可调谐半导体激光吸收光谱测温谱线选择

可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)作为非接触光学测量手段,在燃烧诊断、推进系统研发中应用广泛,而吸收谱线对的选择是采用TDLAS技术进行燃气温度测量的基础和关键一步。在扫描波长-直接吸收法测量H_2O温度的实验中,首先系统地研究了谱线选择的基本原则和实现步骤,对选择原则中各指标的量化进行了重点分析;然后对中心频率在7000～7500 cm~(-1)范围内的水分子吸收谱线进行研究和筛选;最后结合数值模拟进行分析,选择了7022. 7091,7444. 3707 cm~(-1)和7185. 5962,7444. 3707cm~(-1)两对谱线,为TDLAS温度测量系统设计提供依据。     

氩氢等离子体射流温度分布的测量

在假定等离子体处于局域热力学平衡与光学薄条件下,用谱线绝对强度法测量了1 atm下的氩-氢等离子体射流中的温度分布。文中给出了测量必需的资料,其相应的测温范围为5000—18000K。氩氢混合气中的氢气莫尔浓度可取(0—30)％中的任意值。所用测温谱线为ArI 6965,有时也用H.线。文中给出了等离子喷涂枪产生的射流中的温度剖面。最后讨论了测量的可靠性问题。     

基于抽象工厂模式的机载总线数据通用化处理方法研究

为解决目前TDLAS波长扫描直接吸收法测温领域存在的干扰吸收峰影响温度测量准确性的问题,提出了一种基于吸收光谱线型对称的积分吸光度计算方法,利用中心频率至无干扰吸收峰一侧频率范围的吸光度,根据对称性得到全频域的积分吸光度,以此来排除干扰吸收峰的影响,提高温度测量准确性。选取7185.6 cm^-1和7444.4 cm^-1两条H₂O吸收谱线,利用吸收光谱仿真数据在400~2600 K温度范围内选择8个温度点进行温度仿真计算,同时在实验室环境下搭建一套TDLAS测量系统,在573~1173 K温度范围内进行了管炉测温实验,并将吸收光谱线型对称积分吸光度计算法的测量结果与忽略干扰峰影响的单峰法的测量结果进行对比,结果显示：二者仿真计算温度的平均相对误差分别为1.11%和5.66%,实验测量温度的平均相对误差分别为1.02%和9%,验证了存在干扰吸收峰时根据线型对称性获取积分吸光度进行温度测量的可行性与准确性,为推动TDLAS温度测量技术发展提供了重要借鉴。     

Nd~(3+):LiBi(MoO_4)_2晶体的生长、热与光谱性能

研究了Nd(3+)LiBi(MoO_4)_2晶体的生长、热学与光谱性能.用提拉法生长出尺寸为φ15mm×25mm Nd~(3+):LiBi(MoO_4)_2晶体.在330K时该晶体的比热容为0.32 J/(g·K).热膨胀实验结果显示该晶体沿c和a轴方向的热膨胀系数分别为2.767×10~(-5)/K和1.521×10~(-5)/K.在806 nm附近σ-和π-偏振谱带的最大吸收截面分别为5.04×10~(-20)cm~2和8.35×10~(-20)cm~2,半高宽为15 nm.σ-偏振1062nm和π-偏振1068 nm处的发射截面分别为1.325×10~(-19)cm~2和1.937×10~(-19)cm~2.应用Judd-Ofelt理论,获得了一些光谱参数.振子强度参数为Ω_2=25.40×10~(-20)cm~2,Ω_4=7.79×10~(-20)cm~2,Ω_6=6.37×10~(-20) cm~2测量获得的荧光寿命和计算辐射寿命分别为128μs和198μs.量子效率为64.64%.     

二甲基硅油 C-Si 伸缩振动模式红外光谱研究

在303~393 K温度范围内,采用变温傅里叶变换衰减全反射红外光谱技术(ATR-FTIR)研究了二甲基硅油的一维红外光谱、二阶导数红外光谱、四阶导数红外光谱和去卷积红外光谱。实验发现,在1800~600 cm~(-1)范围内,二甲基硅油主要存在CH_3伸缩振动模式(νCH_3)、CH_3变形振动模式(δCH_3)、CH_3摇摆振动模式(ρCH_3)、Si-O伸缩振动模式(νSi-O)和Si-C伸缩振动式(νSi-C)等5种红外吸收模式,其中782 cm~(-1)和789 cm~(-1)处的红外吸收峰归属于二甲基硅油νSi-C。以二甲基硅油νSi-C为研究对象,进一步开展相关二维红外光谱的研究。结果发现,随着测定温度的升高,二甲基硅油νSi-C红外吸收强度的变化快慢顺序为:789 cm~(-1)782 cm~(-1)。本项研究拓展了ATR-FTIR技术在二甲基硅油热变性方面的研究范围。     

胃粘膜正常、肠化和腺癌组织基因组DNA的拉曼光谱分析

本文提出结合生物组织DNA提取技术和拉曼光谱技术来系统研究胃癌不同发生过程中的组织DNA空间结构的方法.实验中,首先提取涉及胃癌发病过程中的胃粘膜正常上皮组织、肠化组织和腺癌组织的基因组DNA,分别对其进行拉曼光谱检测,根据拉曼谱图特征,详细分析了基因组DNA的结构变化.实验结果表明,胃粘膜正常组织DNA中有稳定的磷酸骨架;肠化组织基因组DNA拉曼特征峰在1 090 cm~(-1)处谱峰强度低于1 050 cm~(-1)处谱峰强度,表明其磷酸骨架变得不稳定,其它位置的谱峰与正常组织相似;腺癌组织基因组DNA拉曼特征峰在1090 cm~(-1)附近出现双峰,其相对于1050 cm~(-1)处谱峰强度更强,提示DNA有可能出现断链并再次形成了稳定的磷酸骨架,在950 cm~(-1)、1 010cm~(-1),1 100～1 600 cm~(-1)波段的特征谱峰与正常组织DNA相比变化也较犬,说明脱氧核糖和碱基可能由于DNA断链也随之改变.这些结果提示胃癌的发生过程中DNA结构变化过程可能是:胃粘膜正常组织具有稳定的DNA磷酸骨架,在致病因素作用下发展为具有不稳定磷酸骨架DNA的肠化组织,最后组织DNA磷酸骨架断裂并重新形成稳定的DNA磷酸骨架,致胃癌发生.     

TDLAS火焰燃烧温度测量方法改进

基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)双线温度测量原理,设计了7153.748-7154.354 cm~(-1)谱线对单激光器TDLAS燃烧温度测量系统,对平面预混火焰燃烧温度进行测量,发现由于吸收较弱、信噪比较低等造成测量结果与热电偶测量结果相对偏差较大。针对这一问题,提出了采用(7185.597-(7444.352+7444.371))cm~(-1)双激光器TDLAS系统,并结合增加光程方法来改进原有的温度测量精度。结果表明:采用双激光器可放宽谱线对的选择范围,选择吸收更强的谱线对可以有效提高信噪比,并且结合增加光程,可实现TDLAS温度测量结果与热电偶测量偏差由10%降低到5%。     

退火对Mg离子注入p-GaN薄膜性能的影响

在用 MOCVD 方法生长的 p-GaN 薄膜中注入 Mg 离子,然后在 N_2气氛下在850～1150℃之间快速退火,研究了 Mg~+离子注入后样品退火前后的结构、光学和电学性质．结果表明,离子注入使 GaN 晶体沿着 a 轴和 c 轴方向同时膨胀．在离子注入后的 p-GaN 薄膜的拉曼散射谱中出现波数为300 cm~(-1)和360 cm~(-1)两个新峰,其强度随着退火温度而变化．这两个新峰分别对应于布里渊区边界的最高声学声子支的振动模式和局域振动模式．消除这两个损伤引起的峰的临界温度是不同的．注入剂量1×10~(14)cm~(-2)是一个临界值,对于注入剂量高于这个临界值的样品,高温退火不能使其晶体质量全部恢复．     

加热条件对炭泡沫材料孔结构和性能的影响

以AR沥青为原料,利用高压釜在不同恒温条件下制备了炭泡沫,并测定了其孔结构、体积密度、显气孔率、压缩强度、常温热导率以及微晶参数.结果表明:相对于短恒温时间,长恒温时间制得的炭泡沫孔径大(412nm)、显气孔率高(83.82%)、体积密度小(0.34g/cm~3)、压缩强度高(4.92MPa),多孔连通结构更丰富.经过石墨化处理后,石墨泡沫呈现出较高的常温热导率(71.34W/(m·K))和较小的层片间距d_(002)(0.33556nm).石墨泡沫的常温比导热率能达到210(W·(m·K)~(-1)) /(g·cm~(-3)),是铜的5倍,铝的4倍.     

近断层长周期脉冲型地震动对竖向反应谱的影响研究

长周期大幅值脉冲运动是近断层地震动的重要特征,也是引起结构震害的重要因素.在既有的地震动数据库基础上,筛选建立了长周期脉冲型记录的统计样本库,并构建了地震动特征参数的回归关系式.针对竖向反应谱,深入分析了竖向分量与水平向分量的加速度反应谱比值随脉冲周期和结构自振周期的变化规律,结果表明反应谱比值显著大于现行规范取值,进而采用分段线性化方法,建立了竖向反应谱比值随脉冲周期、自振周期变化的简化关系式,并对影响竖向反应谱曲线各拐点周期的特征比值进行统计分析,拟合得到了其随震级和断层距的衰减模型.     

预辐照聚丙烯悬浮接枝聚苯乙烯的制备及结构性能

通过预辐照和悬浮接枝技术制备聚丙烯接枝聚苯乙烯(PP-g-PS)。利用红外光谱、核磁共振、X射线衍射、差示扫描量热分析、旋转流变仪及高压击穿实验对PP-g-PS的结构和性能进行了表征。结果表明,PP-g-PS的FT-IR在1493cm~(-1),1601 cm~(-1)和3027 cm~(-1)处出现了新的吸收峰,其中1601 cm~(-1)和3027 cm~(-1)分别为PS苯环上C=C和C-H的特征吸收峰;1H-NMR在1.2,1.4和2.0位置处出现新的化学位移峰,在δ7.1和7.2处出现2组峰,这是PS苯环上氢的化学位移,证明PS已接枝到PP的大分子链上。与PP相比,PP-g-PS的熔融温度和结晶度降低,结晶温度升高;随接枝率增大,PP-g-PS的结晶温度升高;PP-g-PS的耐电压击穿性能好,其击穿场强可达PP的1.4倍。     

利用SEM、EDS及WDS对铜及其氧化物的价态效应研究

利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)及X射线波谱仪(WDS)研究了铜及其氧化物的I_(Lα)/I_(Kα)和I_(Lα)/I_(Lβ)谱线强度比的价态效应。结果表明,不同价态铜的I_(Lα)/I_(Kα)和I_(Lα)/I_(Lβ)谱线强度比按一定的规律随价态而变化,即谱线强度比值随价数增加而减少。     

酚醛气凝胶/炭纤维复合材料的结构与烧蚀性能

分别以密度为0.15 g/cm~3的铺层炭纤维毡和炭纤维穿刺编织体作增强体,采用酚醛树脂浸渍炭纤维,经溶胶-凝胶过程,制备出不同密度和结构的酚醛气凝胶/炭纤维复合材料(PAC)。研究表明,所制复合材料具有轻质(0.27～0.40 g/cm~3)和低热导率(0.056～0.068 W·(m·K)~(-1))特点;炭纤维穿刺编织体复合材料(P-PAC)的弯曲强度是铺层炭纤维毡复合材料(L-PAC)的2倍,当P-PAC密度为0.40 g/cm~3时,其弯曲强度可达35.9 MPa;P-PAC具有更优的耐烧蚀性能,在2 000℃、60 s的烧蚀条件下,其质量烧蚀率为0.0043 g/s、线烧蚀率为0.0147 mm/s。酚醛粒子因纳米尺寸效应能够完全分解、蒸发、升华,充分带走表面热,而气凝胶多孔结构也有效的阻止表面热量向内部传递,因而酚醛气凝胶/炭纤维复合材料具有优异的微烧蚀/隔热一体化功能。     

水热合成BiCl_3/Bi_2S_3复合材料的热电性能（英文）

采用水热合成法制备了由纳米棒组成的微米级球形Bi_2S_3颗粒,然后通过放电等离子烧结技术(SPS)将不同摩尔比例的BiCl_3/Bi_2S_3复合粉末制备成块体。加入适量的BiCl_3不仅提高了Bi_2S_3样品的导电率,而且降低了其热导率。Bi_2S_3复合0.5mol%BiCl_3的样品在762 K电导率最大,达到45.1 S·cm~(-1),远高于此温度下纯Bi_2S_3样品的电导率(12.9 S·cm~(-1))。Bi_2S_3复合0.25mol%BiCl_3的样品在762 K时热导率最低,为0.31 W·m~(-1)·K~(-1),低于同一温度下纯Bi_2S_3的0.47 W·m~(-1)·K~(-1)。在762 K下,Bi_2S_3复合0.25mol%BiCl_3的样品获得最大ZT值(0.63),比纯Bi_2S_3样品(0.22)提高了大约2倍。     

半导体陶瓷致冷材料的性能与结构

采用新的陶瓷工艺技术,在气氛保护条件下,通过固相烧结反应法制备出温差电多晶材料。对膺三元固溶体化合物 P 型(72%Sb_2Te_3+25%Bi_2Te_3+3%Sb_2Se_3)和 N 型(90%Bi_2Te_3+5%Sb_2Te_3+5%Sb_2Se_3)的掺杂陶瓷样品进行了性能与结构研究。找到了最佳工艺制度。样品性能参数为:N 型:α=186μV/K σ=1250Ω~(-1)·cm~(-1) λ=14.7mW/(cm.K) Z=2.9×10~(-3)/KP 型:α=220μV/K σ=900 Ω~(-1)·cm~(-1) λ=14.0mW/(cm.K) Z=3.1×10~(-3)/K     

MgTiO_3的Raman活性振动模指认与描述

微波介电材料的介电性质与其晶格振动有关,材料晶格振动模的描述与指认是研究其晶格振动与微波介电性质关系的基本工作。以高温固相反应合成了MgTiO_3陶瓷样品并得到了其高分辨的Raman光谱。通过第一性原理计算(DFT),得到MgTiO_3的Raman活性振动模信息。比较振动模频率的实验值与计算值排序,指认了MgTiO_3的Raman峰:225cm~(-1)(Ag)、281cm~(-1)(E_g)、306cm~(-1)(A_g)、328cm~(-1)(E_g)、353cm~(-1)(E_g)、398cm~(-1)(A_g)、486cm~(-1)(E_g)、500cm~(-1)(A_g)、641cm~(-1)(E_g)以及715cm~(-1)(A_g)。同时,通过群论分析,得到了MgTiO_3原胞(10个离子)的15个Raman相关的振动对称坐标。通过这些对称坐标的线性组合,得到了该体系的Raman活性振动模的展开表达方式,从而使得复杂的三维晶格振动模比较直观。分析这些线性展开的振动模,得到如下有关MgTiO_3振动模的基本信息:在每一个晶格振动模中,所有的离子均参与振动;在A_g振动模中,A_g(715cm~(-...     

离散频谱分析中两邻近谱峰参数的识别

在理论概括比值法原理的基础上,提出一种新的自动识别和修正离散频谱中两邻近谱峰参数的方法.它保留了比值法计算简单的特点FFT谱分析时无需增加样本长度,谱峰参数修正识别的算法简单,无迭代搜索过程.不仅能识别间距不到一个频率分辨率的两个密集频率成份,而且能识别峰间距为1～6个频率分辨率的邻近谱峰参数,从而与比值法相辅相成,形成了一套完整的离散频率信号分析方法.仿真研究表明,该方法能有效克服窗谱函数主瓣干涉和旁瓣泄漏的影响,识别精度较高当峰间距大于0.2倍频率分辨率时,对于两个频率分量的各种截断情况,均能保证幅度误差小于6%,相位误差在5°以内.     

高浓度补偿掺砷锗的电离杂质密度分析

对含净杂质浓度(N_D-N_A)高于7×10~(16)cm~(-3)的补偿掺砷锗进行了电离杂质密度的分析。霍尔分析和二次离子质谱含杂相对量的分析结果与在霍尔迁移率峰值温度下的电离杂质密度分析结果相一致,证实 Brooks-Herring 电离杂质散射迁移率分析式,对于高浓度补偿掺砷锗的分析仍是适用的。最佳分析温度因杂质浓度而有所差异,不宜简单采取两个温度(如300K 和77K 两个温度点)测量法,应取测量迁移率出现峰值的温度为最佳分析温度。     

基于修正的Arrhennius方程钛合金高温本构方程研究

为了更准确地描述钛合金的高温变形行为,对Arrhennius方程进行修正得到钛合金高温本构方程.通过对一种新型钛合金在热模拟试验机上进行恒应变速率等温压缩实验,研究其在700~1 000℃、应变速率0.01~10 s-1条件下的热变形行为,分析了材料的真实应力-真实应变曲线.采用最小二乘拟合的数据回归处理,得到该钛合金在α+β双相区和β单相区的热变形激活能,并通过引入温度变量,获得了Arrhennius方程参数A随温度变化的函数关系,建立了该材料的高温流变应力本构方程.实验结果表明,随着变形增加,流变应力开始急剧增加,随后出现软化并趋于稳态,同时峰值应力对于温度和应变速率具有很强的敏感性.通过在Arrhenius方程中引入温度变量,有利于提高本构方程的准确性.     

钎焊陶瓷专用 Ag 基活性钎料的抗氧化性能

用 TGA 技术研究了 Ag_(57)Cu_(38)Ti_5活性钎料在873K 流动空气中氧化的动力学规律,并用 X射线能谱分析(EDAX)和 X 射线衍射分析研究了氧化产物的化学组成和相结构。结果表明,这种Ag 基活性钎料的氧化动力学规律精确地服从抛物线定律,在873K 时抛物线速率常数为6.29×10~(-5)mg~2cm~(-4)s~(-1)。氧化膜由 Cu_2O 和 CuO 两相组成,其中溶有少量的 Ag。与 Ag-Cu 共晶钎料的氧化性能对比,发现钎料中含有少量的 Ti,对钎料在高温下的氧化抗力不利。