纳米粉体制程在线粒径测量系统的研发

发展了一套在线光纤式动态光散射粉体粒径测量系统,作为纳米颗粒制程粒径参数测量与分析.工业上对纳米粉体性质均一性(Uniformity)要求较高,为了获得在线制备纳米粉体颗粒的精确粒径大小与分布,本研究由激光动态光散射(Dynamic Light Scattering,DLS)原理,利用光纤探头方式,研制了一套在线粉体取样与粒径测量系统,针对目前台北科大自行研发的真空潜伏纳米流体制程(SANSS)进行了系统整合与测试.本研究针对100 nm标准粒径大小的聚苯乙烯(Polystyrene)粉体进行系统测量能力评估,确定了研发系统测量准确度(Accuracy)与重现性(Repeatability).实验结果显示,研发系统测量的平均粒径最大误差值在8%以下,初步确定测量系统可有效地监控纳米流体制程,提供纳米粉体制程的重要在线信息.     

环型聚苯乙烯结构与性能的研究

本文通过多种分析测试手段，详细研究了环型聚苯乙烯（ＲＰＳ）分子链结构、聚集态结构、热性能及稀溶液性质，并与线型聚苯乙烯（ＬＰＳ）作了对照。结果表明：ＲＰＳ链结构确为环状结构，由于链结构不同于ＬＰＳ，因此链刚性及其随分子量的变化关系也不同于ＬＰＳ，这是导致其性质与ＬＰＳ存在很大差异的根本原因。ＲＰＳ链堆积较ＬＰＳ松散，由于线团密度ＲＰＳ大于ＬＰＳ，所以宏观上二者比容并无多大差异，但ＲＰＳ比容受分子量影响较ＬＰＳ大。ＲＰＳ的Ｔｇ随分子量变化关系受自由体积和构象熵即链刚性两种因素的影响。动态光散射及小角Ｘ光散射实验结果说明，ＲＰＳ的扩散行为、流体力学半径和无扰分子尺寸与ＬＰＳ相比有很大不同。     

光纤中拉曼放大现象的实验研究

上个世纪末,光纤通信以超出常人的想象的步伐在发展。光纤传输媒体已经成为一个重要的通信网络。长途骨干通信系统中必不可少的是信号在光纤中的光学变焦是高容量密集波分复用(DWDM)的传送。本文主要工作是研究拉曼放大的基本原理及特性,采用信号光波长为1555nm,泵浦光波长分别为1445nm;1455nm;1535nm进行实验,得出光谱图及实验数据,对实验结果进行分析,从而实现光纤中的拉曼放大。     

基于细胞自动机的动态云实时模拟

具有真实感云的实时模拟应用非常广泛。基于细胞自动机技术建立云模型,明确了边界网格点的处理方法。通过改进变换规则,引入了上升气流的作用,加快了运行速度并反映了云的真实特性。在光照计算过程中,将多重前向散射光照运用于细胞自动机方法中,并将近似米氏散射的Henyey-Greenstein相位函数嵌入到前向散射光照模型。仿真实验表明,该方法提高了云的外观的真实性,可以实现云的实时绘制。     

基于逐次散射法的海洋-大气矢量辐射传输模式

首先推导了粗糙洋面双向偏振反射模型pBRDF(Bidirectional Polarized Reflectance Distribution Function),并将其与SOSVRT(Successive Order of Scattering Radiative Transfer)矢量辐射传输模式耦合,建立了海洋-大气耦合的矢量辐射传输模式,并对该耦合模式的模拟结果与前人模拟结果进行对比,验证了该耦合模式的可靠性与有效性。不同大气和洋面状态、不同高度的主平面内辐射强度和偏振度的模拟结果表明:pBRDF模型可以很好地模拟不同风速下洋面的偏振反射分布特征;洋面在特定角度具有很高的偏振度,并对大气顶的偏振辐射有很大影响。因此,该耦合模式可以更准确地处理辐射光谱在海洋-大气两种介质间的传输问题,对矢量辐射传输、大气遥感问题的研究有重要意义。     

基于多散射模型的光源退化图像复原方法及应用

由于大气粒子对光的多散射作用非常显著,多散射的一般表现是在各种天气条件下光源周围的辉光现象。针对恶劣天气条件下的光源图像,采用辐射传输方程建立了点光源的多散射模型。根据所得到的点扩散函数对晴朗天气下带有光源的图像添加天气效果,并对恶劣天气条件下的光源图像进行复原,去除光源周围的辉光,从而得到清晰的光源图像。仿真结果证明了该方法的有效性.     

共振散射光谱法研究槲皮素与DNA相互作用

在BR缓冲液中,槲皮素存在微弱的共振散射现象,分别在288 nm、466 nm、562 nm处出现共振散射峰,随着DNA的加入,散射信号逐渐增强,且以上3处的峰值明显增加,并且562 nm处的增加值与DNA在3.024×10-7 mol/L～9.072×10-5 mol/L范围内呈现出良好的线性关系.在20℃时,通过Scatchard方程计算出槲皮素与DNA结合常数K=9.91×106 mol-1.L.     

有限体积法求解立体角离散误差

为解决采用有限体积法求解辐射传输方程时引起离散误差的问题,从有限体积法立体角内热流密度的求解过程出发,运用泰勒级数推导了近似误差的表达式,并分析影响离散误差的各种因素,包括离散射线数,辐射强度分布,假散射及网格比.根据分析结果,采用辐射强度的连续分布模型,模拟了各种因素对误差的影响.结果表明,辐射强度的分布函数对于有限体积法的离散误差有一定程度影响.当增加网格数及减小网格尺寸比时,可以有效地减小离散误差.假散射与离散误差间呈较强的非线性耦合关系.     

各向异性介质涂覆曲面导体目标的散射

由于各向异性介质电磁参数为张量形式,使得各向异性介质涂覆导体目标的电磁散射建模和精确计算相当复杂和困难.引入高阶张量阻抗边界条件,可以大大简化建模过程,提高计算效率.论文针对各向异性介质涂覆曲面导体目标,采用基于平面近似的高阶张量阻抗边界条件,将一维二阶张量阻抗边界条件应用于柱面涂覆目标,二维二阶张量阻抗边界条件应用于三维曲面涂覆目标上,建立二者的高阶张量阻抗边界条件解.设计算例仿真,并与精确解/矩量法解比较.通过仿真,研究了各向异性介质涂覆目标电尺寸、涂覆厚度以及目标形状对高阶张量阻抗边界条件解的精度的影响.     

基于纯声子散射模型的纳米薄膜热传导分析

起粘结作用的薄膜结构厚度达到纳米尺度时,应用由微尺度观点建立的非傅立叶热传导模型分析其性能。文章采用纯声子散射模型分析绝缘薄膜结构的温度场和热应力,并与用在宏观尺度下的傅立叶热传导模型所得结果进行比较,同时研究绝缘薄膜结构热物理性能参数对温度场和热应力的影响。研究表明：采用纯声子散射模型分析结果与傅立叶热传导模型所得结果有明显区别,绝缘薄膜结构热物理性能参数对温度场和热应力也有显著影响。