光声光谱气体传感技术研究进展

光声光谱是通过光声效应把样品吸收光谱转换成声波探测,实现样品成分、浓度分析检测的一种光谱传感技术,是光谱学的一个重要分支。光声光谱除了具有吸收光谱的高选择性、高灵敏度外,还具有信号只跟样品光吸收有关,不受散射光影响,零背景, 信号与光功率成正比以及信号探测器不受光波长影响等诸多优点。在环境监测、工业过程控制与检测、医学诊断和国防危化品检测等领域得到了越来越多的应用,呈现出快速发展的趋势。除了传统的共振光声光谱技术,近年来先后出现了悬臂增强型光声光谱、石英音叉谐振增强型光声光谱、多通道光声光谱等各具特色的新技术。对光声光谱气体传感技术的研究进展进行了介绍,并分析了其应用前景和未来发展趋势。     

A possible interplay between electron beams and magnetic fluxes in the Aharonov–Bohm effect

Most studies on the magnetic Aharonov–Bohm (A–B) effect focus on the action exerted by the magnetic flux on the electron beam, but neglect the back-action exerted by the electron beam on the magnetic flux. This paper focuses on the latter, which is the electromotive force ΔU across the solenoid induced by the time-dependent magnetic field of the electron beam. Based on the backaction analysis, we observe that the magnetic A–B effect arises owing to the interaction energy between the magnetic field of the electron beam and the magnetic field of the solenoid. We also demonstrate that the interpretation attributing the magnetic A–B effect to the vector potential violates the uncertainty principle.     

用于磁旋转光谱的环形永磁阵列的匀场分布仿真优化

法拉第磁旋转光谱(Faraday rotation spectroscopy, FRS)技术因其高灵敏度,零背景噪声,以及能有效避免抗磁性物质干扰的特性广泛应用于各类顺磁性痕量气体的探测.目前大部分FRS技术采用线圈构造电磁场,存在能耗高、发热多等问题.为此,开展了基于组合环形永磁体的空间磁场分布建模仿真研究,意在建立轴向分布的磁场,为测量FRS提供基于永磁体的沿光轴方向的匀强磁场.仿真采用有限元网格剖分的方法,基于麦克斯韦方程组,开展组合磁环的磁场分布仿真研究,并通过实验测量实际钕铁硼永磁体磁环阵列的磁场分布,证明了建立物理模型的可靠性.在此基础上提出了对永磁体磁环阵列的3种优化方案—单理想值优化、多段式单理想值优化和梯度优化方案,来构造中心轴线磁感应强度分布均匀的匀强磁场.最后通过引入磁场均匀度,计算评估并分析比较了不同优化方案的优化效果,为研发基于永磁体的FRS光谱设备提供参考.     

超导体磁场穿透深度测量中的数据分析问题

讨论了目前在超导体磁场穿透深度λ测量中常用的几种数据分析方法.着重指出对于那些只能测量λ随温度的变化值Δλ(T),而无法测量其绝对值的实验而言,一种合适的数据分析方法对于我们从实验中得出正确的结论尤其重要.而微分归一法将有效地克服目前此类实验中常用数据处理方法的不足,从而实现理论与实验间的无参量比较. 关键词： 超导体 磁场穿透深度     

Se substitution and micro-nano-scale porosity enhancing thermoelectric Cu_2Te

Binary Cu-based chalcogenide thermoelectric materials have attracted a great deal of attention due to their outstanding physical properties and fascinating phase sequence.However,the relatively low figure of merit z T restricts their practical applications in power generation.A general approach to enhancing z T value is to produce nanostructured grains,while one disadvantage of such a method is the expansion of grain size in heating-up process.Here,we report a prominent improvement of z T in Cu_2Te_(0.2)Se_(0.8),which is several times larger than that of the matrix.This significant enhancement in thermoelectric performance is attributed to the formation of abundant porosity via cold press.These pores with nano-to micrometer size can manipulate phonon transport simultaneously,resulting in an apparent suppression of thermal conductivity.Moreover,the Se substitution triggers a rapid promotion of power factor,which compensates for the reduction of electrical properties due to carriers scattering by pores.Our strategy of porosity engineering by phonon scattering can also be highly applicable in enhancing the performances of other thermoelectric systems.     

简单、快速、清洁合成高纯度二烷基咪唑四氟硼酸离子液体

通过三烷基铴四氟硼酸盐与烷基咪唑作用一步合成了一系列二烷基咪唑四氟硼酸离子液体,所有反应在室温下5～120分钟内完成,产率均＞99%.对以上离子液体中可能含有的主要杂质进行了测定,结果表明,通过一步法合成的离子液体中卤素离子、Na+和卤代烷的含量均低于检出限,烷基咪唑的含量在0～0.53wt%范围内.此方法具有简单、快速、清洁等优点,是一种制备高纯度离子液体可行方法.     

S/S′层状超导体的穿透深度

在Ｓ／ Ｓ′层状超导材料中,由于邻近效应的存在,其超导电性在垂直于层的平面方向是空间变化的．本文通过一个Ｓ／Ｓ′系统的邻近效应模型,其中Ｔｃ,Ｓ＞ Ｔｃ,Ｓ′,研究了磁场穿透深度λ（Ｔ） 在材料及样品参数变化时的特性．研究表明,随着Ｓ′层的厚度、超导转变温度、电阻率、以及Ｓ／Ｓ′的层间耦合强度的改变,λ（ Ｔ） 显示出丰富的特性,其中许多特征与近年来对常规超导系统及高Ｔｃ 超导材料中的测量所得的结果类似     

超导薄膜的磁场穿透深度的测量

我们设计和研究了用于测量超导薄膜穿透深度的双线圈互感装置,用数值模拟的方法对线圈及其位形进行了优化．对磁控溅射制备的不同厚度的铌膜在不同温度下的测量结果表明,我们的设计大大提高了实验的准确性和稳定性,并得到了理论预期的随膜厚和温度的变化关系     

全铌隧道结 dc SQUID的制备和研究

本文用磁控溅射方法研究了全铌隧道结 dc SQUID 的制备.根据铌结的Stewart-McCumber参量βc选择确定结的并联电阻,消除了结的回滞,并联电阻后的I-V曲线很好的符合RSJ模型.为了获得大的磁通电压调制幅度,设计了较小的SQUID环孔, 环孔电感为L～25pH.由此制备的SQUID 具有传输函数((e)v/(e)φe)Ib,其本征能量分辨率达～24h.