基于X射线数字成像技术的高压输电导线内部缺陷检测实验研究

提出了一种高压输电导线内部缺陷X射线可视化检测方法,详细介绍了CV—1型X射线数字成像系统的组成和工作原理,验证了X射线数字成像系统对500 k V输电导线透照能力,确定了照射参数和透照方法;根据输电导线内部缺陷特征和缺陷所在部位,在实验室条件下分别模拟检测了导线钢芯断股、钢芯表面划伤、夹杂、散股以及压接深度不足等内部缺陷并与无缺陷输电导线进行了对比,得出了导线内部缺陷的X射线数字图像的特征,实验结果证明了X射线数字成像技术对输电导线内部缺陷检测的有效性和可行性,为高压输电导线内部缺陷检测提供了新方法和参考依据。     

弯曲导管对“水窗”波段及高能端附近X光的响应

通过弯曲导变对“水窗”波段及其高能端附近X光响应的计算及测量，表明,圆弧弯曲导管束能够对X光在“水窗”段有较大传输响应，而对“水窗”之外的高能X光响应较小，研究表明，X光在“水窗”段的响应是“水窗”之外的高能X光响应的5倍，这种弯导管有可能用于同步辐射中，“过滤”掉白光高能部分，而直接输出较强的“水窗”段X光。     

Precipitation of spherical boehmite from concentrated sodium aluminate solution by adding gibbsite as seed

The precipitation of spherical boehmite was studied by surface energy calculations, measurements of precipitation ratios, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy. The surface energy calculation results show that the (001) and (112) planes of gibbsite surfaces are remarkably stable because of their low surface energies. In addition, the (010) plane of boehmite grows preferentially during precipitation because of its low surface energy. Thus, we propose a method to precipitate spherical boehmite from a supersaturated sodium aluminate solution by adding gibbsite as seed in a heterogeneous system. In this method, gibbsite acts as the preliminary seed and saturation modifier. The results show that the fine boehmite first nucleates on the (001) and (112) planes of gibbsite and then grows vertically on the (001) and (112) basal planes of gibbsite via self-assembly, thereby forming spherical boehmite. Simultaneously, gibbsite is dissolved into the aluminate solution to maintain the saturation for the precipitation of boehmite. The precipitation ratio fluctuates (forming an M-shaped curve) because of gibbsite dissolution and boehmite precipitation. The mechanism of boehmite precipitation was further discussed on the basis of the differences in surface energy and solubility between gibbsite and boehmite. This study provides an environmentally friendly and economical method to prepare specific boehmite in a heterogeneous system.     

Investigation of coupled cobalt–silver nanoparticle system by plan view TEM

We present a transmission electron microscopy (TEM) investigation of a coupled cobalt and silver nanoparticle system. A plan view in situ lift-out method for preparing samples for TEM using the focused ion beam (FIB) microscope was used. This technique is used to prepare high quality TEM samples with site specificity in a short time and with a high success rate. We demonstrate the ability of the plan view sample preparation technique to provide information about an ordered system of nanoparticles which could not be observed using standard FIB cross sectioning of the sample. High resolution TEM and energy dispersive X-ray spectroscopy mapping of both cross sectional and plan view samples are presented, clearly showing the significant benefit of plan view TEM analysis for certain samples     

低温合成TiO2/Fe3O4磁载光催化剂的光催化性能研究

采用化学共沉淀法合成的磁性纳米Fe₃O₄为磁核,以钛酸四丁酯为原料,通过溶胶-凝胶法,在较低温度下合成了TiO₂/Fe₃O₄磁性光催化剂。利用XRD、TEM、SEM-EDX等分析方法对合成催化剂的相组成、形貌、粒度、元素分布等进行了表征;研究了不同焙烧温度及TiO₂/Fe₃O₄比例对降解罗丹明B光催化活性及磁分离回收性能的影响。结果表明,在100、300和450 ℃焙烧温度下磁性光催化剂的催化活性依次降低,较低温度(100 ℃)制备的催化剂具备较高的催化活性;当TiO₂质量分数处于67.3%～73.0%时,催化剂既具有较高的光催化降解活性也具有较好的磁分离回收性能;光催化剂TiO₂/Fe₃O₄（100 ℃,TiO₂质量分数70%）在循环使用5次后,在降解75 min时仍能达到对罗丹明B 99%的脱色率和90%的回收率。     

基于单片机控制的高频高压X射线发生器

给出小型（SkW）高频X线机的整体解决方案，采用两套PWM结合PFM对X线管kV及mA进行精确灵敏的闭环控制，本发生器配合不同的机械结构可组成床旁机或C型臂（加配影像增强器及电视系统）型式的X线整机．     

掺钕纳米氧化锌光催化降解偏二甲肼污水研究

以乙酸锌和氢氧化锂为原料,采用溶胶凝胶法制备了纯纳米ZnO和掺钕ZnO,并用X射线衍射、紫外可见吸收光谱、X射线能谱仪、透射电镜对其进行了表征. 用15 W紫外灯作为光源,一定浓度的偏二甲肼污水为光催化反应模型污染物,研究了ZnO的光催化性能,考察了钕掺杂量对降解率的影响. 结果表明,掺杂钕离子提高了ZnO的光催化活性,钕锌摩尔比为0.025时光催化性能最好;在30 ℃下,当加入催化剂质量浓度为0.1 g/L,降解时间为100 min时,对偏二甲肼污水(UDMH)的降解率达到92%.     

基于数字信号处理器的磁耦合谐振式无线电能频率跟踪特性

磁耦合谐振式的传能方式是目前最具发展前景的无线电能传输方式之一。在磁耦合谐振无线电能传输系统中,系统的频率变化对系统效率影响十分明显。为了提高无线电能传输系统的效率,利用DSP锁相原理设计了一套频率跟踪系统,采用基于第一频率校正和后频率相位同校正的频率跟踪方法,解决了系统在高频或频率变化比较大的情况下,频率跟踪缓慢的问题。仿真与实验结果表明:与未加跟踪的系统对比,效率提升明显,系统传输更加可靠。具有频率跟踪的系统有更好的传输性能,以及更高的传输效率。     

氧化石墨烯-单壁碳纳米管复合物的超电容性能研究

以氧化石墨烯(GO)作为表面活性剂分散原始的单壁碳纳米管(SWNT),采用超声、冷冻干燥的办法得到氧化石墨烯-单壁碳纳米管复合物,利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和电化学测试对样品的形貌、结构、组成以及电化学性质进行表征.结果表明:氧化石墨烯-单壁碳纳米管复合物电化学性质得到了显著的提高,通过调节单壁碳管与GO的比例,发现SWNT质量为GO的10%时,得到的复合材料具有最好的超电容储能特性,在6mol·L~(-1)的KOH电解液中,0.5A·g~(-1)电流密度下其比电容可达155F·g~(-1),是相同条件下GO比电容(81.5F·g~(-1))的1.9倍,这种简单的方法获得的GO-SWNT复合材料在能量存储装置方面展现了广阔的应用前景.     

动态无线充电系统功率波动抑制技术研究

设计了一种新型的双通道动态无线充电系统耦合机构,以解决动态无线充电系统在分段式发射导轨切换处的功率跌落问题。通过LCC-LCC型补偿拓扑,设计了两路能量传输通道,利用LCC-LCC补偿拓扑的恒流特性,推导了系统输出以及损耗与两通道耦合参数之间的关系,实现了较为稳定的功率传输,提升了系统的抗偏移特性以及抗跌落能力。最后对所提方法进行了仿真和实验,验证了双通道动态无线电能传输方案的可行性。     

用散射法测量整体X光透镜性能

提出了一种测量X光透镜性能的新方法--散射法.该方法可以在多能量点同时测量X光透镜的性能.利用该方法测量了X光透镜的传输效率和焦斑大小,并将结果与以往加吸收片法作了比较,从实验上证明了这种方法的可行性与优越性.     

全双工非正交多址接入系统的功率控制

研究了采用全双工基站同时为多个半双工下行用户和上行用户提供服务的单载波非正交多址(single-carrier non-orthogonal multiple access, SC-NOMA)系统的资源分配算法设计。考虑了基于能效的单载波NOMA系统上行链路和下行链路的资源分配问题,在保证用户服务质量和功率约束的同时最大化全双工单载波非正交多址接入(Full-duplex single-carrier orthogonal multiple access, FD SC-NOMA)系统的能效。由于目标函数是非凸问题,将原问题转换成非线性分式规划问题,通过采用拉格朗日乘子法得到最优传输功率的闭式解,利用次梯度算法求得最优传输功率。仿真结果表明,与传统的半双工单载波非正交多址接入(half-duplex single-carrier orthogonal multiple access, HD SC-OMA)系统相比,FD SC-NOMA系统能够实现更优的能效。     

大功率液压机械传动系统的高效节能控制方法研究

当前节能控制方法通常通过建立大功率液压机械传动系统的准确数学节能控制模型实现,但在实际应用中,被控对象的准确数学模型很难建立,不仅效率低下,且影响节能控制性能。为此,提出一种新的大功率机械传动系统的高效节能控制方法。介绍了典型的大功率液压机械传动系统图,获取大功率液压机械传动系统在以外界负载为输入,以负载转速为输出的传递函数,得到通过控制发动机转速可达到节能控制目的的结论,在此基础上,通过具有自学习和自适应能力的单神经元建立单神经元自适应智能节能控制器,对大功率液压机械传动系统进行高效节能控制。实验结果表明,所提方法节能控制性能优越,且效率高。     

Coherent control of pulsed X-ray beams.

Synchrotrons produce continuous trains of closely spaced X-ray pulses. Application of such sources to the study of atomic-scale motion requires efficient modulation of these beams on timescales ranging from nanoseconds to femtoseconds. However, ultrafast X-ray modulators are not generally available. Here we report efficient subnanosecond coherent switching of synchrotron beams by using acoustic pulses in a crystal to modulate the anomalous low-loss transmission of X-ray pulses. The acoustic excitation transfers energy between two X-ray beams in a time shorter than the synchrotron pulse width of about 100 ps. Gigahertz modulation of the diffracted X-rays is also observed. We report different geometric arrangements, such as a switch based on the collision of two counter-propagating acoustic pulses: this doubles the X-ray modulation frequency, and also provides a means of observing a localized transient strain inside an opaque material. We expect that these techniques could be scaled to produce subpicosecond pulses, through laser-generated coherent optical phonon modulation of X-ray diffraction in crystals. Such ultrafast capabilities have been demonstrated thus far only in laser-generated X-ray sources, or through the use of X-ray streak cameras.     

Hg系新高Tc超导体研究

我们制备了新高Ｔｃ Ｈｇ－Ｂａ－Ｃａ－Ｃｕ超导氧化物系,并用Ｘ－ｒａｙ衍射、ＴＥＭ、磁化率及电阻等实验测量对它们进行了研究。由ＴＥＭ观察,证实了在ＨＢＣＣＯ系中存在Ｈｇ－１２０１相,Ｈｇ－１２１２相和Ｈｇ－１２２３相。用高－Ｑ振动子技术,对ＨｇＢａ２ＣｕＯ４＋ｙ样品作了与磁通点阵运动有关的力学测量,从而估计出该样品的不可逆线的形状。我们还对Ｈｇ－１２２３样品作了事后退火处理研究,在氧气中退火可使该     

基于风光互补发电无线电能传输系统的研究与设计*

风光互补发电系统作为一种绿色能源可独立对外部供电,无线电能传输(Wireless Power Transfer)技术又提供了一种方便快捷的能量传输方式,本文结合两者的优点,将风光互补发电系统的输出作为WPT谐振电路的输入端,利用无线电能传输技术对负载供电,利用了绿色能源的同时又能节约电力运输成本。分析了磁耦合感应与磁耦合谐振之间的联系以及平面线圈频率分裂的相关因素,针对目前小型平面谐振无线充电设备随发射端和接收端距离的变化而产生传输波动的问题,在发射端采用XKT-408集成电路进行自动频率锁定,在发生频率分裂时调整线圈偏移角度可削弱两线圈的互感系数来抑制频率分裂现象,提高了接收线圈峰值电压。最后搭建了小光互补无线能量传输系统,在径向距离50mm处可成功对负载充电,该模型为基于风光互补发电无线充电系统的应用提供了参考。     

双能X射线检测技术的能谱滤波参数优化设计

提出了使用金属片过滤高能X射线的方法,并采用蒙特卡罗方法模拟双能X射线检测系统,结合建立的代价函数确定最佳滤波金属材料与金属片厚度.利用X射线安检机进行测试,结果表明使用本文提出的金属滤波方法及优化的滤波参数显著提高了X射线双能检测系统的性能,证明了该方法的有效性.     

基于分布式水下无线传感器网络目标协同定位方法研究

本文提出了一种基于水下传感器网络的目标协同定位改进方法。基于多重信号分类方法（MUSIC）得到目标的DOA估计,通过对水下信号传输特性分析,建立水下阵列传感器网络的目标定位模型,利用最大似然估计得到目标位置。利用基于阈值检测的分布式高斯牛顿迭代法完成最大似然估计的解算,仿真结果表明该方法有效节约了网络节点能量,降低了数据通信量,且得到了更好的定位精度。此外,分析比较了在不同噪声环境下、不同声源级情况下的目标位置结果。     

柠檬酸对聚合物前驱体法制备WO3薄膜光电性质的影响

以偏钨酸铵为钨源,柠檬酸为络合剂,聚乙二醇(PEG)为聚合物合成前驱体溶胶,并用浸渍提拉法在FTO导电玻璃上制备了WO3薄膜,研究配位剂柠檬酸对聚合物前驱体法制备WO3薄膜结构和光电性质的影响。采用X线衍射、拉曼光谱和场发射扫描电镜等手段研究薄膜的相组成及表面形貌,借助标准三电极体系进行了光电化学测试,并进一步讨论了柠檬酸对WO3薄膜光电性能影响机理。结果表明:CA和W摩尔比为0,0.5,1.0和2.0条件下薄膜表面颗粒平均尺寸分别为60,80,110和115 nm,500 W氙灯照射1.2 V(vs Ag/AgCl)偏压条件下,光电流密度分别为2.4,3.2,3.4和3.5 mA/cm2;柠檬酸的加入有效地改变了薄膜的表面形貌,较高的表面粗糙度和较大的颗粒使得WO3薄膜电极有更好的光电性能。     

p型ZnO:Mn-N薄膜的制备及特性研究

用射频磁控溅射法在石英玻璃衬底上制备了较高结晶质量的ZnO: Mn薄膜,继而进行N离子注入和退火处理,成功实现了ZnO薄膜的Mn-N两步法共掺杂和p型转变.利用X射线衍射(XRD)、Hall测试、分光光度计、X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对其性能进行了分析.结果表明:所测样品均具有单一的c轴择优取向,薄膜在退火后没有检测到其它杂质相的生成;薄膜在650 ℃经10～30 min退火时均可实现p型转变,空穴浓度可达1016～1017cm-3,表明650℃可能为ZnO: Mn-N体系中N离子达到电激活成为有效受主的温度;XPS能谱证明了Mn2+、N3-离子的掺入;在热退火作用下,部分间隙位N离子达到电激活通过扩散进入O空位,形成N-Zn或N-Mn键,是样品转变为p型的依据; p型ZnO: Mn-N薄膜室温下的禁带宽度为3.16 eV,相对未掺杂ZnO的禁带宽度3.29 eV明显减小.