1 大连理工大学建设工程学部, 大连 116024
2 河北科技师范学院城市建设学院, 秦皇岛 066004
3 秦皇岛市质量技术监督检验所, 秦皇岛 066004
以粒化高炉矿渣为主要材料, 在碱性电石渣激发作用下, 制备了一种矿渣-电石渣基地质聚合物。通过XRD、SEM、EDS、FTIR、TG-DSC等微观测试技术, 对矿渣-电石渣基地质聚合物的性能及作用机制进行了分析, 同时对地质聚合物进行了重金属浸出测试。结果表明: 当外掺电石渣质量分数为14%、水胶比为0.34时, 矿渣-电石渣基地质聚合物在4 d常温养护、32 h蒸汽养护环境下抗压强度达到31.8 MPa; 地质聚合物的水化产物主要为水化硅铝酸钙、水化碳铝酸钙和少量钙钒石晶体; 浸出液中重金属浓度均满足国家毒性控制标准, 说明了地质聚合物的安全性; 电石渣对矿渣碱激发作用效果良好。
矿渣 电石渣 地质聚合物 碱激发 蒸汽养护 微观组成 重金属浸出 作用机制 slag carbide slag geopolymer alkali activation steam curing microscopic composition heavy metal leaching action mechanism
杨天利 1,2,3杨晶 1,2,4,*周王哲 1,2,3李雪鹏 1,2,4[ ... ]彭钦军 1,2,4
1 中国科学院 理化技术研究所 固体激光重点实验室，北京 100190
2 中国科学院 理化技术研究所 功能晶体与激光技术重点实验室，北京 100190
3 中国科学院大学，北京 100049
4 齐鲁中科光物理与工程技术研究院，济南 250000
高功率、高重复频率纳秒脉冲激光广泛应用于激光切割、激光焊接等领域。随着激光重复频率的提升，特别是高于50 kHz时，单个周期有限的时间内难以积累足够的上能级粒子，调Q脉冲的稳定性成为了激光器设计的难点。当前主要采用主振荡器的功率放大器（MOPA）方案，直接振荡获得兼具高功率、高重复频率及高光束质量的纳秒脉冲激光还比较困难。通过对激光动力学过程的仿真模拟，定量分析了高重复频率调Q过程中脉冲强度稳定性与泵浦速率的关系，并利用负透镜使振荡器工作在具有较大基模体积的热近非稳区，实现了Nd:YAG声光调Q激光振荡器在高重复频率、高功率、高光束质量三方面的均衡设计。首次利用侧泵模块实现了100 kHz高功率高光束质量纳秒脉冲激光的直接振荡产生，脉冲强度的离散系数仅为0.041，激光输出功率超过142 W，脉冲宽度为165 ns，光束质量因子M2为1.5。
激光振荡器 高重复频率 声光调Q 纳秒 高光束质量 laser oscillator high repetition rate acousto-optic Q-switched nanosecond high beam quality 强激光与粒子束
2023, 35(7): 071006
强激光与粒子束
2023, 35(6): 064001
1 1.上海交通大学 金属基复合材料国家重点实验室, 上海 200240
2 2.上海绘兰材料科技有限公司, 上海 201507
3 3.上海交通大学 化学化工学院, 上海 200240
石墨相氮化碳(g-C3N4)具有独特的二维平面结构和半导体能带结构, 广泛应用于光催化。但其又存在光生电子空穴对复合过快、可见光利用效率低、在水中分散性差等问题, 阻碍了其实际应用。本研究以海藻酸钠制备的水凝胶为基体, 通过与负载银纳米颗粒(AgNPs)的g-C3N4复合, 提升光生电子-空穴的分离效率, 同时解决催化剂在水中的分散性问题, 改善其光催化性能。首先, 采用热聚合法合成g-C3N4, 结合超声的高能量使其剥离成纳米片; 然后采用溶液法在g-C3N4表面原位生成银纳米颗粒, 制备得到负载银纳米颗粒的g-C3N4(Ag@C3N4); 最后以海藻酸钠(SA)为前驱体通过钙离子交联的方法得到负载有Ag@C3N4的水凝胶(SA/Ag@C3N4)。通过不同手段表征SA/Ag@C3N4的形貌、微观结构和相组成; 以甲基橙为模型物, SA/Ag@C3N4的光催化降解速率是Ag@C3N4的2.5倍。通过光致发光谱、时间分辨光致发光谱、电子顺磁共振波谱等表征手段对材料的催化机理进行探究。结果显示, 体系中银纳米颗粒表面等离子体共振效应与海藻酸钠水凝胶的多孔结构及传质通道发挥协同效应, 促进了光催化性能的提升。
氮化碳 银纳米颗粒 海藻酸钠 水凝胶 光催化 carbon nitride silver nanoparticles sodium alginate hydrogel photocatalysis
河北科技大学信息科学与工程学院，河北石家庄050000
针对阵列信号处理中传统信源个数估计方法如基于Akaike 信息论准则方法(AIC)、最小描述长度准则方法(MDL)等特征值分解类算法计算量大，且在小快拍数、低信噪比时性能下降甚至无法正确估计的问题，提出了一种基于子空间分析的快速信源个数估计方法。该算法首先利用多级维纳滤波器(MWF)对信号进行快速的子空间估计，然后计算阵列信号协方差在子空间匹配滤波器中的投影值，通过分析其正交性来估计信源个数。研究结果表明，该算法不但在小快拍数、低信噪比时相较于传统特征值分解类算法具有更优异的性能，并且计算量大大降低。
阵列信号处理 信源个数估计 子空间估计 多级维纳滤波 空间匹配滤波器 array signal processing source number estimation subspace estimation Multi-stage Wiener Filter(MWF) spatial matched filter 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(4): 366
强激光与粒子束
2022, 34(8): 081004
Author Affiliations
Abstract
1 Qingdao Benzo Chemical Company Limited, Qingdao 266300, P. R. China
2 Institute of Life Sciences, Chongqing Medical University, Chongqing 400016, P. R. China
3 Institute of Materials Science and Technology, Analytical & Testing Center, Sichuan University, Chengdu 610065, P. R. China
4 State Key Laboratory of Polymer Materials Engineering, (Sichuan University), Chengdu 610065, P. R. China
5 School of Mechanical Engineering, Research Center of Analytical Instrumentation, Sichuan University, Chengdu 610065, P. R. China
Tissue engineering has become a hot issue for skin wound healing because it can be used as an alternative treatment to traditional grafts. Nanofibrous films have been widely used due to their excellent properties. In this work, an organic/inorganic composite poly(arylene sulfide sulfone)/ZnO/graphene oxide (PASS/ZnO/GO) nanofibrous film was fabricated with the ZnO nanoparticles blending in an electrospun solution and post-treated with the GO deposition. The optimal PASS/ZnO/GO nanofibrous film was prepared by 2% ZnO nanoparticles, 3.0 g/mL PASS electrospun solution, and 1% GO dispersion solution. The morphology, hydrophilicity, mechanical property, and cytotoxicity of the PASS/ZnO/GO nanofibrous film were characterized by using scanning electron microscopy, transmission electron microscope, water contact angle, tensile testing, and a Live/Dead cell staining kit. It is founded that the PASS/ZnO/GO nanofibrous film has outstanding mechanical properties and no cytotoxicity. Furthermore, the PASS/ZnO/GO nanofibrous film exhibits excellent antibacterial activity to both Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Above all, this high mechanical property in the non-toxic and antibacterial nanofibrous film will have excellent application prospects in skin wound dressing.
Graphene oxide electrospinning antibacterial skin wound dressing. Journal of Innovative Optical Health Sciences
2022, 15(2): 2250007
1 中国科学院 理化技术研究所 固体激光重点实验室, 北京 100190
2 中国科学院 理化技术研究所 功能晶体与激光技术重点实验室, 北京 100190
3 中国科学院大学, 北京 100049
研究了脉宽对于中红外脉冲激光带内损伤碲镉汞（HgCdTe）材料阈值的影响，使用一维自洽模型对激光辐照HgCdTe材料程中的载流子数密度，载流子对数目流，载流子对能流，载流子温度和材料晶格温度等相关参数进行仿真计算。仿真结果表明，波长2.85 μm，脉宽30 ps～10 ns单脉冲激光带内辐照HgCdTe材料的损伤阈值为200～500 mJ/cm2。其中，300 ps～3 ns脉冲激光的损伤阈值相近，均为200 mJ/cm2且低于其他脉宽激光的损伤阈值。搭建实验光路并进行相关实验验证仿真模型的正确性。实验发现，波长2.85 μm、脉宽300 ps的单脉冲激光带内辐照HgCdTe材料的损伤阈值在200 mJ/cm2左右。相同条件下，10 ns单脉冲激光带内辐照HgCdTe材料的损伤阈值约474 mJ/cm2。百皮秒脉冲激光对HgCdTe材料的损伤过程结合了热击穿和光学击穿效应，其独特的毁伤机理加剧了材料的损伤。
激光辐照半导体 碲镉汞 损伤阈值 自洽模型 百皮秒脉冲激光 laser radiation semiconductor HgCdTe damage threshold self-consistent model hundred-picosecond pulsed laser 强激光与粒子束
2022, 34(1): 011009
河北科技大学 信息科学与工程学院，河北 石家庄 050000
为了解决航空无线电导航服务频段附近的脉冲干扰影响接收机工作的问题，并进一步提高全球导航卫星系统(GNSS)中的脉冲干扰抑制能力，提出了基于小波包变换及变换域最小均方根算法(TRLMS)来抑制脉冲干扰。通过最佳小波函数分解，跟踪定位脉冲干扰所处频带，并采用TRLMS自适应滤波技术取代常规小波包固定阈值方法对干扰进行抑制。仿真实验结果表明，所提方法相比其他的干扰抑制均方根误差更小，解决了有用信号丢失的问题，具有更好的干扰抑制性能。
小波包变换 脉冲干扰抑制 接收机 干扰定位 变换域最小均方根算法(TRLMS) wavelet packet transform pulse interference suppression receiver jamming location TRansform domain Least Mean Square(TRLMS) 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(5): 858
河北科技大学 信息科学与工程学院，河北 石家庄 050000
全球卫星导航系统(GNSS)接收机在高速运动状态下时，干扰来向的快速变化会导致阵列抗干扰算法性能下降，为此，提出一种基于功率估计的抗干扰零陷展宽算法。根据特征值将采样协方差矩阵划分为信号子空间与噪声子空间，通过子空间投影确立信号导向矢量与功率的线性关系；利用线性关系估计干扰功率，并根据零陷展宽需求重新设定干扰区域内的信号功率；最后，以干扰区域内功率的估计值为基础重构干扰加噪声协方差矩阵，求解阵列权矢量。仿真表明，相比其他零陷展宽算法，所提算法在相同展宽下具有更深的零陷，阵列输出信干噪比也有所提升。
子空间估计 协方差矩阵重构 功率估计 零陷展宽 subspace estimation covariance matrix reconstruction power estimation null widening 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(5): 838
