多孔阳极氧化铝介质对大气压介质阻挡放电等离子体的影响

为了提高大气压下介质阻挡放电的稳定性,采用阳极氧化方式在铝板表面制备一层多孔阳极氧化铝(Porous anodic alumina,PAA)。运用扫描电子显微镜、划痕仪、金相显微镜和台阶仪测试了阳极氧化铝的表面形貌、厚度等特性。比较分析了石英、陶瓷和PAA为介质的大气压下介质阻挡放电的放电过程图片和放电波形。实验表明:应用阳极氧化法制备的多孔阳极氧化铝具有规则的纳米级多孔结构,膜基结合力好;应用多孔阳极氧化铝作为介质的介质阻挡放电更稳定,放电中产生的更密的微放电有助于降低放电击穿电压和提高放电稳定性;更厚的多孔阳极氧化铝膜为介质的大气压介质阻挡放电具有更好的放电稳定性。

自激振荡磨料射流的研究

本文研究了水射流的卷吸机理以及自激振荡对磨料射流的影响，提出通过自激振荡发展大涡，把磨粒粒子卷入射流束内，增大磨料的卷吸量和磨料粒子的运动速度，变连续磨料水射流为脉冲磨料水射流，改善磨料水射流的工作能力。根据实验，切割速度与连续磨料射流相比提高了２倍。

CO_2激光诱导液滴射流等离子体的实验研究

为了研究激光诱导射流等离子体特性,了解激光诱导液滴等离子体的发展过程,基于脉冲激光-液滴同步作用系统,采用阴影法,观测了激光作用液滴的阴影图像,取得了液滴在CO_2脉冲激光作用下的演化过程数据。对图像进行处理获得了激光诱导液滴等离子体冲击波膨胀范围随时间的变化,并估算出了产生冲击波的激光能量。结果表明,空气冲击波的膨胀半径在当前观测时间范围内线性膨胀,约32%的激光能量用于产生冲击波。空气冲击波的变化规律对激光诱导液态燃料点火的研究提供了一定的参考依据。

流体激振对浮筏隔振性能的影响

本文在分析试验测试结果的基础之上 ,探讨流体激励产生的振动对隔振装置隔振性能的影响。重点讨论因流体激励导致设备和管路附加在浮筏上的振动对浮筏隔振性能的影响。

同心壳层结构中超声速扩散辐射波的几何自由程

在局域热动平衡近似下,研究几何壳层结构所产生的腔体约束对辐射过程的影响.基于同心圆柱和同心圆球的壳夹层光输运模型,给出垂直于光子通路的谱辐射能流径向分布和平均能流公式,通过数值求解得到截面平均的壳层结构平均几何自由程,研究输运通道的径向光学厚度和几何结构对几何自由程的影响.由于球几何对光子的三维束缚,球壳层结构对辐射过程的影响比柱壳层更大,辐射过程必须根据实际几何构型和辐射通道的光学厚度予以几何自由程的修正.为方便使用,根据一定几何构型结合严格数值解给出了几何自由程的拟合公式.

类金刚石膜用作负氢离子表面转化材料的可行性分析

负氢离子源已经成为核聚变装置中性束注入加热系统的首选离子源,优异的负氢离子表面转化材料是其中的关键。金刚石膜具有的负的电子亲合势使其具有优异的二次电子发射性能,进而使其成为可能的负氢离子源表面转化材料。在本论文中,介绍了负氢离子源的结构、工作过程和工作模式,在总结金刚石膜的二次电子发射理论和提高金刚石膜二次电子发射性能的方法的基础上,分析了类金刚石膜成为负氢离子表面转化材料的可行性:类金刚石膜以其同时具有的金刚石相和石墨相,兼具良好导电性和优异电子发射性能。在未来的负氢离子源中,类金刚石膜可能会成为用于负氢离子表面转化的优异可选材料。

调频液体阻尼器(TLD)的等效力学模型研究

本文根据流体力学理论，建立了圆柱形ＴＬＤ中晃动液体的势流场，并从液体晃动的动力效应等效原则出发，导出了晃动液体的等效力学模型，并阐明其适用范围。文量计算的结果表明，在工程应用中，仅用ＴＬＤ的一阶晃动等效力学模型就能满足工程需要。

金属冷压方程的数值分析

在金属等温体积模量和冲击波动态压缩实验数据基础上,利用胡-经(HJ)方法计算了57种金属材料在Born-Mayer(BM)模型中冷压参数q和Q,同时提出了在没有足够实测冲击波数据前提下结合零温Thomas-Fermi(TF)模型与低压实验数据计算冷压参数的试探法。组合Faussurier电子热压模型、Cowan离子热压模型和以上方法得到的冷压拟合式,通过对Be、Co和Pb的计算和实验的冲击绝热数据的对比,分析了HJ法与综合优选法得到的q和Q之间的差异。进一步计算了Sr、Ba和Sm材料沿冲击绝热曲线上的热力学量,通过与相应的实测结果以及与其他模型对比来评估HJ冷压方程的精度。

激波Hugoniot曲线上特征物理量的分析

利用能够体现电子壳层结构效应的三项式状态方程,结合Hugoniot关系式,对Al和Ag的冲击压强和冲击温度进行计算,将结果与实验数据和其他代码计算的结果进行比对。然后对Be、Al、Fe、Ag、Au和Pb金属材料沿Hugoniot曲线上的压强、温度、平均电离度、Fermi简并因子和有效绝热指数进行系统地研究,并给出细致的物理分析。最后总结这些特征物理量随质量密度压缩比变化的一般趋势。

激波衰减的实验研究

通过量纲分析，用实验的方法获得了激波在 Ｃ Ｏ２ 中衰减的规律。

合金冲击波后压力的近似计算

在凝聚态三项式状态方程的概念框架内,提出了两种计算合金冲击波后压力的近似方法。第一种方法基于道尔顿气体分压定律,由单质金属材料的计算结果合成合金的波后压力;第二种方法是构造合金材料的虚拟单质材料模型,它充分利用状态方程中的三项在不同温度和密度范围内的不同作用,以及三项能独立构造的特点。计算得到的数值结果与W-Cu合金材料冲击波实验数据进行了比对。根据计算精度判断,冷压参数满足胡-经关系式的虚拟单质材料模型优于第一种方法。

冲击绝热曲线上典型金属的激波速度与粒子速度

利用三项式高压状态方程和激波关系式,分析地下核爆中高压状态方程实验数据和强激光驱动的状态方程实验数据.Pb、Cu和Au样品中激波数据的理论预测与实验结果高度吻合,而Fe样品中的冲击波实验数据与相应的理论计算之间存在明显的偏差.多种数据的比较暗示,这种偏差可能来自实测结果的误差而非理论计算.系列金属材料激波压缩的数值结果证实,在强激波条件下冲击压强或冲击温度与粒子速度之间渐近为抛物线关系,这与激波速度和粒子速度之间呈近似线性关系的实验结果形成了对比.所有这些在物理上都得到详细地阐明.

热释电探测器的数理分析

依椐热扩散数理模型，给出了热释电探测器响应率的数学表达式，计算了在衬底和热释电材料吸收系数共同影响下的器件响应率和噪声等效功率，着重分析了热释电材料吸收系数对热释电探测器性能的影响及器件最佳响应厚度与频率之间的关系。

等离子体气动激励控制激波的机理研究

针对等离子体气动激励控制激波的热效应机理和电离效应机理的争议,分别采用热阻塞模型和离子声波模型,理论推导出了不同机理前提下电弧等离子体对尖劈斜激波的影响规律.对于热效应机理,激波变化规律是激波起始点前移、形状不弯曲以及角度减小;对于电离效应机理,激波变化规律是激波起始点仍维持在尖劈前缘点处、形状分为两段发生弯曲以及起始段的角度增大.针对该对立的理论推导结果,进行了电弧等离子体控制尖劈斜激波的超声速风洞实验研究,实验观察到尖劈斜激波起始点前移4mm,激波角度减小8.6%,激波形状未发生弯曲.以热效应机理为前提推导出的理论结果与该实验结果相符,从而验证了等离子体气动激励控制激波是热效应机理在起主要作用.

激光烧蚀Al靶产生的等离子体中辐射粒子的速度及激波

在低真空条件下 (5Pa) ,通过测量脉冲激光烧蚀平面Al靶产生的等离子体辐射谱的时间分辨特征 ,得到辐射粒子速度的空间分布 .在激光脉冲宽度为 10ns,烧蚀斑直径为 2 0 0 μm ,靶面上功率密度分别为 1.91× 10 1 0 ,5 .10×10 1 0 和 7.6 4× 10 1 0 W cm2 时 ,测得辐射粒子Al的速度均在 10 6 cm s量级 ,且随着靶面径向距离的增大而近似呈指数衰减 .在距靶面的相同距离处 ,激光功率密度的增大反而使速度减小 .利用激波模型 (shockwavemodel)较好地解释了实验结果 。

表面等离子体共振和局域表面等离子体共振技术在病毒检测领域的研究进展

高传染性病毒对生命安全和社会运行有重大的威胁,快速灵敏的病毒检测是防止病毒爆发的首要手段。基于表面等离子体共振(SPR)和局域表面等离子体共振(LSPR)技术的生物传感器具有快速、高灵敏等特点,在临床病毒检测上有巨大的应用潜力。从抗体、抗原、核酸和病毒颗粒这四类传感器捕获物入手,基于四种病毒检测方法,综述了SPR和LSPR传感器的最新研究成果,对其中应用的传感策略和结合的优化技术进行了分类介绍,并通过对比传感器的检测限,阐述了检测限差距产生的原因。最后,汇总了近十五年来SPR和LSPR病毒传感器的各项参数,对SPR和LSPR传感器在病毒检测领域中的进展进行了总结和展望。