为探究陶瓷抛光废料(CPW)对超高性能混凝土(UHPC)耐久性能的影响, 采用CPW分别取代部分水泥、粉煤灰和硅灰制备UHPC, 主要研究了CPW对UHPC孔隙结构、力学性能、体积稳定性、抗氯离子渗透性能以及抗硫酸盐侵蚀性能的影响。结果表明, 随着CPW分别取代水泥、粉煤灰、硅灰量的增加, UHPC的孔隙率增大, 导致UHPC的抗氯离子渗透性能下降。CPW取代粉煤灰会增大UHPC的自收缩, 而取代水泥和硅灰会减小UHPC的自收缩。CPW取代水泥会降低UHPC的抗压强度, 但对硫酸盐侵蚀后UHPC的抗蚀系数和抗压强度有所提升; 当CPW取代20%(质量分数)的水泥时, 硫酸盐侵蚀90 d的UHPC的抗压强度达到最高。

为了提高石墨固废利用率, 本文以石墨开采废石为细骨料, 添加球形石墨尾料以及不同质量分数的废石石粉进行电热板材配方试验, 探究了石墨开采废石取代量、石粉掺量对电热板材性能的影响。结果表明: 在100%(质量分数)使用石墨开采废石作为细骨料时, 养护28 d的水泥板材抗折强度及抗压强度分别达到11.09 MPa和50.90 MPa, 虽然略低于使用标准砂的水泥板材的强度指标, 但是仍可满足相关要求, 说明石墨开采废石可以作为细骨料使用; 在废石石粉掺量为7%(质量分数)时, 电热板材的抗折强度和抗压强度最高分别达到6.21 MPa和33.00 MPa, 虽然强度有所降低, 但是仍可满足低强度板材的要求; 在球形石墨尾料掺量为9%(质量分数)时, 电热板材体积电阻率为1.94 Ω·m, 发热温度为71 ℃, 具有良好的电热效果。

岗岩强度高, 硬度大, 吸水率低, 化学稳定性好, 耐久性强, 色泽美观, 被广泛用于制备优质建筑石材。但花岗岩切割过程中会产生大量锯泥, 占用大量土地且污染环境。本文在分析花岗岩锯泥堆存现状及危害基础上, 介绍了花岗岩锯泥的主要处理方式, 论述了利用花岗岩锯泥再生产建材的几种途径, 总结了锯泥在微晶玻璃、发泡陶瓷、陶瓷釉料和加气混凝土砌块等产品中的应用与发展, 为花岗岩废料在建筑材料领域的高值利用提供一定参考。

碳硫硅钙石型硫酸盐侵蚀是一种以碳硫硅钙石为生成产物的硫酸盐侵蚀, 碳硫硅钙石的形成过程与水泥基材料中铝源及外界环境中硫酸盐密切相关。以铝酸三钙(C3A)为铝源, Na2SO4溶液为侵蚀介质, 采用单矿硅酸三钙(C3S)制备水泥浆体, 通过XRD、FTIR、SEM/EDS等测试技术表征不同SO2-4与C3A摩尔比(S/Al比)对单矿C3S水泥浆体中碳硫硅钙石形成的影响, 旨在揭示碳硫硅钙石形成机理并探讨抑制其形成的方法。结果表明: 当S/Al比为3时, 侵蚀14个月后在侵蚀产物中依然没有检测到碳硫硅钙石; 当S/Al比为6和9时, 侵蚀3个月即可检测到碳硫硅钙石, 这表明外部硫酸根离子浓度越高越有利于碳硫硅钙石的形成。

单光子探测激光测距是实现远距离高精度测距的一种重要方法。由于白天的背景噪声约为夜晚的100万倍,传统的单光子探测器白天极易饱和甚至损坏,单光子探测激光测距在白光背景噪声环境中非常难识别微弱的回波信号。本文发展了一种基于FP标准具滤光的单光子探测激光测距装置,采用532 nm窄带干涉滤光片和线宽为10 pm的FP标准具进行二级滤光,并且通过压电旋转台驱动FP标准具,使其中心波长与激光波长锁定,保持最大的透过率。该测距装置有效地降低了白光背景噪声,采用PMT单光子探测器,在532 nm波段实现了白天单光子探测激光测距。在实验中,阳光照度为1.1×104 lx时,背景光噪声计数被抑制到900 kcps,探测距离为14 km时,信噪比可达16 dB。

临近空间（20~50 km）航空活动是全世界航空大国竞相研究的热点。 太阳辐射环境研究是开展该高度层航空活动的必要前提, 然而临近空间辐射观测资料空白对其开发利用造成了障碍。 臭氧是影响高空辐射环境的关键因子, 基于欧洲中尺度预报中心再分析资料对中国区临近空间臭氧的空间分布、 季节变化特征进行了分析, 发现其时空分布及演变具备区域性特点, 同时根据平流层大气数据及地表特征等将中国临近空间划分为5个区域, 确定不同区域关键参数值, 利用SBDART辐射传输模型对临近空间全波段太阳辐射及紫外辐射分别进行模拟。 模拟结果显示受纬度、 臭氧总量、 垂直分布等影响, 辐射值变化规律较为复杂。 全波段太阳辐射年均和逐月值随纬度降低而增大, 年较差则相反; 大气的吸收作用与纬度、 海陆差异有关, 表现出不同的强度和季节变化特征; 在紫外波段, 南海上空辐射最强, 年较差小, 月较差很小且夏强冬弱, 其他区域辐射值夏强冬弱, 月较差呈双峰特征, 春秋强, 冬夏弱; 大气的吸收作用受多因子影响, 除南海外, 各区域夏季辐射垂向差异更大; 大气吸收引起的月较差垂向变化均表现为6、 7月高低空月振幅一致, 其它月份辐射值在高层月较差更大。

为计算混合堆在未来燃料循环过程中起到的作用, 进行了混合堆共生系统物料平衡计算。根据我国核电发展现状和中长期发展规划及中长期(2030年、2050年)发展战略研究, 并充分考虑了我国经济发展速度、人口数量和人均用电量, 计算得到了2100年之前, 我国核电机组装机容量。假定不同堆型搭配的混合堆共生系统核燃料循环的4种情景并建立对应的物料平衡模型进行计算。计算结果表明, 压水堆、混合堆和快堆共生模式能最大限度的减少天然铀的需求和节约乏燃料处置费用。

积聚模态比例(AMF)是细模态气溶胶光学厚度占总光学厚度的比例, 是估算直接辐射强迫和评估细颗粒物污染的重要参数。 利用2011年北京地区AERONET网站提供的气溶胶光学厚度(AOD)和粒子体积谱分布等微观参数, 计算极值修正后的细模态Angstrom指数(αf)并进行气溶胶光学厚度光谱退卷积计算, 改进AMF估算精度。 AMF估算误差主要是由于αf的误差估计偏小造成的。 通过统计模拟的αf极大值与极小值范围获取约束条件, 建立极值修正方法。 通过敏感性试验可知, 极值修正可将αf约束在合理范围内, 且αf和AMF对气溶胶归一化体积谱分布敏感, 不同谱分布可使αf从0.662变化到2.849, AMF从0.08变化到0.84。 经过极值修正后, AMF的平均误差从0.072减小到0.044, 减小了38.89%, 尤其在冬夏两季, 误差减小明显。 AMF精度的提高可直接提高细模态及人为气溶胶光学厚度的估算精度, 对人为气溶胶的直接辐射强迫估算、 气候变化评估和环境质量评价有着重要意义。

建立了一种嵌入式波前处理与控制系统的架构模型, 实现对波前畸变的实时测量、重构与校正, 并给出了重构与控制算法的理论分析。针对系统设计, 引入全数字化设计思想, 利用数字电路在底层硬件中完成海量数据计算处理与控制参数生成, 讨论了高速波前处理模块与驱动控制模块设计。系统利用嵌入式自适应控制手段, 可完全工作于无人值守模式, 实现对激光系统光束质量的实时闭环控制。

矿物沙尘是气溶胶的重要化学组分， 对气候和环境都有重要影响。 本文基于2010年的北京AERONET站点的气溶胶产品资料， 分析了复折射指数在440～1 020 nm范围内的变化特性， 发现实部(n)在各个波段的取值差异不大； 而虚部(k)由于受到矿物沙尘吸收的影响从440到670 nm呈现出明显下降的趋势。 据此， 将k(440 nm)与其他波段的值分开考虑， 增加了一维信息量， 从而能将目前基于复折射指数反演气溶胶化学组成的三组分模型(水、 黑碳、 硫酸铵)扩展为包含矿物沙尘的四组分模型， 解决了以往在粗粒子较多时无法进行化学成分反演的难题。 针对北京沙尘、 灰霾、 晴朗三种典型天气进行了气溶胶中沙尘组分的反演试验， 获得的体积比例分别为88%， 37%和48%， 与基于气溶胶粒子体积谱分布计算的粗粒子比例的相对大小具有很好的一致性。