开尔文滴水起电器的探究与应用——静电除尘器以及电介质极化模型

基于开尔文滴水器的基本原理,通过探究放电现象的影响因素,从不同的方面研究相关物理机制和影响因素并进行定量分析,进一步改善装置,达到加快电荷积累速度的效果,并做应用拓展——制作静电除尘器和由无极分子组成的电介质在外电场中极化的教具模型。

侧柏叶提取液超滤过程及修正凝胶极化模型

采用酶法提取、乙醇水混合溶剂提取工艺提取侧柏叶有效成分，对提取液的超滤过程进行研究。建立了该体系超滤过程的修正凝胶化模型，对模型参数进行了关联。该模型可适用于整个超滤操作压力范围，计算值与实验值非常一致。

手性分子的非线性极化模型

综述了三种已用于手性介质非线性研究的经典分子模型，螺旋单电子模型、耦合双振子模型和双各向异性基团分子模型．讨论了这些模型的特点和使用情况，预计了这些模型的研究趋势．研究了适于螺旋单电子模型的手性介质的二次谐波产生过程，以及适于耦合双振子模型的手性介质的和频产生过程．认为从建立正确的分子极化模型出发，描述分子介质的宏观非线性性质是手性介质非线性光学中的一个很有效方法，将对丰富非线性光学理论做出应有的贡献．

基于M-W极化模型的低电场极性反转下XLPE/硅橡胶空间电荷与电场分布特性研究

相比于单一介质的电缆绝缘,高压直流电缆附件复合绝缘因介质不连续性更易在界面处积聚空间电荷。在基于电网换相器的高压直流(LCC-HVDC)输电系统中,进行潮流反转调整时需改变电压极性,高压直流电缆附件将会承受极性反转电场,尽管是短时的,但由于空间电荷的累积效应也会在局部产生极高的电场,严重影响绝缘性能。为此,该文利用实验获得交联聚乙烯(XLPE)与硅橡胶(SR)电导率与电场强度的变化关系,基于Maxwell-Wagner(M-W)极化模型仿真研究了低电场极性反转下XLPE/SR双层介质中空间电荷与电场的分布特性。结果表明:室温下,SR的低电场电导率要高于XLPE,且SR电导率受电场强度的影响相对较小而XLPE则较大。由于界面电荷极性变化滞后于电压极性变化,极性反转期间界面处残留的负极性电荷造成SR中出现最大瞬态电场;电压极性反转越快,XLPE/SR界面残留的负极性电荷越多,SR中的最大瞬态电场强度越高;外施电压越高,由于SR与XLPE的电导率比值降低,SR中的最大瞬态电场畸变率越小。

高F值寡肽混合物电渗析脱盐极限电流的确定与极化模型

为对高F值寡肽混合物进行电渗析脱盐,采用自己设计组装的小型电渗析装置,对其极化现象进行了探讨,用电流-电压法测定了不同条件下的极限电流,分析了影响极限电流的各种因素。实验结果表明:提高温度与流速及增加水中离子的浓度,都在一定程度上提高了极限电流,从而提高电渗析器的性能。通过大量的实验数据回归得出了极化模型,并与实验结果比较,发现最大误差为0.936%,最小误差为0.007%,平均误差近为0.416%。

基于温变双极化模型的锂离子电池荷电状态估计

电池荷电状态(SOC)的准确估计对延长电池使用寿命、提高电池利用率和保障电池安全性具有重要意义。在不同环境温度下进行了锂离子电池的基本性能试验和动态工况试验,建立了温变双极化等效电路模型。基于该模型,采用H无穷滤波算法代替传统的扩展卡尔曼滤波算法,在无需假设过程噪声和测量噪声均服从高斯分布的前提下,实现了SOC的精确估计。在考虑温变和电池模型存在误差的条件下进行验证,不同温度条件下的SOC估计最大误差保持在±0.03范围内,证明了所提出的SOC估计算法具有较高的温度适应性和鲁棒性。

应用UAVSAR数据及改进极化水云模型对热带森林地上生物量反演

针对热带森林地上生物量遥感估测中容易饱和区域大尺度森林地上生物量估测精度低的问题,以非洲加蓬中部的洛佩达国家公园为研究区,以NASA提供的L波段全极化机载合成孔径雷达(SAR)数据和LiDAR网格化森林地上生物量产品为数据源开展森林生物量估测方法研究。采用极化分解方法提取森林的多种散射机制,从中选择反映森林结构差异的地面散射特征和森林体散射的特征构建体-地散射比,采用极化水云模型(PWCM)进行森林地上生物量反演和精度评价。为了提高PWCM模型的适应性,建模过程中根据体散射分量(V_(ol))分段进行模型的参数优化。结果表明:以Freeman三分量极化分解后得到的体散射(V_(ol))、表面散射(O_(dd))、地-干散射(D_(bl))为基础构建的6个体-地散射比在极化水云模型估算森林地上生物量中,以μ_(VG2)作为体-地散射比时估测效果最好,模型决定系数(R^(2))为0.60,均方根误差(R_(MSE))为127.78 Mg/hm^(2);在此基础上,进一步根据体散射分量分段优化极化水云模型,模型决定系数(R^(2))增加到0.74,均方根误差(R_(MSE))降低了约20%,预测精度从50.76%提升至60.28%,并改善了低值高估、高值低估问题,在地上生物量高达450 Mg/hm^(2)时未出现饱和现象。

用逆压电极化模型对AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管电流崩塌现象的研究

通过自洽求解一维Poisson-Schrdinger方程,模拟了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管在工作时等效外电场对AlGaN/GaN异质结沟道处二维电子气(2DEG)浓度的影响.分析了逆压电极化效应的作用,从正-逆压电极化现象出发,提出了逆压电极化模型.计算结果显示:逆压电极化明显影响2DEG性质,当Al组分x=0.3,AlGaN层厚度为20nm时,不考虑逆压电极化,2DEG浓度为1.53×1013cm-2;当等效外电压分别为10和15V时,2DEG浓度降低至1.04×1013cm-2和0.789×1013cm-2.用该模型解释了2DEG退化及电流崩塌现象产生的原因,并讨论了抑制电流崩塌的办法.

基于界面电荷极化特性的变压器油纸绝缘寿命预测方法研究

准确预测变压器油纸绝缘寿命对于保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。根据微观介电响应机制剖析界面极化与油纸绝缘老化的内在机理联系,并基于混合极化模型——一种在扩展德拜模型基础上引入界面极化支路的等效电路拓扑,探究界面电荷极化特性在油纸绝缘寿命预测中的应用。首先,分析温升过程中频谱特性变化背后蕴含的普适弛豫极化规律,基于混合极化模型重构回复电压极化谱。结合温度对主时间常数和模型参数的影响规律,提出一种单一温度测试下的油纸绝缘活化能计算方法,通过界面极化电容构建出频温平移因子。其次,剖析介质损耗因数随老化加深的变化规律,探究损耗峰偏移现象与界面极化弛豫时间的内在联系,凝练全新表征油纸绝缘聚合度含量的频域特征参量——界面极化支路极点Ph2。最后,联合界面极化支路极点Ph2、频温平移因子和损失累积动力学方程构建油纸绝缘寿命预测模型,并将不同运行年限变压器现场实测数据代入模型验证实效性,为油纸绝缘寿命预测提供了一种新思路。

态定(线性响应)-极化连续模型/含时密度泛函方法研究一种有机发光材料的吸收和发射光谱(英文)

3-(二氰亚甲基)-5,5-二甲基-1-(3-[9-(2-乙基-己基)-咔唑基]-乙烯基)环己烷(DCDHCC)是一种用于光电器件中的有机染料,它具有良好的发光特性.我们使用含时密度泛函方法(TD-PBE0,TD-BMK和TD-M06)以及极化连续模型(PCM)计算了该材料在溶剂中的吸收和发射特性.计算中使用了线性响应(LR)、态定(SS)两种溶剂模型和6-31G(d)、6-31+G(d,p)两种基组.计算了DCDHCC在苯、四氢呋喃和丙酮溶剂中的吸收和发射光谱,并与实验观测进行了比较.结果表明:对于吸收光谱的计算,杂化函数的影响大于基组和溶剂模型,在三种函数中BMK更适于研究DCDHCC的吸收光谱;而对于发射光谱,基组的影响最大,基组通过影响激发态构型从而影响发射光谱,对于激发态构型的优化需要使用6-31+G(d,p)基组.我们希望这些研究能对今后设计类似的发光分子有帮助.

电场作用下超滤膜的浓差极化比模型

针对电场作用下的超滤膜浓差极化现象 ,根据传递过程中的质量守恒定律并结合膜的吸附 -扩散分离理论 ,推导出了电超滤过程中的浓差极化比理论模型 ,并对该模型的影响因素如溶质的电泳速度和吸附 -扩散作用等进行了分析 .

基于相干极化GTD模型的散射中心提取新方法

针对高分辨极化测量雷达体制,提出了一种基于相干极化几何绕射模型(GTD)的雷达目标散射中心提取新方法。首先建立了全极化测量条件下的相干极化GTD模型,并将MUSIC算法拓展用于高分辨雷达目标的全极化散射中心提取。该方法是一种极化和超分辨联合处理方法,它实现了对不同极化通道的散射中心数目、位置、类型、强度以及归一化相干极化散射矩阵的同时估计,同时还因充分利用了全极化信息,提高了各参数估计的精度。基于仿真和实测数据的实验结果验证了该方法的有效性。

高分辨相干极化GTD散射模型及其应用

针对高分辨极化测量雷达体制,研究了雷达目标的高分辨极化特性的建模与提取问题。建立了能够精确描述雷达目标高频极化散射的高分辨相干极化GTD(CP-GTD)模型,并提出了基于CP-GTD模型的全极化散射中心参数估计方法。与常规GTD方法相比,CP-GTD方法的突出优点在于它不需要进行散射中心关联,并且能准确估计散射中心的相干散射矩阵。此外,全极化信息的利用,使其具有精度更高、速度更快等优点。基于仿真和实测数据的实验结果验证了CP-GTD模型的优越性。

基于深度学习和层次语义模型的极化SAR分类

针对复杂场景的极化合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)图像,堆叠自编码模型能够自动学习高层特性,有效表示城区、森林等复杂地物的结构,然而,却难以保持图像的边界和细节.为了克服该缺点,本文结合深度自编码器和极化层次语义模型(Polarimetric hierarchical semantic model,PHSM),提出了新的无监督的极化SAR图像分类算法.该方法根据极化层次语义模型,将复杂的极化SAR图像划分为聚集、匀质和结构三大区域.对聚集区域,采用堆叠自编码模型进行高层特征表示,并构造字典得到稀疏特征进行分类;对匀质区域,采用层次模型进行分类;对于结构区域,进行线目标保留和边界定位.实验结果表明,该算法通过不同的分类策略优势互补,能够得到区域一致性好且边界保持的分类结果.

基于二维CP-GTD模型的全极化ISAR超分辨成像

针对全极化ISAR成像雷达体制,建立了能够精确描述雷达目标高频电磁极化散射机理的二维相干极化GTD(CP-GTD)模型,提出了基于二维CP-GTD模型的全极化ISAR超分辨成像方法,并在此基础上实现了全极化ISAR散射中心特征提取,从根本上解决了现有方法难以提取散射中心的相干极化信息的难题.与已有方法相比,二维CP-GTD方法的突出优点在于建立了更精确的散射模型,能够准确估计散射中心的相干散射矩阵;此外全极化信息的利用,使得它还具有超分辨成像效果更好、估计精度更高、计算效率更高等优点.通过对实验结果进行非相干性及相干性指标评估分析,验证了二维CP-GTD模型的优越性.

极化比模型比较和选择的研究

极化比模型是使用HH极化SAR图像反演海面风场的关键问题。深入研究了现有的极化比模型,对其进行了比较分析。利用实测极化比,对各种极化比模型的性能,进行了统计评估。提出了不同入射角时、不同风速时极化比模型的最佳选择,其结论对实际应用具有指导意义。

油纸绝缘混合极化的频域谱模型及参数辨识

采用等效模型分析是间接评估油纸绝缘老化状态的一种有效方法,而构建油纸绝缘系统的等效模型及参数计算是研究的基础和难点。针对目前广泛采用扩展德拜模型存在的不足,引入界面极化支路的油纸绝缘混合极化等效模型更为贴合实际极化过程,同时研究油纸绝缘混合极化过程的频域介电谱模型参数辨识方法。首先,在新型极化等效电路基础上导出频域谱与电路参数之间的关系;其次,建立求解多元方程组的目标函数,然后应用自适应收缩因子粒子群算法(ACPSO)进行参数求解;最后,通过实测数据验证该方法辨识模型参数的可行性与准确性。计算结果表明,考虑有界面极化的混合等效模型更能真实反映油纸绝缘的弛豫过程,它更符合变压器绝缘极化的实际情况;基于频域介电谱的油纸绝缘等效模型参数辨识法,相比于此前基于时域介电谱的辨识方法,具有求解过程简单、参数计算结果准确可靠等优点。

一维小极化子模型的代数Bethe-Ansatz方程

本文由一个特殊非对称六顶角模型的L矩阵出发,构造了一维小极化子模型的代数Bethe-Ansatz方程.结果表明,由该方程所得的能谱与用坐标Bethe-Ansatz方法所得的结果一致.

基于键极化加和模型及其实验修正方法的超拉曼微观极化率张量元微分的简化方案-C_(2v)对称性

相干反斯托克斯拉曼光谱(CARS)和相干反斯托克斯超拉曼光谱(CAHRS)等高阶非线性光谱技术已经应用在动力学过程、基因表达谱筛选、高分辨率光谱分析等诸多领域。但因其涉及到的高阶微观极化率张量元数量众多,对其光谱信号进行定量分析非常困难。文献通过理论分析将CARS和CAHRS的微观极化率张量元分解为拉曼微观极化率张量元微分α′i′j′和超拉曼微观极化率张量元微分β′i′j′k′的乘积,将高阶光谱定量分析的困难简化为对低阶光谱的分析。该研究处理了具有C_(2v)对称性分子基团,提出一种利用键极化加和模型及其实验修正的方法简化超拉曼微观极化率张量元微分β′i′j′k′比值的方案。首先利用键极化加和模型方法,在对C_(2v)分子基团局域模式假设的基础上,进行单键的局域模式假设,通过对单键伸缩振动进行简正振动模式的分析,并与单键的偶极矩表达式进行比较,得到单键的超拉曼微观极化率张量元微分β′i′j′k′。在单键β′i′j′k′结果的基础上利用键极化加和模型,对C_(2v)分子基团进行对称性分析,将基团中两个单键伸缩振动的β′i′j′k′耦合,得到C_(2v)分子基团对称振动和反对称振动两种简正振动模式的超拉曼微观极化率张量元微分β′i′j′k′的表达式。在此基础上对C_(2v)分子基团对称振动和反对称振动的β′i′j′k′表达式进行理论推导,结合对应振动模式下不同偏振组合的超拉曼退偏率ρHR-SS和ρHR-AS及HV偏振组合时实验测量的超拉曼光谱强度比,得到超拉曼实验修正的C_(2v)分子基团β′i′j′k′之间的比值。再结合文献中拉曼实验修正的拉曼微观极化率张量元微分α′i′j′之间的比值,即可得到C_(2v)分子基团CARS和CAHRS的微观极化率张量元之间的比例关系,为定量分析高阶非线性光谱信息提供理论基础。