摘要：·OH在众多领域中具有非常重要的作用,在国际上引起了广泛关注,而大气压等离子体射流由于不需要真空、装置简单易于携带,且具有高浓度活性粒子、高电子温度、低射流温度等优点,具有极强的应用前景,成为气体放电领域的重要研究课题。特别是如何诱导等离子体射流中·OH的产生已成为等离子体射流领域一个新的研究热点。国外率先报道了将水蒸汽以一定的比例混入等离子体射流工作气体中以诱导产生大量·OH的研究,然而当含水量较高时,射流会剧烈摆动,放电变得十分不均匀、不稳定。为此,本文设计了一种大气压双环电极氩气等离子体射流诱导水产生·OH的装置,通过引入超声雾化装置增加等离子体羽周围的湿度以提高·OH含量,重点研究了不同电压、流量下诱导水生成OH(A2Σ+)的生成规律;利用发射光谱法测试了装置产生·OH的含量;并利用810.41和811.48nm这两条Ar原子光谱线,计算了等离子体羽中的电子温度。结果表明等离子体羽可以诱导周围的水产生·OH,且随电压从20kV增大到28kV时,OH(A2Σ+)的产量逐渐增大;而当氩气流量从100L·h-1增大到200L·h-1时,·OH产量随着流量的增大而增大,但是当氩气流量从200L·h-1增大到600L·h-1时,·OH产量随着流量的增大而不断减小。OH(A2Σ+)的产量和电子温度变化趋势完全一致,证明了·OH的产量主要受电子温度的影响。

摘要：聚酰亚胺具有良好的机械性能、耐热性能和耐低温性能,因而具有广泛的应用。为提高聚酰亚胺薄膜材料的表面性能,利用自行设计的大气压Ar微等离子体射流对聚酰亚胺薄膜材料进行了表面改性实验。实验研究了Ar微等离子体射流对聚酰亚胺薄膜材料的亲水性和表面能随处理时间的变化规律。测量了处理后的聚酰亚胺薄膜材料在空气中放置时的处理效果的变化情况。研究结果表明,随着处理时间的增加,聚酰亚胺薄膜的水接触角逐渐降低,而表面能逐渐增加,并且处理后的材料在空气中放置时会出现老化效应。采用原子力显微镜观察了改性前后的表面形貌,发现处理后的聚酰亚胺薄膜的表面更加粗糙,同时质量也有所减少。

摘要：海底隧道三孔并行是基于隧道施工技术及使用功能性要求设计的。目前对单孔及双孔海底隧道渗流场研究较多,但对三孔并行海底隧道渗流场研究较少,且对由单孔变为多孔隧道之间的泄压规律少有研究。依托青岛胶州湾海底隧道工程,采用FLAC 3D对三孔并行隧道涌水量及隧道之间泄压作用进行分析。计算结果表明:(1)三孔并行隧道之间的涌水量与渗透系数和隧道面积比存在线性关系;(2)由于隧道间的泄压作用,三孔并行隧道孔隙水压力分布在0~300 kPa范围内的分布形式与单孔不同,主隧道内侧的泄压作用比外侧明显,距离中间隧道越远泄压作用越小;(3)泄压作用的存在使得主隧道最大孔隙水压力方向相对单孔发生偏转约30°,角度随面积比增大而增大,随间距增大而减小;(4)最大孔隙水压力梯度位置在距主隧道圆心2倍半径范围内偏离轴线约30°,在3~7倍半径范围内回到中间隧道轴线处。

摘要：为了满足对较微弱光信号高精度的检测要求,在详细分析了硅光二极管光电检测电路的线性响应及噪声特性的基础上,提出了对相关器件选型和电路设计形式的基本要求,并以硅光二极管探测器件DET36A及低噪声、高精度运放芯片ICL7650为例设计测试了一种可方便嵌入应用于微弱光环境下的光电检测电路。经过实验测试表明,在0.1～10 Lux低照度弱光照射下,该电路具有较好的低噪声输出特性和良好的线性响应。

摘要：设计了快速检测挥发性有机物的便携式光离子化检测器。该检测器使用真空紫外灯作为电离光源,以STM32F103RCT6作为微控制器,完成了光电离室、紫外灯驱动电路、信号检测电路和USB充电电路等模块的设计。同时可显示温度和湿度参数,并具有WiFi传输功能。使用0~200 ppm(1 ppm=10^(-6))异丁烯气体对该检测器进行定标验证,实验证明该检测器具有良好的重复性,拟合度达到0.99762,稳定性为2.72%,检测限达到2.2 ppm,响应时间为8~10 s,能够满足VOCs的快速和便携式检测。

摘要：文中设计了光离子化检测器,利用Simion8.1软件进行了不同极板电压、极板间距以及载气入气口直径下的静电场仿真,在尽可能小的气室体积内设计出了结构更加优异的电离室,同时通过仿真分析降低了大量试验时间与成本。通过仿真与分析,得到了极板电压与带电粒子收集效率的关系,确定了175 V的极板电压以及收集板与极板间距为6 mm,入气口直径为6 mm。在系统实验阶段,对通入气体的流速做了优化,测试中气体流速为200 mL/min;对0~273 ppm的异丁烯气体进行检测,系统响应与气体浓度间成良好的线性关系,拟合优度为0.986 61,在不同时间段检测系统具有良好的稳定性和可重复性。

摘要：光离子化检测器(photoionization detector,PID)中需要微电流检测电路模块,而传统的跨阻式微电流检测电路稳定性差,测量范围小,设计成本高,且整体结构较为复杂。采用对数放大器LOG112与微处理器STM32F103VCT6相结合,设计一种宽范围对数式微电流检测电路。通过TINA-9软件仿真,所设计对数前置放大电路应用于500 pA^8 nA的微电流检测,误差低于1%。搭建实验系统,将所设计检测电路检测结果与直接用商用皮安表(吉利时6485型)搭建的检测系统实验结果对比,2种测量方法具有较高的重复性,且整个检测系统线性度良好,拟合优度达到0.987。利用所设计系统与购置的空气检测仪在相同环境下分别测试同种浓度的异丁烯气体,发现所设计系统响应时间更快,准确度更高。实验测得系统响应时间小于6 s,系统短期重复性约为±1.37%,长期测试的重复性约为±2.28%。实验结果表明,所设计宽范围对数式微电流检测电路能够应用于光离子化检测器中。

摘要：文中设计一种可用于光离子化检测器的微弱电流信号检测电路。分析了前置放大电路中反馈电阻和反馈电容的选择,对比了跨阻式和T型电阻反馈网络两种前置放大电路结构的输出端噪声大小,设计了能够消除输入端共模电压干扰,并可有效消除环境温差等外界干扰影响的差分输入前置放大电路。所设计微电流检测系统还包括二阶有源低通滤波器、次级电压放大电路及运放双极性供电电源电路。搭建了微电流发生电路测试所设计检测电路,输出电压与输入电流呈现良好的线性关系。将所设计微电流检测电路应用于光离子化检测平台,通入异丁烯气体进行测试,发现在异丁烯浓度为0~178.5 ppm范围内,输出电压与气体浓度间成良好的线性关系,拟合优度为0.983。通过测试酒精和丙酮挥发物证明,该系统可以推广到用于其他挥发性有机物检测。

摘要：文章重点阐述了学科交叉融合背景下光学工程研究生培养策略,包括完善多学科交叉融合的光学工程科研平台、构建基于学院-科研团队模式的光学工程研究生培养组织形式、制定课程与项目混合模式的光学工程研究生培养方案、构建学术带头人领衔下的研究生导师团队、建立基于需求理论的激励机制。

摘要：基于煤质分析、冶金、水质检测等众多领域对激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的需求,本研究设计了一台基于激光诱导击穿光谱原理的紧凑型快速检测装置,其具有良好的稳定性和较高的激光能量(0~100 mJ),可进行全自动化谱线对比与筛选,从而实现多样品、多元素的LIBS快速检测。在参数优化的基础上,利用该装置对7个钢样所含的硅元素与碳元素进行了检测分析。实验结果表明,当延迟时间为1μs、离焦量为0 mm、激光能量为60 mJ时,可以获得最佳的硅、碳特征光谱数据。在最优实验条件下,对7个样品进行定量分析,利用内标法建立硅、碳元素的定标拟合曲线,其相关系数分别为0.986和0.999,相对强度比的相对标准误差不超过5%,预测值与实际值偏差较小。研究结果验证了该仪器具有良好的分析性能,对多元素检测、可移动式LIBS仪器的发展具有参考意义。