气体电弧在不同气体介质中电子数密度的汤逊散射诊断研究

随着“双碳”政策的提出,对于环保型SF6替代气体的探索受到了越来越广泛的关注,各类气体的绝缘特性是我们关注的一个重要参数。但是由于电弧的不稳定性,断路器中电弧放电的电子数密度很难被测量,且电弧电子数密度又是确定断路器开断成功与否的重要参数。汤逊散射作为一种等离子体的光学诊断方法,具有无需基于平衡态假设且精度较高的优点。文中利用汤逊散射的方法成功测量了,在250 A、200 V的条件下通过拉弧形成的电弧,在空气、N_(2)、CO_(2)、SF_(6)四种不同气体中的径向电子数密度的分布。发现在燃弧阶段,4种气体介质中电弧的径向电子数密度分布差别不大,电弧中心的电子数密度在1×10^(23)m^(-3)左右,电弧边界的电子数密度约为6.0×10^(22)m^(-3);整体而言,SF6的径向电子数密度要小于空气的,这与SF6的强电负性有关。

大气气溶胶粒子数密度和质量浓度的测量

介绍了光学测量技术在环境监测中的应用,利用多元回归方法分析了大气气溶胶数密度和质量浓度的相关性。运用该技术和方法对北京地区2月份大气气溶胶不同粒径段的粒子数密度与质量浓度进行了测量和相关性分析,得出了利用粒子数密度谱获取颗粒物(PM10)质量浓度谱的经验公式,并对公式进行了实验验证,以期对北京市大气污染总量控制方案及对策提供科学依据。

利用颗粒物数密度谱计算质量浓度的方法研究

利用自行研制的空气动力学粒谱仪和颗粒物质量监测器振荡天平,于2006年2月在北京测量了大气气溶胶的粒子数密度与质量浓度。在对二者进行相关性分析的基础上,运用多元回归方法,得出了利用粒子数密度谱获取颗粒物(PM_(10))质量浓度谱的经验公式,并对公式进行了实验验证。同时分析了北京市初春气溶胶的有关特征,以期对北京市大气污染总量控制方案及对策提供科学依据。

表面数密度测算方法研究

本文对表面数密度测算方法进行了研究。本文定义：单位生物膜表面积中所含的粒子数为表面数密度（Ｎｓ）。导出下式：Ｎｓ＝Ｎｖ／Ｓｖ，即：表面数密度Ｎｓ等于Ｘ相粒子的数密度Ｎｖ除以与Ｘ相粒子相关的生物膜的表面积密度Ｓｖ。根据微粒子特点及常用的测试系统结构，进一步推导出了有关的Ｎｓ计算公式，并提出对组织收缩因素影响ＮＳ的校正方法。

曲线上线参照数密度及测算方法探讨

本文探讨了用交点计数和粒子计数测试曲线上粒子的线参照数密度（线性结构单位长度上所含Ｘ相粒子的数量，用ＮＬＳ表示）的方法。导出线参照数密度ＮＬＳ与Ｘ相粒子在线性结构上的数量ＮＸ和测试线与所测曲线的交点数Ｉ之间的关系，即：ＮＬＳ＝２ＮＸｌｐ／（ａＩ）。式中，ｌｐ为每个测试点所代表的测试线长度，ａ为每个测试点所代表的测试面积。给出了对收缩结构ＮＬＳ的校正方法，举例分析了测试误差。对误差来源及大小进行了理论分析；在此基础上分析了对测试网格的密度要求及设计步骤。对ＮＬＳ的应用和测算与须注意的问题进行了讨论。

利用APS实现大气气溶胶数密度和质量浓度的测量

利用自行研制的空气动力学粒谱仪(APS:aerodynam ic particle sizer)测量北京地区大气气溶胶不同粒径段的粒子数密度与质量浓度。对二者进行相关性分析的基础上,运用多元回归方法,得出利用粒子数密度谱获取颗粒物(PM10)质量浓度谱的经验公式,并对公式进行实验验证。同时分析北京市初春大气气溶胶粒子不同空气动力学直径的质量浓度谱特征,以期对北京市大气污染总量控制方案及对策提供科学依据。

中心具有大质量黑洞的星系中星的投影数密度

用Ｓｃｈｗａｒｚｃｈｄｉｎｌｄ度规及波尔兹曼方程求得星系中的星数密度，并利用广义相对论求得星的投影数密度。这样计算出的结果显示出中心部分的星多。

舰船尾流及其气泡数密度分布的数值计算

以舰船尾流为水下武器平台的探测对象,研究尾流气泡数密度(BND)分布。采用改进后的雷诺平均Navier-Stokes流动模型和气泡输运理论,建立数值计算模型对尾流BND分布进行计算,并用实测数据验证计算模型。计算结果表明:在纵向上随着离船距离的增大,尾流宽度成小角度扩散;而尾流的深度增幅较大,船尾后方3 000 m处的尾流深度约增加1倍。尾流中BND总量随着离船距离的增大而递减,在近尾流处衰减速度很快,远尾流处衰减比较缓慢,船尾螺旋桨后方涡流区的BND总量远高于其他位置。半径在10～200μm之间的尾流气泡存活时间最长。

GTL燃料发动机排气颗粒数密度和粒径分布的试验研究

采用两级稀释取样装置和扫描迁移颗粒粒径分析仪(SMPS),研究了燃用天然气合成油(GTL)发动机排气颗粒的数密度和粒径分布特征,并同原柴油机的颗粒排放进行了比较,发现发动机燃用GTL时,中间转速(n=1400 r/min)下,排气颗粒多呈峰值粒径为50～80nm的单峰对数正态分布;高转速(n=2200r/min)下,呈分别包含核模态(峰值粒径为20～30nm)和积聚模态(峰值粒径为50～80nm)的双峰对数正态分布。而燃用柴油时,所有测试工况下,排气颗粒均呈包含核模态和积聚模态的双峰对数正态分布。与燃用柴油相比,怠速工况下,燃用GTL后总颗粒数密度和体积分数没有显著下降,而其它工况下总颗粒数密度和体积分数显著下降,其中总数密度均下降一个数量级,总体积分数下降20%～60%;燃用CTL后,排气中核模态数密度显著下降,某些工况下积聚模态数密度有所下降,这与GTL燃料中的芳香烃和硫含量均较低有关。

Mg-Al-Zn-Sn合金时效析出的γ相颗粒数密度的测定

Mg-9.0wt.%Al-1.0wt.%Zn-4.0wt.%Sn合金样品在523 K温度下时效后,析出大量γ-Mg17Al12颗粒。利用会聚束电子衍射的方法测量样品的厚度,进而计算γ相颗粒的数密度Nv。结果表明在Mg-9.0wt.%Al-1.0wt.%Zn-0.2wt.%Mn合金中,添加一定量的Sn元素后促进了γ-Mg17Al12相颗粒的析出。

气泡数密度对尾流光束衰减测量的影响

为准确地测量出尾流气泡群的衰减,提高前向光尾流探测的可靠性,研究了气泡数密度对尾流光束衰减测量的影响.基于辐射传输方程的小角度近似解,得到了探测截面上的约化功率和漫射功率的表达式.根据测量条件,引入了有尾流气泡和无尾流气泡时探测截面上接收到的辐射功率之比作为透射函数,并进一步引进了复散射校正因子,它表征了复散射效应的强弱.针对典型的尾流气泡分布,通过数值计算得到了不同测量条件下气泡数密度与复散射校正因子、透射函数的关系.数值计算结果表明:复散射校正因子都随气泡数密度的增大单调的增大,透射函数都随气泡数密度的增大单调的减小;测量条件不同,气泡数密度对光束衰减的影响也不同.研究结果表明,给定测量条件和透射比时,利用小角度辐射方程可以得到气泡群数密度的量化信息.

基于 CFDRC 的感应耦合等离子体离子数密度空间分布仿真

为研究感应耦合等离子体(ICP)沉积装置放电腔与线圈结构以及工艺参数对等离子体分布的影响,基于商业软件CFDRC中等离子体与电磁场模块建立了ICP沉积装置2维放电模型。在典型的ICP反应器中,等离子体反应主要由电子、重粒子间的碰撞来决定。利用不带电的流体模型求解分子、原子和基团等中性粒子的动量和质量守恒方程,而对离子带电粒子,考虑电场力的作用来求解动量方程;电子通量密度的计算是通过求解漂移扩散近似方程而获得的。通过此方法仿真研究了典型工艺条件下(气压0.25 Pa,功率90 W,体积流量120 L/s)等离子体离子数密度的空间分布,对比了不同功率(20、60、90、150 W)、不同抽气体积流量(60、100、140、160 L/s)条件下放电腔内ICP等离子体参数的变化规律。模拟结果表明:离子数密度随体积流量的增加而大幅度增加,随功率的增加而缓慢增加;空间离子数密度峰值出现在放电腔中心区域,随体积流量的增大而逐渐下移。

光折变全息图的热定影及H^+数密度的影响

对 Ce∶ Fe∶ L i Nb O3晶体的体全息信息存储和热定影进行了理论和实验研究 ,从理论上分析了对不同空间频率的体全息图进行热定影所需的最小离子数密度 ,在国内首次对铌酸锂晶体中离子数密度进行了测试 ,并在不同的记录角度条件下进行了热定影实验 。

区间数密度算子及其应用

针对决策信息为区间数形式的不确定多属性决策问题,将密度中间算子由精确值形式拓展到区间数形式.通过引入"区间隶属度"的概念对区间数进行聚类,并给出一种通过规划模型确定密度加权向量的方法;在此基础上,对区间数密度中间算子及其合成算子进行了界定.最后,通过一个算例对区间数密度算子的应用进行了说明.该方法结合区间数的特征,进一步拓展了密度算子的理论体系和实际应用范围.

烧蚀对再入体绕流电子数密度影响的数值研究

从化学非平衡NS方程或其简化形式(粘性激波层方程、PNS方程)出发,采用分区求解的方法数值模拟含泰氟隆烧蚀产物的高超声速再入体流场。首先计算分析了RAM-C飞行试验状态和一个考核算例,对计算方法和程序作了初步验证。其次耦合烧蚀壁面边界条件和流体控制方程,采用19组分28个反应的化学反应模型,对有、无烧蚀情况下高超声速钝锥体再入绕流及底部流场进行了数值模拟,深入分析了烧蚀产物对再入流场电子数密度及温度分布的影响。

黑布药膏对兔耳瘢痕疙瘩模型瘢痕增生指数及成纤维细胞数密度和胶原纤维面密度的影响

目的:探讨黑布药膏对兔耳瘢痕疙瘩模型的瘢痕增生指数及成纤维细胞数密度和胶原纤维面密度的影响。方法:采用光镜观测瘢痕疙瘩模型兔耳瘢痕组织的增生指数、成纤维细胞数密度及胶原纤维面积密度。结果:与模型组比较,黑布药膏组及积雪苷组瘢痕增生指数、成纤维细胞数密度及胶原纤维面积密度均变小。结论:黑布药膏可以明显减小兔耳瘢痕增生指数、成纤维细胞数密度及胶原纤维面积密度,故证实黑布药膏可以有效抑制皮肤瘢痕。

荷电雾滴蒸发过程中雾滴的粒径及粒子数密度变化

为研究蒸发对荷电雾滴粒径与粒子数密度的影响,以电称低压冲击器(electrical low pressure impactor,ELPI)作为测试仪器,通过实验的方法系统测试了荷电与未荷电雾滴蒸发过程中PM10雾滴的粒径及粒子数密度变化。结果表明,无论雾滴荷电还是未荷电,水量不变、不同雾化气压下产生的雾滴经过蒸发段后以中值粒径(D50)0.2μm以下的颗粒为主,其粒子数密度均呈单峰分布,峰值处雾滴中值粒径为0.07μm;随着雾化气压的升高,未荷电时测点处的雾滴总粒子数密度逐渐增加,荷电后测点处的雾滴总粒子数密度先增加后减小;雾滴荷电后经过同样的蒸发过程,各级粒径对应的颗粒粒子数密度均明显减少,仅为未荷电时对应粒子数密度的20%～40%。

粒子数密度对飞秒Gauss型脉冲传播及光谱特性的影响

利用预估校正-时域有限差分(PC-FDTD)法求解全波Maxwell-Bloch方程,研究介质粒子数密度(N)对飞秒Gauss型激光脉冲在Λ型三能级原子介质中传播及光谱特性的影响.结果表明:小面积2π脉冲在不同N介质中都不发生分裂,脉冲频谱基本没有新的高频成分产生,随N增大中心频率附近光谱强度明显减小.面积4π脉冲,在N较大的稀疏介质及稠密介质中都产生分裂,在稀疏介质中随N增大频谱展宽幅度及高频成分强度增大,但在稠密介质中频谱展宽变小且远小于N较大时的稀疏介质情况.大面积8π脉冲,脉冲分裂情况与4π脉冲情况相似,但随N增大频谱展宽幅度及高频成分强度单调增大,且在稠密介质中的频谱展宽幅度及高频成分强度远大于N较小的稀疏介质情况.

湍流大气中光束的相位不连续点数密度(英文)

基于Rytov近似和几何光学近似条件下,导出了对数振幅导数方差的解析表达式,证明了该参量主要取决于湍流内尺度、Rytov方差以及Fresnel尺寸大小.在此基础上,给出了光束相位不连续点数密度的修正表达式,分析了相位不连续点数密度随上述湍流参量变化的情况.分析表明在Rytov方差小于1的湍流条件下,不连续点数密度数随Rytov方差的增大而增大,而随湍流内尺度和Fresnel尺寸的增大而减小.

利用OH夜气辉反演原子氧数密度时输入参数的不确定度对反演结果的影响

借助OH夜气辉辐射的光化学模式,由OH夜气辉辐射反演中间层-低热层区域的原子氧数密度时,输入参数的不确定性将导致反演得到的原子氧数密度具有不确定性.以在sudden death猝灭模式下通过OH_((8-3))振动带体辐射率反演原子氧数密度为例,分别研究了大气参数和OH气辉辐射率的不确定度引起的反演不确定度、化学反应速率常数的不确定度引起的反演不确定度,以及所有输入参数的不确定度共同引起的反演不确定度,找出其不确定度对反演结果影响最大的参数.结果表明,三种反演不确定度均随着高度的升高而增大,温度和体辐射率的不确定度对第一种反演不确定度的贡献最大,反应速率常数b_((8))和A_((8-3))的不确定度对第二种反演不确定度的贡献最大.