地热——来自地下的绿色能源

地球由地壳、地幔和地核组成,它是一个巨大的地热库,越往下温度越高。地热是指地球内部蕴藏的能量。从地球表面往下正常增温梯度是1 km增加25℃～30℃,地下40 km处温度可达1 200℃,地球中心温度可达6 000℃。据科学家推算,仅地下10 km厚的一层储热能就达1 050万亿亿kJ,相当于9 950万亿t标准煤所释放的热量。用钻探手段把地下几千米的热水抽到地表,这就是地热资源开发。     

高温条件下二云母片麻岩Vp特征: 壳内异常速度层的成因约束

报道了在400 MPa, 20~950℃条件下, 二云母片麻岩弹性波速度的温度响应及时间对测量数据影响的实验结果. 在600~800℃温度区间, 弹性波速度快速降低, 其原因至少与白云母的脱水和α-石英在相变为β-石英前弹性软化有关. 而在875℃之上, V_p快速上升反映出石英进入了相对高速的β-相. 在 950℃, 详细测量了弹性波速度与实验时间的关系. 结果表明, 在30 h之内片麻岩的波速随时间的增加而迅速下降, 下降幅度达到9.9%. 与之对应的是弹性波的振幅也快速衰减, 其幅度达到80%以上. 其后波速和振幅趋于稳定. 950℃时片麻岩弹性波波速和振幅随时间的变化反映出黑云母逐步脱水并最终趋于稳定的过程. 实验结果为认识大陆地壳地震波速度反转现象提供了有益的启示. 对于加厚的中-上地壳和高地温梯度环境(例如, 青藏高原南部), 石英的α-β 相变不可避免, 并且其相变前的弹性软化与白云母的脱水(脱水熔融)的温压区间重叠. 因此, 两者共同造成岩石弹性波速度的显著下降. 在低速层之下, α-β 石英相变有可能形成可被探测的高速薄层. 高速薄层的识别可以为确定地温梯度提供了精确的约束条件.     

1～5GPa压力下蛇纹石脱水反应温度的确定——电导率方法

含水矿物脱水反应的P-T条件对于探讨成岩作用、岩浆成因、变质演化以及俯冲带的地球化学过程具有重要意义.高温高压下含水矿物的脱水温度主要通过平衡实验、高压差热分析(HP-DTA)、分子动力学(MD)计算和热力学计算等确定.蛇纹石是超镁铁质岩中一种重要的含水矿物,广泛存在于大洋板块中.目前对蛇纹石及其相体系在高压下脱水温度的确定主要是基于平衡实验的方法,也已进行过蛇纹石脱水反应的电导率测量,但是均在小于200MPa压力下.高温高压下,通过测量不同压力下蛇纹石的电导随温度的变化,发现脱水反应发生时其电导的变化非常明显,可以通过电导的变化准确地确定其脱水温度.     

浅谈热电阻和热电偶的区别及判定

热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温仪表,具有简单、可靠、测量精度较高等特点,在实时测温系统中广泛采用,虽然两者作用相同,都是测量物体的温度,但它们的原理与特点却不同。     

用地形数据确定重力异常垂直梯度

重力异常垂直梯度在解决和解释地球表层地质和地球物理问题中的作用日益明显,然而在山区直接测量重力异常垂直梯度是很困难的,况且航空和卫星重力梯度测量至今还未能付诸实际应用。     

温度计的设计

介绍了能测量温度在0～100℃之间的温度计的设计逻辑关系,详细阐述了温度计测温原理及电路设计方法,为同类产品的设计提供参考.     

Π类非临界相位匹配LBO腔内倍频LD泵浦Nd:YVO4 671 nm激光器

报道了激光二极管泵浦的Nd:YVO4腔内倍频红光激光器. 利用Π类非临界相位匹配的LBO晶体,在吸收泵浦功率5.16W时,获得404 mW的671 nm激光输出, 光-光转换效率约7.8%. 在温度匹配处,温度波动±0.5℃,红光输出波动小于5%.     

体感温度与实际气温

人们的体感温度(或叫感觉温度、舒适度)往往与实际气温感觉上不一样,或者说一样的气温,感觉不一样。体感温度实际上就是人们舒适的感觉,是人通过自己的感觉器官,尤其是皮肤与外界环境接触时在身体上或精神上所获得的一种感受。影响舒适感的气象因素有4个,即温度、湿度、风和辐射。 温度 人们感觉最敏感的仍然是温度的变化。据测量,人体皮肤温度大约是32℃。所以如果温度高于32℃,空气就会对人体发生加热作用,使人产生热的感觉,于是人体就通过出汗散热来维持热     

Π类非临界相位匹配LBO腔内倍频LD泵浦Nd∶YVO4 671nm激光器

报道了激光二极管泵浦的Nd:YVO4腔内倍频红光激光器. 利用Π类非临界相位匹配的LBO晶体,在吸收泵浦功率5.16W时,获得404 mW的671 nm激光输出, 光-光转换效率约7.8%. 在温度匹配处,温度波动±0.5℃,红光输出波动小于5%.     

Π类非临界相位匹配LBO腔内倍频LD泵浦Nd∶YVO_4 671nm激光器

报道了激光二极管泵浦的Nd∶YVO4腔内倍频红光激光器 .利用Π类非临界相位匹配的LBO晶体 ,在吸收泵浦功率 5 1 6W时 ,获得 40 4mW的 6 71nm激光输出 ,光 光转换效率约7 8% .在温度匹配处 ,温度波动± 0 .5℃ ,红光输出波动小于 5 % .     

中国大陆科学钻探先导孔地热测量

中国大陆科学钻探先导孔的地温测量结果表明,深钻靶区地温梯度介于１９－２６℃／ｋｍ,较大陆地区平均值（２５－３０℃／ｋｍ）偏低,与德国大陆超深钻（２１－２８℃／ｋｍ）相近．４２块钻孔岩芯热导率测试显示,曾经深俯冲的超高压变质岩石具有异常高的热导率,平均（３．９４± １．２６） Ｗ/ｍＫ,高于上地壳平均热导率值５０％以上．实测热流值为 ７６－８０ ｍｗ/ｍ２,高于全球大陆地区平均热流值（６５ ±１．６） ｍＷ／ｍ２和中国大陆地区平均热流值（（６１±１５．５）ｍＷ／ｍ２）及相邻苏北盆地地表热流平均值（６８ｍＷ／ｍ２）,但略低于德国大陆超深钻在 １０００ ｍ以下的热流值（８５ｍＷ／ｍ２）．研究区较高的热流值系地壳上部热导率的横向不均一所致,即热流由较低热导率的周边地区向较高热导率的超高压变质体汇聚的结果．较低的地温梯度决定了深钻靶区较低的深部温度,苏鲁地区从地热角度看也是合适的大陆深钻地区．     

高温退火处理对TiAlSiN硬质薄膜的微观结构与硬度的影响分析

用弧离子增强反应磁控溅射方法, 在高速钢(W18Cr4V)基体上沉积出具有较高Al, Si含量的TiAlSiN多元硬质薄膜, 研究了不同温度退火后薄膜的微观结构和硬度变化. 结果表明: 由于沉积速率较高和沉积温度较低, 沉积态的TiAlSiN薄膜主要形成非晶结构; 高温退火后, TiAlSiN薄膜由非晶转变为纳米晶/非晶复合结构; 1000℃以下退火后产生的晶体为AlN及TiN; 1100℃以上退火后晶体为TiN, 其余为非晶结构; 1200℃时薄膜发生氧化, 生成Al2O3, 表明TiAlSiN薄膜具有相当高的抗氧化温度. TiAlSiN薄膜随退火温度升高晶粒尺寸逐渐增大, 高温退火后平均晶粒尺寸小于30 nm. 沉积态TiAlSiN薄膜具有较高的显微硬度(HV_{0.2 N}=3300), 但随退火温度的升高, 硬度逐渐降低, 800℃退火后硬度降低至接近TiN硬度值(HV_{0.2 N}=2300).     

基于LabVIEW环境的温度计设计

利用LabVIEW图形编程语言的开发环境设计PC上位机的监控界面,以单片机AT89C2051作为控制器,用DS18B20数字温度传感器作为温度采集器,设计了一款改进型智能数字温度计。该数字温度计能够测出-55～+125℃之间的温度,与传统的温度计相比,具有读数方便、测温范围广、测温准确等特点,适合日常生活、工业生产和科学研究等领域对温度测量的需要。     

超导武器展望

在温度、外界磁场强度和电流密度都小于临界值的条件下,具有导电时电阻和内部磁感应强度为零的性质的材料叫超导体。常温(300K 或27℃)超导体的研制成功,引起了世界各国的巨大反响,对军事领域产生极为深远的影响。超导聚能武器聚能武器是把能量汇聚成极细     

东北四龙湾玛珥湖现代硅藻氧同位素组成与水体温度的热力学分馏特征

硅藻氧同位素已日益成为重要的定量古气候研究手段,但在我国仍处探索阶段.选取东北四龙湾玛珥湖进行了为期2a的湖泊监测、样品收集和现代硅藻氧同位素研究,为该玛珥湖定量化古气候记录研究奠定基础.逐步氟化条件实验表明,我们已完全具备和掌握了硅藻氧同位素研究的实验设备和技术方法.现代硅藻样品的氧同位素结果显示,在3.6～24℃的水体温度区间硅藻氧同位素与生长温度存在着线性分馏关系,分馏梯度为–0.185‰/℃～–0.238‰/℃,与近年来不同水体、不同地区、不同种属以及实验室培养硅藻的研究结果有良好的一致性,揭示了硅藻壳体氧同位素的分馏效应主要受控于生长温度.四龙湾表层和底层沉积硅藻氧同位素的对比研究发现,二者存在一定的差别,可能与不同深度沉积过程的差异以及硅藻来源差异有关.     

热电偶的选型及误差分析

热电偶是工业上常用的温度检测元件,它构造简单、测量范围广、精度高.在实际使用中,若热电偶选型错误,或者测量时操作不当,均会导致测量数据失真.主要介绍了热电偶的正确选择、使用及解决误差的办法.     

LiNbO_3晶体在75℃附近的异常性能

等曾用偏光干涉法测量了LiNbO_3晶体双折射率随温度的变化,在室温-150℃范围内测得一个很宽的钟形峰.他们还观察了b面的生长条纹,升温至140℃以下即完全消失.他们认为双折射率△n的变化是光折变所引起,而△n与条纹的消失是由于对光折变有贡献的富Nb层错的相状态在130℃发生了变化.     

高温高压下碱性橄榄玄武岩的P波速度及其影响因素

地震波反演是认识地球深部结构的有效手段之一,尽管近年来高温高压波速就位测量的实验技术得到了发展,所能达到的压力已很高,但仍然缺乏作为反演基础的地球深部物质在高温高压条件下的波速及其影响因素的实验数据。笔者选择蛇纹石化碱性橄榄玄武岩,在2.0～5.0GPa和温度达1500℃范围内测量了P波速度,探讨了温度、压力、相变及其蛇纹石脱水对P波速度的影响,发现在熔融前存在声软化效应,并分析了声软化效应产生的机制。     

热磁对流氧浓度传感器感应机理的实验

氧浓度分析仪被广泛地用于各行各业中,热磁对流氧浓度传感器具有使用寿命长、测量准确度高等优点.它巧妙地利用热磁对流现象引起传感器壁面温度的变化来感知氧气浓度的变化.但是由于热磁对流现象较为复杂,其感应机理尚不明确,为了进一步提高热磁对流氧浓度传感器的测量精度,有必要对其感应机理深入研究.本文通过实验的方法研究了两块方形磁铁构成的非均匀磁场作用下薄壁圆管中顺磁性气体在其中的传热特性.实验结果表明:圆管壁面温度在磁场的作用下较无磁场时有明显的降低,且随着热流密度的增大,管壁温度降低得越明显,管壁温度与热流密度成线性关系;随着热流密度的增大,热磁对流现象引起的平均速度及对流换热系数均增大;氧气浓度每增加10%,管壁温差降低0.12℃,即氧气浓度越高热磁对流现象越明显;所研究系统对于氧气浓度的分辨率约可达0.08%.     

GLTGS晶体生长及其热释电性能

根据结构与性能的关系,选择胍基乙酸作为掺质,采用水溶液降温法生长了ＧＬＴＧＳ晶体,发现掺质的存在使晶体的生长形态、单胞参数和解理性均发生了变化。对所生长晶体的热释电性能进行了系统测量。结果表明,掺质显著地增强了晶体的热释电效应,与纯ＴＧＳ晶体相比,ＧＬＴＧＳ晶体在２０￣３０℃的温度范围内,热释电系数增加了４９．３％￣５５．８％,品质因子增加了３５．４％￣４９．３％。另外,经过测量晶体的电滞回线发现