溶剂蒸汽压对溶液法制备PVP绝缘膜的影响

利用溶剂蒸汽辅助旋涂和辅助退火(SVA)工艺制备了PVP栅绝缘膜,并研究了SVA过程中溶剂蒸汽压对PVP膜特性的影响。根据椭偏光谱的柯西模型和有效介质近似(EMA)模型,对椭偏谱参数拟合分析得到了PVP膜光学参数与其微结构的关系。拟合结果表明,随着蒸汽压的增大,PVP膜总厚度(均小于30nm)和粗糙层厚度均降低,膜致密性得到改善。由这种膜构成的MIS结构的J-V特性测试结果显示,当蒸汽压由0.21增加至0.82时,在电场为5 MV/cm的条件下,其漏电流密度由1.04×10-6 A/cm2降至1.42×10-7 A/cm2。而且在蒸汽压为0.82时可得到膜厚仅约为20nm、单位面积电容达到145nF/cm2的超薄PVP膜。     

地下煤层燃烧的高光谱及高分辨率遥感监测方法

煤田自燃是人类面临的又一重大自然灾害.对地下煤层燃烧过去一直依靠钻孔进行监测,未有有效的监测方法.以内蒙古自治区古拉本矿火区为例,探索了利用高光谱及高分辨率遥感技术进行地下煤层燃烧监测的方法.采用中国科学院上海技术物理研究所研制的OMIS成像光谱仪,获取航空高光谱遥感图像,同时进行地面同步红外定标测温;根据地表特征地物辐射温度与热红外波段DN值的关系,进行图像信息处理、波谱特征分析,建立地面温度反演模型;通过高光谱图象辐射温度反演,结合野外地质调查、地面测试,实现火区燃烧强度定量分析和监测.整个过程可使用QUICKBIRD图像进行区域定位,查明煤田火区分布范围.研究结果表明,利用该方法能全面真实地监测地下煤层燃烧情况.     

调谐激光吸收光谱技术在燃煤电厂中的应用及展望

我国对节能减排的需求持续增长,改善燃煤电厂等工业热力系统的运行状况迫在眉睫。为了获取这些工业燃烧系统的总体性能,必须对排放气体组分浓度和燃烧温度进行在线监测。调谐激光吸收光谱(TDLAS)技术是一种先进的痕量气体在线监测技术。与传统测量方法相比,具有灵敏度高、选择性好、响应快速、多组分多参量同时非接触测量等优点,近年来发展快速,广泛应用于燃烧排放监测和燃烧场诊断等领域。在概述TDLAS的基本原理和仪器构成的基础上,综述了TDLAS在燃煤电厂中的应用进展,包括烟气排放中脱硝氨逃逸、NOx、CO、CO₂、SO₂、SO₃等污染物气体的检测以及锅炉燃烧过程中温度、组分浓度等的空间分辨测量,并对未来发展趋势进行展望。     

自富Te溶液液相生长Hg Cd Te的Hg抑制

Hg_(1-x)Cd_xTe是光伏和光导红外光子探测器用的重要半导体材料。Hg_(1-x)Cd_xTe可在大气压下,由500℃、汞蒸汽压低于0.1大气压的富Te溶液液相外延生长得到。这样低的汞蒸汽压使有可能采用开管、滑块生长工艺。本专利提出一加盖的石墨滑移系统,其中有一附加汞源,用来减少源片的汞损失,并有效地防止了(Hg_(1-x)Cd_x)_(1-y)Te_y生长液的汞损失。     

流化床锅炉灰渣的应用

流化床燃烧(FBC)锅炉中的燃烧灰不仅包含碳,还包含硅、铝、吸咐剂、生石灰(CaO)及副产品硫酸钙(CaSO_4)。这些物质在流化床燃烧过程中发生化学反应,当加入水后,它们开始钙化反应并固化。通过研究固体灰的组成、硫化方法及其特性,确定了产生硬粒子的必要条件。 使用了2种路基材料(碎石及从FBC锅炉中得到的固化灰)来建造一条位于交通拥挤地区的实验路。1985年开始建造,此后,经常进行周期性实验来评价路基材料的情况。制造技术的实验着重     

H2/NF3燃烧火焰荧光光谱分析及温度分布测量

为了研究燃烧驱动DF/HF化学激光器燃烧室内H₂/NF₃(或D₂/NF₃)的混合燃烧特性,搭建了小型燃烧室平台。采用火焰荧光光谱法对燃烧室内H₂/NF₃燃烧火焰的形状和温度分布进行了测量和分析,光谱测量结果表明：在紫外可见光谱区域,H₂/NF₃燃烧火焰的自发光主要由N₂(B)、NF(b)、NH(A)等电子激发态分子的辐射跃迁产生,其中N₂(B)和NH(A)是燃烧过程中的关键物质成分,其发光强度可以很好地表征火焰燃烧的剧烈程度,可以用于定量测定燃烧火焰的长度;在近红外光谱区域,H₂/NF₃燃烧火焰自发光的光谱主要由HF(v)振动激发态分子的第一泛频振动转动跃迁谱带组成。利用HF(v=2→v=0)谱带的转动结构强度分布,结合电动平移台,给出了火焰温度沿气流方向的分布情况。考察了气体配比系数(NF₃与H     

铝电解电容器中气体析出过程的研究

试验测出了电容器的气体析出曲线,研究了升压电流、蒸汽压和电解液量等对释放气体压力的影响。试验结果表明：升压电流越大,释放气体越多;电容器中多余电解液越多,其内压越大。推算了电容器临界起鼓压力为6860 Pa(21℃)。对电容器中气体析出的抑制方法进行了探讨。     

高架火炬排放光学遥测技术的研究进展

在石化工业中,高架火炬是一种用于燃烧上游生产过程中产生的废气的重要装置。然而火炬运行时通常存在不完全燃烧现象,主要表现为以下两种形式：（1）由于热值低引起的未燃烧的可挥发性有机物(Volatile Organic Compounds, VOC)排放;（2）由于空气不足引起的黑烟排放。近年来,火炬工业领域开始尝试用光学方法对其燃烧状态进行遥测。介绍了高架火炬排放中采用的几种光学监测技术,包括被动式傅里叶变换红外(Passive Fourier Transform Infrared, PFTIR)光谱技术、中红外超光谱相机监测技术、自然光消光法(Line-Of-Sight Attenuation using Sky-light, Sky-LOSA)和双波长红外传感器监测技术,并从基本原理、应用和进展等方面对其进行了阐述。最后对光学遥测在高架火炬领域的技术发展和应用前景进行了分析。     

烟火药燃烧火焰中粒子与气体流场的实验研究

基于粒子图像速谱仪(PIV)和高速摄影仪(HSC)研究了烟火药火焰的气体流场与正在燃烧粒子流场的两相流特性。首先利用PIV获取了烟火药燃烧的火焰气体流场;同时利用HSC,通过设定合理的曝光时间,实验全程过滤了气体火焰辐射和烟尘的影响,获取了烟火药燃烧火焰中正在燃烧的粒子,用图像处理方法确定了图像中各粒子的坐标,根据获取的连续图像,计算每个正在燃烧粒子的运动轨迹,得到正在燃烧粒子的速度矢量图,进而比较分析了正在燃烧粒子的流场与火焰气体流场;该研究为分析烟火燃烧机理中正在燃烧粒子的火焰结构提供了一种简便的方法。     

荷电状态对锂离子电池正极燃烧产物的影响

运用热重-气相色谱质谱联用系统(TGA-GC-MS)在线检测了商用锂离子电池正极物质在燃烧过程中的质量变化及其气相燃烧产物成分,结合X射线衍射仪对固相燃烧产物成分的测定,分析了荷电状态(State of Charge,SOC)对正极物质燃烧产物的影响。结果表明:商用锂离子电池正极物质的固相燃烧产物为Li3Fe2(PO4)3和Fe2O3,气相燃烧产物为CO和CO2,荷电状态对固相产物的成分无影响,对气相产物的影响较大。荷电量为0时,气相燃烧产物中CO的含量最多,烟气毒性最大。而荷电量为50%时,CO的含量最少,烟气毒性最弱。     

TDLAS在大气检测领域的研究进展

可调谐半导体激光吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)技术广泛应用于大气环境监测、燃烧诊断等领域,具有高灵敏度、高选择性、响应速度快、适应恶劣环境、可多组分实时在线监测等优点.文中以TDLAS技术在大气环境检测中的应用为例,根据基于TDLAS技术检...     

基于傅里叶红外光谱仪的含氮化学品火焰光谱辐射特性研究

为了快速监测和识别化学品火灾,搭建了基于傅里叶红外(Fourier Transform Infrared, FTIR)光谱仪的火焰光谱测试平台。在室内封闭条件下对丙烯腈、乙腈两种含氮化学品和无水乙醇的火焰光谱进行了检测分析研究(光谱范围为600～8000 cm^-1)。结果表明,在相同的燃烧条件下,分子辐射强度从大到小依次为丙烯腈、乙腈和无水乙醇。这是由于丙烯腈和乙腈燃烧比无水乙醇燃烧时产生的H₂O分子更多,且丙烯腈燃烧会产生大量炭黑。这三种化学品的燃烧火焰光谱经去噪平滑处理后大体相似,但在1650 cm^-1、1830 cm^-1、2857 cm^-1和3750 cm^-1波数处存在高温含氮气体独有的差异。实验结论表明,通过用傅里叶红外光谱仪检测含氮化学品的火焰光谱辐射,可以增强我国化学品火灾的快速监测与识别能力。     

CO2高温光谱参数测量系统设计与实验

CO_2和CO被称为燃烧效率指示性气体,燃烧流场中CO_2的精确测量对工业燃烧过程的节能减排和发动机燃烧状态诊断等都具有重要意义.研究CO_2气体的高温光谱参数,包括:线强、自加宽系数、温度系数,可提高燃烧过程中CO_2浓度的测量精度和可靠性.为了获得可用于燃烧诊断的CO_2吸收线的高温光谱参数,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术设计了一套最高温度可达2 073 K的精确控温控压气体光谱参数测量系统.采用该系统开展了CO_2R(50e)吸收线(中心频率为5 007. 787 cm-1)的高温光谱测量实验,获得了温度范围1212～1873 K内多个压强下的纯CO_2气体的大量高温吸收光谱,经热辐射背景扣除、基线拟合、时频转换、多线组合非线性最小二乘法拟合等数据处理过程,得到温度范围1 212～1 873 K内CO_2R(50e)吸收线的线强、自加宽系数及温度系数,其中线强不确定度1. 5%,自加宽系数不确定度小于4. 5%.这些参数是对现有数据库的补充和完善,对燃烧诊断中的CO_2浓度检测有很大帮助,能够满足燃烧过程中CO_2浓度精确反演的需求.     

基于玻尔兹曼图法的超燃冲压发动机温度测量方法研究

为提高超燃冲压发动机扩张段温度测量精度和测量结果的稳定性，笔者基于可调谐半导体吸收光谱技术(TDLAS)，选取5个低态能级不同且分布均匀的近红外H₂O吸收线，采用玻尔兹曼图法测温。采用集成的五波长测量系统，在实验室高温炉上设定1000～1600 K的温度台阶，选用不同波长数目组合计算分析，五波长的温度偏差均在1%之内，优于其他数目的波长组合。在发动机实验中，测量了超燃冲压发动机扩张段横截面16路线的平均温度，实现了发动机点火、燃烧和熄火宽温度范围的监测；对比了相同工况下的两次实验，结果显示，工况A和工况B下重复实验的平均偏差分别为17 K和7 K，重复性较好，体现该测量方法在发动机测量中的稳定性。该温度测量方法可广泛应用于发动机及工业过程的燃烧流场领域，为计算燃烧效率、改进燃烧过程提供数据支撑，具有重要的工程应用价值。     

石油炼制过程汽油质量计算机优化控制

在石油炼制过程中,进一步提高汽油产率、改善产品质量,减轻操作人员的劳动强度,具有重大的实际意义。由于汽油质量的两个主要指标干点和蒸汽压不能在线实时测量,使汽油质量控制成为当前控制领域的一大难题,本文介绍了汽油质量计算机优化控制的设计思想和具体实现方法。     

镁/聚四氟乙烯诱饵剂红外辐射强度的计算

介绍了一种用于计算镁/ 聚四氟乙烯(PTFE) 药柱燃烧时红外辐射强度的计算方法。首先建立了镁/ 聚四氟乙烯药柱在恒面和减面燃烧条件下红外辐射强度的计算模型,通过一系列实验测定了药柱的比辐射能、线燃烧速度以及冷却时间,最后计算了药柱燃烧时的红外辐射强度,并与实验结果进行了比较。     

碲锌镉晶体中夹杂问题的实验研究

采用红外透射显微镜检测和研究了热解氮化硼(PBN)坩埚生长碲锌镉晶体(CdZnTe)中的缺陷—夹杂,并对夹杂的影响因素进行了分析。研究发现:不同原料的化学配比、自由空间体积、饱和蒸汽压、晶体生长温场对晶体中夹杂的种类、形状、密度和尺寸都存在着影响,通过一系列工艺的改进可以获得夹杂合格的碲锌镉晶体。     

变频调速技术在垃圾焚烧中的应用及实现的相关技术讨论

针对焚烧垃圾对空(气)燃(料)比有严格要求．由于城市固体垃圾的复杂多变性及不确定性难以实现充分燃烧而产生多种污染。采用变频凋速技术可以提高系统的响应速度，能比较满意地保证空(气)燃(料)比的优化需要。文中在讨沦城市固体垃圾特性基础上，分析了二次污染控制问题、燃烧过程优化的控制策略、风量调节方式、系统构架及相关技术问题。     

Nd∶YAG连续激光烧蚀碳纤维复合材料的过程观测

通过Nd∶YAG激光辐照碳纤维/环氧树脂复合材料过程的高速摄像观测,得到了不同辐照功率密度下烧蚀过程中的主要现象。发现在低功率密度(50 W/cm2)下,主要是表面烧蚀机制,不会发生燃烧现象,在长时间辐照下,由于表层附近出现轻微的聚合物焦化分解,表面层出现粉末状和漂絮状的碳粉缓缓弥散空气中;在中等功率密度(300 W/cm2)下,体烧蚀机制占主要地位,内层分解气体喷出,在空气中点燃引起表面燃烧,主要燃烧表面聚合物;在高功率密度(4500 W/cm2)下是以表面烧蚀为主的质量迁移机制,在极短的时间(0.001 s)内表面层被破坏,瞬间燃烧,光斑中心出现喷射式的气化等离子体现象,并出现逐层烧蚀和各向异性热传导引起的烧蚀区形貌变形等现象。     

基于激光诱导击穿光谱的果木炭燃烧对空气成分影响的研究

果木炭是一种常见的燃料,其燃烧过程中产生的气体和烟尘气溶胶会影响环境空气质量并损害人体健康,因此对果木炭燃烧过程中空气成分进行检测与分析具有重要意义。采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对果木炭燃烧时的空气、烟尘气溶胶进行检测,同时检测果木炭及其燃烧灰烬作为辅助分析。对四种样品的谱线进行标定,发现果木炭燃烧时空气中碳浓度增大,生成的气溶胶中含有Ca、Mg、K、Si等元素。果木炭和灰烬的元素组成较为相似,均含有C、 Fe、 Mg、 Ca、 Sr、 K、 Na和Ba等元素,果木炭光谱中C、H元素谱线强度均高于灰烬。此外,结合机器学习算法对有无果木炭燃烧时的空气进行区分,选取C、CN分子特征谱线所在的波段作为聚类分析的原始特征。主成分分析(PCA)结果表明在有无果木炭燃烧两种条件下的空气能被较好地区分,证明LIBS结合PCA技术能有效地识别果木炭的燃烧并检测果木炭燃烧造成的空气污染。进一步利用LIBS结合机器学习算法对果木炭及其燃烧灰烬进行区分,发现区分效果良好,为果木炭燃烧后的回收利用提供了参考。