基于SBS超短脉冲激光器的介质研究

皮秒激光器在众多领域中都有广泛的应用,将纳秒量级激光器脉冲压缩至皮秒量级超短脉冲是目前获得高能量皮秒脉冲激光的常见方法之一。而基于布里渊散射(Stimulated Brillouin Scattering)的脉冲压缩系统结构简单,造价较低,是近年来较为热门的技术手段。布里渊散射脉冲压缩方案的技术关键在于介质研究。本文通过研究目前获得应用的三类介质的化学性能、物理特性以及压缩效果等,对比国内外研究现状,分析了受激布里渊散射对介质的要求以及未来的发展方向。     

盐酸溶液中Fe3+的水解聚合边界条件

为了模拟Pu⁴⁺水解聚合行为，采用动态光散射法研究了盐酸溶液中Fe³⁺水解聚合边界条件，并采用热力学软件HSC Chemistry 6.0模拟计算了水解聚合过程中一些热力学函数值的变化。结果表明：在Fe³⁺发生水解聚合反应时，溶液中的c₀(H⁺)、c(Fe³⁺)和温度之间存在一定的关联性，提高Fe³⁺浓度和升高温度会促进Fe³⁺水解聚合反应；聚合胶体粒径随着Fe³⁺浓度和温度升高而分布越广，且测得中值粒径在100~1 000 nm。     

U型样品池中电场分布仿真及其对Zeta电位测量的影响

为探究电场稳定性对测量纳米颗粒溶液Zeta电位的影响,对主流的U型样品池进行电场仿真实验;根据仿真结果发现的U型样品池底部的电场强度分布存在不均匀的问题,选取U型样品池两侧竖直臂的中点位置作为新的探测点,并采用粒径为800 nm的聚苯乙烯带电颗粒悬浮液设计基于电泳光散射法的对比实验。结果表明:U型样品池两侧竖直臂,其电场强度稳定在0. 65 V/mm;在样品池底部,电场强度存在较大分布,从0. 48到0. 75 V/mm。在20～60 V的不同电泳电压条件下,两侧竖直臂Zeta电位的最高标准差为2. 94,是底部Zeta电位最低标准差的1/2;其多普勒频移与电泳电压的一次线性拟合度R~2超过0. 99,而底部的仅为0. 97。     

宇宙线缪子散射成像模拟与算法研究

本文验证了基于Micromegas探测器的宇宙线缪子散射成像系统进行快速核材料检测的可行性，并对实验室宇宙线缪子成像系统原型进行参数估算。基于Geant4程序开发了用于模拟宇宙线缪子物理过程、传输径迹及Micromegas探测器响应的模拟程序。在模拟数据的基础上，实现并改进了两种主要的宇宙线缪子散射成像算法。根据模拟和成像结果，1 m×1 m成像系统可在10 min内检测到被重元素屏蔽的核材料。10 cm×10 cm成像系统的缪子事例触发率为0.16 s^-1，要获得较为清晰的成像结果，要求探测器位置分辨率达到300 μm，探测器增益为1 000时实际测量事例至少需要20 h。     

Co纳米线阵列的掠入射中子小角散射研究

本文采用掠入射中子小角散射（GISANS）技术，研究了沉积在多孔阳极氧化铝（AAO）模板中的Co磁性纳米线阵列的空间结构，利用计算机软件对GISANS实验进行了理论模拟，并与扫描电子显微镜（SEM）观察的结果进行比较。结果表明，GISANS实验结果、GISANS理论模拟结果和SEM实验结果三者相吻合。纳米线直径约为60 nm，纳米线中心平均距离约为121 nm，垂直于样品表面相互平行排列，在样品平面内呈现出二维局域六角有序排布。本工作证明了GISANS实验技术结合计算机理论模拟，是研究纳米线阵列及类似纳米体系的有力手段。     

一种矿用高精度浊度传感器

提出了一种煤矿井下高精度浊度传感器设计方法,重点介绍了浊度传感器的软、硬件设计。传感器采用进口光电二极管和高精密运放等集成电路设计,通过MATLAB软件工具对测量曲线进行拟合,对测量数据修正补偿,大大提高了传感器的测量精度,减少测量误差;传感器采用低功耗设计,特别是OLED显示技术替代传统的数码管或LCD液晶;在数字接口通讯设计上采用了抗干扰设计,通过电磁兼容性试验测试,非常适合在煤矿井下电磁环境复杂的场合使用。     

近零功耗物联网及其关键技术研究

分析了物联网中物端节点面临的供电有限、功耗过大、补能困难等根本性问题,在此基础上,提出了近零功耗物联网的概念,旨在摒弃传统的电池供电方式,将客观环境中固有的电磁信号、电磁干扰等微能量转化为直流功率,为物端节点补充电能;同时探索微弱供电高效利用方法,将物端节点的联网功耗降低到几十微瓦水平,与环境电磁波可以提供的微弱能量供给相匹配,从而实现可持续运转的无线智慧网络。从系统架构、关键技术两方面讨论了近零功耗物联网的技术现状,分析了最新技术发展趋势,指出多频带电磁能量拾取、基于后向散射的集中式组网等主流研究方向。介绍了中国电子科技集团公司第五十四研究所在近零功耗物联网领域的技术创新成果:①设计了单天线多频段电磁能量高效拾取技术,支持多频段电磁信号综合供电,电磁能量转化效率不低于30%;②设计了基于后向散射的超低功耗无线通信技术,在通信功耗小于130μW的前提下,室内通信距离≥20 m,通信速率≥1 kbps;③设计了基于边沿检测的超低功耗无授权接入技术,在不增加物端节点能量消耗前提下,支持不少于20个物端节点的并发接入。