Yb^(3+):YVO_4晶体的生长及光谱性能研究

采用提拉法生长出光学质量优良的Yb3 + :YVO4晶体 ,研究生长过程中工艺参数的控制。测得掺杂浓度为18.1%Yb3 + :YVO4晶体中Yb3 + 离子的有效分凝系数Keff为 0 96。测定了不同Yb3 + 离子掺杂浓度晶体的吸收光谱和荧光光谱 ,并分别计算了不同掺杂浓度下Yb3 + :YVO4晶体的光谱参数。本文总结和解释了掺杂浓度影响其性能的规律 ,讨论了Yb3 + :YVO4晶体作为激光晶体的优点。

中国对流层臭氧的时空变化及影响因素研究

近年来臭氧(O_(3))浓度的升高给人类健康和气候变化带来了许多负面影响,因此迫切需要认识对流层O_(3)柱浓度的时空演变特征及影响因子。本研究基于OMI-MLS数据,分析了2005-2020年我国对流层O_(3)柱浓度的时空分布特征及变化趋势,采用随机森林模型量化了我国对流层O_(3)柱浓度影响因子的重要性。结果表明:①在月尺度上,我国OMI-MLS对流层O_(3)柱浓度与站点近地面O_(3)浓度显著相关,87.81%站点的近地面O_(3)浓度与OMI-MLS对流层O_(3)柱浓度的皮尔逊相关系数大于0.50(P<0.05)。在季尺度上,我国OMI-MLS对流层O_(3)柱浓度与站点近地面O_(3)浓度在春、秋两季相关性较高,在夏、冬两季相关性较差。②我国对流层O_(3)柱浓度多年平均值为34.42DU,整体呈东高西低的分布格局。2005-2020年我国对流层O_(3)柱浓度呈波动上升的趋势(0.228 DU/a),但各地区对流层O_(3)柱浓度的年际变化存在差异,华南地区的对流层O_(3)柱浓度增速(0.272 DU/a)最快,西南地区增速(0.209DU/a)最慢。③我国对流层O_(3)柱浓度季节性变化明显,表现为夏季>春季>秋季>冬季,并且对流层O_(3)柱浓度的季节变化趋势存在差异,对流层O_(3)柱浓度在夏季增速(0.265 DU/a)最快,春季、秋季(均为0.217 DU/a)次之,冬季(0.213DU/a)最慢。④对流层O_(3)柱浓度年际和季节变化的影响因子在重要性排序上存在差异,总体上,气象因子对我国对流层O_(3)柱浓度的影响程度最大,排放因子的影响程度较小。研究显示,我国对流层O_(3)柱浓度的时空分布存在显著差异,形成该时空分布格局的影响因子不同。

提高Nd∶YAG晶体中Nd3+离子浓度分布均匀性的研究

本文通过对Ｎｄ∶ＹＡＧ晶体掺质理论的分析，提出了提高Ｎｄ∶ＹＡＧ晶体中Ｎｄ３＋离子浓度分布均匀性的技术途径，并对实验结果进行了讨论。实验结果表明，通过降低析晶率（由３４．７％降到１５．９％），晶体中的Ｎｄ３＋离子浓度梯度由１．８６×１０－４ａｔ／ｃｍ降到５．８１×１０－５ａｔ／ｃｍ。

基于3G网络的分布式粉尘监测系统

为解决传统粉尘监测设备的监测点少、维护成本高等问题,基于3G网络,提出一种分布式粉尘浓度监测系统。采用依据微电荷监测原理实现的粉尘检测器作为前端探头,将被测区域内的粉尘量转化为4 m A^20 m A的电流信号。通过高精度模数转换器将电流信号转换成数字信号,再利用现场可编程门阵列模块将采集的粉尘浓度值、继电器开关信号等数据组成协议帧,通过3G网络将数据传送至数据中心。应用结果表明,该系统能够实现粉尘浓度实时显示、采集数据保存及历史数据回放功能,具有监测精度高、维护成本低、操作安全等特点。

2015—2021年南京市大气污染特征及污染个例研究

探究细颗粒物(PM_(2.5))和臭氧(O_(3))污染的时间变化特征,阐明PM_(2.5)和O_(3)复合污染过程中不同阶段环境空气污染物及气溶胶粒径分布的详细演变过程,对南京及长三角地区的大气污染防治具有重要指导意义.本文使用2015—2021年南京市环境空气污染物小时浓度数据,分析了该地区多年大气污染演变过程,并选取2015年10月12—17日时间段作为复合污染典型个例,对其生消过程和内在机理进行了详细分析.结果表明:(1)2015—2021年南京市各种大气污染物的变化特征具有明显差异.PM_(2.5)、PM_(10)和SO_(2)浓度的年下降率分别为8.9%、6.2%和15.4%,O_(3)浓度变化较小.CO浓度在2016年达峰后以每年7.6%的速率下降.NO_(2)浓度在2015—2019年呈增加趋势.(2)2015—2021年污染特征发生较大变化,由PM_(2.5)为主导变为由O_(3)为主导的大气复合污染.PM_(2.5)污染频次和强度均显著降低,O_(3)污染频次和强度均未发生显著变化.(3)污染过程中不同阶段的气溶胶数浓度谱均呈双峰型,但峰值粒径和浓度有较大差异.PM_(2.5)污染阶段,颗粒物峰值粒径位于30 nm和100 nm处,且峰值粒径数浓度最低.数浓度谱中爱根核模态的峰值粒径在NO_(2)污染阶段向小粒径段偏移,位于22~26 nm之间,而在PM_(2.5)和O_(3)复合污染阶段,其峰值粒径则向大粒径段偏移,位于30 nm处;积聚模态的峰值粒径没有变化,但峰值数浓度和峰宽均增大,尤其是>100 nm粒径的数浓度明显高于污染前.O_(3)污染阶段,数浓度谱峰值粒径没有变化,但峰值浓度显著增加,尤其是爱根核模态的峰值浓度是污染前的3~5倍.在污染过程的不同阶段内,环境空气污染物和各模态气溶胶数浓度呈现不同的日变化特征.研究显示,长三角地区城市O_(3)污染和PM_(2.5)污染存在密切的内在联系,复合污染防控和治理需要重点关注本地污染物变化特征和排放源影响,尤其是影响O_(3)生成的前驱污染物质.

2019~2021年北京市PM_(2.5)及组分受风向影响研究

利用北京市2019~2021年的气象数据、PM_(2.5)及组分浓度数据,结合常规污染物NO_(2)浓度,分别对PM_(2.5)及组分浓度、气象参数、NO_(2)浓度和氮氧化率(NOR)大小的时空变化进行分析比较.结果表明:2019~2021年三年间北京市城区PM_(2.5)浓度下降14%,但NO_(3)^(-)上升12%;各风向上,北京市城区PM_(2.5)浓度大小顺序为:东北风>东风>西南风>东南风>南风>西风>北风>西北风,此外,二次无机盐组分最高浓度均出现在偏东风风向,有机物(OM)最高浓度出现在西南风;各风向年际变化上,2019~2021年,北京市PM_(2.5)、各组分及NO_(2)浓度在空间上均呈现高浓度“东移”特征,NO_(3)^(-)在东北风向上上升幅度最高,达65.7%;东北、东风及东南风风向上,相对湿度同步升高,NOR在东北、东风风向上同步升高,升高幅度达70%,由此认为,北京市NO_(3)^(-)在东北风向上的反弹与前体物浓度东移和东北风向上相对湿度的升高有关.

引水隧洞独头掘进工作面风流组织与CO扩散的模拟

建立了独头引水隧洞压入式通风紊流三维高雷诺数k-ε数学模型,在动量方程中考虑了浮力的作用,采用PISO算法求解非稳态的风流组织和CO浓度场。应用计算流体力学软件STAR-CD对云南南汀河引水隧洞独头掘进工作面通风进行了模拟。结果表明独头引水隧洞掘进工作面风流流场可分为贴壁射流区,冲击射流区,回流区和涡流区;工作面附近涡流区内、风管周围以及隧洞出口边壁处存在风流停滞区;分析了不同的通风时刻隧洞内CO迁移和分布规律,并以Nakayama等的矿井通风甲烷浓度分布实验结果进行了验证,模拟结果与实验基本吻合。

三维层状场地的精确动力刚度矩阵及格林函数

本文对Wolf二维层状场地精确动力刚度矩阵进行推广,给出了三维层状场地的精确动力刚度矩阵。刚度矩阵具有对称的特点,且因刚度矩阵是精确的,计算结果不受土层单元厚度的影响,可以大大提高计算效率。文中对刚度矩阵进行了数值验证。利用三维层状场地动力刚度矩阵,计算分析了基岩上单一土层场地的动力响应。最后作为动力刚度矩阵的另一重要应用,给出了表面或埋置矩形均布荷载或集中荷载的动力格林函数计算方法。

一个研究街道峡谷流场及浓度场特征的三维数值模式

目前 ,研究街道峡谷内流场及机动车排放污染物的扩散行为特征所采用的主要方法为 :采用野外测试法和物理模拟法 ,而采用三维数值模拟方法研究此问题的工作很少。本文创建了一个研究微尺度街道峡谷内流场及机动车排放污染物扩散特征的三维数值模式 ,即首次采用伪不定常方法 ,利用K—E闭合方案 ,建立了一个模拟城市街道峡谷内流场及污染物扩散特征与街道峡谷风场、街道几何结构及两侧建筑物高度对称性之间的复杂关系的三维数值模式。经过与实际监测资料及风洞实验对比 ,结果表明此三维模式具有较好的模拟精度 ,能够很好模拟峡谷内的风场及街谷几何结构对街道峡谷内流场及浓度场特征的影响 ,有很强的实用性。

低合金钢断口化学成分的激光烧蚀电感耦合等离子体质谱原位统计分布分析表征

通过激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)对标准样品表面进行四点定点分析,从而得到校准曲线,再利用得到的校准曲线对断口表面进行扫描分析,根据样品移动台的精确定位得到样品表面的位置信息,用激光器的聚焦位置来模拟样品表面的深度信息,描述了样品的表面形貌,从而得到样品表面元素原位统计分布分析状况,实现了对非平面表面元素的原位统计分布分析表征。利用本文的方法对一低合金钢冲击试样断口表面的16种元素进行原位统计分布分析,结果表明:断口表面各位置的元素含量统计分布基本符合正态分布,唯Al、Zr、Nb的统计偏析度较大。

四种钙剂药代动力学初探

采用低钙动物模型和药代动力学方法,研究四种钙剂的生物利用度,评定钙剂的质量。通过测定乳酸钙、葡萄糖酸钙、醋酸钙、高效钙的血钙浓度——时间曲线,求出各种钙剂药代动力学参数。结果表明,醋酸钙的生物利用度居首。低钙大鼠模型注射维生素D_3后75h 服用钙剂比3h 服用的钙吸收率提高30％,维生素 D_3有良好的缓效作用。

上海及其沿海地区臭氧分布特征分析

使用OMI数据产品OMO_(3)PR数据集,分析了2010年-2019年上海及附近海域近10年的O_(3)数据的时间分布特征。结果表明:A、B、C三个区域O_(3)浓度年际变化趋势相似,各高度O_(3)浓度都呈现明显的季节变化,其中对流层低层和选取的平流层典型层在十年间有小幅的增长趋势,而对流层顶层有一定的下降趋势。三个区域臭氧在不同高度的浓度最大值出现时间具有相似特征。对流层低层O_(3)浓度一般在春末夏初达到一年中的最大值,而平流层O_(3)浓度高值逐渐向秋季倾斜,但仍在6月、7月出现频率较高。

2014~2020年中国臭氧浓度时空分布特征研究

为科学指导城市深入开展臭氧污染防治,根据2014~2020年全国337个城市臭氧日最大8 h质量浓度的月度、季度、年度数据,基于统计分析、克里金插值法探究了全国臭氧浓度的时空变化特征。结果表明:当前我国臭氧浓度均优于国家空气质量臭氧二级标准。全国春季、夏季臭氧浓度偏高,秋季、冬季臭氧浓度较低,冬季臭氧浓度明显低于前三季度。臭氧月浓度变化呈现倒U型,5~6月份浓度出现峰值,可达108~131μg/m^(3),4~9月份浓度均高于99.6μg/m^(3),且与相邻近的月份存在显著差异变化,应是臭氧污染治理的重点关注月份。O_(3)浓度存在明显的区域差异,我国臭氧浓度高的区域集中在西北、华北、华中、华东地区,基本形成北纬25°~40°高值分布格局,且东部沿海区域比内陆区域浓度更高,后期将是臭氧污染防控的重点关注区域。

ZnO对Eu:LiNbO_3晶体的性能及光谱性质影响

应用坩埚下降法技术,以同成份化学摩尔分数[x(Li2O)=48.6%,x(Nb2O5)=51.4%]为原料,生长出了以不同Zn,Eu双掺杂的LiNbO3晶体。测定了晶体下部与上部的X射线衍射图(XRD)、激发光谱、荧光光谱以及声子边带谱。Zn的掺杂量对Eu3+离子在晶体中的分布产生很大的影响。Zn掺杂摩尔分数为3%时,Eu3+离子在进入晶格时受到有效的压制。随着Zn掺杂摩尔分数提高,达到6%时,压制作用减弱。从Zn2+离子在LiNbO3中随浓度变化的分凝情况以及对Eu3+离子的排斥作用解释了Eu3+离子分布的原因。同时测定了Zn掺杂样品的声子边带谱。

用于测量泡状流相分布的三维照相法

同时测量泡状流的空泡率和界面密度分布来描述泡状流的相分布 ,对于研究非均匀尺寸气泡或大变形气泡形成的泡状流极为重要。设计了一种非接触式的三维照相法测量泡状流的相分布。针对垂直的实验管段 ,利用一面 45°放置的镜子反映流动的侧视图 ,同时拍摄流动的正视图和侧视图的镜像 ,并对照片进行分析 ,可确定拍摄时刻测量段每个气泡的空间位置及形状尺寸 ,从而确定测量段泡状流的相分布。误差分析表明 ,这种测量方法在低空泡率条件下测量误差一般不超过 10 % ,它是一种低成本。