激光原位合成颗粒尺寸对铁基复合涂层耐磨性的影响

为研究增强颗粒的分布状态对颗粒增强金属基复合材料涂层耐磨性的影响,运用原位合成复合碳化物的思想,通过控制强碳化物形成元素之间的成分配比,用激光熔覆的方法在45钢表面制备了原位复合碳化物颗粒增强铁基复合涂层,涂层具有预期典型的颗粒分布特征.通过常温油润滑重载荷下的MHK环块磨损对比实验,研究了不同颗粒尺寸下涂层的耐磨性能.研究表明:相对于常规表面处理方式,激光原位合成颗粒增强复合涂层具有优异的耐磨性能,但颗粒平均尺寸的差异对涂层耐磨性具有显著影响.颗粒尺寸过大或过小都不利于耐磨性能的提高,只有具有适当尺寸的颗粒才有利于获得最高的耐磨性能.最后优选了涂层具有最佳耐磨性能时颗粒的分布状态.     

求解双峰颗粒尺寸分布的一种新算法

提出了一种确定激光粒度仪中颗粒尺寸分布的新算法，该算法采用函数限制解法，能对具有单峰及双峰分布形式的颗粒尺寸进行精确求解。同时给出了计算机数值模拟结果及实测结果。     

组织光学特性的时间分辨蒙特卡罗仿真研究

组织的反射、透射和散射光检测都包含着组织的内部信息,可发展成为无损检测以及癌症早期诊断的重要手段,有着极为重要的意义。时间分辨蒙特卡罗模型能够预测组织的时间分布光学特性,具有精度高、灵活性强的优点,能适用于多种组织。但传统的蒙特卡罗模型中采用的Henyey-Greenstein(HG)相函数存在一些问题。介绍了基于米氏理论的米氏相函数。利用几种相函数进行时间分辨蒙特卡罗仿真并与实验结果进行对比。结果表明,米氏相函数比HG相函数更能真实地体现人体组织的漫反射特性,但由于米氏相函数与组织的散射颗粒尺寸相关,而组织的散射颗粒大小不一,针对不同的组织有不同的颗粒分布模型,因此应用于具体模型时散射颗粒模型的选择会有一些困难。     

微颗粒X射线定量分析中二次荧光校正计算公式

二次荧光校正计算是微颗粒X射线定量分析中极为困难的问题。本文基于一定物理模型,提出了任意形状、尺寸的多元系颗粒样品二次荧光发射强度计算方法,导出了轴对称旋转体颗粒荧光校正计算公式。设一定能量电子束垂直入射到多元颗粒表面上(图1),令S_j表示颗粒中元素j所产生的初次特征X射线光子(称X_j光子)的空间分辨率。考虑到初次特征X光光子及被激发的二次荧光光子分布的轴对称性,我们假定:1.X_j光子在颗粒中呈球状分布,且其总强度I_1集中在光子球心O′。2.颗粒尺寸小荧光激发范围时,二次荧光光子集中在颗粒体中心。由此可以计算强度为I_j、处于O′位置的X光点光源对整个颗粒体激发荧光的贡献。图1中dφ对应园环的立体     

单分散生物气溶胶光散射特性的计算与分析

基于回转长椭球模型与球形模型,采用T矩阵法,讨论了非球形气溶胶颗粒的形状对散射相函数的影响;计算了葡萄球菌、鼠疫耶尔森氏杆菌、土拉热杆菌、志贺杆菌及类鼻疽伯克霍尔德菌等5种单分散生物气溶胶颗粒Stokes散射矩阵中各元素的角度分布曲线,讨论了非球形颗粒的粒径和形状对不同矩阵元素的影响。对于等消光截面颗粒,颗粒形状的变化对前向小角度与侧向两个散射区域的散射相函数几乎无影响,可以用球形颗粒近似模拟;非球形气溶胶颗粒的F11(θ)在170°～180°内的积分与在0°～10°内的积分的比值随着纵横比的增大而增大,可以表征颗粒的形状。对于不同尺寸和形状的气溶胶颗粒,[F11(0°)-F11(5°)]/5随着等表面积球半径的增大而增大,F11(θ)在170°～180°内的积分与在0°～10°内的积分的比值以及F22(θ)/F11(θ)在30°～90°内的积分随着纵横比的增大而增大,这些特性可用以判断颗粒的尺寸和形状。研究结果为颗粒粒径及粒形测量仪器的设计以及空气中有害微生物的快速探测提供了依据。     

球形与非球形颗粒反射膜后向散射特性的实验研究

本文报导了球形与非球形颗粒反射膜后向散射角分布特性。结果表明散射强度和角分布曲线与颗粒密度、颗粒尺寸和形状有关,选择合适的表面颗粒参数有可能控制其后向散射角分布特性。     

基于小球反射法的超声脉冲波声场特性研究

基于对小球散射单频连续波声场指向性的研究,推导出小球散射超声换能器脉冲波声场的指向性函数计算公式,由此建立了小球反射的超声换能器脉冲波声场声压分布理论模型,计算了由不同尺寸的小球反射的声场声压分布.实验验证了指向性函数计算公式和理论模型的正确性,理论计算和实验结果均表明,小球的尺寸对声场声压分布的测量精度有较大影响.     

直流溅射法制备SnO_2纳米颗粒的机理及工艺研究

采用直流溅射法成功制备出了SnO_2纳米颗粒,分析了SnO_2纳米颗粒的形成机理,研究了不同溅射时间、不同衬底材质对SnO_2纳米颗粒形成的影响规律。结果表明,溅射时间对SnO_2纳米颗粒的尺寸有显著影响。随溅射时间延长,颗粒尺寸呈线性增长,从约20 nm(1 min)增长到约80 nm(10 min)。衬底材质则对SnO_2纳米颗粒的形态及分布有显著影响。对比单晶硅、载玻片、喷金载玻片三种不同衬底材质,发现以单晶硅为衬底的纳米颗粒分布均匀,而以载玻片为衬底的纳米颗粒分布不均,并且随溅射时间延长,以载玻片为衬底的纳米颗粒发生团聚生长,颗粒粗大。载玻片衬底喷金处理后可使纳米颗粒的形貌及分布得到改善。     

石墨烯量子盘带内跃迁双光子吸收理论研究北大核心CSCD

通过求解无限质量边界条件下石墨烯量子盘(GQDs)电子狄拉克方程,获得了电子能带结构,在此基础上理论研究了石墨烯量子盘的双光子吸收(TPA)性质,得到了任意尺寸分布函数下导带内电子跃迁引起的双光子吸收系数的解析表达式,及双光子跃迁选择定则。研究结果表明,双光子吸收系数的峰值比传统的半导体量子点的大8个数量级左右,石墨烯量子盘的能谱和双光子吸收谱可以通过石墨烯量子点的尺寸、尺寸分布函数和电子的弛豫能来调控。     

钛锆对激光熔覆原位合成颗粒增强铁基复合涂层组织的影响

运用激光熔覆的方法在中碳钢表面原位合成制备了颗粒增强铁基复合涂层.通过调整两种强碳化物形成元素Ti和Zr的相对含量,研究了不同配比下原位自生碳化物颗粒相的分布特征.结果表明,在总量一定的情况下,复合添加Ti和Zr可以提高颗粒分布密度和颗粒相面积比.其中,以Ti和Zr的质量比为1∶1时得到的颗粒密度最大、颗粒尺寸分布最均匀.同时对不同的颗粒分布状态下涂层的显微硬度进行了研究.     

烟幕粒子粒度的分形特征及红外消光性能研究

以分形理论为基础,提出了一种表征烟幕粒子粒度特征的指标——粒度分形维数(D),研究了烟幕粒子粒度的分形特征。研究表明,烟幕粒子的粒度分布是分形的,烟幕中大颗粒占的比例越高,粒度分形维数越小,基于米氏理论的红外消光性能也越好。粒度分形维数(D)可用于表征烟幕粒子粒度分布的特征,为烟幕系统的研究提供了一种新思路。     

基于图像处理的生物质颗粒粒度与形貌研究

颗粒粒度与形貌是影响生物质利用的重要因素,针对生物质颗粒粒度分析中存在的问题,提出一种基于图像处理技术的颗粒识别方法.该方法首先利用刀式破碎机对生物质材料进行破碎,通过机械筛分方法将颗粒分为五个粒径范围;然后基于粒径范围大小,利用不同分辨率的成像设备对每个粒级的颗粒进行图像采集,并对颗粒图像进行去噪、分割等图像分析,获得颗粒个体的长度和宽度信息,最终得到生物质材料的粒度与形貌统计分布曲线.实验结果证明,本文提出的图像处理方法可有效分析颗粒形貌,获得准确的颗粒粒度分布规律,克服了传统筛分方法引起的颗粒粒度分布不连续的问题,为生物质颗粒材料的应用研究提供了重要的粒度及形貌信息.     

激光干扰CCD规律圆形条纹作用机理分析

在内场31.5 m的距离进行了YAG脉冲激光干扰CCD成像系统实验,首次出现了规律性圆形条纹。通过对实验过程、圆形条纹中心相对强度分布和成像特性结果分析,确定规律性圆形条纹产生的条件稳定,且是光学系统固有的;规律性圆形条纹与干扰亮斑成像特性不同。针对可能产生规律性圆形条纹的多种衍射和干涉,结合圆形条纹中心亮斑大小、圆形条纹位置分布、圆形条纹相对强度分布、成像特性和产生的可能性,进行了理论分析和实验结果对比。研究结果表明:实验中规律性圆形条纹为光学系统胶合透镜上下表面反射激光所产生的等厚干涉条纹。     

SiGe quantum rings on the Si(100) surface

Results of experimental studies of forming SiGe nanometer-size rings on the Si(100) surface by the molecular-beam epitaxy method are presented. Detailed shapes and size distributions of the grown nanorings are studied by the atomic-force microscopy method. The elemental composition is determined by the Raman scattering method. The average germanium content in the nanorings was 37% for a forming temperature of 680°C. The obtained data on the geometry and composition of the produced nanostructures were used for calculations by the 6-band k × p-method of the energy spectrum and charge density distribution of hole states, localized on the SiGe quantum rings embedded in the Si-matrix. It is shown that the heterostructures with quantum SiGe rings are promising objects for creating devices that are capable of detecting electromagnetic radiation in terahertz and infrared wavelength ranges.     

电解水产生氢气泡尺度分布的测量

为了便捷地测量出电解水产生的氢气泡场的尺度分布,提出了一种利用显微照相、微气泡图像处理和统计分析技术的方法。首先通过显微照相系统拍摄同一区域不同时刻电解水产生的氢气泡图像;然后采用图像增强、分割、形态学处理、颗粒测量等手段获取每张图像中微气泡的数量和尺度;最后利用测量区域内微气泡数量变化的平稳随机特性,用测量区域内微气泡在时间轴上的统计尺度分布特性代替空间特性,获得氢气泡在整个气泡生成空间的尺度分布。结果表明,3种电解电流密度条件下,电解水产生氢气泡的尺度分布基本符合高斯分布,平方相关系数大于0.95;且电解电流越大,气泡尺度分布越分散;但电解电流的大小对氢气泡的平均尺度的影响不明显。该方法可有效地测量电解水产生氢气泡的尺度分布。     

一种新的散射光能谱法测量颗粒粒径的方法

基于光散射原理，提出了一种新的测量颗粒粒径大小及分布的方法。与传统的光散射式激光测粒仪不同，本方法以白色光为光源，仅采集一个空间立体角内的散射光能信号，经反演算后求得被测颗粒的粒径及其分布。给出了这一方法的理论分析、数值模拟以及实验研究。     

结合版图结构信息的基本门电路故障概率估计

在门级电路可靠性估计方法中,基本门的故障概率P一般采用经验值或人为设定.本文结合基本门的版图结构信息,综合考虑了设计尺寸及缺陷特性等因素,分析了不同缺陷模型下的粒径分布数据,给出了缺陷模型粒径概率密度分布函数的参数c的计算算法,并推导出了P的计算模型.理论分析与在ISCAS85及74系列电路上的实验结果表明,缺陷的分段线性插值模型能较准确地描述电路可靠性模型的低层真实缺陷.对ISCAS85基准电路采用本文方法所得到的电路可靠度与采用美国军用标准MIL-HDBK-217方法所得到的计算结果进行了比较,验证了本文所建P模型的合理性.     

线阵InGaAs光谱谱线定标方法的应用

根据光纤光栅传感解调系统中检测中心波长偏移的特点,提出了一种利用线阵InGaAs作为光谱接收器件的波长解调系统,光谱谱线定位受系统中透射光栅狭缝和线阵InGaAs像元尺寸大小的影响,需要对该解调系统进行标定.在分析线阵InGaAs成像模型的基础上,用最小二乘法进行曲线拟和,获得谱线波长与线阵光电探测器阵列像元之间定位的数值计算方法,以确定光谱线在线阵InGaAs上的精确定位,使光谱谱线的定位精度得到提高.实验结果证明了该方法的可行性和有效性,提高了解调系统的精度.     

基于深度学习的3D打印球形粉末颗粒自动统计与测量

随着金属粉末3D打印技术的不断发展,如何从显微图像中准确提取粉末颗粒的粒形粒径和球化率信息变得越来越重要。文中基于深度学习算法Mask R-CNN,提出了一种电镜图像球形粉末颗粒自动统计与测量的方法。该方法可对单幅显微图像上超过1 000个颗粒进行自动识别,有效检测电镜图像中的遮挡颗粒,并且生成粒径分布、球形度和球化率统计结果。相比传统图像分割算法,颗粒识别准确度提升了23.6%。相比激光干涉仪的粒径分布测量结果,文中提出的方法可以将位于较大球形粉末上黏附的小颗粒也有效识别出来。     

化学共沉淀法合成YAG:Eu~(3+)红色荧光粉及其光致发光性质

采用化学共沉淀法合成YAG∶Eu3+红色荧光粉,利用XRD、荧光光谱和激光粒度仪等表征荧光粉晶体结构、光致发光、粒径分布等。结果表明,当煅烧温度为1000℃时,荧光粉YAG晶相趋于稳定,无中间相的形成,合成温度比传统高温固相法降低近500℃;随着煅烧温度升高,荧光粉光致发光峰强度增大,但峰值波长并不随煅烧温度升高而发生移动;前驱体中添加表面活性剂PEG后,荧光粉粒径为1.3μm左右,且粒径分布范围窄;助熔剂NaF能够显著提高荧光粉的光致发光强度,但过量则会出现浓度猝灭,其最佳添加量为4%。