魏平平 1,2韩超 1,2,*
作者单位
摘要
1 安徽工程大学电气工程学院,安徽 芜湖 241000
2 安徽工程大学高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室,安徽 芜湖 241000
以双向误差扩散算法为基础,通过分析图像振幅分布与生成全息图的关系,建立了全息图误差补偿模型,提出了一种新的纯相位全息图生成方法。首先通过误差扩散模型,计算出复振幅全息图与振幅置1的纯相位全息图的误差,通过对该误差进行误差扩散生成新的纯相位全息图。利用新的纯相位全息图与复振幅全息图计算新的误差,进行第二次的误差扩散,得到最终的纯相位全息图。采用定性和定量的指标来评价仿真成像质量,仿真及光学实验结果表明,改进后的方法能够有效提升再现像的质量,为纯相位全息图制作提供一种新的方法。
全息 全息显示 误差扩散 纯相位全息图 
光学学报
2024, 44(8): 0809001
作者单位
摘要
南京工业大学 化工学院,南京 211816
测定汽化溶剂在固相吸附剂晶内扩散系数是重要的吸附参数,传统实验教学滞后于“解决复杂问题能力”的培养要求。该文以“气相扩散系数测定实验”为对象,将其拓展为“汽化溶剂在MOF(HKUST-1型)多孔材料晶内扩散系数测定实验装置设计与实现”,它结合气相色谱仪FID检测器原理和零长柱法测定晶内扩散系数的原理,提出实验设计方案、实验测量法和数据拟合法,并对零长柱法(ZLC)做了MATLAB软件模拟计算,拟合实验数据与文献报道值接近。该实验在学生操作过程中,实验系统由学生根据实验原理自助搭建,将实验原理、吸附材料装填、数据采集和测量、数据分析和报告撰写融为一体,践行新工科人才培养理念,提高人才培养目标的达成度。
吸附分离 零长柱法 晶内扩散系数 MOF adsorption separation zero length column intracrystalline diffusion MOF 
实验科学与技术
2024, 22(1): 127
作者单位
摘要
1 山东理工大学电气与电子工程学院,山东 淄博,255049
2 澳谱特科技(上海)有限公司,上海,201109
利用退偏振动态光散射法测量棒状纳米颗粒尺寸时,计算过程中通常使用指数拟合算法,但该算法受初始值的影响较大,选取的初值不同拟合结果也不同。为解决该问题,提出利用Tikhonov正则化算法对退偏振动态光散射实验获得的垂直偏振和水平偏振自相关函数进行反演,从而得到平移和旋转衰减线宽,再计算得出平移扩散系数和旋转扩散系数,进而拟合得到纳米棒的长度和直径。搭建了退偏振动态光散射实验装置,对三种金纳米棒样品进行了退偏振动态光散射测量。实验结果表明,经过修正去掉吸附层后,金纳米棒的长度和直径测量值与透射电子显微镜(TEM)测量值相比,其偏差在8%以内,这表明修正后的测量结果与TEM的测量结果一致性较好。
退偏振动态光散射 金纳米棒 平移扩散系数 旋转扩散系数 多分散性 
光学学报
2024, 44(4): 0412002
郭子路 1,2,3王文娟 1,4,**曲会丹 1范柳燕 1[ ... ]陆卫 1,2,3,4,***
作者单位
摘要
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
2 中国科学院大学,北京 100049
3 上海科技大学 物质科学与技术学院,上海 201210
4 上海量子科学研究中心,上海 201315
5 复旦大学 应用表面物理国家重点实验室和物理学系,上海 200438
InP基InGaAs/InP雪崩光电二极管(APD)对近红外光具有高敏感度,使其成为微弱信号和单光子探测的理想光电器件。然而随着先进器件结构越来越复杂,厚度尺寸从量子点到几微米不等,性能越来越受材料中晶格缺陷的影响和工艺条件的制约。采用固态源分子束外延(MBE)技术分别在As和P气氛保护下对InP衬底进行脱氧处理并外延生长晶格匹配的In0.53Ga0.47As薄膜和APD结构材料。实验结果表明,As脱氧在MBE材料质量方面比P脱氧具有明显的优势,可获得陡直明锐的异质结界面,降低载流子浓度,提高霍尔迁移率,延长少子寿命,并抑制器件中点缺陷或杂质缺陷引起的暗电流。因此,As脱氧可以有效提高MBE材料的质量,这项工作优化了InP衬底InGaAs/InP外延生长参数和器件制造条件。
分子束外延 P/As切换 异质界面扩散 铟镓砷/磷化铟雪崩光电二极管 molecular beam epitaxy P/As exchange heterointerface diffusion InGaAs/InP APD 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 63
作者单位
摘要
1 1.中国石油大学(华东) 新能源学院, 青岛266580
2 2.山东能源集团有限公司新能源事业部, 济宁 273500
3 3.西安交通大学 材料科学与工程学院, 西安 710049
气体扩散层(GDL)是质子交换膜燃料电池(PEMFCs)的关键部件之一, 成本占燃料电池膜电极的40%~50%。开发低成本、高性能的GDL生产工艺, 可以降低燃料电池成本, 推动燃料电池商业化进程。本研究以纤维素棉布为原料, 通过铁基化合物的催化石墨化作用, 在较低温度(1500 ℃)下生成了一种高导电、高孔隙率的柔性生物质碳布。碳布由相互连接的微米级碳纤维组成, 形成了丰富的孔道, 其孔隙率为76.93%。经过铁基化合物催化, 碳纤维的表面原位生成了大量碳纳米管团簇, 增加了碳布的导电性, 使其平面电阻率降低至34 mΩ·cm, 垂直电阻率在 2 MPa压力下降低至2.8 mΩ·cm, 性能达到商业碳布的标准。生物质碳布作为气体扩散层的燃料电池在0.7 A·cm-2电流密度处功率密度达到0.4 W·cm-2, 超过了相同催化剂(Pt)负载量的商业碳布(0.34 W·cm-2)的电池功率密度。本研究制备的生物质碳布制备简单、价格低廉、性能优秀, 为开发低成本、高性能气体扩散层提供了新的思路。
生物质 碳布 碳纳米管 气体扩散层 燃料电池 biomass carbon cloth carbon nanotube gas diffusion layer fuel cell 
无机材料学报
2023, 38(11): 1316
作者单位
摘要
海军勤务学院,天津 300450
海洋环境下,温度和干湿循环等复杂因素会加速混凝土中氯离子的传输过程,从而引发混凝土结构的耐久性失效破坏。因此,加强对该特殊腐蚀环境下混凝土耐久性评价的研究具有重要意义。目前,通常采用单一指标(氯离子扩散系数)量化环境因素对混凝土耐久性的影响,不能综合反映环境因素对氯离子传输过程的影响。基于Fick第二定律的控制方程,从扩散通量入手,推导出进入混凝土氯离子总量(累计氯离子含量)的解析解;基于累计氯离子含量,综合考虑温度、干湿循环 2个典型的海洋环境因素,建立了混凝土氯离子渗透性量化指标“l值”,构建了混凝土耐久性综合评价方法,分析了温度、干湿循环等环境因素对混凝土l值的影响;揭示了28-d表观氯离子扩散系数D28与月平均温度的最大值Tmax以及龄期系数m与年温差ΔTy之间的线性关系,从而建立了综合考虑干湿循环和温度影响的混凝土氯离子渗透性量化指标的简化计算公式,该公式物理意义明确、参数便于获取,适用于评价温度、干湿循环等复杂环境因素对混凝土氯离子渗透性的影响。
海洋环境 干湿循环 混凝土耐久性 扩散通量 氯离子 marine environment dry-wet cycles concrete durability diffusion flux chloride 
硅酸盐学报
2023, 51(11): 2846
作者单位
摘要
1 集美大学轮机工程学院,福建 厦门 361021山东交通学院船舶与港口工程学院,山东 威海 264209
2 上海海洋大学工程学院,上海 201306
3 浙江省海岸带环境与资源研究重点实验室,西湖大学,杭州 310030
4 烟台铁中宝钢铁加工有限公司,山东 烟台 264006
5 山东交通学院船舶与港口工程学院,山东 威海 264209
固体浮力材料具有密度低和抗压强度高等性能,是载人/无人深潜器一种重要材料。固体浮力材料在高压下空心玻璃微珠会逐步发生破坏,导致吸水率增加,从而降低潜水器的正浮力,进而影响到载人/无人深潜器的安全性和使用性。浮力材料的吸水率与应力之间存在耦合关系,对浮力材料吸水率的计算造成了困难。本研究以同心球壳单胞为研究对象,通过添加子程序,采用有限元数值分析吸水过程。研究了不同厚度点、不同时间时浮力材料的体应力、吸水率、吸水扩散系数的分布、变化和相互关系;发现吸水率与体应力、扩算系数与体应力存在线性关系。将有限元分析结果与实验数据进行比较,有限元计算结果与实验数据吻合较好,验证了简化模型的有效性。文章可为全海深固体浮力材料设计和应用提供理论指导。
浮力材料 扩散系数 吸水率 体应力 有限元分析 buoyancy materials diffusion coefficient water absorption rate bulk stress finite element analysis 
硅酸盐学报
2023, 51(11): 2824
作者单位
摘要
1 中南大学土木工程学院,长沙 410075高速铁路建造技术国家工程研究中心,长沙 410075
2 山东中建城市发展有限公司,济南 250014
3 东南沿海铁路福建有限责任公司,福州 350013
4 中国铁路南昌局集团有限公司,南昌 330002
盐雾湿润-干燥循环作用下,处于潮汐区、浪溅区、大气区等近海地区的海工混凝土耐久性加速劣化,内部钢筋锈蚀风险增高。考虑配合比、干湿比和暴露时间等参数影响,基于盐雾湿润-干燥循环试验,结合分层磨粉-电位滴定的测试方法,对近海环境水泥基材料中氯离子扩散规律展开研究。结果表明:盐雾湿润-干燥循环作用下,砂浆内氯离子的沉积与传输主要受干湿比、水胶比和暴露时间等影响,其中,水胶比的影响最为显著,干湿比对其影响较小。氯离子峰值浓度Cmax与有效扩散系数Deff随着砂浆水胶比的增大而增加。提高粉煤灰掺量、增加干湿循环次数后,Cmax呈现典型先增高后降低的趋势。随着暴露时间的延长,Deff减小;随着粉煤灰掺量的增加,Deff先增后减。选用较低水胶比混凝土,引入粉煤灰可有效延缓氯离子的侵蚀速率,进而提升结构的耐久性能。
近海地区 干湿循环 氯离子传输 有效扩散系数 耐久性 offshore wet-dry cycle chloride transport effective diffusion coefficient durability 
硅酸盐学报
2023, 51(11): 2805
作者单位
摘要
北京理工大学 光电学院 光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
超透镜作为一种可在亚波长尺度灵活调控光场的人工微结构, 近年来在光学成像领域受到了广泛关注。在超透镜成像系统设计中, 通常只根据焦距和工作波长设计超透镜, 而不考虑成像过程, 这往往导致整个系统成像质量不佳。为提升成像质量, 文章通过将超透镜参数设计和图像恢复算法两个过程同时纳入成像系统的设计过程, 提出了一种联合优化方法来实现基于超透镜的高分辨率成像。方法不仅对超透镜参数进行了相应的优化以获得比较理想的点扩散函数, 还实现了2倍于输入图片分辨率的高质量图像重建。
超透镜 点扩散函数 图像处理 成像 metalens point diffusion function image processing imaging 
光学技术
2023, 49(4): 385
郑彧 1,2,*童亚琦 1,2李辉 1,2张微 1,2[ ... ]王震 1,2
作者单位
摘要
1 北京中材人工晶体研究院有限公司,北京100018
2 中材人工晶体研究院有限公司,北京100018
采用丝网印刷工艺在PMNPT弛豫铁电单晶晶片表面涂覆了中温及高温两种银浆,通过快速烧结工艺分别在650和850 ℃条件下制备了银电极。采用扫描电子显微镜观察银电极表面及金属晶体界面的微观结构,采用能谱分析了界面的元素分布情况。银电极厚度为几十微米,呈多孔结构,与晶体结合良好。经过烧结后,晶体中的Pb、Nb、Ti等原子向银电极发生了迁移,而高温银浆烧结后在界面形成几微米厚的过渡层,晶体中原子向电极中的迁移大幅度减少。不同晶向的PMNPT晶片在高温下向银电极扩散过程中具有很强的晶面效应,[110]方向晶体中Pb、Nb、Ti原子向电极中的扩散程度小于[100]方向晶体。
弛豫铁电单晶 Ag电极 金属晶体界面 原子扩散 PMNPT PMNPT relaxor ferroelectric single crystal Ag electrode metalcrystal interface atomic diffusion 
人工晶体学报
2023, 52(12): 2167

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