由于氰胺类化合物在有机合成领域的重要应用, 对各种氰胺类化合物的设计和机理研究成为国内外的研究热点。 结构是功能材料设计的基础, 为了更深入的探索一种典型的氰胺类化合物-双氰胺的结构稳定性, 研究了24 GPa压强下双氰胺的高压拉曼光谱。 在压强作用下, 绝大多数的拉曼谱线向高波数方向移动, 表明双氰胺的官能团折合键长被压缩, 并且有四个特征拉曼带的强度发生了很大的变化(502,524, 934和2 157 cm-1), 它们分别归属为N—H, N—C≡N, C=N—C以及C≡N键的振动。 同时在光谱上有新拉曼峰的出现, 原有拉曼峰的消失或者某些拉曼峰的劈裂, 这都表明了在压强作用下双氰胺出现了新的结构, 并且电子云密度发生了重构。 通过双氰胺的拉曼频移-压强关系曲线, 观察到绝大多数曲线的斜率在5 GPa下存在突变, 得出其可能在5 GPa附近发生一阶结构相变。 在结构相变前后, 观察到C=N和C≡N的频移-压强关系曲线斜率无显著变化, 表明这两种官能团在相变前后对压强的响应不变。 与此相反, N—H键的弯曲振动的曲线斜率变化显著, 表明这种官能团对压强存在复杂的响应, 这归因于双氰胺分子中存在复杂的氢键作用。 N—H键的伸缩振动谱线强度随着压强的增加而逐渐减弱, 并且拉曼频率出现了反常的蓝移, 这表明在新的相结构中N—H键长随压强增加而变长, 双氰胺分子间的氢键作用增强。 常规情况下, 双氰胺具有亚氨式和氨式两种互变异构体, 亚氨式的特征峰为2 157 cm-1, 氨式的特征峰为2 203 cm-1。 根据两种异构体的特征拉曼谱线强度随压强的演变规律, 发现随着压强的增加双氰胺的氨式结构比例逐渐减少, 最终在11 GPa下全部变成亚氨式结构。 研究表明高压拉曼光谱方法是研究氰胺类化合物结构相变和异构体调控的有效手段, 为功能材料的设计和合成提供一定的研究基础。
拉曼 高压 双氰胺 相变 Raman High-pressure Dicyandiamide Phase transition 光谱学与光谱分析
2022, 42(10): 3046
1 南京科技职业学院工程训练中心，江苏 南京 210048
2 南京科技职业学院教务处，江苏 南京 210048
3 南京科技职业学院智能制造学院，江苏 南京 210048
研究基于经验工艺参数得到的激光立体成形TC21钛合金沉积态试样中原始β晶粒形貌及其织构特征，分析了激光立体成形工艺在高性能金属材料加工中的应用。结果表明：激光立体成形TC21钛合金宏观组织属于典型外延生长柱状β晶粒，纤维织构特征比较明显；在沿沉积高度方向上，α相尺寸、形貌、体积分数等有显著不均匀性存在，表明TC21钛合金中α相析出对成形过程热历史更敏感。在β相向α相转变时，有变体选择现象发生。在不加干预时，沉积试样位置不同，则热历史不同。因沉积试样底部温度较低，冷却速度较快，试样温度升高时，α′相分解为细小α+β相。
金属材料 立体成形 激光 钛合金 metal materials solid forming laser titanium alloy
1 中国航天科技集团公司上海航天控制技术研究所，上海 200233
2 中国电子科技集团公司第三研究所，北京 100015
3 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京 100191
针对光纤陀螺用光学器件在空间辐射环境下受电离损伤和位移损伤影响性能下降的问题，分别分析了光纤、SLD光源、PIN-FET探测器的空间辐射效应。为保证光纤陀螺在空间的工作性能，从被动屏蔽和主动加固两方面讨论了光学器件的辐射防护技术。考虑到不同光学器件对不同类型辐射损伤的敏感性以及航天器载荷对重量的严格要求，从电离损伤屏蔽和位移损伤屏蔽两方面对屏蔽厚度进行了优化设计。通过对各光学器件辐射效应机理的分析，讨论了提高光学器件本身抗辐射能力的主动加固技术。
光学器件 辐射效应 辐射防护 光纤陀螺 optical components radiation effects radiation protection FOG
1 北京航空航天大学精密光机电一体化技术教育部重点实验室，北京 100191
2 上海航天控制技术研究所，上海 200233
调制器将输入连续光调制成脉冲光，是基于Φ-OTDR分布式光纤扰动传感系统的重要组成部分，其调制频率直接决定了系统的监测距离并影响系统的动态特性。对调制频率对系统动态响应范围的影响进行了理论分析及仿真研究。结果表明，脉冲调制频率决定了系统所能还原的外界扰动信号的最高频率。调制频率越高，系统的频率响应范围越大，可探测到的扰动的极限频率越高，采集到的信号失真度越低；反之，调制频率较低甚至低于扰动信号频率时，采集到的信号将严重失真。
调制频率 动态性能 光时域反射计 光纤扰动传感 modulation frequency dynamic performance Φ-OTDR fiber-optic distributed vibration sensor
1 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京 100191
2 中国电子科技集团公司第三研究所，北京 100015
3 中国航天科技集团公司上海航天控制技术研究所，上海 200233
4 北京交通大学理学院物理系发光与光信息技术教育部重点实验室，北京 100044
提出并研究了基于Michelson干涉仪的应用于检测时变扰动的光纤分布式传感器。所提出的光纤传感器由两个Michelson干涉仪和一个光纤延迟环组成。扰动作用在传感光纤上，引起传输光波相位的调制作用，可以通过该传感器进行检测并得到扰动的位置信息。通过光电探测器对干涉信号进行接收。对接收到的信号进行隔直，并通过求取峰峰值的方法对隔直后的信号进行预处理。通过希尔伯特变换、相位去包裹和三角函数运算可以提取出预处理信号中包含的相位信息。最后，通过频谱分析和相应的数学运算可以实现扰动的定位。在20 km的监测距离内通过实验验证了传感器的可行性。所提出的光纤传感器具有实时性好、抗偏振性、低成本的独特优势。
光纤分布式扰动传感器 干涉型传感器 Michelson干涉仪 fiber-optic distributed disturbance sensor interferometric sensors Michelson interferometer
1 北京航空航天大学 精密光机电一体化技术教育部重点实验室，北京，100191
2 上海航天控制技术研究所，上海，200233
为了测试数字闭环加速度计系统的带宽，对国军标1037A-2004中的电模拟法进行了改进。首先，讨论了用国军标1037A-2004中的电模拟法测试数字闭环加速度计带宽存在的不足，然后，对加入激励信号的数字闭环加速度计系统的检测电路及闭环控制模型进行分析。分析显示，在系统的反馈回路加入激励信号最终可以在输入端等效为外界输入加速度，且该系统的动态模型与传统机械激励测试法系统的动态模型一致。最后，提出一种在数字闭环加速度计的反馈回路外加激励信号来测试该系统带宽的方法。实验表明: 数字闭环加速度计系统的实测-3 dB带宽值为320 Hz左右，与理论值(345 Hz)基本吻合。该方法具有精度高、误差源少、便于在线测试等特点，可满足大多数数字闭环加速度计的带宽测试要求。
数字闭环加速度计 带宽测试 反馈回路 加速度 digital closed-loop accelerometer bandwidth testing feedback loop acceleration
1 北京邮电大学光通信与微波技术教育部重点实验室，北京 100876
2 北京邮电大学网络与交换国家重点实验室，北京 100876
提出了光突发交换网络中的最长队列优先调度(LQF－SA)机制，将边缘节点的突发组装和突发调度两种技术紧密结合在一起．在现实网络中，业务通常是非均匀分布的，即在某些源宿对之间存在更大的业务流量．仿真结果表明，LQF－SA机制可以很好地完成非均匀分布业务流的组装．即使在均匀分布业务流输入下，LQF－SA机制在突发大小分布、组装效率和突发丢失率等方面也优于已提出的轮询调度组装(RR－SA)机制．
光突发交换 突发组装 突发调度 非均匀业务 最长队列优先 Optical burst switching Burst assembly Burst scheduling Non-uniform traffic Longest queue first
西安交通大学电子与信息工程学院信息光子技术省重点实验室,西安,710049
本文采用差异吸收光谱法对化学增强型细菌视紫红质的状态变化进行了实验研究.发现在585 nm处明显存在一个稳定的中间过程.从分子动力学和实验出发,提出了一个适用于差异吸收光谱研究方法的数学模型,对菌紫质受激以后的动力学过程进行了模拟与数值分析.
细菌视紫红质 数值分析 差异吸收光谱 分子动力学 Different absorption spectrum Bacteriorhodopsin Molecular dynamics Numerical value analysis
