摘要：以造纸黑液木质素为原料,NaOH为活化剂,通过化学活化制备活性炭(AC)。考察了活化温度、活化时间和浸渍比对AC比表面积的影响。采用中心组合设计(Central composite design,CCD),运用响应面法(Responsesurface methodology,RSM)进行工艺参数优化。得出最佳工艺参数:活化温度为751℃,活化时间为57 min,浸渍比为2.06,可制得AC比表面积为1 437.22m2/g。并对模型进行了检验,验证了数学模型的有效性。

摘要：为获得脉冲宽度窄、波形对称性好、输出性能稳定的脉冲激光,设计了一种基于石墨烯量子点与二硫化钼的1064 nm双被动调Q激光器。该激光器采用结构简单的线形腔结构,以808 nm LD为抽运源、Nd∶YVO4为增益介质。分别采用水热法和锂离子-插层法获得了石墨烯量子点溶液与二硫化钼溶液。经旋涂、烘干等工艺制备出可饱和吸收体,作为被动调Q器件。相比于单被动调Q激光器,双被动调Q激光器输出的激光脉冲宽度更窄、脉冲波形对称性更好。当抽运功率为12.9 W时,实验测到的调Q激光脉冲宽度为180 ns,重复频率为1085 kHz,信噪比为44 dB,平均输出功率为595 mW。

摘要：在精密测试与控制场合,常需要稳定压力的供气。然而,采用压力调节阀精度低、响应慢,无法满足高精度供气需求,且难以应对泄漏工况。采用高频响的比例阀,为小体积容腔设计了一个基于模糊比例-积分的高精度恒压控制系统。为验证系统在泄漏工况下的有效性,容腔还连接了一个额外的比例阀,从而开展密闭、恒泄漏、变泄漏三种情况下的系列试验研究。结果表明,所设计的恒压控制系统可适应多种恶劣工况。在大幅变泄漏工况下,10 L、20 L和30 L容腔压力控制的最大稳态误差分别约为610 Pa、550 Pa和490 Pa,所实现的压力控制精度已接近压力传感器自身精度,远大于传统精密减压阀所调控的精度,且响应更快。此外,试验结果也表明所设计的控制器对10~30 L的容腔有较好的适应性。

摘要：D-阿洛酮糖是一种重要的稀少糖,在食品、化妆品和医药等领域都有着广泛的应用价值。目前,工业上生产D-阿洛酮糖以生物酶法为主。由于传统酶法存在步骤烦琐、成本高、产物纯化分离难等缺点,已难以满足工业生产需要。近年来,全细胞合成体系以其低成本、便操作、易分离等特点受到人们的关注。以一种来源于Caballeronia insecticola的D-阿洛酮糖3-差向异构酶(DAEase)为研究对象,实现了在生产安全菌株枯草芽孢杆菌WB800中的高效异源表达,并以D-果糖为底物全细胞催化合成D-阿洛酮糖。为了提高DAEase的表达量,通过设计构建含有不同组成型启动子的重组菌株对其表达进行了优化。并对全细胞反应体系的条件(温度、pH值、金属离子、细胞浓度)进行了优化,探究了不同底物浓度下D-果糖的转化效率。结果表明:启动子PylbP介导下的重组DAEase在枯草芽孢杆菌WB800内具有较高的表达水平,重组DAEase全细胞反应的较适温度为65℃,较适pH值为9.5,较适金属离子为5 mmol/L Mg^(2+)。采用全细胞方法以500 g/L D-果糖为底物制备D-阿洛酮糖,4 h内反应基本达到平衡,转化率为30.06%。研究旨在为D-阿洛酮糖工业规模化生产提供实验基础和理论依据。

摘要：激光光束整形技术在现代激光工业领域具有重要作用,为了克服传统激光光束整形自由曲面构造中存在法向矢量偏差的局限性,文中提出一种正交双向迭代的自由曲面设计方法。该方法基于能量守恒和斯涅尔定律建立光源与目标面的能量映射关系,通过正交方向坐标点迭代获得自由曲面数据点,同时利用相邻坐标点的均值进行曲面法向矢量修正,从而提高自由曲面的构造精度。设计实例表明,准直入射的激光光束经自由曲面整形反射镜,在特定目标区域内可形成高均匀度光斑。进一步从自由曲面的连续性、拟合精度与面形误差三个方面,与传统设计方法进行了详细对比分析。结果表明,所提设计方法得到的激光光束整形自由曲面连续性与平滑度更好,拟合精度更高;且在加工误差允许范围内,目标面的辐照度均匀性更稳定。

摘要：为了解决感知机构对加速度和力信息同时反馈的问题,设计了一种基于3-RPR平面并联机构的六维加速度/力感知机构,推导了解耦算法,分析了解耦精度、灵敏度与结构参数之间的关联。首先,综合运用Angeles特征长度法和Gosselin奇异分析法,绘制了并联机构的奇异曲面;其次,设计了感知机构的结构模型,分别运用Kane方程和静力平衡方程推导了加速度、力解耦算法;然后,基于半闭环思想,构建了加速度误差补偿算法;最后,通过分析并联机构的静刚度矩阵,推导多维传感器灵敏度的定义式,揭示了结构参数对解耦精度和灵敏度的影响规律。实验结果显示,线加速度、角加速度、力及力矩的解耦误差分别小于8.8242×10^(-4),4.2914×10^(-6),0.4461×10^(-6)和8.6297×10^(-6),为感知机构的尺度综合提供理论指导。

摘要：通过避雨盆栽方式,采用二因素裂区试验设计,以菘蓝的叶绿素含量、光合参数、叶内靛蓝与靛玉红含量、根内蛋白、多糖以及(R,S)-告依春含量等为指标,研究水氮互作对菘蓝光合生理及药材质量的影响,为菘蓝的优质栽培提供理论参考。结果表明:水氮互作能显著影响菘蓝的光合生理与药材质量,其中中度淹水与高氮水平(W2N3)的叶绿素含量、正常供水中氮水平(W0N2)的净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)、正常供水低氮水平(W0N1)的胞间二氧化碳浓度(Ci)与轻度淹水中氮水平(W1N2)的蒸腾速率(Tr)为各处理中的最大值,可见中氮N2水平下菘蓝叶片的光合作用和蒸腾作用得到加强;根内的(R,S)-告依春含量在中度淹水高氮水平(W2N3)处理时、多糖含量在轻度淹水中氮水平(W1N2)处理时均最高;中度淹水不施氮(W2N0)处理时根内蛋白含量、根与叶的总氮含量、叶内靛蓝和靛玉红含量均为各处理中的最大值,说明短期的中度淹水使菘蓝体内的次生代谢被激活,使其叶内与根内的活性成分含量增加。

摘要：为明确多孔炉渣沥青混合料作为透水沥青路面结构层材料使用期间发生重金属浸出而污染环境的可能性,本文基于前期研究所得三种粒径炉渣集料用于多孔沥青混合料的最佳方案,针对南京市气温与降雨特征设计了室内模拟实验,研究了不同温度与不同径流冲刷作用下,多孔炉渣沥青混合料中四种重金属(Pb、Zn、Cu和Cr)的浸出行为,重点探讨了径流冲刷作用对重金属浸出行为的影响机制。结果表明,受浸出时间和径流冲刷速率的影响,多孔炉渣沥青混合料中Pb的浸出水平最高,Cu和Cr次之,Zn最低(未检出)。四种重金属的浸出浓度受径流冲刷速率影响显著,Pb、Cr、Cu的浸出浓度均与径流速率呈显著正相关,冲刷速率越大,重金属浸出浓度越高。温度变化对Cu浸出浓度影响显著,浸出浓度随着温度升高而增加。此外,28d模拟实验中各重金属的浸出浓度均低于标准(GB 5084—2021)限值,且满足GB 3838—2002中Ⅲ类地表水质标准,说明南京市海绵城市建设中使用多孔炉渣沥青混合料环境安全性良好。

摘要：头戴显示系统在现代教育、医疗和娱乐等领域具有广泛的应用,离轴反射式头戴显示光学系统是头戴显示系统的一种设计形式,既能满足小型化和结构紧凑的需求,又能实现宽光谱成像,无需校正色差;然而,现有离轴反射式头戴显示光学系统的设计难以满足大出瞳直径和小F数相兼容的要求。针对该问题,提出基于光学自由曲面的离轴两反头戴显示光学系统,实现了大出瞳直径和小F数。该自由曲面头戴显示光学系统分别采用双曲率基面自由曲面和XY多项式自由曲面,出瞳直径为10mm,F数为3.0,视场角为28°,出瞳距大于15mm。该系统的成像性能满足要求且优于现有设计结果。

摘要：从煤炭安全生产形势和传统实验教学环节存在不足入手,引入了虚拟现实技术对矿井虚拟仿真系统的设计与开发,提出了一种基于软件实现的设计方法—利用3D Max进行三维模型建模、贴图和渲染,利用Virtools进行交互设计和整合,提出了开发的流程以及常见问题的解决方案,并以综采工作面仿真系统的开发为研究实例描述了其具体的应用开发过程。最后,实验表明:采用该技术开发的矿井虚拟仿真系统具有真实性、沉浸性、交互性和易实现等特点。