产教融合背景下物理类研究生差异化教学改革探索与实践

随着研究生教育的快速发展,对研究生教育教学提出了更高的要求,文章基于产教融合背景,探索教学方法的改革,以适应物理类研究生教育教学的发展。

减振器作用分析及新型吸振器

石油钻井现场对井下钻柱纵向振动的控制普遍使用了井下减振器 ,利用隔振原理来降低钻柱振动。文章采用钻柱的连续系统振动模型 ,对井下减振器的作用进行了分析 ,指出减振器的效果与钻压无关 ,而主要决定于减振器的刚度及钻柱纵向振动的激振频率 ;任一种减振器的使用在大多数情况下都有一定效果 ,但刚度越小 ,效果越好 ;在每一种减振器的使用过程中 ,随着钻柱的不断加长 ,减振器的减振效果也在不断的变化 ,并有可能在谐振作用下产生共振 ,此时减振器的使用加大了钻柱的振动而需改变钻井工艺参数以避免。因此 ,我们对采取吸振原理的新型减振器进行了研究并在文中予以介绍。该减振器利用附加在钻铤外面的吸振系统的振动来吸收钻柱所承受的井下激振力。附加系统质量越大 ,受到激励后的振幅越大 ,对钻柱的减振作用越显著。

齿轮式无游梁长冲程抽油机

齿轮式无游梁长冲程抽油机为机械换向台架式滚筒抽油机。电动机和滚筒之间的换向减速箱,既有减速功能,又有周期换向作用。样机的工业试验表明,这种机型适用于长冲程、低冲数、小排量抽汲,具有扭矩小、平衡可靠、节约电能、重量轻等优点,其缺点是冲数较低,不能适应大排量抽汲。

关于宽带抽油机悬点运动与节能的讨论

从宽带抽油机的结构原理入手,从理论上分析了该型抽油机的悬点运动规律及产生换向冲击的原因,并对其节能的可能性进行了分析。指出宽带抽油机不具备节能性能,反而存在耗能因素。

吸振型减振器的研究

为进一步控制或降低装有隔振型减振器的钻柱振动，研究了吸振型减振器，这种减振器利用附加在名铤外面弹性系统的振动来吸收钻柱所承受的井下激振动，附加系统的质量越大，受到激励后的振幅越大，对钻柱的减振作用越显著，吸振型减振器主要由钻铤及接头，外筒，衬筒，弹簧及密封圈等组成，弹簧的刚度和外筒的质量是设计的关键，研究分析表明，吸振型减振器结构简单，吸振部分不传递轴向力和扭矩，不影响钻柱可靠性，每一种型号的吸振器在一定的井下激振频率即一定的钻柱转速下工作，多个吸振器同时工作，减振效果更好。

游梁式抽油机的二次平衡改造

分析了游梁式抽油机能耗大、效率低的主要原因，并对游梁式抽油机二次平衡的理论和已有的实施方案作了分析，指出现有二次平衡方案的缺点是需要增加机械传动，抽油机制造成本较高，因此提出用二次平衡减速器代替原抽油机减速器，以改善抽油机的载荷波动。这种减速器通过采用１个副平衡重以２倍曲柄转速旋转来均衡抽油机载荷，使电动机电流峰值下降２０％－３０％，实现节能省电的目的。采用该方案对常规游梁工抽油机进行改造。

Er^(3+)/Yb^(3+)共掺NaYF_4/LiYF_4微米晶体的上转换荧光特性

采用水热法成功制备了Er^(3+)/Yb^(3+)/共掺杂的NaYF_构,而四方相LiYF_4微米晶体则为八面体结构.在近红外光980 nm激发下,Na YF_4:Yb^(3+)//Er^(3+)/和Li YF4:Yb^(3+)//Er^(3+)/微米晶体均展现出很强上转换荧光发射.且NaYF_4:Yb^(3+)//Er^(3+)/微米晶体的荧光发射强度大约是Li YF4:Yb^(3+)//Er^(3+)/微米晶体的2倍,但红绿比明显较低.根据荧光光谱,并借助激光光谱学及发光动力学深入探讨基质变化及表面修饰剂乙二胺四乙二酸(EDTA)对荧光特性的影响.实验结果发现:影响荧光强度的主要因素是基质环境的局域对称性,而导致不同红绿比则是由于样品表面较多的EDTA分子所引起.Er^(3+)/掺杂的NaYF_4和LiY_F4微米晶体呈现出很强的绿光发射可被应用于全色显示,荧光粉和微光电子器件中.

单偏振单模聚合物光子晶体光纤设计

设计了一种聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基的单偏振单模(SPSM)微结构聚合物光纤(MPOF)。利用全矢量有限元法和光束传播法相结合分析了这种光纤的偏振特性和约束损耗。通过优化光纤结构参数,发现在0.51μm～0.62μm的可见光波长范围,由于基模两个正交偏振模的截止波长不同,这种微结构聚合物光纤只能传输基模中的一个偏振模,从而实现单偏振单模运转。该11圈圆空气孔六角排列光纤结构的传导偏振模在0.57μm波长处约束损耗仅为1.13 dB/m,这种低损耗的单偏振单模微结构聚合物光纤可有效消除传统保偏光纤固有的偏振串扰和偏振模色散。

齿轮齿廓的圆弧优化拟合方法

应用无约束优化理论,提出了用一族圆弧逼近理想曲线的拟合齿廓曲线的寻优方法,获得了较高的拟合精度。

《激光技术》课教学改革探索

在大学本科选修课程《激光技术》教学中,要精心制作课件,突出唯物辩证法和创新思维的引导,强化"科技强国,立志报国"的教育,突出新技术革命的成就和形势,增强教学的直观性,注重学习的研究性。

NaYF_(4)掺杂Yb^(3+),Ho^(3+)的低温上转换荧光特性研究

目的确定β-NaYF_(4)掺杂Ho^(3+)和Yb^(3+)离子的微米晶体在低温下的上转换荧光特性。方法通过水热法合成β-NaYF_(4)微米晶体,用FLS980光谱仪获取样品在室温和4~294 K温度下的荧光光谱以及荧光寿命,应用玻尔兹曼分布原理对测试结果进行分析。结果确定了最佳的稀土离子掺杂浓度。通过对荧光强度和荧光寿命的分析,结合玻尔兹曼分布得出温度在上转换发光中的作用。结论随着温度的升高,Ho^(3+)的^(5)F_(5)→^(5)I_(8)和^(5)S_(2)/^(5)F_(4)→^(5)I_(8)跃迁发射峰逐渐减弱。

一种新型长冲程抽油机方案

一种液压控制的机械传动式长冲程无游梁抽油机方案被提出来。电动机与滚筒之间的换向减速器采用轮系传递动力,液压控制换向。文中阐述了结构原理,分析了性能特点,认为该方案具有体积小、重量轻、工作可靠,效率高、发热小,动力性能好,控制调节方便、便于实现长冲程等优点。

浅谈新时期下大学物理教学改革

随着新时代科学技术水平的不断发展,高等院校的大学物理教学改革已迫在眉睫。文章针对高等学校大学物理教学中存在的问题,以及在教学内容、教学方法等方面的创新改革措施,提出了自己的一些看法。

飞秒激光直写长周期光纤光栅及其光谱特性

基于800nm飞秒激光脉冲,设计并搭建了长周期光纤光栅制备系统,该系统通过采用20倍率的显微物镜将飞秒激光脉冲诱导入标准单模光纤纤芯位置,采用水平、垂直双CCD视频监控方式实现对飞秒激光脉冲刻蚀长周期光纤光栅的逐点监测,对未载氢处理的标准单模光纤进行了不同周期、不同周期长度和不同占空比刻写实验.研究结果表明,当选取激光脉冲能量为1.3mW、光栅周期为500μm、光栅占空比为0.6时,该光栅在谐振波长1 300nm处最大谐振峰强度为11.65dB,带外损耗低于2dB,且光栅谐振波长随光栅长度不发生明显漂移;通过光栅占空比的调整,可实现刻写光栅光谱特性的优化设计,使得谐振峰由多峰转为单峰.

构建核壳结构增强Ho3+离子在镥基纳米晶中的红光上转换发射

本文主要以具有六方相结构的NaLuF4:Yb3+/Ho3+/Ce3+纳米晶体为核,采用外延生长法构建具有同质结构的NaLuF4:Yb3+/Ho3+/Ce3+@NaLuF4:Yb3+核壳纳米晶体.借助X-射线衍射仪及透射电子显微镜对样品的晶体结构、形貌及尺寸进行表征.在近红外光980nm激光激发下,通过构建核壳结构及有效调控外壳中敏化离子Yb3+离子的掺杂浓度,实现Ho3+离子在NaLuF4纳米晶体中的红光发射增强.实验结果表明:在相同的激发条件下,具有核壳结构的NaLuF4:Yb3+/Ho3+/Ce3+@NaLuF4:Yb3+纳米晶体的红光发射均得到了增强,同时,当外壳中Yb3+离子的掺杂浓度为10.0%时,其上转换红光发射强度最强,为NaLuF4:Yb3+/Ho3+/Ce3+晶体核红光发射强度的5.8倍.根据其光谱特性及发光动力学过程,讨论了同质壳及壳中敏化离子掺杂浓度变化对其发光特性的影响规律.这种具有较强红光发射的核壳结构纳米晶体在生物医学、防伪编码、多色显示等领域具有较大的应用前景.

电磁诱导透明窗口中温度、功率及偏振特性对四波混频信号的影响

电磁诱导透明(EIT)效应改变了介质的吸收特性,导致了线性极化率的抑制和非线性极化率的提高,从而可以实现高效率四波混频的产生。实现了基于EIT的高效四波混频,且研究了样品温度、入射光功率和入射光偏振状态对四波混频信号的影响特性。研究发现,温度对样品铷的两个同位素87Rb和85Rb的影响有所差别,它们分别存在一个最佳工作温度使得四波混频信号最大;四波混频信号强度正比于入射光的功率;通过偏振调制四波混频可实现对四波混频的抑制和增强控制。