生物质炭具有原材料来源广泛、比表面积大、孔隙结构丰富、表面官能团易调控等优势, 在有机污染废水处理领域展现良好的应用前景。然而, 生物质炭的不同原材料、制备方法、改性措施等在很大程度上影响着生物质炭的物化性质, 从而对有机污染废水表现出不同的性能和作用机制。本文主要基于生物质炭结构特性, 针对其制备方法、改性手段和措施展开叙述, 并总结了生物质炭用于有机污染废水处理的现状和未来发展机遇。

Compared with the traditional image intensifier with phosphor screen readout, the photon-counting imaging detector with charge induction readout is more beneficial in several aspects (e.g., good imaging properties and time resolution) to astronomy, reconnaissance, bioluminescence, and materials research. However, the annealing temperature during the tube-making process can affect the properties of the Ge film, and consequently impair the performance of the detector. Therefore, the influence of annealing temperature on Ge film and on the detector is studied in order to determine the crucial parameters. The Ge films are prepared on ceramic and quartz glass by the use of an electron gun. They are analyzed by scanning electron microscope (SEM), high-resistance meter, and X-ray diffraction (XRD). The results show that the optimum substrate and annealing temperature are ceramic plate and 250 ℃, respectively.

在MgF2基片上,采用电子束蒸发镀膜法制备了掺锡氧化铟(ITO)导电基底,研究了充氧及退火对ITO薄膜电阻及紫外透射比的影响。并与传统的金属导电基底Au和Cr进行了性能比较。用光学显微镜、四探针测试仪、高阻计、X射线衍射仪(XRD)和分光光度计分别测试了薄膜的表面形貌、方块电阻、形态结构和190-800 nm波段范围内薄膜的透射比曲线,得到方块电阻为107 Ω左右时薄膜在200-400 nm波段内透射比的变化范围。实验结果表明,厚度相同时,充氧会增大ITO薄膜电阻;退火则会降低薄膜电阻并提高紫外透射比,薄膜结构由非晶态变为多晶态。方块电阻同为107 Ω时,在200-400 nm波段充氧退火后ITO薄膜的平均透射比比Au,Cr的高10%。

针对基于双近贴式X射线像增强器的射线成像系统，提出了该系统的三维噪音测试及分析方法.分析了各噪音因子的含义，用三维曲线描绘出空间域和时间域噪音的分布情况，结合数字图像处理技术，测量了双近贴式X射线像增强器成像系统在微焦斑射线源四种照射条件下的三维噪音，并对其结果进行分析.分析表明,其结果与双近贴式X射线像增强器成像系统实际性能相吻合.

设计了偏振光直写平台,基于此平台进行了相位光栅的刻写和研究.从实验上分析了不同的激光强度、偶氮高分子聚合物材料对相位光栅的衍射效率,重复刻写性,光栅表面起伏及偶氮聚合物折射率变化的影响.分析了光栅各衍射级次的偏振特性.这种相位光栅制作方法简便,刻写环境要求不高,室温下相对较稳定,而且光栅系数可以方便的调整,相比相位全息制作方法容易进行大范围光栅的刻写.在集成光学,光波导,光通讯领域有广泛的应用前景.

对研制出的楔条形阳极探测器进行了性能分析与实验测试，分析了引起成像畸变的三个重要因素：到达阳极的电子云半径大小、阳极的电容耦合效应和电子读出电路的性能.电子云半径的过大或过小会相应引起成像的 “S”畸变或调制畸变，电容耦合效应和电路噪音也均会引起成像的畸变.此外，测试了探测器的暗计数率、线性度以及空间分辨率等性能，同时分析了微通道板在光照情况下的增益特性和暗计数的一般特性及其产生原因.测试结果表明探测器的成像畸变很小、线性关系较好，空间分辨率优于150 μm，微通道板的暗计数率低于0.4 count/s*cm2.

利用电子束真空蒸镀方法制作了Ge薄膜,用作感应读出方式光子计数成像系统的电荷感应层,研究了石英玻璃衬底和陶瓷衬底上Ge薄膜的结构特征、表面形态以及各种工艺参数对薄膜电阻的影响。X射线衍射(XRD)测试表明,两种衬底上沉积的Ge薄膜均为立方相非晶态。场发射扫描电子显微镜(FESEM)图像表明石英玻璃衬底上的薄膜致密平整,陶瓷衬底上的薄膜比较粗糙,厚度较薄时,陶瓷晶界处薄膜不连续导致电阻较大。通过改变沉积速率、薄膜厚度及采用退火的方法可以控制薄膜电阻。对比了采用不同阻值电荷感应层时系统的性能,发现阻值对探测器的分辨率影响小,对计数率影响较大。

对平板单晶硅太阳能电池板和槽式聚光太阳能热电联供(PV/T)系统进行实验对比, 从系统热、电性能方面进行比较, 并用“净现值”法对两套系统经济性进行分析。结果表明, 槽式聚光PV/T系统的最大输出电功率是传统平板式PV系统的7～10倍, 且通过回收电池的余热, 全年可产热2929.433 MJ。在20年的寿命周期中, 槽式聚光PV/T系统可获得更多盈余, 能较早收回投资成本。用聚光装置进行太阳能发电, 可有效提高太阳能的综合利用率, 减少投资成本。

建立了空间太阳电池的热电联供系统在槽式聚光条件下的热电性能模型, 并与实验进行了对比。理论计算与实验结果吻合较好, 最大误差在5.1%以内, 证明了该数学模型的正确性。通过此数学模型, 从聚光镜面的光学效率与焦线宽度、导热胶的导热系数、金属平板光照面的吸收率等内部特性参数及风速、太阳直辐射等外部特性参数出发, 对所设计制造的空间太阳电池槽式聚光热电联供系统进行分析。较为全面而系统地分析了这些参数的改变对其系统的热电效率、总效率及火用效率等性能指标的影响, 其中聚光镜面的光学效率影响最大, 光学效率从0.5增加至0.95, 系统的总效率和火用效率分别增加0.9倍和0.5倍, 其余参数对性能也有较强影响。研究结果为新一轮系统装置的制作提供了优化设计基础。

报导了最新研制的30.4 nm极紫外成像探测器的实验研究结果。该探测器采用了楔条形阳极(WSA)、高增益V型级联微通道板组件、低噪声电子读出系统等先进技术,利用单光子计数成像技术在实验室成功获得了模拟图像。搭建了相应的实验系统,对探测器成像的线性度、空间分辨率、暗计数等性能进行了实验研究。结果表明,该探测器具有45 nm的有效面积,空间分辨率优于100 μm, 暗计数率低[0.4 count/(cm2·s)]、成像线性度好、结构简单等优点。