环绕恒星的原行星盘:行星的“诞生摇篮”

<正>2014年9月,智利北部阿塔卡马沙漠高原上新建成的阿塔卡马毫米/亚毫米波阵列(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array,ALMA)进行了仪器测试,开展了持续的天文观测项目.ALMA是用干涉方法进行天文观测的射电天线阵,由66个天线构成,总长度达到16km.ALMA是一个国际合作建设的天文工程,由来自欧洲、北美和东亚等的各国(地区)合作运行.天文学家利用ALMA拍摄了     

望远镜阵列探宇宙奥秘

2013年3月中旬,人类有史以来最大的地面天文学观测装置——ALMA(阿塔卡马毫米/次毫米波望远镜阵列)在智利北部阿塔卡马沙漠正式投入使用。这是目前世界上最大、最昂贵的地面天文台项目。借助这个大型射电望远镜,天文学家可更清晰地探视宇宙深空的奥秘。     

黑洞照片对于黑洞物理学家意味着什么?

<正>参与事件视界望远镜观测项目的射电望远镜天文台包括(从左上角以顺时针方向依次介绍):位于智利的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA);位于夏威夷的亚毫米波阵列望远镜(SMA);位于南极洲的南极望远镜(SPT);位于亚利桑那的亚毫米望远镜(SMT);位于智利的阿塔卡马探路者实验(APEX);位于墨西哥的大型毫米波望远镜(LMT);位于夏威夷的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦望远镜(JCMT);位于西班牙的毫米波电波天文研究所30米望远镜(IRAM 30m)     

科技前沿

<正>超级望远镜将窥视宇宙诞生之初位于智利沙漠中的ALMA阵列是一座由欧洲、北美、东亚与智利共和国合作运作的天文设施。目前,该阵列最后一台超大型天线已接近完工,整个系统耗资超过16亿美元(约合99亿元人民币),预计将于2015年3月进入全面运行阶段。在其初步观测中,已经让我们目睹了银河系中心附近喷射气体以及恒星形成过程等壮丽场景,它将帮助科学家们窥视更加深邃的宇宙深空,追溯宇宙的起源。     

距地球128亿光年星系中发现水

根据位于智利沙漠的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)的最新观测结果,美国天文学家在距离地球近128.8亿光年、早期宇宙中质量最大的星系SPT0311-58中发现了水和一氧化碳.这是迄今对早期宇宙中一个星系的分子气体含量的最详细研究,也是在常规恒星形成星系中对水分子的最远探测.这项研究将有助于天文学家研究宇宙中...     

以液化石油气为碳源在球面上低成本批量制备碳纳米管阵列

采用廉价的混和工业原料石油液化气作为碳源, 通过浮游过程在陶瓷球表面实现了碳纳米管阵列的大批量制备. 陶瓷球提供了的大比表面积和较好的流动性, 使碳纳米管阵列的连续批量生产有望实现. 在陶瓷球表面获得的碳纳米管阵列取向好, 直径可控, 原生阵列纯度高达97.5%. 若进一步降低反应温度, 可以制备得到直径约为13 nm的小直径碳纳米管阵列. 因此, 通过直接采用工业燃料作为碳源、球表面作为生长基板, 可以低成本大批量制备碳纳米管阵列.     

水听器基阵障板影响和阵列流形的边界元计算及实验验证

在考虑障板对水听器基阵影响的基础上, 提出阵列流形获取的新方法, 即阵列流形的边界元计算方法. 首先将基阵障板视为一个散射体, 然后通过计算散射体表面声场分布, 求出基阵阵元位置处的声场响应, 最后得到整个基阵的阵列流形. 该方法可以获得与实验测量相吻合的阵列流形, 避免了理想阵列模型失配的问题. 对安装在半球形障板上的14元圆弧阵进行了仿真计算, 并在消声水池进行了实验验证. 仿真计算与实验结果表明, 由于障板对水听器基阵的影响, 阵元具有很强的指向性, 导致理想阵列流形与实测阵列流形差异很大, 利用本文方法可以获得与实测值相吻合的阵列流形.     

层级仿生微阵列的制备及黏附性能

采用电火花穿孔技术,制备了直径0.5mm、倾斜度为75°的大孔铜基阴型模板,利用氢硅烷型硅橡胶浇注该模板,得到大直径倾斜阵列,作为一级结构刚毛阵列.接着,采用等离子刻蚀技术制备了3种不同结构(Φ=15,10,5μm)的单晶硅基阴型模板,真空下氢硅烷型硅橡胶浇注,得到3种精细微阵列,作为二级结构刚毛阵列.最后,利用烯硅烷型硅橡胶进行硅氢化反应将二级微阵列键合在一级阵列的支杆末端,得到3种层级刚毛阵列.利用高灵敏力传感器测试了3种层级刚毛阵列的法向、切向黏附性能.结果表明:3种层级刚毛阵列的切向滑动黏附力均随滑移距离先增后减,呈现了各向异性的黏附特性;不同二级结构刚毛阵列的切向、法向黏附强度与其二级阵列的直径、密度密切相关.     

跨国合作:“天眼”ALMA落成

汽车沿着蜿蜒的道路艰难前行,其引擎随着稀薄的空气时而在调整,穿过道路两旁的仙人掌和草丛不久便是一片荒芜之地.当汽车到达海平面4 000米以上时,智利阿塔卡玛毫米波大型天线阵(ALMA)新任主管皮埃尔·考克斯(Piece Cox)感觉有一点头疼,到达5 000米高的查南托高原——地球上最高、最旱之地同时也是天文观测的最佳之地之一——时,高原环境在影响着他的膀胱,此时对他而言,下车的首要事情是找卫生间.     

超导隧道结在事件视界望远镜黑洞成像及射电天文中的应用

<正>2019年4月10日,事件视界望远镜(Event Horizon Telescope,EHT)[1]发布了人类历史上第一张真实的黑洞照片.此次EHT观测集合了横跨四大洲的8台射电天文望远镜(包括JCMT(James Clerk Maxwell Telescope)等6台单天线望远镜和SMA(Submillimeter Array)与ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)两台干涉阵),观测波段在1.3 mm(即230 GHz频率).基于甚长基线干涉阵(very long baseline interferometer,VLBI)技术形成了一个口径相当于     

双周期阵列的迹表示

二维线性递归阵列在二维信息加密、雷达定位、声纳系统等方面有重要应用,因而得到数字通讯、密码学、信息加工和数学等领域专家的重视,二维线性递归阵列的研究主要涉及到多变元的多项式环,而不是主理想环,故与一维序列的研究方法有本质的不同,本义主要给出二维线件递归阵列的一个好的表示,称为迹表示,从而提供一个研究二维阵列结构的有力工具,目前,对于具有极大周期的二维线性递归阵列(即m-阵列)的迹表示在文献中已给出,进而对阵列的线性递归关系对应的理想只有2个生成元,且其一生成元在没有重根的条件下也得到迹表示,本文是研究一般的线性递归阵列,其对应的主理想只要求是Nother环中的理想,我们利用Gr(?)bner基理论,先找出阵列空问的一组特殊的基底,进而得到阵列的迹表     

碳纳米管阵列的可控生长及应用

取向阵列结构是碳纳米管聚集体中的一种重要形式,可以通过化学气相沉积(CVD)技术可控制备,是实现碳纳米管结构与性能从微观向宏观跨越的重要桥梁.本文综述了近期碳纳米管阵列(包括水平阵列和垂直阵列)的制备技术进展,以及它们在纳电子器件、高性能纤维、功能薄膜与器件、能源存储等领域的应用现状,并对碳纳米管阵列制备与应用仍然面临的一些关键问题以及未来潜在的发展方向进行了分析和展望.     

基于单层胶体晶体的功能性二维有序阵列研究进展

二维有序微纳米结构阵列往往呈现出有序图案化结构所带来的新颖或增强的性质,由胶体球自组装而成的单层胶体晶体已被广泛应用于二维有序微纳米结构阵列的可控制备.这种方法具有简单、高效、适用范围广等诸多优点,因而愈来愈受到人们的关注.本文简要综述了近年来基于单层胶体晶体的功能性二维有序阵列的研究进展,主要包括二维光子晶体传感器、等离激元纳米阵列、太阳能转换器件、光学与光电器件、表面浸润与黏附以及生物医学材料等方面的最新成果.其中着重介绍了本课题组在Zn S纳米碗阵列、异质结构Ag_2S-Ag纳米碗阵列、异质结构TiO_2纳米棒@纳米碗阵列以及方解石单晶微透镜阵列等方面所取得的一些研究进展.     

高柔性超高空间分辨力触觉传感器阵列的研究

触觉传感器阵列是一种测量自身敏感面与物体之间相互作用参数的装置,是智能机器人与外部环境接触所必需的感知装置.触觉传感器阵列敏感面包含有许多触觉敏感元,并以阵列形式排列,以便获取敏感面与物体之间相互接触的二维分布力函数,即触觉图象.高柔性和高空间分辨力触觉传感器阵列,不仅能有效地获取丰富的接触信息,而且有利于机器人手爪可靠地接触和抓握物体.但目前国内外许多触觉传感器阵列的空间分辨力指标和柔性指标     

基于DNA折纸的荧光阵列构建及应用

以DNA折纸为模板的荧光阵列具有精准的结构可编程性以及可定量编程的光谱特征.利用DNA折纸灵活的设计性,多种维度不同模式的荧光阵列构建方案相继被提出,并在生物传感、超分辨成像、新型荧光探针设计等领域得到了应用.本文简要介绍了DNA折纸技术,对不同维度DNA折纸上的荧光阵列的构建和应用做了综述,并展望了基于DNA折纸的荧光阵列的发展趋势和应用前景.     

自催化生长氧化锌纳米柱阵列

报道一种基于有序多孔氧化铝模板纳米掩膜法制备的金属铁和锌纳米点阵列作为催化剂阵列, 通过气相催化生长方法在硅基体上生长氧化锌纳米柱. 初步的研究显示, 该方法制备的氧化锌纳米柱尺寸均一, 取向一致, 呈现高度有序的阵列分布, 纳米柱的直径匹配于所应用的多孔氧化铝掩模板的孔径.     

基于电池热管理系统的微通道热管阵列的传热性能

温度是影响动力电池性能的关键因素.高效热管理技术可有效控制动力电池温度和温差.本研究采用微通道热管阵列作为电池热管理系统的热传导元件,分析了其在高热功率密度下的传热性能,理论计算了其等效导热系数,优化分析了其槽道尺寸对流动传热的影响,对比了其与主流散热技术的性能差异.研究发现,热功率密度为0.3658 W cm^-2时,强制风冷散热条件下,采用微通道热管阵列技术可维持热源处表面温度45℃以下,温差1.3℃以下,低于无微通道热管阵列导热情况下的温升15℃,温差3.8℃.随着热功率密度增大至0.9176 W cm^-2,微通道热管阵列的等效导热系数增大为6027 W m^-1K^-1,其热源处表面最大瞬态温差约2.75℃.增大槽道尺寸参数可进一步改善微通道热管阵列的导热系数,改善其传热性能,但对液体回流驱动力有一定影响.该阵列具有较好的动态工况热稳定性和低温快速加热能力.与烧结热管组的温度性能相比,微通道热管阵列组最大温度可降低15.1℃,表面温差降低14℃,具有显著降温和均温优势,表明微通道热管阵列在动力电池...     

含有p-GaN 纳米阵列的InGaN/GaN 双异质结太阳能电池的制作

提出了一种提高p-GaN/i-InGaN/n-GaN 双异质结太阳能电池外量子效率的方法,即将p-GaN 刻蚀成纳米阵列结构. 我们使用Ni 退火形成微结构掩模, 通过感应耦合等离子体(ICP)将p-GaN 刻蚀纳米阵列结构. 同时, 提出了两步刻蚀n-GaN 台面的制作工艺, 以此在形成p-GaN 纳米阵列结构时获得光滑的n-GaN 层表面, 以此改善后续金属电极的沉积. 经测试, 含有p-GaN纳米阵列结构的电池峰值外量子效率可达55%, 比常规p-GaN 膜层基InGaN/GaN 太阳能电池的外量子效率提高了10%.     

沸石分子筛的表面定向生长与组装

沸石分子筛阵列或薄膜在膜分离、膜催化、化学传感器与微电子器件等领域有广泛的应用前景. 原位水热合成和载体表面的晶粒自组装是制备沸石分子筛阵列和薄膜的两种主要方法, 近年来受到国内外科技工作者的普遍关注, 取得了很多突破性进展. 对于原位水热合成法, 可以通过载体表面的改性或合成条件的调控来实现沸石分子筛晶体在载体表面的定向成核、生长, 最终获得单一取向的多晶沸石分子筛阵列或薄膜. 对于载体表面的晶粒自组装过程, 可以通过不同的结合方式将沸石分子筛晶粒组装到载体表面, 实现膜层微结构的调控, 制备出结构有序的沸石分子筛阵列或薄膜. 对近年来国内外在沸石分子筛晶体表面定向生长和组装方面取得的重要结果进行总结与评述, 内容涉及: (1) 在原位水热条件下通过载体表面植入功能基团、改变载体表面微结构以及调变合成液组成等措施, 获得高度取向的沸石分子筛阵列或薄膜; (2) 利用共价键、离子键和分子间键作用在载体表面组装沸石分子筛晶粒, 制备高度覆盖、结构有序的晶体阵列或薄膜; (3) 表面组装与微接触印刷、光刻技术结合制备图案化的沸石分子筛阵列或薄膜. 最后介绍了分子筛阵列和薄膜的一些功能和应用, 并对沸石分子筛表面定向合成与组装研究需要进一步关注的若干问题进行了展望.     

设计及自组装六边形网格状DNA二维阵列

根据Watson-Crick DNA碱基互补配对原则,设计了不同黏性末端DNA序列,以两种三点星状为模块(three-point-star motif),运用DNA自组装技术,成功制备了六边形网格状DNA二维阵列.研究不同单链DNA的摩尔比例对三点星状模块结构组装的影响,以及不同起始退火温度对二维阵列自组装的影响,用凝胶电泳及原子力显微镜(AFM)对结构进行了表征.结果表明,当构成三点星状模块的3条单链摩尔比例为1:3:3时得到的模块结构更稳定,从50℃开始退火时得到的二维阵列更完整.自组装得到的二维阵列厚度约2nm,六边形边长约20nm.本研究为进一步探究三点星模块组装二维阵列的机理提供了新的思路.