气体分子以分子流态通过直圆管道时的位置分布计算

针对气体分子以自由分子流态通过一段直圆管道的问题,将分子划分为从入口直达出口的直通分子和经过管壁反射后到达出口或入口的反射分子这两种类型,分别建立了流动数学模型。从余弦定律出发,推导出两类分子穿越出口与入口截面的分子总数和密度分布函数的积分公式,以及反射分子在管道内壁面的沿程分布规律。定义评价数ν为管口截面上某点的局部分子密度与整个截面平均分子密度之比,给出计算式。数值计算结果表明,按均匀分布进入管道入口的气体分子,在飞离管道出口截面时呈现出中心密集边缘稀疏的"位置束流效应",如管长L=0.5d时,中心处νdA(0)=1.1353,边缘处νdA(0.5)=0.8313;而返回入口截面的分子却呈现出中心稀疏边缘密集的分布。这种趋势随管长增大而减弱,当L5d后趋于稳定。入口和出口截面的分子密度分布能够互补,两者叠加后恰好等于均匀分布。     

涡轮分子泵入口接管束流效应的蒙特卡洛计算

在入口管路束流效应和涡轮端盖反射作用的双重因素影响下,以纯分子流态经泵前入口管道流向涡轮分子泵环形一级动叶列抽气面处的气体分子,其入射密度是不均匀分布的。本文基于自由分子流态基本假设,建立入口直圆管道计算模型,采用试验粒子蒙特卡洛方法,利用Molflow+软件,模拟被抽气体分子经泵入口到涡轮叶列抽气面的飞行过程及行为;数值计算得到气体分子到达涡轮转子一级动叶列入射平面的密度分布和气体通过入口管道的传输几率,并分别经回归分析拟合给出二者的计算公式,可为涡轮分子泵抽气性能的后续研究提供更精确的理论数据;算例证明,以此分布计算分子泵一级动叶列的正向传输几率,比采用均匀分布假设的积分中值法的计算结果偏小。     

蒙特卡罗法计算分子流状态下真空管道的传输几率

采用蒙特卡罗法对分子流状态下真空管道的传输几率进行了计算。计算精度随着模拟分子数的增加而显著提高,对于圆柱管道,模拟分子数为1.0×109时误差在2.7×10-5以下。气体分子与管壁的平均碰撞次数与管道纵横比基本相等。分析了传输几率与管道内壁吸附性的关系,通过测量管道两端气压便可计算出管道的抽速。另外,对椭圆和矩形截面管道的流导也进行了计算。     

涡轮分子泵入口结构改进的计算研究北大核心CSCD

针对涡轮分子泵的入口管道束流效应和涡轮端盖反射效应对传输几率的不利影响、以及大口径涡轮分子泵与小型仪器相连接的难题,本文提出分子泵入口结构的改进方案:将涡轮转子的平板端盖改成锥形反射屏结构,把过渡连接件做成圆弧过渡段结构。文中根据实际结构参数,建立了不同结构类型的计算模型,采用试验粒子蒙特卡洛方法,基于自由分子流态基本假设,利用Molflow+软件,计算了各个结构模型的传输几率。计算结果表明:当倾角α的取值范围在60°～70°、圆锥底角β的取值范围在25°～45°之间时,理论上可将涡轮分子泵的抽气速率提升5%左右。     

PbSe单晶薄膜的分子束外延及其表面微结构

用分子束外延技术在BaF2（111）衬底上生长了PbSe单晶薄膜,观测了表面形貌和微结构．结果表明,在高Se／PbSe束流比（≥0．4）条件下,PbSe按照二维层状模式生长,外延层中的应力通过位错滑移发生塑性形变而获得充分弛豫,获得的PbSe薄膜是具有单原子层平整度的表面台阶和螺旋结构;降低Se／PbSe束流比至0．2,首次在PbSe样品表面观察到规则的三角形纳米孔状结构;当Se／PbSe束流比为0时,PbSe薄膜表面出现三维岛状结构,应力只能得到部分弛豫．在BaF2（111）衬底上分子束外延生长PbSe单晶薄膜的最佳温度为450℃．     

基于AFM的刻线边缘粗糙度幅值与空间频率的表征方法

针对使用原子力显微镜测量纳米尺度半导体刻线边缘粗糙度的参数表征问题进行了研究．在对线边缘粗糙度的定义与现有测量方法进行分析的基础上，采用图像处理技术分析硅刻线的原子力显微镜测量图像的线边缘粗糙度特征，提出了线边缘粗糙度的幅值与空间频率的表征方法．其中幅值参数能够在一定意义上反映刻线边缘形貌的均匀性，而采用小波多分辨分析与功率谱密度函数（PSD）频谱分析相结合的空间频率表征方法，则有效地分析了侧墙轮廓边缘复杂的空间信息．实际测量结果表明，样本线边缘粗糙度的主要能量集中在低频区域，其主导空间频率为～0．04nm^-1，在低频部分约500nm特征波长上有最大的线边缘粗糙度分布．     

改进随机Hough变换的中心检测

针对复杂背景下干扰因素多,圆的形态不规则,传统随机Hough变换圆检测速度慢,检测精度低的问题,提出一种复杂背景下的不规则圆检测方法。该方法首先通过连通区域标记算法,获得目标圆的感兴趣区域(region of interest, ROI),然后对圆的边缘点进行分区采样,提高随机采样的有效性;确定圆心位置后,取圆心的8邻域像素为圆心分别做圆,从而提高不规则圆的检测精度。通过对热保护器校准点的中心检测结果表明,提出的方法可在复杂背景下实现圆的精确检出,检测速度更快,检测精度更高。     

LIPS-300离子推力器放电室设计及实验研究

梳理了放电室工程化设计的基本流程,包括磁场位形设计、几何构型设计、磁极数设计、供气方式设计以及关键参数设计,其中关键参数又包括长径比、磁极位置、磁钢尺寸、阴极位置等。按照上述流程,完成了LIPS-300放电室设计,并通过仿真分析、实验数据对设计的结果进行了验证,证明设计的柱形磁铁四级场、直锥双段放电室,无论放电损耗、束流平直度均优于三级场放电室。     

Ti2AlNb合金电子束焊接头残余应力及变形的数值模拟

目的 研究平板对接电子束焊接过程中Ti2AlNb合金接头的残余应力及变形规律。方法 采用高斯圆柱体和高斯面组合热源模型模拟了6.6 mm厚的Ti2AlNb合金平板对接电子束焊过程,对比研究了高焊速高束流和低焊速低束流2种工艺参数下焊接接头的残余应力和变形分布规律,并用小孔法测量了焊缝中心及距焊缝中心10 mm位置的残余应力值。结果 在高焊速高束流参数下,获得了熔池体积小、熔池宽度窄(为3.62 mm)、深宽比高的焊缝;在该参数下焊缝横截面上的高应力集中区(应力在900 MPa以上)尺寸较小,其宽度仅为低焊速低束流参数下的89%;同时,在高焊速高束流参数下,焊缝法向变形最大值为0.79 mm,低于低焊速低束流参数下的0.82 mm;模拟计算所得残余应力与实测值的误差在5.64%以内。结论 高束流高焊速工艺具有热输入小、热量集中、加工效率高的特点,有助于获得高应力集中区域小、深宽比高、变形小的焊缝,比低束流低焊速工艺更具优势。     

基于机器视觉的奶粉罐体商标区域定位方法

目的 针对奶粉包装中高盖锁扣与罐体商标图案之间位置的不确定会影响美观和品牌关注度的问题,提出一种罐体商标图案定位方法。方法 首先由透视投影变换模型获取罐体边缘上一对边缘点的摄像机坐标系下的坐标,并结合视线交叉原理,确定罐体截面圆在摄像机坐标系下的方程。其次通过模板匹配算法提取罐体上显著图案中心坐标,并获得该中心坐标与摄像机光心连线所成直线的方程。然后联立直线与截面圆的方程求交点,该交点表示显著图案中心点在截面圆上的位置。由于显著图案与商标图案相对位置已知,因此由显著图案中心坐标就可以间接求得商标图案中心坐标。结果 该方法可完成罐体商标图案的快速测定,且测量精度达到±1°。结论 该方法能够快速、准确地实现罐体商标区域的在线测量。     

Advances in Molecular Electronics: A Brief Review

The field of molecular electronics, also known as moletronics, deals with the assembly of molecular electronic components using molecules as the building blocks. It is an interdisciplinary field that includes physics, chemistry, materials science, and engineering. Moletronics mainly deals with the reduction of size of silicon components. Novel research has been performed in developing electrical-equivalent molecular components. Moletronics has established its influence in electronic and photonic applications, such as conducting polymers, photochromics, organic superconductors, electrochromics, and many more. Since there is a need to reduce the size of the silicon chip, attaining such technology at the molecular level is essential. Although the experimental verification and modeling of molecular devices present a daunting task, vital breakthroughs have been achieved in this field. This article combines an overview of various molecular components, such as molecular transistors, diodes, capacitors, wires, and insulators, with a discussion of the potential applications of different molecules suitable for such components. We emphasize future developments and provide a brief review of different achievements that have been made regarding graphene-based molecular devices.     

分子结构对高分子材料动态力学性能影响的研究进展

从材料的阻尼性能的表征出发,系统总结了高分子材料阻尼机理研究状况。主要以LA和TA分析法为例,从分子设计角度,总结阐述了近年来有关分子结构对高分子材料动态力学性能影响的研究成果和存在的问题,并对未来此方面的研究进行了简单的预测。     

Description of DNA molecular motion for nanotechnology applications

One of the most important quests in modern science is the ability to mimic DNA replication, this process provides opportunities to vastly improve current technology from data storage to fighting disease. How molecular processes govern DNA signalling is a key question to be answered for this endeavour to be achieved. One of the greatest difficulties with DNA manipulation has been to physically manipulate individual DNA molecules. In vivo there are a large variety of proteins present which are finely controlled by other proteins and signalling molecules to ensure DNA will coil when required and uncoil for replication when stimulated. Understanding the dynamics of motion of particles and molecules that participate in DNA processes is key to understanding and potentially mimicking these processes. In this review, we introduce the current knowledge with respect to molecular dynamics of motion and draw reference to DNA natural and artificial processes. We also discuss the motion mechanisms and how they might explain the efficiency of DNA signalling and replication processes.     

Molecular Dynamics Simulation of Gas Diffusion in B2O3 and SiC

Molecular dynamics simulation using a universal force field has been employed to determine the diffusion coefficients of O2 and Na2SO4 vapor into B2O3 and SiC from 700 K to 1273 K, respectively. Einstein diffusion was observed in a 250～300 ps simulation.     

Implantation of organic matter through water onto solid substrates by a laser induced molecular jet

Organic molecular dots were successfully produced by means of a nano second pulsed dye laser on glass and indium tin oxide (ITO) substrates, with sizes of several hundred nanometres. The method involves the transfer of organic molecules from the source Coumarin 6 (C6) and poly [2-methoxy, 5-(2′-ethyl-hexyloxy)-p-phenylene-venylene] (MEH-PPV) films onto a target material through a water filled space-gap using a laser induced molecular jet (LIMJ). In this way, the organic dots of Coumarin 6 and MEH-PPV molecules were successfully implanted onto the glass and ITO targets. The present results demonstrate the possibility to significantly improve photo electronic or photoelectric devices such as novel photonic crystal and molecular device sensors, and so on.     

Molecular Transport Junctions: Clearing Mists

Recent progress in the measurement and modeling of transport in molecular junctions has been very significant. Tunnel transport in the Landauer–Imry regime is now broadly understood for several systems, although a detailed understanding of the role of contact geometry is still required. We overview some clear indications from recent research and note the quite reasonable agreement between measured and calculated conductance in metal–molecule–metal junctions. The next challenge lies in obtaining a microscopic understanding of charge transport that involves reduction or oxidation of molecules.     

分子筛带水的原因及预防措施

分析了空分设备分子筛纯化系统中分子筛带水的危害和原因，提出了相应的处理和预防措施。     

分子筛带水的原因及预防措施

分析了空分设备分子筛纯化系统中分子筛带水的危害和原因,提出了相应的处理和预防措施。