锌掺杂NiCoP多孔双层阵列电极材料的制备及电催化产氢性能

通过水热、原位磷化及HCl选择性刻蚀的方式构建了一种在泡沫镍上生长的新型Zn掺杂NiCoP多孔双层阵列结构,与传统的单层阵列相比,顶层纳米叶片阵列在泡沫镍载体上的底层纳米线阵列上均匀生长,最大限度地暴露出催化的活性位点,提供了较大的电解液接触面积.多孔等级结构也加速了氢气泡的释放.结果表明,优化后的多孔H-Zn-NiCo-P催化剂在碱性电解液(1 mol/L KOH)中展现出优异的电解水产氢性能.该材料驱动电流密度10和100 mA/cm~2所需要的过电位仅为59和156 mV,Tafel斜率为66 mV/dec,且表现出良好的电化学稳定性.

双层Halbach永磁阵列磁体优化设计研究

提出了一种改进的双层Halbach永磁阵列结构,利用有限元数值分析方法分别仿真了普通单层和双层Halbach阵列的气隙磁场,比较了不同结构阵列0.25mm气隙处的水平磁场分布特性,对有限元仿真数据进行了谐波分析,最后确定了最优结构尺寸的双层永磁阵列。结果表明,相比单层Halbach永磁阵列,优化的双层Halbach阵列结构可以较大改善气隙磁场的正弦特性,而且一定程度上提高了磁场强度。

基于SiPM侧面读出双层半连续晶体的深度测量PET探测器

全身PET成像仪器的发展趋势之一是提高轴向视野,但探测器深度不确定效应对PET仪器空间分辨率的影响随着轴向视野的提高而增加。因此,需研发具有深度测量能力的PET探测器。本文提出了一种采用SiPM阵列侧面读出衰减时间不同的双层半连续晶体的深度测量PET探测器方法,探测器上层是1×4的LYSO晶体阵列,下层是1×4的YSO晶体阵列,每层每根晶体尺寸均为3 mm×6 mm×18 mm。每层单根晶体采用ESR反射膜粘贴,上、下两层晶体通过光学胶耦合。对该探测器性能的实验测量结果表明,探测器可有效区分双层晶体,清晰分辨所有晶体单元。对于上、下两层晶体阵列,平均能量分辨率分别是11.9%和11.7%。探测器对晶体的最佳位置分辨是0.27 mm(FWHM),相比传统端面读出晶体的探测器,此探测器能提供连续深度信息。实验结果表明,本文提出的新型PET探测器可用于实现高性能全身和全景PET扫描仪。

新型Halbach阵列永磁电机谐波分析与优化

Halbach阵列具有单边磁场的特点,在电机设计中得到越来越多的关注和研究。设计了一种"凸"形双层Halbach阵列永磁电机,通过有限元方法分别仿真单层和双层磁极结构,比较两者气隙磁密波形和谐波,为得到较低谐波畸变率,对影响畸变率磁极结构主要参数进行组合寻优。仿真结果表明,该双层Halbach阵列电机磁极结构简单,谐波畸变率低,有效改善气隙磁场,提高磁场强度和运行稳定性,为Halbach阵列永磁电机优化提供了新思路。

双层金纳米十字阵列的等离子体共振耦合效应研究

提出了一种金纳米十字双层等离子体结构阵列(BPNA),采用有限时域差分法(FDTD),计算了金纳米十字孔阵列、金纳米十字薄片阵列、二氧化硅阵列对结构透射性能的影响。计算得出的透射光谱中,三者均对局域表面等离子激元(LSP)产生了影响,产生的LSP共振峰强度和位置取决于十字孔的宽度、长度以及厚度和十字薄片的宽度、长度以及厚度,通过增加介质层厚度分析出两个LSP共振峰的产生原因主要取决于十字孔缝产生的LSP或十字薄片产生的LSP,而替换二氧化硅选用理想介质同样对LSP共振峰产生影响。对等离子体结构进行参数调节可以改变其透射性能,调节后的半峰宽度(FWHM)高达0.72μm,透射强度高达0.96,可以用来实现天线的高性能传输,还获得了较高的灵敏度(FOM)值为17.22μm/RIU,对实现高性能的LSP传感器和光学器件有一定借鉴意义。