高中化学项目教学案例——探秘神奇的医用胶

呈现了高中化学“有机化学基础”选修模块的项目教学案例。以“探秘神奇的医用胶”为项目学习主题，以功能导向的医用胶结构设计和合成路线设计等为项目学习活动。呈现了以项目学习方式开展模块复习的教学设计思路和教学实践过程，概括了素养导向下的项目学习的主题论证和确定、活动规划和设计、情境素材选取和呈现等方面的思路和策略，为教师开展项目教学实践提供参考。     

一维镜像空气栅光子晶体折射率传感特性研究

基于光子晶体的局域特性,提出一维镜像空气栅光子晶体结构。引入镜像结构在光子晶体中间形成缺陷腔,从而在透射谱禁带中得到谐振透射峰。基于传输矩阵法,建立谐振波长与光子晶体结构参数之间的关系模型。通过观测谐振透射峰值波长的漂移,利用矩形空气栅光子晶体结构即可实现待测气体样本参数的动态监测。以甲醛为待测样本,对该折射率传感器的Q值和灵敏度进行分析。结果表明,其Q值可达1739.48,其灵敏度可达816.67nm·RIU-1(RIU表示单位折射率),证明了结构设计的有效性。该结构可为空气污染监测和气体组分分析等方面提供一定的理论参考。     

晶格旋转光子晶体Mach-Zehnder干涉结构传感特性

基于光子晶体的自准直效应,利用在同一背景折射率下不同介质柱的等效折射率的不同,提出了一种基于晶格旋转的二维光子晶体Mach-Zehnder干涉仪折射率传感器。分别应用线缺陷和空气平板波导构成其分束镜和全反镜,并在其中一个干涉臂上设置传感区域。通过改变填充到传感区域溶液的浓度,改变介质柱的折射率,进而影响透射谱的中心波长,从而建立起溶液浓度和透射波长之间的数学关系;并进行了酒精溶液浓度测量的数值模拟,结果表明,该传感器在1.33~1.37折射率变化范围内灵敏度为250nm/RIU。     

相对论绕射辐射振荡器的三维粒子模拟

开展了具有同轴波纹渐变式反射器与光滑漂移段结构的相对论绕射辐射振荡器的研究,并运用全三维粒子模拟软件CHIPIC对其进行数值模拟仿真,分析了漂移段、反射器等结构对输出功率的影响,探讨了反射器位置和输出功率的关系。仿真结果表明:合适的漂移段与反射器的引入,能大大提高输出功率。优化结构参数,在输入电压480kV下,平均输出功率达到774.5MW,平均功率效率为32.3%。     

新型大气压微波等离子体炬的仿真研究

 设计了一种新型的大气压微波等离子体炬结构。入射主频为2 450 MHz,基于HFSS软件对其进行了仿真研究。在仿真过程中,对该结构的各个参数进行了优化,并得出对场强分布的影响规律。结果表明,探针的使用对腔内场分布有很大影响。根据优化参数对微波等离子体炬进行了仿真模拟,在等离子体发生腔产生了高幅值的电场强度,品质因数达到2×10⁴,可以在大气压下激发等离子体。     

亚波长介质光栅/MDM波导/周期性光子晶体中双重Fano共振的形成及演变规律分析

基于衍射原理和模耦合理论,提出了一种由亚波长介质光栅/金属-电介质-金属(metal-dielectric-metal,MDM)波导/周期性光子晶体组成的复合微纳结构.结合反射角谱深入分析了表面等离子激元的传输特性以及在固定波长下不同入射角时刻形成的双重Fano共振的产生机理.研究表明,双重Fano共振是由在亚波长介质光栅/MDM波导结合的上层结构中产生的独立可调的双离散态分别与在周期性光子晶体中形成的连续态相互耦合形成的.接着定量讨论了结构参数对双重Fano特性的影响,探究了双重Fano共振的演变规律.结果表明,改变结构参数可实现双Fano共振曲线和谐振角度之间的调谐,且在最优条件下,共振A区FR a和FR b的品质因数(figure of merit,FOM)可高达460.0和4.00×10~4,共振B区FR a和FR b的FOM值可高达269.2和2.22×10~4.该结构可为基于Fano共振的折射率传感器设计提供有效的理论参考.     

充气高压容器的有限元建模与随机振动响应分析

将气体近似地考虑成软固体,提出了一种直接对气体划分单元的高压容器的建模方法,推导了软固体单元的弹性矩阵,建立了整个容器结构的动态有限元方程并进行了随机振动响应计算分析。以实验结果为依据,将本文的方法与传统方法进行了比较,结果表明本文的分析结果更为接近实际情况。     

基于序列响应面法的随机结构动力可靠度分析

结构的动力可靠度是指在动力随机载荷下，结构在规定的时间内和规定的条件下完成预定功能的概率。传统的动力可靠度分析主要考虑动力载荷的随机性，而甚少考虑结构参数的随机性。近年来人们已逐渐意识到结构参数的随机性会给动力可靠度分析结果带来不容忽视的影响，开始在这方面进行研究，但都未能取得系统有效的成果。随机结构动力可靠度分析的难点在于：(1)如何在以随机振动理论为基础的动力可靠度分析中耦合考虑结构参数随机变量，建立二者统一的分析模式；(2)寻求简便、实用、高效的可靠度计算方法，使其在工程结构中得以应用。     

de Sitter空间中有单位平行平均曲率的类空子流形

讨论在de Sitter空间Sp^n p中具有平行的单位平均曲率向量的紧致类空子流形M^n的第二基本形式长度拼挤问题，通过估计第二基本形式模长平方的Laplacian，得到de Sitter空间中的余维数压缩定理，给出了具有常数量曲率的这种子流形是全脐球面的一个充分条件．     

LD泵浦Nd:YAG/LBO结构660 nm红光激光器

采用国产LD泵浦Nd:YAG晶体,通过谐振腔镜的膜系选择获得了Nd³⁺离子中波长为1319 nm的受激辐射振荡,首次用I类临界位相匹配LBO进行腔内倍频,实现了660 nm红色激光的高效倍频输出.当泵浦注入功率为800 mW时,660 nm激光基横模(TEM₀₀)输出功率为46 mW,光光转换效率高达5.75%.