飞秒激光得益于其精准、微创等优势被广泛应用于屈光疾病的治疗。在飞秒激光屈光手术中，光学系统的数值孔径是影响手术效果的重要参数。本研究旨在探讨数值孔径对飞秒激光角膜基质切削质量的影响规律，以帮助临床医生更好地选择合适的手术参数。选用0.16、0.30、0.80三种数值孔径进行离体动物角膜的飞秒激光切削实验，并通过气泡尺寸与凋亡细胞比例评估激光切削质量与基质细胞损伤程度。实验结果显示：气泡体积随着数值孔径的增大而减小，高数值孔径下切割更易实现基质层的分离；上述三种数值孔径下的基质细胞损伤比例分别为9.4%、4.9%和1.0%，基质细胞的损伤比例随着数值孔径的增大而明显下降。因此，增大数值孔径有助于提高飞秒激光角膜基质切削的安全性。

Ferroelectric nanocapacitors have attracted intensive research interest due to their novel functionalities and potential application in nanodevices. However, due to the lack of knowledge of domain evolution in isolated nanocapacitors, precise manipulation of topological domain switching in the nanocapacitor is still a challenge. Here, we report unique bubble and cylindrical domains in the well-ordered BiFeO₃ nanocapacitor array. The transformation of bubble, cylindrical and mono domains in isolated ferroelectric nanocapacitor has been demonstrated via scanning probe microscopy (SPM). The bubble domain can be erased to mono domain or written to cylindrical domain and mono domain by positive and negative voltage, respectively. Additionally, the domain evolution rules, which are mainly affected by the depolarization field, have been observed in the nanocapacitors with different domain structures. This work will be helpful in understanding the domain evolution in ferroelectric nanocapacitors and providing guidance on the manipulation of nanoscale topological domains.

艳洲电站大桥位于艳洲枢纽工程新建船闸、电站及泄水闸拟建坝址上, 根据工程建设进度安排, 对该桥予以拆除。艳洲电站大桥为双曲拱桥, 桥梁全长180.0 m, 桥面宽8 m, 其地处彭山旅游风景区, 周边有多处名胜古迹、企业厂房, 环境复杂, 与紧临既有电站大坝最近处为8 m, 与电站大坝箱梁桥紧接并共用一个桥台。限于现场作业条件, 最终决定采用爆破拆除工艺。为确保整个桥体可靠倒塌且解体充分、钢筋混凝土分离, 采取抛掷爆破装药炸碎拱肋、拱柱、连梁等构件, 单耗为1.2~1.5 kg/m3。采用加强松动爆破炸毁桥墩, 最大单墩药量为480 kg, 按照左重右轻的原则, 使整桥似骨牌式向右岸方向倒塌。采用孔内延时孔外接力传爆网路, 即孔内雷管采取MS12段, 孔外工业电子雷管并联, 起爆顺序为由左岸向右逐跨、墩起爆, 保证桥体平稳逐跨有序垂直塌落, 且不会对左岸桥台形成挤压冲击。通过在靠近左岸电站、滚水坝沿线100 m水下, 预先敷设漏气PVC, 用空压机向管内打压形成气泡帷幕, 有效减小水击波超压, 从而降低了爆破振动和水击波对周边建(构)筑物的影响。

水下爆炸当量和深度估计是全面禁止核试验条约(CTBT)国际监测系统(IMS)水声监测的一项重要任务。为有效估计海域内爆炸事件的当量和深度, 在使用气泡脉动周期半经验公式的基础上, 综合利用水下爆炸气泡脉动第一次、第二次周期比值与气泡半径、深度的关系信息, 估计了近、远场的水下爆炸当量和深度, 对不同当量、爆炸深度的近场水下爆炸分析结果为: 100 g TNT、7 m爆炸深度条件下, 估计当量均值约118 g、估计深度均值约7.96 m; 100 g TNT、25 m爆炸深度条件下, 估计当量均值约76 g, 估计深度均值约21.4 m; 1 kg TNT、50 m爆炸深度条件下, 估计当量均值约1.23 kg、估计深度均值约44 m。上述分析结果表明: 采用的联合估计方法对深度的估计要比对当量的估计更为准确。进一步分析可知: 对于50 m爆炸深度、100 g TNT小当量的爆炸信号来说, 该方法未能给出估计结果, 这表明该方法估计水下爆炸当量是在爆炸深度上受限的。最后对IMS水声台站记录的远场水下爆炸事件进行了分析, 其当量、深度估计结果与参考文献一致, 这说明该方法同样适应于对远场爆炸信号的估计。

为了探究不同尺寸结构与气泡的相互作用机理, 开展了2.5 g TNT在边长为20 cm、40 cm和70 cm固支方板底部15 cm处起爆的水下爆炸实验, 通过观察实验高速录像以及传感器测得的压力数据结果得到: 板的尺寸过小时, 气泡在膨胀过程中会与空气接触, 使得气泡脉动过程终止。为进一步探究爆炸气泡与目标尺寸的匹配关系, 采用Abaqus软件中的CEL算法, 固支方板以拉格朗日网格建立, 其余部分以欧拉网格建立, 对近场水下爆炸气泡的动力学行为以及压力数据进行数值模拟, 通过将仿真结果与实验拍摄到的气泡现象与测得的压力时程曲线做对比验证了仿真方法的可行性。以爆炸深度除以最大气泡半径为比深度, 以板的边长除以最大气泡半径为边长, 接着开展了板边长为0.455到3.182倍最大理论气泡半径、爆距为0.455到1.136倍最大理论气泡半径的系列仿真。仿真结果表明: 随着板尺寸的减小, 气泡越容易提前溃散; 以无量纲板尺寸和无量纲爆深为变量给出能否形成一个完成气泡脉动的分界函数; 爆距与板尺寸距离分界线越近, 气泡脉动结束时间越早。

采用光学偏光显微镜、扫描电镜-X射线能谱仪、气泡分析质谱仪分析了气泡内壁沉积物的形貌、化学组成和气泡内气体的成分，推断出气泡产生的位置和原因: 熔窑碹顶所用新型节能硅砖中含有SiC，在升温过程中局部发生破碎产生碎砖渣，在加入碎玻璃和配合料前碎砖渣掉入熔窑，随玻璃液移动到工作部末端，与玻璃液反应形成气泡。最后，提出解决气泡缺陷的方案，应用效果良好。

采用中红外(MIR)光谱技术研究玻璃镜片气泡结构，发现气泡结构的红外吸收模式主要为νasO=C=O-一维。采用变温中红外(MIR)光谱进一步研究了气泡结构的热稳定性，发现在303～393 K范围内的主要官能团(νH-O-H-一维、νasO=C=O-一维和δO=C=O-一维)的吸收频率及强度发生变化。采用二维MIR光谱深入研究了主要官能团(νH-O-H-二维、νasO=C=O-二维、δH-O-H-二维、νsO=C=O-二维、δO=C=O-二维)对热的敏感程度及变化快慢，发现玻璃镜片气泡结构红外吸收模式主要集中在3 420～3 380 cm-1、2 365～2 335 cm-1、1 660～1 630 cm-1、1 350～1 330 cm-1及680～660 cm-15个频率区间，在这5个区间内展现出不同的光谱性能。本工作拓展了三级MIR光谱(包括MIR光谱、变温MIR光谱和二维MIR光谱)研究在重要的光学产品(如玻璃镜片)中气泡结构及热变性的范围。

在实际舰船尾流激光探测过程中，激光探测系统与目标气泡层之间会存在杂质(气泡群、悬浮粒子)，导致气泡回波信号信噪比降低。为了提高实际舰船尾流探测的信噪比，采用蒙特卡洛方法，仿真模拟了不同气泡层特性遮挡的情况，通过改变遮挡气泡层的厚度、数密度来探究其对目标气泡回波特性的影响，仿真得到: 当遮挡气泡层存在时，回波信号会明显降低，且降低趋势随着遮挡气泡层厚度和数密度的增加而更为剧烈。搭建了实验室条件下的模拟舰船尾流激光探测系统，对不同气泡层特性遮挡的情况进行了验证，得到了遮挡效应会随着气泡层的厚度、数密度增大而不断变强的变化规律。对测试数据进行归一化处理，实现了仿真与实验的相互验证，可为舰船尾流激光探测工程化提供支撑。

基于废液晶玻璃原料设计了一种新型耐热硼硅玻璃，针对所制耐热玻璃澄清困难，导致玻璃气泡含量多的问题，借助玻璃配合料高温视像研究方法，研究了CeO2、NaCl、Na2SO4、SnO2四种澄清剂对耐热玻璃澄清质量的影响。实验通过高温视像系统对玻璃液澄清过程进行观测，结果表明：在1 600 ℃熔化温度下，NaCl和Na2SO4作为单一澄清剂的添加量分别为0.50%(质量分数)、0.20%(质量分数)时，达到最佳澄清效果；CeO2、SnO2分别与NaNO3复合作为复合澄清剂的添加量为0.40%(质量分数)CeO2+2.60%(质量分数)NaNO3、0.40%(质量分数)SnO2+2.40%(质量分数)NaNO3时，达到最佳澄清效果；玻璃熔体泡沫开始回落时间分别为22、10、20、28 min；开始回落温度分别为1 110、1 050、1 103、1 143 ℃；在最佳保温时长下，采用0.50%(质量分数)NaCl澄清效果最佳。

受仙人掌锥形刺和长嘴鸟喙单向运输液滴现象的启发，利用纳秒激光烧蚀技术，在钛片表面上制备了一种简便有效的液滴和水下气泡操控平台——超亲水不对称双轨（SHADR）。利用静态各向异性结构产生的拉普拉斯压力梯度，SHADR不仅可以实现液滴的自发单向运输，还可以实现水下气泡的单向运输。定量研究了单轨道宽度、分支角等结构参数对液滴和水下气泡运输性能的影响，并对简化的力学模型进行了分析。这种功能表面不仅操作简便，而且适用性广，可以应用于微流体和界面科学等领域。