摘要：以毕奥一萨伐尔定律为基础，推导了一种圆鞍形线圈在空间任意点处的磁场分布表达式，优化了一种线圈结构，证明了圆鞍形线圈可以产生一定区域的稳恒磁场，并定量地给出了线圈内部磁场的空间分布情况。所设计线圈产生的磁场中，1%均匀度的磁场均匀区占轴上区域的28％，0．1％均匀度的磁场均匀区占轴上区域的10％；在1mA的电流下，单圈线圈最大磁场补偿值为15nT，相对偏差量不超过0．14nT，验证了所推导表达式的正确性，为多维磁场补偿系统设计与研究提供了理论依据和参考。

摘要：以一款稳定度为2×10-6/min串联补偿型透射电子显微镜物镜恒流源为例,研究其原理设计,建立系统传递函数,通过讨论各影响因素与相对电流变化之间的关系,分析了恒流源的内部因素和外部因素对电流稳定度的影响,得到直接影响因素是基准电压的稳定性、采样电阻的变化及放大器自身参数的变化,间接影响因素是调整管的自身参数变化、放大环节的电压增益变化、主回路输入电压的波动、负载电阻的变化,为开展恒流源的高稳定度设计提供了理论依据。

摘要：推导了电子枪中各电极之间的类平行板电容公式,根据电场叠加原理和点电荷场强公式推导了加入加速极前后电子枪的电场分布解析式,并针对轴上关键区域的电场用Matlab进行了仿真分析,结果显示对于阴极半径0.5 mm,阳极内半径5 mm、外半径30 mm,两极间距110 mm的结构,在无加速极时只会在阴极表面1.9mm范围内产生大于1 V/mm的强电场,其他位置几乎都为零;加入加速极后轴上电场会急剧增大到原来的几百倍,且加速极数目越多,轴上电场越大,并且加入3个电极时可以形成相对最均匀的电场,说明了电子枪设计加速极的原因和必要性,为电子枪结构的设计提供了一定理论依据.

摘要：为提高200 k V级透射电子显微镜的性能,满足其分辨率优于0.25 nm的性能指标,要求配备最高输出电压为200 k V、稳定度优于2×10-6/min的高稳定度高压电源。通过研究影响高压电源稳定度的直接因素,为高稳定度高压电源的研制提供了理论参考依据。分析了该款高压电源主电路原理和设计要点。建立了电源闭环稳压系统的数学模型,分析了系统频率特性,系统的良好增益裕度为电源的正常运行提供了保障。结合研制经验提出了改善高压电源整机性能的措施。

摘要：在透射电子显微镜相机的研制中,针对SONY行间转移面阵CCD ICX285AL图像传感器,设计了一款基于CPLD的面阵CCD驱动电路。以Altera公司的CPLD芯片EPM570T100作为时序发生器产生CCD驱动信号和相关双采样控制信号,并搭建了驱动器电路和直流偏压电路。在QuartusⅡ13.1开发环境下利用Verilog HDL语言编程,并利用Model Sim SE 10.1进行仿真测试。实验结果表明,以CPLD为核心的驱动电路能够产生符合CCD要求的驱动脉冲和偏置电压,可稳定地输出CCD视频信号。

摘要：分析了透射电子显微镜电磁透镜稳流电源的基本原理,认为基准电阻的稳定性决定透镜电源的稳定度.然后通过重点分析基准电阻的设计要求及特点,探究了电阻的温度系数、制造误差、热噪声电压和热电势效应等对电源稳定度的影响,最后提出了基准电阻的选择与设计方法以及降低温度影响的有效措施.这些措施在实际应用中得到了验证,如此设计基准电阻可以满足透镜稳流电源的要求.

摘要：通过芳香族化合物的碳-氢键活化与选择氧化,可以将廉价芳香烃类原料转化为高附加值含氧产品,因此,该反应在基础研究和工业生产中均受到广泛关注.传统的苯乙酮生产工艺存在毒性底物使用、催化剂回收困难、反应条件苛刻以及产物收率低等问题.通过大量的研究探索,科研人员进一步改进其生产工艺,利用环烷酸钴作为均相催化剂,实现了无溶剂条件下分子氧直接选择氧化乙苯生成苯乙酮.相比均相催化,多相催化在催化剂回收和产物分离方面具有优势,更适合工业化生产.因此,开发用于乙苯选择氧化制苯乙酮的高效稳定多相催化体系非常重要,但具有较大挑战.本文采用原位配体保护的水热合成法将钴配合物(钴-二乙烯三胺)封装在Y型分子筛中,并经进一步焙烧去除配体成功制得Co@Y分子筛催化剂.在无溶剂、无添加剂的条件下,单位点Co作为Co@Y分子筛催化剂的活性位点可催化乙苯选择氧化生成苯乙酮.X射线粉末衍射、透射电镜、紫外可见光吸收光谱和固体核磁共振谱等结果表明,该单位点Co(Co^(2+))通过与骨架氧原子作用稳定限域在Y型分子筛中.为明确Co@Y分子筛催化剂中单位点Co在乙苯氧化反应中所起的重要作用,本文还对比了不同后合成方法所制备的Y分子筛(Co/Y,Co-Y)催化剂及工业环烷酸钴催化剂的催化性能.结果表明,在相同反应条件下,Co@Y分子筛催化剂表现出最高的催化性能,也说明在乙苯氧化反应过程中Co@Y分子筛催化剂的单位点Co有别于上述其他催化剂的活性位点.此外,在Co@Y催化剂热过滤实验中未检测出Co物种浸出,表明Co@Y分子筛催化乙苯氧化反应为多相催化过程,并且在多次循环测试后,Co@Y催化剂结构和反应活性均未发生明显变化.这两项实验均表明Co@Y催化剂具有高稳定性.值得注意的是,在乙苯氧化反应过程中观察到自加速现象,为此进行了对比实验(添加苯甲醛或1-苯乙醇的对比实验)和反应动力学分析.结果表明,痕量苯甲醛或1-苯乙醇的加入会显著改变Co@Y催化剂在乙苯氧化反应中的催化行为,痕量苯甲醛的加入可将反应表观活化能从69.7降至53.7 kJ/mol.本文也通过第一性原理密度泛函理论(DFT)计算系统研究了Co@Y分子筛催化剂单位点Co处乙苯选择氧化反应机理及反应过程中自加速现象产生的原因.DFT计算结果结合上述对比实验和反应动力学分析结果表明,加入痕量苯甲醛或者1-苯乙醇后部分乙苯会直接氧化生成苯乙酮,而非通过乙苯→1-苯乙醇→苯乙酮的途径生成苯乙酮.DFT计算结果也阐明反应过程中自加速现象的产生源于单位点Co处活性氧物种(O^(*))的生成.该活性氧物种在乙苯、苯甲醛和1-苯乙醇的氧化途径中均能自发生成,并且该物种类似“引发剂”促使后续更多链式反应的发生,在乙苯氧化反应过程中具有非常重要的作用.综上所述,本文为理解芳香族化合物碳-氢键选择氧化实验现象与催化作用机制提供了有益见解,可为理性设计开发更高效的催化剂提供新思路.