半潜式无人艇的自稳性结构设计

自稳性结构的设计是半潜式无人艇设计与研究的关键所在,它直接影响该艇在水中运动的自稳性状态.通过对该艇结构重心与浮心的计算与调整,使其在较大风浪与水流中可以稳定航行.该艇结构采用模块化思想设计方法,通过改变模块的重量与体积,使整体结构的重心与浮心更便于调整;基于重心与浮心的理论计算,可调整该艇体模块间的布置与安装;此外分析复原力矩随小横倾角的变化对该艇初稳性的影响.通过对计算结果的验证,表明该艇自稳性结构的设计满足要求.湖试和海试证明,该艇可以有效的抵御风浪和水流干扰,验证了该艇整体自稳性结构设计合理有效,同时,该研究结果也可以为半潜式无人艇的设计提供一些参考.     

一种5-甲磺酰基-1H-吡啶-2-酮的合成方法

以5-溴-2-甲氧基吡啶为原料,经取代、过氧化、脱甲基化3步制备了5-甲磺酰基-1H-吡啶-2-酮.取代过程选用正丁基锂先与5-溴-2-甲氧基吡啶进行卤素-锂交换反应,再用二甲基二硫醚进行亲核取代,反应彻底且收率较高.过氧化过程选用间氯过氧苯甲酸作为过氧化剂,将甲硫基氧化为甲磺酰基,此步选用n(2-甲氧基-5-甲硫基吡啶)∶n(间氯过氧苯甲酸)=1.00∶2.50的投料比,有较好的收率.在脱甲基化过程中选用氢溴酸醋酸溶液进行脱甲基化,目标产物直接在醋酸中析出,提纯较为简便.目标产物的总收率为58.03％,其结构经1H NMR、13C NMR和IR确证.该方法操作简单,收率较高,易提纯,可大批量生产.     

A Skin-Inspired Triboelectric Nanogenerator with an Interpenetrating Structure for Motion Sensing and Energy Harvesting

Rapid advancements in wearable electronics impose the challenge on power supply devices. Herein, a flexible single-electrode triboelectric nanogenerator (SE-TENG) that enables both human motion sensing and biomechanical energy harvesting is reported. The SE-TENG is fabricated by interpenetrating Ag-coated polyethylene terephthalate (PET) nanofibers within a polydimethylsiloxane (PDMS) elastomer. The Ag coating and PDMS are performed as the electrode and dielectric material for the SE-TENG, respectively. The Ag-coated PET nanofibers enlarge the electrode surface area, which is beneficial to increase sensing sensitivity. The flexible SE-TENG sensor shows the capability of outputting alternating electrical signals with an open-circuit voltage up to 50 V and a short-circuit current up to 200 nA in response to externally applied pressure. It is used to sense various types of human motions and harvest electric energy from body motion. The harvested energy can successfully power wearable electronics, such as an electronic watch and light-emitting diode. Therefore, the as-prepared SE-TENG sensor with a pressure response and self-powered capability provides potential applications in wearable sensors or flexible electronics for personal healthcare and human–machine interfaces.     

温度对黑豆皮活性成分、抗氧化和抗肿瘤活性的影响

在不同温度下用蒸馏水浸提黑豆皮,测定了黑豆皮提取物中总黄酮、总酚、花青素、碳水化合物、蛋白质、糖醛酸等6种活性成分的含量,并体外评估了其抗氧化活性和抗肿瘤活性.结果表明,90℃浸提时,黑豆皮提取物中的总黄酮、总酚、蛋白质、糖醛酸含量最高,分别为(11.555±0.160)％、(1.454±0.070)％、(13.096±0.600)％、(21.587±1.570)％;花青素含量在80℃浸提时达到最高,为(0.199±0.003)％;而碳水化合物的含量则在100℃浸提时达到最高,为(65.566±1.448)％.随着黑豆皮提取物浓度的增加,其总还原能力和对DPPH自由基的清除能力逐渐增强且呈线性关系;黑豆皮提取物具有抑制肿瘤细胞增殖的作用,能够有效抑制人胃腺癌细胞株(BGC-823)、宫颈癌细胞株(HeLa)和人大细胞肺癌细胞株(NCI-H460)的增殖且呈浓度依赖关系.表明黑豆皮提取物具有成为功能性保健品的潜能,为其产业化开发奠定了重要基础.     

Fabrication and characterizations of Cr3+-doped ZnGa2O4 transparent ceramics with persistent luminescence

0.5 at.% Cr:ZnGa₂O₄ precursor was synthesized by the co-precipitation method with nitrates as raw materials, using ammonium carbonate as the precipitant. Low-agglomerated Cr:ZnGa₂O₄ powders with an average particle size of 43 nm were obtained by calcining the precursor at 900℃ for 4 h. Using the powders as starting materials, 0.5 at.% Cr:ZnGa₂O₄ ceramics with an average grain size of about 515 nm were prepared by presintering at 1150℃ for 5 h in air and HIP post-treatment at 1100℃ for 3 h under 200 MPa Ar. The in-line transmittance of 0.5 at.% Cr:ZnGa₂O₄ ceramics with a thickness of 1.3 mm reaches 59.5% at the wavelength of 700 nm. The Cr:ZnGa₂O₄ ceramics can be effectively excited by visible light and produce persistent luminescence at 700 nm. For Cr:ZnGa₂O₄ transparent ceramics, the brightness of afterglow was larger than 0.32 mcd/m² after 30 min, which is far superior to that of Cr:ZnGa₂O₄ persistent luminescence powders.     

硼中子俘获治疗加速器ECR质子源电磁场仿真设计

电子回旋共振(ECR)质子源具有可给流强高、亮度高、可靠性高、使用频率高、易维护、小型化等优点，因而被硼中子俘获治疗(BNCT)装置的直线加速器所采用。本文利用CST软件对2.45 GHz ECR质子源进行优化设计。优化后ECR质子源的等离子体发生器腔体的尺寸为101.12 mm×45.00 mm，给出了脊波导耦合器的最优尺寸参数，使等离子体发生器腔体内电场强度提高为普通波导的4.5倍。通过Opera-3D对ECR质子源的引出电极结构进行了仿真计算，并给出了优化参数。另外，初步设计了质子源的线圈磁铁系统，优化了磁场分布。本文结果为质子源的研制提供了数据。     

重水浓度与吸光度关系曲线类型研究

重水作为反应堆的慢化材料，其浓度直接影响反应堆的安全和性能。为研究其重水浓度与吸光度间的关系曲线类型，基于朗伯-比尔定律，从理论上推导出液态重水中某种水分子的红外吸收峰分别与0~2种其他水分子的红外吸收峰发生重叠时重水浓度与吸光度间的关系式，分情况对二者之间的关系曲线类型进行讨论。采用傅里叶变换红外光谱仪，测得浓度为0.015%~99.98%（摩尔比）的重水标准样品吸收光谱，对重水浓度和吸光度间的关系曲线类型进行验证，理论推导与实际吻合。研究表明，一般情况下，宽浓度范围内，重水浓度与吸光度间的关系曲线类型为二次曲线；窄浓度范围内，关系曲线类型为线性。特殊情况下，吸光度为定值或关系曲线类型为线性。     

气瓶内部淬火过程的流动换热特性

 大直径厚壁气瓶内部淬火时的流动换热过程极其复杂，受到多种因素的影响，而研究气瓶内部压强和温度的变化规律对改善流动换热效果、提高产品组织性能具有重要的理论指导意义。以914 mm厚壁气瓶和瓶内流体为研究对象，建立了二维等效流 固耦合模型；采用多喷嘴系统对气瓶内外进行喷水淬火，研究了气瓶总长、喷水流速及淬火时间对瓶内压强及内壁温度的影响，通过间歇淬火试验验证了数学模型的正确性。结果发现，气瓶长度对瓶内压强和瓶壁温度的影响显著，喷水流速次之，当喷水流速大于8 m/s后，水量对瓶壁的冷却效果大大降低；气瓶内壁长度方向的温度梯度分别随气瓶总长的增加和淬火时间的延长而减小，但基本不受喷水量的影响。