等离子体圆形反射器天线辐射特性的数值计算

采用辅助差分方程时域有限差分(ADE-FDTD)算法对一种具有快速动态重构能力的等离子体圆形反射器天线(PRRA)的归一化辐射方向图及反射系数进行了数值计算.计算结果表明:等离子体圆形反射器天线能够在微秒量级内完成不同辐射波束形状和发射方向的切换,实现天线辐射特性的快速动态重构且具有较宽的工作频带.     

Optical characterization of single-crystal diamond grown by DC arc plasma jet CVD

Optical centers of single-crystal diamond grown by DC arc plasma jet chemical vapor deposition (CVD) were examined using a low-temperature photoluminescence (PL) technique. The results show that most of the nitrogen-vacancy (NV) complexes are present as NV-centers, although some H2 and H3 centers and B-aggregates are also present in the single-crystal diamond because of nitrogen aggregation resulting from high N₂ incorporation and the high mobility of vacancies under growth temperatures of 950-1000℃. Furthermore, emissions of radiation-induced defects were also detected at 389, 467.5, 550, and 588.6 nm in the PL spectra. The reason for the formation of these radiation-induced defects is not clear. Although a Ni-based alloy was used during the diamond growth, Ni-related emissions were not detected in the PL spectra. In addition, the silicon-vacancy (Si-V)-related emission line at 737 nm, which has been observed in the spectra of many previously reported microwave plasma chemical vapor deposition (MPCVD) synthetic diamonds, was absent in the PL spectra of the single-crystal diamond prepared in this work. The high density of NV- centers, along with the absence of Ni-related defects and Si-V centers, makes the single-crystal diamond grown by DC arc plasma jet CVD a promising material for applications in quantum computing.     

催化燃烧—等离子体协同处理挥发性有机废气

针对工业生产过程产生的有机废气,探究利用催化燃烧—等离子体降解有机废气的机理与工程应用的可行性。实验室研发了一套催化燃烧—等离子体装置,催化燃烧装置在1.5 L/min气体流量下,以纳米Fe2O3、纳米V2O5、Mn O2为混合催化剂,在200~400℃下进行催化燃烧,停留8 s,等离子体装置在放电电压16 k V,停留10 s,该废气处理装置可使苯、甲苯和二甲苯的降解率分别达到95.1%、96.8%、97.2%,实现了废气的达标排放。     

上海市典型工业区大气中VOCs及其来源分析

为更好地了解和掌握上海市某典型工业区挥发性有机化合物(VOCs)的污染情况和来源,对该区2009~2015年大气环境的VOCs数据进行了统计分析.数据分析结果表明:该区域总挥发性有机物(TVOC)浓度随季节变化,呈冬季高、春夏季低的规律;大气中共检测出48种VOCs,其中,乙酸乙酯占比为30%、n-庚烷占比为11%、庚烷占比为10%、甲苯占比为7%(质量分数);分析T/B(甲苯与苯的体积分数之比)的比值:该工业区大气环境中VOCs浓度主要受有机溶剂挥发的影响,工业区周围居民区大气环境中VOCs浓度主要受机动车尾气排放量的影响.     

单分散亚微米球形Ba0.97Gd0.02TiO3粉体及其细晶陶瓷的制备

目的制备Ba_(0.97)Gd_(0.02)TiO_3细晶陶瓷。方法采用常压水相法有效控制了单分散亚微米球形Ba_(0.97)Gd_(0.02)TiO_3粉体的粒径大小和均匀性,并制备得到Ba_(0.97)Gd_(0.02)TiO_3细晶陶瓷。利用XRD、TEM和SEM等表征分析了样品的物相及微观形貌,并研究了Ba_(0.97)Gd_(0.02)TiO_3陶瓷的介电性能。结果Ba_(0.97)Gd_(0.02)TiO_3粉体粒径主要分布在230~300nm范围,粒径大小均一。同时,Ba_(0.97)Gd_(0.02)TiO_3细晶陶瓷的室温介电常数提高到2 983,居里峰展宽,温度稳定性明显改善。结论常压水相法可很好的控制Ba_(0.97)Gd_(0.02)TiO_3粉体的形貌,进而得到细晶陶瓷材料且性能有所改善。     

基于正交试验的超燃燃烧室小肋片数值优化

为研究超燃燃烧室中小肋片长、宽、高对流场特性的影响及参数择优问题,采取正交试验设计方法对其进行了数值模拟。对比分析25种不同小肋片参数组合情况下其燃料与空气的混合效率、总压损失、穿透深度之间的差异。研究表明,小肋片高度对燃料和空气的混合效率影响程度最显著,其次是宽度和长度;长宽高对超燃燃烧室中总压损失、穿透深度影响程度不显著。经过优化后的小肋片燃料和空气的混合效率(0.712 439)高于正交试验里的所有结果,其总压损失(0.130 3)通过损失2%的总压换取了燃料与空气的混合效率37%的增强,其穿透深度(10.023)通过损失1%的穿透深度换取了燃料与空气的混合效率9%的增强,为小肋片的设计和改进提供了方法借鉴和参考依据。     

中继法解决再入航天器通信黑障问题优化研究

中继法是目前解决航天器再入通信黑障问题的一种可行方案,建立了背风面等离子鞘套模型,分析航天器再入俯仰角对信号在鞘套中的传输影响,并在航天器再入初始俯仰角下对比了S频段和Ka频段信号在背风面等离子鞘套的传输情况。结果表明:俯仰角越大,信号电磁波在等离子鞘套中的衰减越小;相同俯仰角下Ka频段传输性能明显优越于S频段信号,Ka频段信号相比于S频段信号,在背风面的透射率至少提高55%、衰减值至少降低33.69 dB,建议选用Ka频段信号作为中继卫星与再入航天器之间的通信频段并提出中继优化方案,为进一步解决航天器再入过程中的通信黑障问题提供思路。     

飞机运动特征对雷达检测性能的影响分析

仿真分析了超音速隐身飞机的飞行速度对其动态RCS序列及雷达检测性能的影响。首先依据空气动力学原理设定飞行航迹,并考虑实际中随机抖动的影响,获取时变雷达视线姿态角;然后应用物理光学并结合等效电磁流的方法,仿真分析了飞行速度对动态RCS序列的影响;最后基于隐身飞机RCS起伏数据,推导出起伏目标检测概率计算公式,进一步研究了速度对雷达检测性能的影响,得出飞行速度越高,发现概率越低且起伏越剧烈的结论。研究成果可为超音速隐身目标的探测提供依据。     

低温等离子体对生食蟹糊微生物含量及品质的影响

研究了低温等离子体对生食蟹糊灭菌效果及品质的影响。分析了不同电压(30,45,60kV)、不同处理时间(30,60,90,120s)下低温等离子体对生食蟹糊杀菌率的影响及优化杀菌条件下生食蟹糊储存不同时间(30,60,90,180d)时微生物含量、感官品质、pH值、挥发性盐基氮(TVB-N)和脂肪酸的变化。结果表明低温等离子体在60kV处理90s时灭菌效果最好,杀菌率达97.3%;低温等离子体可以有效地延长生食蟹糊的货架期,处理后蟹糊菌落浓度虽然也逐渐上升,但增长速度明显小于对照组;对照组蟹糊60d时感官评定已降至一般,90d时已不可接受,但实验组感官评定180d仍为较好;对照组TVB-N值180d时已达28.66mg/100g,而处理组仅为21.28mg/100g;低温等离子体对生食蟹糊的营养影响不明显,说明等离子可以在有效杀灭菌类、延长生食蟹糊货架期的同时,保持其原有的营养及理化性质。     

电晕放电等离子体降解酸性嫩黄2G及其机理探究*

本文运用电晕放电等离子体来降解染料废水中的酸性嫩黄2G,探讨了不同条件对酸性嫩黄2G的去除率的影响。实验结果显示,电晕放电等离子体可有效降解酸性嫩黄2G溶液。在放电功率90W、频率5kHZ、初始浓度20mg?L_-1、电极间距5mm、空气流速1.6L?min_-1条件下反应30min,酸性嫩黄2G的去除率可达到98.46%。降解反应遵循一级反应动力学。酸性嫩黄2G废水经放电处理后的中间产物主要为甲酸、乙酸、哌嗪、乳酸、R-3氨基哌啶、对硝基苯酚、对甲基苯甲酸、2.3-氨基-1丁烯、1-羟基-2-氨基-丙烯、2-氨基-丁烷、丙二酸、顺丁烯二酸等,这表明酸性嫩黄2G的降解过程中也有N=N的断裂,以及苯环上的Cl原子被取代等反应。