地震波三重震相在地幔转换区结构研究中的应用

地幔转换区位于上、下地幔之间,作为地球内部物质循环的关键场所而被地学界长期关注。410 km和660 km间断面是地幔转换区的上下边界,对这2个间断面附近的速度结构及间断面起伏形态进行成像,有助于了解地球内部物质和能量循环。地震波三重震相对速度缓变的结构较为敏感,因而可用于直接约束间断面附近的速度结构及间断面起伏形态。本文概要介绍三重震相对地幔转换区结构的响应特征,并对三重震相波形拟合方法获得的全球多个地幔转换区的速度结构及间断面起伏特征等方面的成果进行综合分析,并据此探讨地幔转换区间断面起伏形态和俯冲滞留物质等对地幔物质组分、温度变化、地幔矿物含水量、地幔动力学过程和地球内部物质循环过程的约束能力。

固相法合成上转换荧光粉及光谱测量虚拟仿真实验的设计与实践

为了将发光材料的合成及表征过程融入实验教学,解决仪器设备昂贵、实验成本高、实验过程存在高温烫伤风险等问题,构建了固相法合成上转换荧光粉及光谱测量虚拟仿真实验教学系统.基于“高阶性、创新性和挑战度”原则,设计了虚拟仿真实验教学内容,建立了学考分离的教学评价模式.通过对实验工艺方法、设备认知、光路拆装及测量等环节的虚拟训练,旨在使学生充分了解和掌握上转换发光的物理过程,固相法制备上转换荧光粉的工艺流程,相关仪器设备的使用以及发射光谱的测量和分析方法.该虚拟仿真实验为科研反哺教学提供了新的途径,拓展了基础物理实验教学的广度和深度.

YbF_(3):Er荧光粉的固相制备及多波长响应上转换性能

采用固相法制备了Er3+掺杂的YbF3固溶体荧光粉,通过XRD、SEM、PL对样品进行了表征。结果表明:400℃烧结即可获得正交晶相的YbF3荧光粉,提高烧结温度,粉粒由片状变为球状并增大,发光增强,随着Er3+掺杂量的提高,样品上转换发光强度先增后降,掺杂量为16%时发光最强。通过3种波长激光泵浦发现,样品的上转换发光峰分别位于410、525、541、550、660 nm(671 nm),样品的发光性能差异大,其发光强度I_(vis,980 nm)>>I_(vis,1550 nm)>>I_(vis,1064 nm),红绿光强度比RGR_(1064 nm)>RGR_(980 nm)>>RGR_(1550 nm)。980 nm和1064 nm激光泵浦所得发光的CIE色坐标位于橙色区,而1550 nm激光泵浦所得发光的CIE色坐标位于黄绿色区。通过上转换机制,对比分析了多种波长激光泵浦下样品发光性能差异的原因。

PEG4000/聚苯胺形状稳定复合相变材料的制备及其储热性能

以聚苯胺气凝胶(PANI)为支撑骨架,聚乙二醇4000(PEG4000)为相变材料,银纳米线(AgNWs)为导热增强填料,采用低温氧化聚合法和真空浸渍法制备得到具有良好形状和循环稳定性的定形相变复合材料PEG4000@Ag/PANI.聚苯胺气凝胶的高孔隙率及PEG4000与基体材料间的氢键作用和毛细作用,使得相变复合材料的最高负载率能够达到94.17%(熔融焓为165.17 J·g^(–1),凝固焓为152.77 J·g^(–1));加入AgNWs与PANI气凝胶共同搭建导热通路,提高了相变复合材料的导热性能(热导率最高为0.45 W·m^(–1)·K^(–1),比纯PEG4000提高80%);借助Ag NWs和聚苯胺优异的光吸收能力,相变复合材料的光–热转换效率达到90.61%.高储能密度、高光热转换能力和高热导率定形相变复合材料的成功制备为新型相变复合材料的合成提供了新思路,为太阳能光–热转换和储能应用提供了新材料,实现对太阳能的高效利用.

高热稳定CaGdAlO_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)荧光粉的上转换发光及其温度传感性能

获得具有良好热稳定性和发光性能的非接触式光学温度传感材料是目前的研究热点之一,本工作通过高温固相法制备了Er^(3+)/Yb^(3+)共掺CaGdAlO_(4)∶Er_(x),Yb_(0.10)(x=0.006、0.008、0.010、0.012、0.014)荧光粉,尺寸大小分布在0.6~4.2μm。在980 nm激光激发下,该荧光粉在500~700 nm发射谱由两个发射带组成,528和550 nm处两个较强的绿光发射带,归属于Er^(3+)的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)、^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)能级跃迁,663 nm处较弱的红光发射带,归属于Er^(3+)的^(4)F_(9/2)→^(4)I_(15/2)能级跃迁。上转换发光强度最大组分为CaGdAlO_(4)∶Er_(0.010),Yb_(0.10)。300~573 K变温发射谱表明,基于荧光强度比FIR_(528/550)参数,温度传感绝对灵敏度S_(A)从44.4×10^(-4) K^(-1)(@300 K)先增大到52.0×10^(-4) K^(-1)(@445 K)随后减小到49.0×10^(-4) K^(-1)(@573 K)。相对灵敏度S_(R)则从0.95×10^(-2) K^(-1)(@300 K)单调减小到0.27×10^(-2) K^(-1)(@573 K)。冷热循环实验表明该材料的热重复性优于98%。结果表明,CaGdAlO_(4)∶Er_(0.010),Yb_(0.10)荧光粉在光学温度传感领域具有潜在的应用前景。

流延相转换法制备阳极支撑SOFC及其性能研究

流延相转换法是一种操作简单、一步成型的可大批量制备多孔陶瓷平板的技术,可用于制备平板式固体氧化物燃料电池(SOFC)的支撑体阳极。然而,相关技术仍有很大的优化空间,通过调控相转换法工艺条件可有效控制电极结构,进而提升SOFC电化学性能。通过改变相转换法中添加的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)含量,对阳极支撑体结构进行调控。结果显示1%PVP添加量下形成指状孔和胞状大孔结构的阳极支撑体SOFC的电化学性能显著提高,在800℃工作温度下最大功率密度可达1.30 W/cm^(2)。

新型硅酸盐型荧光粉K_(3)(Y_(0.88)Yb_(0.10)Ho_(0.02))Si_(2)O_(7)的上转换光致发光及光学测温性能研究

本文采用普适的固相法合成一种新型硅酸盐K_(3)(Y_(0.88)Yb_(0.10)Ho_(0.02))Si_(2)O_(7)荧光粉,并系统研究样品的上转换光致发光和光学测温性能。研究表明,在980 nm激发下,K_(3)(Y_(0.88)Yb_(0.10)Ho_(0.02))Si_(2)O_(7)荧光粉表现出红光发射,主发射峰位于665 nm,归属于Ho^(3+)的^(5)F_(5)→^(5)I_(8)跃迁。通过对发光强度和激发功率的对数变换,研究荧光粉的上转换机制和可能导致的上转换的光子反应,证明(5S4,5F2)→5I8跃迁上转换发光机制为三光子机制,^(5)F_(5)→^(5)I_(8)跃迁则为双光子机制。K_(3)(Y_(0.88)Yb_(0.10)Ho_(0.02))Si_(2)O_(7)荧光粉的^(5)F_(5)/(^(5)F_(4),^(5)S_(2))的非热耦合能级的荧光强度比结果表现出其良好的光学测温潜力,经计算其最大灵敏度约为0.17 K^(-1)(423 K)。

东尼日尔盆地白垩系Yogou组地震相-沉积相和控制因素分析

东尼日尔盆地Termit拗陷位于尼日尔东南部,属于中西非裂谷系的一部分,具有较大油气勘探潜力。本文通过二维地震剖面分析,研究了Termit拗陷的典型地震相类型、沉积控制因素、物源输送体系和代表性沉积相,并依据地质背景转换为沉积相,重点分析坡折带对沉积的控制因素。通过前积反射构造分析,确定了Termit盆地的物源输送方向。 根据资料,Termit拗陷主要发育了平行-亚平行反射、河道充填、发散性反射、前积反射、空白反射及杂乱反射等地震相。挠曲坡折带与火成活动带和水下凸起共同构成构造控制因子,其他两种沉积控制单元未涉及。地震剖面分析显示,Termit盆地的物源输送多样化,沉积范围广泛,主要物源方向为东北。 研究将三角洲沉积相分为三角洲前缘和前三角洲。沉积微相包括水下分流河道、河口坝、远砂坝、席状砂、分流河道间泥和前三角洲泥,并制作了地震相与沉积相转换表。

一种新型稀土光转换剂的合成及其与塑料相容性研究

用相转移催法合成了长链2辛基1,3二苯基1,3丙二酮(ODBM)及其Sm的配合物并用IR,EA,UV和1HNMR对化合物进行了表征;Sm配合物粉末及其在PVC,PE中都能在波长650nm处光致发光;长链的引入使Sm配合物与PVC,PE具有较好的相容性;因此,长链Sm配合物是一种在树脂中相容性好、发光波长与植物光合作用所需的光波长643和660nm相吻合的光转换剂。

TiO2薄膜晶相转换的光谱分析

采用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上用旋涂法制备了TiO2薄膜样品,对样品在800-1100℃范围内进行退火处理,并对样品进行了拉曼光谱、透射光谱和荧光发光(PL)光谱测试.拉曼谱测试表明,随退火温度的升高,样品由锐钛矿相经锐钛矿与金红石的混相最终变为金红石相.透射谱测试表明,样品的吸收带边随着样品的相转换而发生红移.在总的趋势上,样品的折射率n随相转换而升高,厚度d和带隙Eg随相转换而降低.荧光发光光谱测试表明,在557-570nm和794-812nm范围内出现了两个发光光谱带.随着相转换,557-570nm范围内的发光光谱强度由强到无,而794-812nm范围内的发光光谱强度由弱到强.

新型零电流转换移相全桥DC/DC变换器

提出了一种新型零电流转换(ZCT)移相全桥DC/DC变换器拓扑。该变换器通过在原边增加一个由电容和电感构成的有源辅助电路,在开关管状态发生变化时,控制辅助电路的谐振电流,可实现主功率开关管和辅助开关管的零电流开关(ZCS),消除IGBT拖尾电流引起的开关损耗,同时减小了二极管的反向恢复损耗。辅助电路结构不会增加开关管的导通损耗,还能一定程度上克服传统零电压开关(ZVS)全桥变换器原边环流损耗大和占空比丢失严重的缺点。详细分析了该新型全桥变换器的工作原理以及实现零电流开关的条件,给出了主电路拓扑结构及相关参数选取,根据所选取参数对主电路进行仿真研究,给出了主要仿真波形,结果验证了电路分析的正确性和设计的可行性。

地震转换波测深中PS转换震相的分离和参数测定

转换波测深的实践表明,PS 波转换震相的波形长度往往超过来自相邻界面 PS 转换波之间的到时差,因此来自相邻界面的 PS 转换波的相互干涉,常组成复杂的干涉波系列.采用目测方法只能分出其中某些优势震相.本文介绍了转换波干涉震相的分离、参数测定和识别的计算机分析方法.计算实例表明,改进后的分离干涉波算法具有计算速度快、分离干涉波的能力强和精度高等优点.对提高转换波测深的分辨率和可靠性有重要意义.

金属相气相分断电弧状态转换机理的研究

电触头是高、低压电器中的关键元件,其性能直接影响到电器运行的可靠性。研究电弧对触头的能量输入和触头的响应具有非常重要的意义。对AgSnO2 和AgNi两种触头材料在不同的电压、电流等级下,进行了大量的试验,对直流分断电弧由金属相电弧向气相电弧转换的规律进行了探讨。

相转换法制备聚氨酯微孔膜过程中的非溶剂效应

利用湿法相转换的原理制备聚氨酯微孔薄膜,从实验和理论计算两方面研究了非溶剂组成对聚氨酯孔结构及相分离过程的影响。实验结果表明:与水体系相比,在醇类非溶剂体系中聚氨酯膜更易形成较均一形貌的多孔结构。用异丙醇作非溶剂可得到孔径均一、相互贯通的孔结构。而理论计算结果表明:这种非溶剂效应与水、甲醇、乙醇及异丙醇等非溶剂系统的Flory-Huggins相互作用参数及扩散系数密切相关。

六角相NaYF_4纳米粒子的合成及粒子尺寸对Tb^(3+),Er^(3+)下转换效率的影响

采用热溶剂法制备了NaYF4∶Tb3+,Er3+六角相纳米粒子,分析了合成条件对六角相粒子形成的影响。较高的反应温度有利于六角相NaYF4晶体的形成。实验结果表明:六角相是热力学更稳定和更有序的结构,从立方相到六角相的转变是从无序到有序结构的转变。随着尺寸的减小,纳米粒子的下转换效率明显降低。为进一步比较,制备了NaYF4∶Tb3+,Er3+核壳结构的纳米粒子。包覆后的纳米粒子的下转换效率明显提高,其原因是包覆减少了表面缺陷进而降低了表面激发能量的猝灭。

溶剂浓度对PVDF相转换膜大孔结构的影响

提出决定大孔能否发展的初始分相点处溶剂浓度临界点的概念 ,认为初始分相点处较高的溶剂浓度有利于大孔的发展 ,溶剂浓度低于一定的界限后 ,大孔停止发展 ,转为海绵状结构 .实验考察了不同凝胶液组成下制得的PVDF中空膜的结构 ,建立了相应的传质模型 ,模拟不同制膜条件下初生态膜内的组成分布情况 ,根据初始分相点处溶剂浓度临界点的概念 ,预测膜的形态结构 .模拟结果与相应制膜条件下的电镜照片有很好的对应关系 ,证明了上述大孔形成机理的正确性 .

喷射器内气-液两相流流型及其转换特性的研究

利用平面激光诱导荧光(Planar Laser Induced Fluorescence,PLIF)技术,分析上喷式喷射器内气液两相流的流型及流型转换的特性。结果表明,在喷射器内气液两相首先形成喷射流,随着两相相互作用和动量传递,射流瓦解,气液两相随着气液比的不断增大分别形成泡状流、雾状流和块状流。根据实验结果绘制了喷射器上部射流瓦解后的气液两相流流型图。通过分析流型影响因素和流体力学特点,提出了流型转换的无因次关系式,并确定了各流型转换的具体表达式。

基于大功率车载DC/DC移相全桥转换器的研究

在纯电动汽车中,高压(350~700V)锂离子电池组是唯一的能源,为了给其他24V的车载电器供电,需要一个500 V转28 V的DC/DC隔离式转换器作为连接高压电池组和低压电池组的充电机。当电动汽车上所有的低压设备(GPS、无线电、空调等)工作时,低压侧大约需要2.8 kW的额定功率和100 A的额定电流输出,采用零电压开关(ZVS)脉宽调制(PWM)控制方法的移相全桥转换器能大功率、高效率输出,满足上述要求。此外,在转换器启动时加入Buck-Boost电路,可以防止高压电池组工作时继电器闭合对电池造成的电流冲击。搭建了2.8 kW,25 kHz高频移相全桥转换器进行功能验证,通过仿真证明系统的可靠性与安全性,为实际设计开发具有更宽动态性能的转换器提供理论依据。

纳米相氟氧化物玻璃陶瓷Tm(0.35)Yb(5)∶FOV的上转换发光

研究了纳米相氟氧化物玻璃陶瓷Tm(0.35)Yb(5)∶FOV在975nm半导体激光激发下的上转换发光。发现了位于363.6,(462.6,477.0),648.7,(699.7,680.7)和(777.6,800.7nm)的几条上转换发光线,它们是Tm3+离子的1D2→3H6,1G4→3H6,1G4→3F4,3F3→3H6和3H4→3H6的荧光跃迁。为了确认它们的上转换机理,还测量了上转换发光强度F随975nm泵浦激光功率P改变的双对数曲线,结果证实了1D2能级的上转换发光部分是五光子上转换发光,而1G4能级和3H4能级的上转换发光则是三光子和双光子上转换发光。

地震转换波测深中二次反射波震相的识别和利用

二次反射波震相的识别和利用对于进一步发展地震转换波测深法有重要意义。本文利用合成地震图方法,分析研究了短周期远震三分量初始30秒记录中主要震相的运动学和动力学特征。文中集中分析了PPP和PPS型二次波震相的振幅、波形和到时差等特征,及其与震中距、界面两侧波速差、界面结构和介质吸收等因素的关系。讨论了综合利用PS波和二次波震相的到时差资料测定介质速度参数的方法,并介绍了应用实例。