光子、轻子、层子及胶子

本文总结了马克杰(Mark-J)合作组1979年内在西德电子同步加速器研究所(DESY)的正负电子对撞机(PETRA)上所作实验的结果.本合作组的物理目标是通过研究正负电子对撞实验中的几个纯粹电磁过程和强子终态,来增进我们对物质的基本组分以及它们之间的强相互作用、电磁相互作用和弱相互作用本质的认识.文中首先从设计、功能和性能特点诸方面介绍了探测器的基本特点和主要组成部分.然后介绍了实验数据在线收集和离线分析的若干方面成果.主要的物理结果有:用e~+e~-→e~+e~-,μ~+μ~-,τ~+τ~-,等纯电磁相互作用过程验证量子电动力学(QED);测量强子终态产生截面与类点μ子对产生截面之比值——R;寻找新味道的层子;发现量子色动力学(QCD)所预言的非共线硬胶子辐射所产生的三喷注事例;测定强相互作用耦合常数α_s.     

CuY型分子筛制备及吸附脱硫影响因素研究

通过液相离子交换法制备CuY型分子筛,并利用正交实验得到了制备过程中交换时间、交换温度、铜离子浓度的最佳条件。系统研究了CuY分子筛的焙烧温度、吸附时间、吸附温度对其吸附脱除模拟油中二苯并噻吩(DBT)的影响。采用XRD、ICP及BET比表面积分别对不同CuY分子筛的骨架结构及阳离子负载量进行了研究。结果表明,二次交换后,分子筛已达到交换平衡,最佳焙烧温度为450℃,温度过高会破坏分子筛的骨架结构;分子筛上的吸附水对其吸附脱除二苯并噻吩的能力有较大的影响。     

用电泳法制备ZnxMg1-xO薄膜及其特性研究

用电泳法制备了一系列ZnxMg1 -xO薄膜 .对ZnxMg1 -xO薄膜的光致发光研究表明 ,在薄膜发射谱的紫外区域有两个显著的峰 ,分别对应自由激子和激子间碰撞的发光 .在可见光区域 ,发射谱的强度基本保持恒定 ,没有发现通常报道的绿光发射 ,说明生长的薄膜中氧与其他元素保持很好的化学配比 ,抑制了基于氧空位的绿带发射机理 .另一方面 ,薄膜成分中Mg含量的变化和退火温度的变化对薄膜的发射谱有显著的影响 ,表现在ZnxMg1 -xO的紫外发射峰随Mg含量的增加向短波方向移动 ,同时峰强度随退火温度的升高显著增加     

氢氧化镁-硼酸锌复合阻燃剂辅助制备产率高和电容性能优异的煤焦油沥青基多孔碳

以煤焦油沥青为前驱体，氢氧化镁-硼酸锌复合阻燃剂为助剂，直接在空气条件下高温碳化制备了煤沥青基多孔碳，并探究其电化学性能。得益于阻燃剂的阻燃作用协同其活化、掺杂功能化作用，得到了高产率(55.1%)、多原子(N、B、O)掺杂且具有分级多孔结构的多孔碳。将其作为超级电容器电极材料，在三电极体系中0.5 A·g^-1电流密度下比电容可达344 F·g^-1。此外，以制备的多孔碳和壳聚糖基氨基酸质子盐凝胶电解质组装的柔性对称电容器具有29.3 Wh·kg^-1的高能量密度，在50 000次循环后电容保持率为96.9%，且在-25~75℃温度区间内可正常工作，显示出宽的温度使用范围。     

用电泳法制备ZnxMg1-xO薄膜及其特性研究

用电泳法制备了一系列ZnxMg1-xO薄膜. 对ZnxMg1-xO薄膜的光致发光研究表明，在薄膜发射谱的紫外区域有两个显著的峰，分别对应自由激子和激子间碰撞的发光. 在可见光区域，发射谱的强度基本保持恒定，没有发现通常报道的绿光发射，说明生长的薄膜中氧与其他元素保持很好的 化学配比，抑制了基于氧空位的绿带发射机理. 另一方面，薄膜成分中Mg含量的变化和退火 温度的变化对薄膜的发射谱有显著的影响，表现在ZnxMg1-xO的紫 外发射峰随Mg含量的增加向短波方向移动，同时峰强度随退火温度的升高显著增加. 关键词： 发射谱 x射线衍射 电泳法 ZnMgO薄膜     

求解带刚性源项标量双曲型守恒律方程的保有界WCNS格式

带刚性源项的双曲守恒律方程是很多物理问题,特别是化学反应流的数学模型.本文考虑带刚性源项的标量双曲型守恒律方程,通过时空分离的方式,发展了一类保有界的WCNS格式.对于空间离散,我们将参数化的通量限制器推广到WCNS框架,使得方程对流项离散后满足极值原理.对于时间离散,我们将半离散的WCNS改写成指数形式,采用三阶修正指数型Runge-Kutta格式来控制方程的刚性,保持数值解的界.可以证明,本文格式对带刚性源项的一维标量守恒律方程具有保有界性和弱渐近保持性.数值试验验证了方法的有效性.     

化工类专业课教学中开展爱国主义教育的探索*——以“节能减排与国家利益”专题教学为例

在“课程思政”背景下,如何在化工类专业课教学中开展爱国主义教育,是一大挑战。将节能减排所涉及的专业知识作为载体,引入“碳排放”议题作为思政素材,引导学生运用专业知识来解读该议题,将爱国主义元素“无声”地融入专业课教学中。通过解析美国在该议题背后的真实目的和我国的应对策略,激发学生的爱国热情,并使之认识到党在维护国家发展利益方面的决心和能力;通过探寻新中国不同时期的重大历史事件与“碳排放”走势的关联性,使学生深刻认识中国共产党带领中国人民选择了一条正确的道路。本专题教学将专业知识与“思政”元素深度融合,实现了爱国、爱党和爱社会主义3者的统一,对同行教育工作者具有一定的借鉴意义。     

逆向注入波长转换方式对转换光脉冲畸变的改善

数值模拟分析了在周期域反转结构的铌酸锂光波导中的脉冲抽运波长转换过程,通过对转换过程中光脉冲波形的演化分析,讨论了抽运光和信号光同向和逆向两种注入方式对转换光脉冲波形的影响.研究结果表明在同向注入方式下由于倍频与差频效应是同时进行的,群速度失配导致的走离效应使倍频光脉冲在波导内不断展宽,遗传给差频转换时,使转换光脉冲发生了波形畸变;为防止转换脉冲发生畸变,提出了采用单片光波导用抽运光和信号光逆向注入的方式,将倍频与差频效应分开来,二次非线性效应不再同时进行,从而改善了转换光脉冲的波形畸变,同时提高了转换效率.     

氢氧化镁-硼酸锌复合阻燃剂辅助制备产率高和电容性能优异的煤焦油沥青基多孔碳

以煤焦油沥青为前驱体,氢氧化镁-硼酸锌复合阻燃剂为助剂,直接在空气条件下高温碳化制备了煤沥青基多孔碳,并探究其电化学性能。得益于阻燃剂的阻燃协同其活化、掺杂功能化作用,得到了高产率(55.1%)、多原子(N、B、O)掺杂且具有分级多孔结构的多孔碳。将其作为超级电容器电极材料,在三电极体系中0.5 A·g^-1电流密度下比电容可达344 F·g^-1。此外,以制备的多孔碳和壳聚糖基氨基酸质子盐凝胶电解质组装的柔性对称电容器具有29.3 Wh·kg^-1的高能量密度,在50 000次循环后电容保持率为96.9%,且在-25~75℃温度区间内可正常工作,显示出宽的温度使用范围。     

基于FPGA的无创伤血液成分光谱采集系统设计

血液成分检测是健康诊断的重要手段,常规的血液成分检测采用抽血的方法,不仅给病人带来痛苦,还存在交叉感染的风险。近红外光谱技术是无创伤血液成分检测中的研究热点。为满足近红外无创伤血液成分检测仪器对其光谱数据采集系统提出的高速、多通道和高信噪比的要求,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的高速、多通道光谱数据采集系统。该系统采用Altera公司Cyclone IV系列的FPGA芯片作为其微控制器,控制两片8通道的A/D芯片并行采集16通道的人体血液脉搏波光谱信号,采集到的数据在FPGA的控制下首先缓存在FPGA内部建立的乒乓RAM中,然后转存至外部SRAM芯片中,最后经USB总线传输至计算机。实验结果表明,在19 531 Hz的采样频率下,该系统能够高速并行采集16个通道的信号,重复性信噪比可达40 000∶1。此外,在该采样率下,系统可以采集到高信噪比的人体血液脉搏波信号,采集速度能够达到每秒305幅光谱图。该系统满足近红外无创伤血液成分检测仪器对于光谱数据采集系统的基本要求。该研究的主要创新点为将FPGA应用于近红外无创伤血液成分检测仪器的数据采集系统中,FPGA能够同时控制两片AD芯片进行16路人体血液脉搏波数据的高速并行采集,解决了单片机作为微控制器时无法实现多通道大量数据高速采集和储存的问题,使仪器的采集速度大大加快;同时使用FPGA内部资源建立乒乓RAM进行数据的缓冲,实现了不同位数数据从AD芯片到SRAM芯片的无缝连续传输。