玻璃真空管集热器

玻璃真空管集热器是一种新型太阳能集热器。它由真空集热管,漫反射板、连接头及保温套等构成。本文介绍的是清华大学研制成功的一种玻璃真空管集热器。图1和图2是其结构示意图和外貌照片。真空集热管是这种集热器的核心元件(图3)。它的玻璃管采用95号高硅硼玻璃材料制成,长度为1.2米,外径为5.3厘米。在吸收管外表面上化学沉铜并电镀双层黑镍选择性涂层,这种涂层的太阳光谱吸收率高,法向红外发射率低,大大减少了辐射热损失。这种集热管经适宜的排气工艺及使用钡-钛蒸散式消气剂后,外圆管与吸收管夹层的压强P<5×10~(-5)毫米汞柱,而在此压强下气体导热系数仅为大气下的1％,因此通过气体导热、     

双层黑铬选择性吸收涂层可见光谱光学常数的测定

本文讨论了可见光谱范围内双层黑铬选择性吸收涂层(Al+黑铬+Cr_2O_3)中的金属衬底膜、强吸收膜及减反射膜的光学常数谱n(λ)、κ(λ)及整个涂层的反射率谱R(λ)的测定与数据处理过程。 用椭圆偏振光谱仪测定金属膜(Al)、强吸收膜(黑铬)的样品椭圆参数谱△(λ)、ψ(λ);用“分层测试陪片测厚方案”测定各膜层的光学常数谱n_t(λ)、κ_t(λ),用双入射角法测定膜层厚度d。采用统计试验法进行数据处理,获得它们的n(λ)、κ(λ)谱值,最后计算出整个涂层的反射率谱值R(λ)。其值与用分光光度计实测的R(λ)值吻合。     

调相激光干涉仪测量吸收薄膜参数的研究

本文介绍了调相激光干涉仪测量薄膜n,k,d的工作原理,探讨了单层吸收膜的测量参量P、Q、△与n,k,d的关系;相位差△的取值;测量参量的自校准以及P、Q和修正因子F的实验检验问题,给出了数据处理方法和程序框图.本文还对三种薄膜样品(一种弱吸收膜,两种强吸收膜)的n、k、d进行了测量和计算,并将其结果与椭圆偏振仪的测定结果进行了比较.     

铬-氧薄膜及其太阳选择性吸收涂层

采用直流磁控反应溅射技术,获得了三种铬-氧薄膜复合材料。反应蒸发得到了两种铬-氧薄膜复合材料。用测厚仪与分光光度计法确定了波长在0.4-2.5微米范围内这些薄膜材料的光学常数n、k(复折射率n-ik)。其中第三种溅射铬-氧薄膜(C_rO3)的能带间隙约1.leV (A-D)和1.4eV(H-T)。从这些铬-氧薄膜材料的n、k数据,计算与设计了太阳选择性吸收涂层。得到以铝为底层的铬-氧选择性吸收涂层的最佳太阳光吸收率a≈0.91(AM2),这与实际制备的铬-氧选择性涂层的吸收率是一致的。直流磁控反应溅射制备的SiO_X薄膜,其成分接近SiO_2。经确定SiO_2薄膜的n≈1.5,k<0.01。SiO_2作为减反射膜沉积在上述的铬-氧选择性涂层上,其太阳吸收率a(AM2)≈0.94,室温发射率ε=0.04,故a/ε达23.5。     

将数学建模教学贯穿大学生培养全过程

全国大学生数学建模竞赛已开展了十二届，参赛学校和队数逐年大幅度增加，目前面临的一个关键问题是许多学校片面追求竞赛的获奖情况，而忽视了数学建模教学的重要性，没能将竞赛与大学生培养全过程结合起来。近年来，浙江大学在数学建模教学上进行了大胆改革和尝试，以数学建模竞赛为载体，培养大学生的素质和能力，在国内、美国大学生数学建模竞赛中取得了非常优异成绩，文章从六方面陈述浙江大学数学建模教学改革的经验。     

椭偏术双入角法测定薄膜光学参数与厚度

运用“数值空间映射”概念讨论了椭偏术双入射角法测定薄膜的光学参数折射率(n)、消光系统(K)与厚度(d)的反演计算中出现的集合解现象。通过设置一个评价函数(F_u),用电子计算机来考察求解的结果,获得样品n、K与d的合理数值。用TP-77型单色椭偏仪对磁控反应溅射工艺制备的不锈钢-氧、不锈钢-一氧化碳与钛-氮三种复台薄膜材料的椭圆参量(∧,(?)),经计算机处理确定了这些样品的n、k与d值,和用(TYLASTEP及DEKTAKⅡA)台阶式测厚仪直接测得的薄膜厚度、透射—反射法确定的n、k的数值比较一致。这样,采用一台椭偏仪,以双入射角法能方便、经济又可靠地一次确定薄膜的光学参数n、k与厚度d。     

数学建模案例的编写与使用

从数学建模案例教学的可能性与必要性出发，本文陈述浙江大学近年来在数学建模系列课程教学过程中编写和使用数学建模教学案例的经验和方法。     

真空集热管中的黑铬选择性吸收薄膜

本文介绍了用于太阳能全玻璃真空集热管中的真空沉积黑铬选择性吸收薄膜。试验了不同的工艺条件对此薄膜光学性能的影响,并进一步研制成双层的真空沉积黑铬选择性薄膜,它具有89％～91％的太阳吸收率α_s和小于5％(80 ℃)的红外法向发射率ε_n。该薄膜经一小时、300℃～400℃温度的真空烘烤后,其αS和ε_n基本没有变化。应用椭圆偏振光谱仪,在三个波长下对铝衬底及各层薄膜的光学常数进行了测定和计算,并用上述结果计算了这些波长下的整个双层黑铬薄膜的反射率,其结果与分光光度计实测的反射率相符。同时还测定了各层薄膜的透过率τ(λ)。这些结果表明,上面一层黑铬薄膜具有减反射作用,因而使双层黑铬薄膜比单层黑铬薄膜具有更高的吸收率,并仍保持其低的红外发射率。对由真空沉积双层黑铬薄膜所试制的真空集热管进行了热性能试验。结果表明,沉积双层黑铬的管子的集热性能优于单层黑铬管,其闷晒的集热性能优于同类型的国外产品。     

真空沉积双层黑铬选择性涂层

本文介绍了用于全玻璃真空管太阳能集热器的真空沉积双层黑铬选择性涂层的工艺和性能。其α_s为89％—91％,ε_n为5％—7％(80℃)。该涂层经300℃—400℃、1小时的烘烤后,α_s和ε_n基本没有变化。 应用激光干涉法,在λ=6328(?)波长下对每层黑铬涂层的光学常数进行了初步测定,并用测定的数据计算了该波长下双层涂层的反射率,其结果与分光光度计测定的反射率基本相符。结果表明,第二层黑铬具有减反射作用,因而使真空沉积的双层黑铬选择性涂层具有较高的吸收率,并仍保持其低的红外发射率。 还应用了电子显微镜、电子衍射与x光衍射等对黑铬选择性涂层进行了表面形貌观察与物相分析。 对所试制的真空沉积双层黑铬真空集热样管的试验表明,涂双层黑铬的真空集热管的集热性能优于单层黑铬的集热管。