摘要：胆甾相液晶微球是空间结构高度对称的三维光子晶体,能够全方位地选择性反射特定波长的圆偏振光,具有无角度依赖性的光子禁带,作为一种新兴的光学材料在全向激光器、反射式显示和微传感器等领域展现出广阔的应用前景。近年来,毛细管微流控技术的蓬勃发展为连续、可控、高通量地制备结构复杂且分子规则取向的单分散胆甾相液晶微球提供了强有力的支持。本综述重点关注利用毛细管微流控技术制备胆甾相液晶微球的相关研究工作,首先分析了毛细管微流控装置在设计微球结构中的决定性作用,阐明了溶液体系的选择与液晶分子取向间的关系以及边界效应对微球尺寸的影响;随后,从胆甾相液晶微球的光学特性切入,介绍了利用温度、溶剂和光等外界刺激调控螺旋结构自组装的原理和策略以及微球之间独有的“光子交叉通讯”现象;最后,总结了现阶段胆甾相液晶微球的潜在应用方向并讨论了该材料体系未来面临的挑战。

摘要：核电新燃料运输容器长期服役寿命主要受限于填充在壳体中起防震和隔热作用且不可更换的硬质聚氨酯泡沫材料。为评估填充在新燃料运输容器中的硬质聚氨酯泡沫材料的老化寿命,分别在不同温度条件下对硬质聚氨酯泡沫材料进行加速热氧老化试验,定期监测其压缩性能、颜色及微观形貌变化规律,分析其热氧老化行为。根据聚氨酯泡沫材料在不同温度下的压缩强度变化规律,获得聚氨酯泡沫材料在不同温度条件下的老化失效时间,采用阿伦尼乌斯方程外推法预测其在实际服役温度条件下的老化寿命。结果表明,聚氨酯泡沫材料适宜的热氧老化试验温度区间为100~120℃。经微观形貌观察,新燃料运输容器聚氨酯泡沫填充材料在热氧老化试验期间发生泡孔塌陷和泡孔壁破裂的现象,导致压缩强度下降。通过计算分析,在新燃料运输容器设计最高使用温度38℃条件下,预测聚氨酯泡沫材料服役寿命为54 a,能够满足30 a的设计要求。

摘要：本文围绕光纤拉曼放大器的偏振敏感性展开研究,从已有的拉曼放大器传输理论入手,基于拉曼增益系数和偏振相关系数,引入椭圆偏振光的椭圆率角和椭圆长轴方位角评判偏振态变化量,定义了基于拉曼开关增益的偏振相关增益波动系数评判拉曼偏振相关增益,然后分析了在单向泵浦和单芯反馈式结构中应用拉曼放大器前后的输出光偏振态变化情况,得到单芯反馈式结构中的工作光输出偏振态几乎不会发生改变的推论,并设计相关实验予以证明。实验结果证实了在单芯反馈式结构中工作光的输出偏振态基本不受拉曼增益影响,且工作光增益受偏振影响显著低于单向泵浦,即单芯反馈式结构中的拉曼增益对偏振敏感性低,增益更稳定。

摘要：全光纤可测量任意反射面的速度干涉仪,对强动载下的界面运动速度测量具有重要意义。基于传统光纤速度干涉仪的特点,设计了一种新型全光纤速度测量系统。该系统不仅能消除延迟线圈的分布式相位调制噪声,还能得到高条纹对比度的干涉信号。采用偏振分束器替代耦合器,应用琼斯矩阵法分析推导了偏振分束器能够消除系统中的非相干光束原理。振动台表面速度测量的实验结果表明,该系统能得到89.1%条纹对比度的干涉信号,大幅提高系统信号噪声比,并且相比Levin结构的传统干涉仪能抑制延迟光纤线圈的相位噪声超过30 dB。

摘要：锂离子电池是一种能量密度高、安全稳定和使用寿命长的储能器件,已广泛应用于移动电子设备和电动汽车等领域。二氧化钛(TiO_(2))具有无毒害、价格低廉、储量大和化学结构稳定等优点,是一种具有应用前景的负极材料。然而,TiO_(2)的实际应用受限于自身较低电子电导率和锂离子(Li^(+))扩散系数。本文总结了TiO_(2)三种常见晶型的储锂机制(锐钛矿TiO_(2)两相固溶储锂机制、TiO_(2)(B)本征赝电容储锂机制和金红石TiO_(2)电位控制相变过程);针对其电子传导和Li+扩散能力的不足,详细综述了纳米结构维度设计、本征/非本征电子结构调控(元素掺杂、Ti^(3+)自掺杂和高导电材料修饰)和异相结优化改性三方面的研究进展。最后展望了TiO_(2)材料在锂离子电池及其他二次电池领域的发展趋势和应用前景。

摘要：采用脉冲激光沉积技术(PLD)制备了不同比例的Al N-Fe纳米复合薄膜(Al N和Fe摩尔比为3:1;2:1;1:1;1:2),首次研究了其作为锂离子电池负极材料的电化学行为。发现当Al N和Fe的比例为2:1时,复合薄膜具有最佳的电化学性能。在500 m A·g^(-1)电流密度下,Al N-Fe(2:1)经过100次循环充放电后容量仍能保持510 m Ah·g^(-1)。对其电化学反应机理研究发现,在放电过程中,Al N-Fe纳米复合薄膜中的Al N发生分解,Al N-Fe生成Li Al合金和Li_3N。纳米Fe颗粒的引入有效提高Al N的电化学活性;在充电过程中,部分Li_3N与Fe纳米颗粒反应生成了Fe_3N,其余部分Li_3N重新生成Al N。随后的充放电过程由Fe_3N、Al N和Al三者与Li的可逆反应共同参与,保证了Al N-Fe纳米复合薄膜优异的电化学性能。该研究为设计开发新型锂离子电池电极材料提供了一种新的思路。

摘要：针对目前地下综合管廊的安全防控需求,设计研制了一种基于分布式光纤振动传感技术的地下管廊入侵监测系统。系统采用分布式光纤马赫曾德尔-萨格纳克混合干涉结构,结合振动传递装置将井盖开关行为转化成对光缆的振动冲击,再利用一维卷积神经网络算法对振动冲击信号做模式识别,通过监测井盖开关实现对地下管廊人为入侵行为的监测。对所设计的系统进行实地测试,采集1573组扰动数据进行模式识别,模式识别正确率在99%以上,识别实时性高,表明该系统能够满足地下综合管廊实际应用的需求,有利于拓展光纤传感技术在地下管廊领域的应用。

摘要：采用金相显微镜和扫描电镜对在碱性介质中发生泄漏的不锈钢旋塞阀进行了宏微观形貌和金相组织分析;并采用光电直读光谱仪、EDS、红外碳硫分析仪和NHO分析仪对旋塞阀材质和表面沉积物进行了系统的表征分析。结果表明旋塞阀的失效模式为腐蚀磨损和磨粒磨损。阀门塞子材质与设计规定不符以及塞子材料抗腐蚀性能降低是旋塞阀泄漏的主要原因。提出了解决问题的相应对策,为防止类似事故的再次发生提供了技术依据。

摘要：基于时分复用(TDM)原理,提出了一种新型的用于多点速度测试的全光纤干涉系统,通过同一个冲击靶面的测速实验验证方案的可行性。该系统通过在原有全光纤速度干涉仪(AFVI)的探测端口引入光纤耦合器和延迟线,由于延时的存在,被测点干涉信号之间在时间上存在相同的延时,利用时分复用原理,能够实现以往需要多套速度干涉仪才能实现的对测试靶面的多点测试功能。通过对同一个测试自由面上的两点进行测试,得到了具有一定时延的相似干涉条纹,而且延迟的时间与光纤延迟线对应。实验验证了系统设计的正确性。

摘要：根据轻气炮冲击波速度测试实验的特点与需求,提出一种新型可适用于强冲击实验的全光纤非接触速度测量技术:设计大孔径双胶合透镜组取代传统自聚焦透镜作为光收发装置,以提高系统回光抗偏转能力;应用全反棱镜改变传统测试光路,保证光探头的重复使用,以适应弹道测试系统的需求;引入直流检测端,为干涉条纹的信号处理和系统内触发提供便利。利用该方法在轻气炮速度测速试验中测量轻气弹飞行速度,其测量结果与经验值吻合。该新型冲击波速度测量技术实现了对被测体较长时间段的速度测试,其设备结构简单、灵敏度高、适应性强,可广泛应用于各领域。