Electrowetting-Assisted Generation of Ultrastable High Charge Densities in Composite Silicon Oxide–Fluoropolymer Electret Samples for Electric Nanogenerators

Electric nanogenerators that directly convert the energy of moving drops into electrical signals require hydrophobic substrates with a high density of static electric charge that is stable in “harsh environments” created by continued exposure to potentially saline water. The recently proposed charge-trapping electric generators (CTEGs) that rely on stacked inorganic oxide–fluoropolymer (FP) composite electrets charged by homogeneous electrowetting-assisted charge injection (h-EWCI) seem to solve both problems, yet the reasons for this success have remained elusive. Here, systematic measurements at variable oxide and FP thickness, charging voltage, and charging time and thermal annealing up to 230 °C are reported, leading to a consistent model of the charging process. It is found to be controlled by an energy barrier at the water-FP interface, followed by trapping at the FP-oxide interface. Protection by the FP layer prevents charge densities up to −1.7 mC m⁻² from degrading and the dielectric strength of SiO₂ enables charge decay times up to 48 h at 230 °C, suggesting lifetimes against thermally activated discharging of thousands of years at room temperature. Combining high dielectric strength oxides and weaker FP top coatings with electrically controlled charging provides a new paradigm for developing ultrastable electrets for applications in energy harvesting and beyond.     

使用Geant4模拟CAPture电极CdZnTe探测器对γ射线的响应

采用CAPture电极CdZnTe探测器获取X射线注量谱，为建立ISO 4037-1：1996标准以外的参考辐射和计算辐射场特殊剂量物理量的约定真值提供基础。CdZnTe探测器的主要缺点是由于空穴迁移率寿命积过小，导致电荷收集不完全，全能峰左侧出现低能尾。CAPture电极CdZnTe探测器采用扩展阴极降低阴极附近区域的电场强度，弱化空穴输运对电荷收集效率的影响，实现对低能尾的抑制。但由于探测器内的电场不再均匀，电荷收集效率无法用Hecht方程计算。本文根据Shockley-Ramo原理建立了CAPture电极CdZnTe探测器电荷收集效率计算公式，用有限元分析软件模拟了探测器内的电场分布。进而用Geant4软件开展了蒙特卡罗仿真计算，确定了载流子迁移率寿命积，并取得了与实测结果基本一致的脉冲幅度谱，为建立探测器的响应矩阵奠定了基础。     

爆破位置对深凹露天矿山炮烟扩散的影响研究

深凹露天矿山由于其特殊的结构,爆破产生的炮烟扩散稀释较为困难,严重危害生产作业人员的生命安全与健康。基于实际矿山构建了深凹露天矿山的二维物理及数学模型,采用非稳态数值分析方法研究了不同爆破位置下,深凹露天矿山采坑内爆破炮烟的扩散规律。研究结果表明：不同爆破位置下,露天采坑内均出现复环流,爆破点位置是影响露天采坑内风流结构特征的重要因素；露天采坑内的炮烟最高浓度均随着时间变化而逐渐下降,但下降的速率逐步减小,呈现三个阶段的下降趋势；爆破位置位于背风侧时露天采坑内的炮烟最高浓度和降至安全浓度所需时间远高于迎风侧三个爆破位置；随着背风侧爆破点距采坑底部距离的减小,炮烟最高浓度及降至安全浓度所需时间先降低后增加,炮烟最高浓度及降至安全浓度所需时间随着迎风侧爆破位置距采坑底部距离的减小而增加。研究结果对于指导深凹露天矿山企业合理组织爆破后的生产作业和保障作业人员安全具有重要意义。     

120m高钢筋混凝土烟囱爆破拆除

介绍了用定向控制爆破方法拆除吉化电石厂120m钢筋混凝土烟囱的经验。针对该烟囱下部有1个门和3个窗户的特殊结构,选择倒梯形爆破切口,以增强预留支撑面的强度。为防止烟囱落地产生震动和前冲,在倒塌的前方设置了减震带和阻冲挡土墙。文中同时还阐述了参数的选择与计算,以及爆破效果。文中总结的四点经验值得借鉴。     

复杂地质条件下地下厂房吊车梁岩壁成型控制爆破

针对雅安小关子水电站地下厂房吊车梁岩壁的特点 ,提出了对岩壁保护层的双层光面爆破方案及主要的爆破参数。爆破效果表明 ,所确定的控制爆破方案及设计参数是正确的 ,为类似的控制爆破工程提供了有益的经验     

爆破工程费用计算方法探讨

爆破工程具有周期短、自成完整体系、技术管理严格的特点,但在费用管理上需进一步规范与整顿。本文阐述了工程费用的构成、调整及爆破工程费用的计算方法。     

浅析深孔爆破施工技术与成本控制的关系

以工程实践为基础,对深孔爆破的成本控制与施工方法、技术的关系进行了探讨。在不规则地形的情况下,有必要通过浅孔爆破进行平台的修正和根底的处理,使深孔台阶爆破处于良性循环中。把握好布孔、验孔、根底处理等主要工艺过程以及防止拒爆,是确保爆破安全、提高爆破质量和有效地控制成本的关键。     

立柱加固型框架大楼的爆破拆除

采用定向控制爆破技术拆除立柱加固型7层框架大楼。为了彻底炸毁加固立柱,确保大楼顺利定向倾倒,通过多次爆破试验确定了炸药单耗、布孔参数和装药结构。为了控制大楼塌落时的触地震动,采取了秒差分区爆破、空中解体、铺垫缓冲层和开挖减震沟等技术措施。爆破过程中进行了震动监测。此外还介绍了起爆顺序、安全防护措施及爆破结果。     

浅谈拆除爆破工程中存在的问题和对策

拆除爆破工程的广泛应用为社会主义经济建设提供了有益的帮助,充分体现了科学技术是第一生产力。但是在拆除爆破领域也存在不少问题,如设计、施工、安全防护、爆破器材管理、爆破理论研究等方面还有许多不足,这需要我们认真正视,并采取切实有效的对策加以解决。文中针对存在的问题提出了一些对策,可以为拆除爆破界的同行们借鉴。     

钢混结构大型厂房整体式爆破拆除

采用整体式控制爆破拆除方案对华电扬州电厂钢筋混凝土框-排架结构厂房进行了爆破拆除。爆破前,对汽机房、厂房外墙和楼梯进行了预处理。将厂房划分为3个爆区,采用非电多回路网格式爆破网路,依靠东侧锅炉房倒塌施加在西侧锅炉房上的倾覆力矩,有效地克服了西侧锅炉房向西倒的难题,可为同类工程提供一定的参考。