多缝线金属射流定向预裂爆破技术在瓦斯抽采中的应用

为提高高瓦斯、高应力、低透气性煤层钻孔瓦斯抽采能力,开发了多缝线金属射流定向预裂爆破技术,并在常村矿N1-3采区进行了预裂爆破增透工程试验。爆破过程中,多缝线金属射流首先在煤层中射出主裂缝,随后推进剂延迟爆破产生高能爆生气体压裂煤体,破坏坚硬煤体的致密结构,在钻孔周围形成松动裂隙圈,达到煤层增渗效果。试验结果表明:钻孔瓦斯抽采浓度由措施前的10.1%增加到措施后的42.2%,钻孔瓦斯抽采流量由措施前的0.026 m3/min增加到措施后的0.077 m3/min,百米钻孔瓦斯涌出量和煤层透气性系数也分别提高近1倍,掘进速度由措施前的49.5 m/月提高到了措施后的130 m/月。     

微柱透镜自由立体前投影显示亮线的产生原因及消除方法

主要研究并设计了消除自由立体前投影显示亮线的增透膜系。分析了显示亮线产生的原因,该亮线是由微柱透镜表面的反射造成的。选用Ta2O5和SiO2设计了13层高硬度和高透过率的增透膜。三者的热膨胀系数基本一致,避免了膜层的断裂。该膜系的SiO2膜层总厚度大于1μm,大大提高了增透膜的耐摩擦性。Ta2O5膜层总厚度只有33.1nm,大大减少了高温蒸发时间,避免了PMMA板材的高温变形。镀膜后透镜板在可见光波段透过率理论最高可达98%左右,消除了表面反射亮线,大大提高了柱镜板的透过率。     

Transparent Nanowire Network Electrode for Textured Semiconductors

This work presents an inexpensive and easily manufacturable, highly conductive and transparent nanowire network electrode for textured semiconductors. It is based on lines of silver nanoparticles transformed into a nanowire network by microwave or furnace sintering. The nanonetwork electrode on crystalline silicon is demonstrated experimentally, with the nanoparticles self‐assembling in the valleys between the pyramids of the textured surface. Optical experiments show that this conductive nanowire network electrode can be essentially ‘invisible’ when covered with the conventional anti‐reflection coating (ARC), and thus could be employed in photovoltaic applications.     

三维旋转水射流扩孔与压裂增透技术工艺参数研究

通过对比丁集煤矿试验钻孔的试验数据,在明确三维旋转水射流扩孔与压裂增透机理的基础上,运用理论分析并结合实际的手段,总结分析了影响三维旋转水射流扩孔与压裂增煤的工艺参数,并确定了工艺参数的范围。结果表明:工艺参数可以分为系统工艺参数和钻孔施工参数。根据丁集矿实际情况,工艺参数确定为扩孔压力控制在10～15 MPa,管路选型内径应该大于25 mm,压裂压力确定在18～20 MPa,试验钻孔与控制钻孔间距为10 m。     

采用Sol-gel法制备SiO2/TiO2光催化双层薄膜

采用溶胶-凝胶(sol-gel)旋涂法在玻璃基体上制备SiO2/TiO2双层膜,提高TiO2的光催化性并赋予传统玻璃自洁净功能.通过增加SiO2阻挡层,防止玻璃中的碱金属离子向TiO2层的扩散,同时以多孔SiO2为模版,增加TiO2的比表面积,提高光的利用率,进而提高其光催化活性.对各影响因素进行了研究,得出最佳制备工艺条件.并采用降解甲基橙溶液的方法对其光催化性能进行评价,采用紫外-可见分光光度计对镀膜样品的透射比及吸光度进行测试;采用XRD对薄膜的结构进行分析.实验结果表明:SiO2溶胶陈化时间为4d,调节溶胶pH值为5,母液与阶梯醇的质量比为3∶1,旋涂速度为3000 r/min,加液量为3滴,400℃热处理保温3 min时,制备出的薄膜在可见光范围内的平均透射比可达到94.5％,比未镀膜玻璃基片提高约3.2％,具有最大透射比.400℃热处理6 min的双层膜的光催化性能最好,在紫外灯的照射下对甲基橙溶液的降解率相较于单层二氧化钛光催化薄膜明显提高,提高了25.6％.     

深紫外宽入射角范围增透膜设计与制备

在大数值孔径深紫外光学系统中,需要使用宽入射角范围的增透膜光学元件.选择LaF3和MgF2两种镀膜材料,设计了适用于深紫外宽入射角范围的三层、五层和七层三种增透膜系.实验使用热舟蒸发在熔融石英基底上镀制了设计的薄膜,并用紫外分光光度计对其光谱性能进行了测试,得到了在宽入射角范围内具有较高透过率的深紫外增透膜元件.双面镀五层增透膜系的熔石英基片在0°～55°入射角内的剩余反射率小于2.5％,在0°～20°入射角内的透过率大于98％.     

正交二元位相光栅的减反射特性

根据二维矢量耦合波衍射理论，分析了正交二元位相光栅的衍射特性，发现在适当选取光栅参数时，其反射率可以减小到几乎为零，并且这种减反射特性与入射光的偏振态无关。     

LBO晶体上1064 nm,532 nm二倍频增透膜的设计及误差分析

采用矢量合成法设计了LiB3O5(LBO)晶体上1064 nm,532 nm二倍频增透膜,在1064 nm处的反射率为0.0014%,532 nm处的反射率为0.0004%。根据误差分析,薄膜制备时沉积速率精度控制在 6.5%时,1064 nm处的反射率增加至0.22%,532 nm处增加至0.87%。材料折射率的变化控制在 3%时,1064 nm处的反射率达0.24%,532 nm处达0.22%。沉积速率和折射率控制的负变化不增大特定波长处的剩余反射率。与膜层折射率相比,薄膜物理厚度对剩余反射率的影响小。低折射率膜层的厚度变化对特定波长处的剩余反射率影响最明显,即为该膜系的敏感层。为改善膜基之间的附着力,选择Y2O3或SiO2作为过渡层,从过渡层的厚度匹配和膜层的折射率匹配两方面进行了相应的膜系匹配设计。     

亚波长结构的抗反射特性三维TLM方法模拟

传输线矩阵(Transmission line matrix,以下简称TLM)方法,根据场方程和传输线方程之间的相似性,用等效分布传输线网络模拟给定结构,在时间和空间上进行离散化,是一种强有力的三维时域电磁场数值仿真算法.简要介绍三维扩展型结点TLM方法的模型、激励源和边界条件,并使用该方法对亚波长结构的抗反射特性进行模拟研究,为进一步深入探讨该结构的抗反射特性、进行优化设计提供依据.     

用于高功率激光放大器的单层宽谱增透膜

为了获得用于高功率激光放大器的单层宽带增透膜,采用有机聚合物聚乙烯吡咯烷酮掺杂调控二氧化硅胶体生长制备了粒度分布更宽广的稳定胶体体系,通过提拉镀膜工艺,制备了单层增透膜。采用粒度仪和粘度仪监测胶体的性质,用分光光度计测量了膜层透过率,并用X射线能谱分析了膜层结构。结果表明,聚乙烯吡咯烷酮引入胶体中使得胶体粒度分布更宽,所得膜层具有折射率渐变特性,因而膜层具有宽带增透的效果;膜层在550nm~950nm连续波段内透射率不低于99%。单层宽谱增透膜层不需后处理就可投入使用,膜层性能稳定,满足了激光装置片状放大器的运行要求。