摘要：连续变量纠缠态光场是实现量子计算、量子通信和量子精密测量的重要量子资源。轨道角动量复用是增加量子通信信道容量的一种有效方式。我们利用铯原子系综中的四波混频过程制备了轨道角动量复用的连续变量纠缠态光场,并实验证明携带l=1,2阶轨道角动量的EPR纠缠态光场可以获得与l=0模式的EPR纠缠态光场相同的纠缠度。此外,我们采用高斯量子失谐表征了携带l=0,1,2阶轨道角动量光场的量子关联,并研究了其在损耗信道中的演化。结果表明轨道角动量复用光场的高斯量子关联在损耗环境中具有鲁棒性。研究结果为利用轨道角动量复用的连续变量纠缠态光场实现高信道容量量子通信提供了参考。

摘要：燃料质量浓度分布在一定程度上影响混合气体的燃烧效率,能使燃气充分混合的同轴射流、旋片同轴、轴切结合、切向旋流等典型混合模式在航空发动机、燃气轮机及火箭发动机等先进燃烧技术应用中较为常见。因此,设计了甲烷/空气部分预混的燃烧实验装置,较为系统地实验研究了旋流数和轴向流速对混合气体在约束空间燃烧室内燃烧特性的影响。结果表明:对于有中心射流的混合结构,燃气轴向流速较低时产生黄色火焰,增大轴向流速,黄色火焰转为蓝色湍流火焰,且温度分布趋于均匀;纯切向旋流燃烧器的掺混效果较好,受燃气轴向流速的影响小,火焰结构稳定,均为蓝色火焰,温度轴/径向分布均匀且趋势一致,同当量比下燃烧产物中的污染物体积分数最小。

摘要：为实现锶原子光钟的空间应用,采用永磁体塞曼减速器,可有效规避塔状线圈造成的高功耗和体积占比大的问题,利于光钟的空间化发展。基于永磁体构建锶光钟的环状和柱状塞曼减速器,在减速原理、磁场构建和样品研制方面各有优劣,利用多普勒测速法可对两种减速器的减速效率进行测量,可将两种减速器的减速分布曲线累计分布后对比。实验结果表明:两种永磁体塞曼减速器都达到一定减速效果,但环状永磁体塞曼减速器在体积和减速效果上,相较单x方向的柱状永磁体塞曼减速器,体积减少了60%,重量减少了80%,减速效果部分区域效率高一倍,因此优势更为显著。进一步采用环状永磁体塞曼减速器俘获锶原子的三种同位素,完成了小型化锶原子光钟的一级俘获,满足零功耗、体积小的紧凑化光钟设计需求。

摘要：在楔横轧机轧制过程中,为了实现对大质量、大尺寸轴类零件的灵活抓取与大范围的稳定转运作业,设计了一种新型楔横轧上料机器人。该机器人分别利用六连杆机构和四连杆机构实现机身的两次升降运动和水平摆动,并基于拉紧机构和回转关节实现夹钳的开闭和翻转,从而完成对大尺寸轴类零件的转运。首先,依据机构运动原理简图,结合大尺寸轴类零件带来的重载抓取和转运要求,进行了机器人三维虚拟样机设计;然后,采用D-H参数法推导了机器人运动学的正逆解,通过Robotics Toolbox建立了机器人的运动仿真模型,并基于蒙特卡洛法规划了机器人的工作空间;最后,利用ADAMS对机器人虚拟样机进行了动力学仿真分析,获得了各驱动部件及关键杆件上各铰接点的受力和力矩变化曲线。研究结果表明:机器人末端夹钳的水平移动范围为-889 mm~1172 mm,纵向移动范围为1548 mm~2551 mm,证明机器人末端夹钳可灵活抓取物料,并可完成大范围的稳定转运;该结果可为超大型轴类楔横轧制设备的自动化上料提供一种解决方案。

摘要：根据鱼类侧线系统的仿生学原理研制了一种具有二维矢量性的微电子机械系统(MEMS)尾流探测传感器,解决了现有的人工侧线传感器大多只能检测一维流场的问题。这种尾流探测传感器的核心敏感元件(纤毛十字梁结构)采用MEMS技术制备,通过在十字梁上布置压敏电阻组成惠斯通电桥将尾流信号转化成电压信号。基于侧线管道神经丘的压力梯度感知机制,运用有限元分析软件设计了仿鱼类侧线管道的导流封装帽。通过模拟尾流环境对传感器样品进行灵敏度和矢量性测试。结果表明,传感器的灵敏度为107 mV·(m/s)^(-1),检测阈值为0.3 m/s。此外,矢量性测试结果验证了MEMS尾流探测传感器具有矢量性。这种尾流探测传感器可以应用于水下无人潜航器的尾流探测跟踪,这将对海洋勘测具有重要意义。

摘要：研制了一种基于电阻型表面电材料氧化铟锡(ITO)的柔性透明电磁超材料吸波器,中间介质层选用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)组合而成,谐振结构和底层反射板由ITO构成。设计的超材料吸波器的吸波率峰值可达0.999,吸波率约为0.9时的频段能够完全覆盖Ku到U波段,相对带宽为136%。同时超材料吸波器会表现出极化不敏感性以及宽角度入射的吸收特性。结合软件仿真与实验结果,利用电场分布图、谐振层结构特性和叠加结构吸收特性对吸收机理进行了分析,表明电阻膜的稳定阻抗实现了电磁波能量的强欧姆损耗,其中上、下层电阻膜结构分别作用在高频段和低频段,二者相互叠加实现了高效的宽频吸收性能。该吸波器在高温环境透明射频器件领域和常规电磁防护方面有潜在应用价值。

摘要：通过分析无缝金属复合管三辊斜轧复合工艺原理与凝练关键工艺因素,基于Python语言和ABAQUS二次开发功能搭建了专用数值模拟系统,实现了参数化建模并开展了数值模拟研究。结果表明,45/316L复合管三辊斜轧复合过程中经历正圆形-三角形-正圆形变形过程,螺旋前进过程中通过交替进行直径减小与壁厚减薄实现周向均匀变形,基于数值模拟开展试验研究。在轧制温度1200℃,轧制速度450 r·min^(-1),目标外径为Φ60 mm时,成功制备壁厚分布均匀的45/316L复合管,拉剪断口位于45碳钢基体侧,证明复合界面实现冶金结合。

摘要：基于先进的微电子机械系统(MEMS)关键技术,研制了一种使用倒装焊技术将电容式微机械超声换能器(CMUT)与柔性印刷电路板(PCB)键合在一起的16×16阵元曲面阵列。为了研发高密度和高一致性的CMUT柱面阵列,设计了CMUT曲面阵列的工艺流程,并进行了制作,制备的CMUT中心频率为3 MHz。然后,对CMUT阵元进行了测试,测试结果表明,电容变化量基本为40~50 pF,且CMUT阵元的收发性能良好。将制作好的CMUT与柔性PCB进行键合,并对其进行划片,再采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)填充沟槽,最后粘在曲面模具上溅射金属上电极,制得CMUT曲面阵列。该阵列可在特定方向上弯曲,且曲面阵列的CMUT阵元一致性良好。下一步研究将使曲面阵能够以行列寻址的方式进行发射接收,减少阵元电极的接线数目。

摘要：以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚四氢呋喃二醇(PTMG)、聚氧化丙烯三元醇(PPG-3)、1,4-丁二醇(BDO)和2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)等为原料,采用预聚体法制备了星型水性聚氨酯(SWPU)。采用傅里叶变换红外光谱仪和核磁共振氢谱仪验证了SWPU的合成。凝胶渗透色谱测试结果表明:PPG-3的加入提高了SWPU的相对分子质量;随着PPG-3含量的增加,SWPU胶膜的接触角增大,耐水性和力学性能显著提高。当PPG-3含量为3%(摩尔分数)时,SWPU数均分子量为4440g/mol,具有优异的稳定性,制备的胶膜综合性能最佳,其接触角为64.1°,吸水率为10.3%,拉伸强度为52.7MPa,断裂伸长率为444%。通过热重分析仪和动态热机械分析仪测试胶膜的热性能,结果表明PPG-3的加入有利于提高SWPU的热稳定性和玻璃化转变温度。

摘要：以野生灰灰菜菜籽为原料,在单因素试验基础上,利用响应面法对超声辅助提取灰灰菜籽油的工艺进行优化,并将最优工艺与传统溶剂浸出工艺对比。结果表明:超声辅助野生灰灰菜籽油的最佳提取工艺为料液比1∶24(g/mL)、超声时间1.6 h、超声温度61℃、超声功率280 W,在此条件下,灰灰菜籽油的得率为9.12%,与模型预测值9.16%相近;最优工艺与传统溶剂浸出工艺相比,大大提高了灰灰菜籽油得率。