浅析在改革中的大学物理实验课程

在物理实验教学中,要避免学生在学习上无兴趣学,教师无兴趣教的尴尬状态,大学物理实验课程是培养学生动手能力、实践能力和创新能力的课程对培养多元化学生综合素质有着重要意义。应从注重推广及优化优良的教学方法等方面入手,完善大学物理实验教学的全面性和针对性,使之成为人才创新培养中必不可少的基石。

设计性物理实验的教学探索与实践

本文介绍了我校开设的设计性物理实验的特点,并阐述了在教学实践中面临的一些问题,针对这些存在的问题提出了一些解决的方案。

深圳市大气7Be沉降通量与气溶胶沉积速率

同步分析了2015年1~12月份期间深圳市大气~7Be总沉降通量以及大气气溶胶中~7Be的放射性比活度,并据此计算获得大气颗粒物沉积速率。结果表明,深圳市大气~7Be的沉降通量范围为0.91~4.23 Bq/m^2×d,平均值为1.83 Bq/m^2×d;大气气溶胶沉积速率在0.15~5.10 cm/s之间,平均值为1.35 cm/s。研究发现,大气~7Be沉降通量和沉积速率均与降雨量呈显著的正相关关系,提示湿沉降是大气~7Be清除的主要机制;大气~7Be沉积速率与大气颗粒物(PM_(10)、PM_(2.5))含量呈负相关关系。

深圳市大气气溶胶中210Po的比活度及其辐照剂量

研究了深圳市大气颗粒物中^(210)Po的放射性比活度及其对人体所致辐照剂量.深圳大气总悬浮颗粒物(TSP)和PM_(2.5)中^(210)Po的比活度变化范围为0.01~0.20m Bq/m^3(平均0.08mBq/m^3)和0.03~0.38mBq/m^3(平均0.12mBq/m^3).研究发现,大气^(210(Po比活度与大气PM_(2.5)含量呈显著的正相关关系,而与降雨呈弱负相关,认为大气颗粒物是影响大气^(210)Po含量的重要因素.由呼吸摄入^(210)Po所致人体的年均待积有效剂量为4.53×10^(-6)Sv.

深圳近岸海域海水及沉积物中放射性核素水平

采集并分析了深圳近岸海域海水和沉积物中放射性核素的水平。结果表明,海水中226 Ra、232 Th、40 K和137 Cs的活度浓度分别为12.8~42.6Bq/m3(平均值为(24.2±8.6)Bq/m3)、3.2~15.6Bq/m3(平均值为(8.8±3.6)Bq/m3)、529.7~974.1Bq/m3(平均值为(786.4±158.4)Bq/m3)和1.7~3.7Bq/m3(平均值为(2.6±0.7)Bq/m3);沉积物中226 Ra、232 Th、40 K和137 Cs的比活度分别为17.9~35.0Bq/kg(平均值为(26.5±5.4)Bq/kg)、32.9~59.8Bq/kg(平均值为(43.2±9.1)Bq/kg)、326.2~415.3Bq/kg(平均值为(364.2±32.4)Bq/kg)和0.9~3.5Bq/kg(平均值为(1.8±0.8)Bq/kg);海水及沉积物中110 Agm的含量均低于检测限。深圳近岸海域海水和沉积物中放射性核素水平与我国其它海域相当,未见大亚湾海域海水及沉积物放射性核素含量异常。

高纯锗多晶材料区熔速度优化的数值模拟

为提高探测器级高纯锗多晶材料的制备效率,开展对锗材料多次区熔过程的参数优化的数值模拟.利用分凝原理对高纯锗多晶材料制备的区熔过程进行数值模拟,针对杂质分凝系数小于1的情况,比较了不同区熔速度下,单次和多次区熔的提纯效果.结果表明,虽然速度越慢单次区熔效果越好,但对多次区熔的累计效果要采用相对快速多次的方法,以实现相同提纯效果下总时间最短,即多次累计的区熔效率最高.给出了区熔速度的优化方法,以指导实验提高区熔效率.

教学研究型实验室的运行机制研究

针对我国高校发展中，研究型实验室数量逐渐增加，而教学型实验资源相对紧张的现象，提出了变研究型实验室为教学研究型实验室的思想，讨论了高校中教学研究型实验室为本科实践教学服务的重要性和必要性，并对其运行机制进行了探讨。

相同激励下双磁透镜分幅变像管的成像研究

设计研制了大面积阴极双磁透镜分幅变像管,考察双磁透镜系统相同激励下1∶1的成像.从薄透镜成像关系出发,分析满足成像条件的4种情况,并求得各种情况下双透镜位置与焦距的关系式.通过阴极微带光刻分辨率板法进行成像的测试与验证.测试结果表明,双磁透镜仅在少数几个位置能成较高质量的1∶1像.影响双磁透镜像管1∶1成像的因素主要包括磁透镜的磁化饱和效应、铁磁材料间的磁场干扰以及透镜厚度.

碳链参数泵的从头计算

利用密度泛函理论和非平衡格林函数相结合的第一性原理方法,研究金属Al-C4-Al导线的泵浦效应.通过在左右铝电极靠近散射区C4链的对称位置上加交变的弱泵浦势,得到绝热近似条件下泵浦电流与费米能的关系,发现泵电子流与系统的态密度密切相关,在不同费米能级下泵浦电流可正可负,其正负取决于电子发射率.

纳米钙钛矿La_(1-x)Sr_xMnO_3的制备及石墨烯改性

以硝酸镧、硝酸锶、硝酸锰为原料,采用超声波辅助溶胶-凝胶法制备了纳米钙钛矿La_(1-x)Sr_xMnO_3(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5),并与石墨烯进行了掺杂改性。利用XRD、SEM-EDS和DLS对La_(1-x)Sr_xMnO_3及石墨烯/La_(1-x)Sr_xMnO_3复合材料进行结构表征,考察了煅烧温度、p H值对La_(1-x)Sr_xMnO_3晶型和尺寸的影响,并测试了石墨烯改性对复合材料性能的影响。结果表明:超声波辅助条件下,650℃、p H=10时制备的La_(1-x)Sr_xMnO_3分散性良好、粒径均匀,平均粒径为210 nm。XRD结果表明:石墨烯掺杂未改变La_(1-x)Sr_xMnO_3晶相。首次充放电实验结果表明:与改性前相比,石墨烯掺杂改性后复合材料作为催化剂的锂空气电池,首次放电容量从4 300 m Ah/g升高至7 900 m Ah/g。

中子活化法表征酸奶与苹果中有机卤化物(英文)

利用仪器中子活化分析、气相色谱和化学分离相结合的方法，研究随机采自北京、深圳超市的酸奶（20个品牌）和苹果（9种）中总卤素、可萃取有机卤素、可萃取持久性有机卤素和可鉴别持久性有机氯．结果显示，Cl、Br和I的INAA探测极限分别为50ng、8ng和3．5ng．酸奶中可萃取有机氯占总氯含量的0．005％～0．043％，其中约24％为耐浓硫酸的可萃取持久性有机氯，可鉴别有机氯占总EPOCl的0．7％～13．1％；苹果中相应比例分别为1．6％～5．1％、34％和0．5％～6．2％，表明酸奶与苹果中的氯化物主要为极性水溶性化合物，EOCl主要为酸溶或酸不稳定氯化物，大部分EPOCl为现代气相色谱技术尚不能鉴别的未知化合物，仍留待人们去认识．

利用示踪^(252)Cf中子源的材料鉴别技术

本文叙述了利用252 Cf裂变中子源结合飞行时间技术对包裹进行无损检测的可行性研究,通过联合测量中子和伽玛射线的吸收谱确定样品的平均原子序数,完成被测材料的鉴定。实验采用自发裂变的252 Cf中子源作为白中子源和伽马射线源,用塑料闪烁探测器探测中子和伽马射线。通过LabVIEW程序控制步进电机运动并整合获取的实验数据,实现了待测样品断层扫描数据采集工作的自动化。在对闪烁探测器进行能量和时间刻度后,对几种典型材料组成的样品进行实验分析,采集数据重建其分布图像,确认了用这项技术对材料无损检测的可行性。

微波水热法构筑高性能SnO_2基乙醇传感器

以二水合二氯亚锡为原料,无任何添加剂,通过微波水热法快速合成氧化锡(Sn O2)纳米棒.使用X射线衍射和扫描电子显微镜对样品的结构、形貌进行表征.研究发现,制备的Sn O2纳米棒颗粒尺寸均一,分散性较好,纳米棒的表面布满颗粒状的突起.以制得的Sn O2纳米棒构筑旁热式气敏元件,采用静态配气法测试了气敏元件对乙醇、甲醇、丙酮和氨气等气体的敏感性能.结果表明,该气敏元件对乙醇具有灵敏度高、检测下限低、选择性好、响应和恢复迅速等优点.

鸡蛋中全氟化合物残留特征及其风险评估

为探究鸡蛋中全氟化合物(perfluorinated compounds,PFCs)的残留特征及其健康风险,采用离子对萃取与高效液相色谱质谱联用相结合的方法,对全国11个省(直辖市)产地鸡蛋中12种PFCs进行了分析,结果显示:全氟辛烷磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)与全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)是鸡蛋中主要残留物,东部沿海产鸡蛋中ΣPFCs高于内陆,北方产鸡蛋中PFOS含量较高,煮鸡蛋中ΣPFCs仅为生鸡蛋11%。PFOS、PFOA风险评估结果显示,鸡蛋中PFCs对人体不具即时危害。

黑磷纳米带电子结构的调控

基于密度泛函理论,从第一性原理出发,研究Armchair型和Zigzag型黑磷纳米带边缘钝化非金属原子对其电子结构性质的影响,探讨各类钝化结构的稳定性.计算结果显示,氢钝化或卤族原子钝化都能有效调节黒磷纳米带的电子能带结构;对钝化后的纳米带加横向电场,能使其能隙随电场增加逐渐减小,最终由半导体特性转变为金属特性,但在垂直纳米带表面加电场,对能带结构不产生影响.综合考虑边缘钝化后纳米带电子结构性质及稳定性,指出氟化黑磷纳米带将很有希望成为光伏平台和纳米电子器件的理想材料之一.

磁聚焦变像管像转角的数值计算与实验研究

建立短磁聚焦变像管测试系统,利用Lorentz 3D-EM软件模拟电子运动成像并计算像转角.在不同阴极电压条件下,采用数值模拟研究变像管像转角的变化规律.结果表明,当成像倍率为1∶1、阴极电压为-3 k V时,模拟像转角为77.09°.实验测量的像转角是71.0°,且随阴极电压绝对值的下降而减小.根据模拟与实验的像转角的差值,估算出实验中采用的短磁聚焦透镜漏磁电流安匝数为45.0 A·个.

双层石墨烯NO2气敏特性

使用化学气相沉积法生长石墨烯,制备单层和双层石墨烯气敏传感样品,采用拉曼光谱和光学显微镜对所制样品进行表征,通过气敏响应测试,比较单层和双层石墨烯对NO_2的气敏特性.结果表明,双层石墨烯相对单层石墨烯在低NO_2气体体积分数下解吸附时间缩短,响应度提升.在NO_2气体体积分数为10^(-6)量级时,双层石墨烯比单层石墨烯的响应时间提高近10倍,解吸附时间缩短近4倍,且探测下限达到50×10^(-9).

电子束莫尔条纹的智能提取及其特征参数分析

电子束莫尔条纹的强度、角度、距离和线宽等特征参数是分析短磁聚焦分幅变像管成像性能,探讨像管空间分辨性能提升的重要信息.为提升莫尔条纹的提取和参数分析效率,采用巴特沃斯低通滤波器、阈值选取算法和区域匹配算法,通过Matlab的GUI界面对条纹提取和参数分析,实现了智能操作和批处理.研究结果显示,电子束莫尔条纹信息的提取时间为~12 s,莫尔条纹倾斜角度和间距的提取结果与人工操作的差异分别仅为~1.75%和~3.13%.该方法可实现条纹信息的批处理,有效提升海量信息中电子束莫尔条纹的提取及其参数分析效率,为研究短磁聚焦分幅变像管的空间分辨性能提供可靠数据.

珠江口、大鹏湾和大亚湾海域海水及沉积物中放射性核素水平

本文报道了珠江口、大鹏湾和大亚湾海域海水及沉积物中放射性核素水平。经2013年9月秋季航次和2014年4月冬季航次取样监测,珠江口、大鹏湾和大亚湾海域海水中226Ra、232Th、40K和137Cs的放射性活度浓度分别为12.8~42.6 Bq/m^3(平均21.7±7.3 Bq/m^3)、3.2~26.6 Bq/m^3(平均11.8±6.5 Bq/m^3)、529.7~974.1 Bq/m^3(平均820.6±120.0 Bq/m^3)和0.5~3.8 Bq/m^3(平均2.3±1.0 Bq/m^3);沉积物中226Ra、232Th、40K和137Cs的放射性活度浓度分别为16.9~35.0 Bq/kg(平均27.9±7.2 Bq/kg)、22.0~59.8 Bq/kg(平均36.5±11.1 Bq/kg)、326.2~621.0 Bq/kg(平均456.2±100.1 Bq/kg)和0.3~3.5 Bq/kg(平均1.5±0.7 Bq/kg);海水及沉积物中110mAg的含量均低于检测限。珠江口、大鹏湾和大亚湾海域海水及沉积物中放射性核素水平与我国其它海域相当。

用滤波反馈信号控制时间延迟混沌系统

利用幅频特性具有凹槽型的反馈信号控制一类时间延迟(或时滞)混沌系统,使其到达周期态.基于延迟系统的Hopf分支理论推算出系统可控性的必要条件.数值模拟及PSPICE仿真平台上的电路实验结果均很好地验证了理论分析的正确性以及该方案控制延迟混沌系统的有效性.