光悬浮微粒子旋转特性研究

悬浮光机械系统将微粒子悬浮在空中,较好地隔绝了环境噪声,在诸多精密测量及量子科学领域都发挥着重要作用.利用圆偏振激光驱动微粒子自旋,可以进行扭矩测量、气体辨识及真空摩擦等方面的研究.本文基于光悬浮微粒子旋转动力学模型,搭建了真空光悬浮及旋转实验装置,对悬浮粒子的平均转速和转速波动进行了研究.结果表明,影响光力矩的激光功率越强,激光偏振态越接近圆偏振光,粒子的平均转速则越大.但影响粒子平均转速的主要因素是阻尼力矩,通过降低环境气压以减小粒子的旋转阻尼,其平均转速可大幅提升.通过调控这些实验参数,约4μm直径的球霰石微球在环境气压为0.1 Pa时被驱动至3.93 MHz转速.但在低气压环境下,微粒子的热运动也变得明显,从而导致悬浮粒子的等效激光功率随着热运动而变化,进而使得粒子的转速波动也随着气压的下降而增大.本文首创性地对比了相同气压不同转速下的转速波动,进一步说明了粒子热运动对转速波动的影响规律.此外,本文还研究了不同气压下转速相对波动的变化规律,这为光悬浮转子在陀螺仪领域的潜在应用奠定了基础.这些研究结果对于提升光悬浮系统已有应用以及开拓新领域均有重要意义.     

纳米孔壳聚糖接枝四(对-羧基苯基)锰卟啉催化氧化乙苯

为模拟细胞色素P-450酶的催化空腔场所,提高壳聚糖接枝四(对-羧基苯基)锰卟啉(Mn TCPP)的催化活性。采用冷冻干燥法制备纳米孔壳聚糖(np-CTS),并用酰化反应接枝四(对-羧基苯基)锰卟啉获得仿生催化材料―Mn TCPP/np-CTS,同时制备相应的无孔催化材料―Mn TCPP/nonp-CTS。用紫外可见光谱(UV-vis),傅里叶变换红外光谱(FT-IR),X射线(XRD),热重分析(TG)和扫描电镜(SEM)技术对其进行表征,并用于催化空气氧化乙苯研究。催化结果表明:在最佳反应条件下(145℃,0.8 MPa),纳米孔壳聚糖接枝四(对-羧基苯基)锰卟啉比无孔催化材料催化活性提高26%,醇酮收率提高38%。实验结果表明:纳米级空腔有利于充分发挥所固载的锰卟啉催化活性,最大程度地提高固载仿生催化材料的催化效率。     

立方二硒化镍NiSe_2的形貌控制合成与生长机理

在不同溶剂体系中,用简单的溶剂热法制备了NiSe2微球、切边切角八面体、三种不同尺寸的正八面体以及纳米线。在NH80/En混合溶剂中,随着En含量的增加,形貌逐渐由均一微球转化为切角切边八面体,最终转化为正八面体。在NH80/H2O溶剂中,反应的初期均出现了NiSe2纳米线,最后转变为正八面体。混合溶剂NH80/En体积比和NH80/H2O体积比对形貌控制合成具有关键性的作用。由于面心立方NiSe2内在晶体结构决定了晶面生长速率的次序R{111}R{100}R{110}。同时,由于乙二胺分子优先吸附在有裸露Ni 2+的晶面上,最终导致不同形貌的NiSe2晶体的生成。     

水热法制备片层酥状结构氢氧化铟粉体及其表征

采用水热法添加十二烷基硫酸钠（SDS）成功制备了体心立方In（OH）3片层酥状粉体。用X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）对产物进行了表征,研究了SDS对In（OH）3尺寸和形貌的影响,并探讨了In（OH）3晶体生长机理。结果表明：在低浓度SDS下得到了分散性较好的千层酥囊状In（OH）3粉体,在高浓度SDS下得到分散性较好的片状In（OH）3粉体。平面状的In3＋聚集体超过临界值形成晶核,晶核沿着[100]晶体学方向长大,In（OH）3晶体按二维层状生长最终形成In（OH）3薄片。     

低强度瞬态电磁场下动物细胞的电穿孔效应

用低强度瞬态电磁场处理动物细胞后,一些胞内蛋白可以溢出细胞,荧光标记抗体蛋白（ＩｇＧ）可以进入细胞,通过扫描电镜观察到红细胞膜上有电致孔洞,证实了低强度瞬态电磁场作用能起电穿孔。     

聚铁盐形态分析方法研究进展

如何有效处理污水越来越受到广泛关注,其中聚铁盐作为水处理絮凝剂较铝盐有很多优势。本文将比较常见的聚铁盐形态分析方法,介绍了化学分析法、波谱法、电化学法、显微观测法。并对今后聚铁盐研究提出了展望。     

稳定温度场下层状路面体系的解析层元解

从热弹性力学平面应变问题的控制方程出发,利用Fourier变换及Laplace变换推导其解析解,进而得出稳定温度场下平面应变问题的精确刚度矩阵,即解析层元;根据边界条件和层间连续条件对各层元进行组装,得到总刚度矩阵;求解总刚度矩阵方程,得到积分变换域内的解;应用Laplace-Fourier逆变换技术,得到物理域内的解.编制相应的计算程序进行验证及分析,结果表明,该解答与有限元软件模拟结果吻合,分层特性对层状路面体系温度应力和竖向位移量影响显著.     

光电电流互感器专用显示仪表设计

光电电流互感器是电力系统的重要设备,其电压信号的幅度和相位直接体现了被测电力母线中的电流大小和相位。为精确显示被测电流的大小及相位,采用先进的信号处理技术及单片机技术,设计了专用显示仪表。试验结果表明此仪表满足0.2级光电电流互感器要求,具有精度高、可靠性好、使用方便的优点。     

基于HS光流法的机器人避障策略优化

机器人的自主避障功能是其在未知环境中顺利行驶的最基本的功能,针对使用光流法进行机器人避障时,机器人因盲目避障、过早障碍而造成的避障效率低的问题,提出了优化避障策略的方法。在两轮式机器人上搭建实验平台,采用Horn&Schunck（HS）光流算法计算机器人运行前方的光流场,由光流场中信息来计算机器人与障碍物的碰撞时间TTC（Time to Contact）,根据碰撞时间设计机器人的避障系统。通过在真实环境下进行的避障实验,验证了避障系统的有效性,并提出将机器人避障时的旋转角度与光流矢量值 的大小建立关系,从而更加合理高效的避开障碍物。     

泥煤对镥的吸附特征

静态条件下泥煤对溶液中Lu3+的吸附率较高,而且吸附速度较快,镥与泥煤能迅速发生表面络合反应达到平衡.pH值和离子强度对低浓度镥吸附动力学影响不大.5个经典动力学方程中Elovich方程能较优地描述泥煤吸附Lu3+的过程.泥煤吸附镥属于放热反应,且吸附过程自发不可逆,吸附焓变、熵变、自由能变均为负值.Freundlich吸附等温方程中的n值大于1,说明镥在泥煤上的吸附以单配位为主,且该吸附容易进行.颗粒泥煤的表面分形维数为2.837 5.