一、适于瞬态喇曼光谱测量的一种三级光谱仪的原理设计(论文文献综述)
刘亦伦[1](2021)在《基于石墨烯硅基电荷耦合器件阵列的读出电路系统设计》文中认为传感器技术作为人类观察世界的主要工具,一直以来都是全世界科研人员关注的重点。高性能的图像传感器在科研、生活、生产等方方面面都有着举足轻重的作用。但是,现存的商用硅基探测器或多或少存在一些问题,如探测信号较弱,探测范围较窄,读出电路噪声过大等。如何提高硅基光电探测器的性能,是目前学界亟待解决的问题。石墨烯(Graphene)的零带隙能带结构,以及其优异的光学电学、力学等特性受到了科研界的广泛关注。它易于被转移到硅等半导体基底上,和硅基光电器件进行耦合,并显着的提升器件性能和表现。基于这些优势,本文进行了以下几个研究:1.参与设计了基于石墨烯/二氧化硅/硅结构的电荷耦合器件阵列(FE-CCD Array),通过测试器件的各项参数,研究器件的工作原理。本器件利用石墨烯的场效应特点对器件进行调控,实现了电荷耦合像素阵列的线阵级信号读取,并通过不同激光下的测试,拓宽了传统硅基CCD的探测波长范围至近红外波段(375-980nm)。2.基于FE-CCD阵列器件设计了高质量、低噪声、高速的读出电路设计,并通过仿真和测试的手段对该电路进行表征。其中,主要设计了三阶的跨阻放大电路、巴特沃斯低通滤波电路和差分式相关双采样电路,该电路可将输出电流完成10倍放大和有效的降噪。3.基于FE-CCD阵列器件及读出电路设计搭建了1х10像素阵列的成像系统,并完成可见光下的成像实验。由于FE-CCD阵列器件的像素内积分效应,成像结果具有饱和度高,边缘清晰,成像时间短的特点,具有极高的应用前景和商业价值。
贾宇杰[2](2021)在《基于TDLAS的高温高压高浓环境下气体温度测量仿真研究》文中提出与传统温度检测手段相比,可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术不会干扰到待测温度场,也能较为快速地响应温度变化,且非接触式的测温在被测对象极高温或极低温的情况下不会损毁测量设备,具备可以测量多种信息等优点,在温度和浓度测量上表现出极大的应用前景。本文以可调谐半导体激光吸收光谱技术为基本原理,以水分子谱线为研究对象,对气体在高温高压和高浓度下直接吸收法的温度计算方法进行了研究。首先建立了红外光谱吸收模型,并通过仿真以水分子谱线为例分析了高温高压高浓条件下的谱线形状特点,指出高温高压高浓条件下的温度计算需要解决的问题。为了解决谱线叠加情况下高温测量谱线选择问题,对合并谱线测温方法进行研究。通过仿真解释了干扰谱线对主谱线的影响,介绍了合并谱线测温方法的原理,并给出谱线筛选的条件,对筛选出的四组谱线进行双谱线测温法与合并谱线测温法测温性能对比,验证了6808cm-1与7195cm-1附近谱线组两种方法的高温测量能力,并模拟7179cm-1与7182cm-1分别使用两种方法实际计算积分吸收度,得到合并谱线测温方法最大误差为4.2%,优于双线测温法。为了解决高压高浓条件下的基线提取问题,对一种基于吸收模型的基线迭代算法进行研究。首先介绍了迭代算法的基本原理,然后通过对理想状态下TDLAS测量系统的模拟,实现了算法在仿真情况下的验证,为检验该算法在真实测量系统中的有效性,搭建了7179.75 cm-1和7182.95 cm-1为主谱线的测量系统,验证了该方法对基线的修正效果,并分析了整个测量系统的总不确定度,温度为5.39%,浓度为8.25%。最后总结了论文的创新点与不足之处,计划了后续的理论研究方向和接下来的实验计划。
黄莹[3](2021)在《溶剂热法制备高比表面积氮化碳及其对盐酸四环素的光降解性能研究》文中认为四环素类抗生素的滥用已经成为了亟待解决的环境污染问题,利用半导体光催化技术将其降解是一种利用清洁能源、去除效率高且污染物光解矿化彻底的方法。在种类繁多的催化剂中,g-C3N4(石墨相氮化碳)因为其具有合适的能带结构、无重金属组分、可利用可见光、低成本等优点成为了研究热点。然而,g-C3N4在溶剂热法制备过程中常采用乙腈和二甲基亚砜等有毒溶剂,在光催化过程中仍存在如光生电子-空穴复合严重、量子效率低、对可见光的利用率低等缺点。针对上述问题,本文从g-C3N4形貌调控角度出发,分别设计了以水、乙醇为溶剂与反应物的新型绿色合成路线,通过溶剂热法制备了两种高比表面积且具有独特结构的g-C3N4光催化剂,研究了加热时间对g-C3N4催化剂的形貌结构、光电性质与催化性能的影响。对催化剂进行结构表征分析,以盐酸四环素为目标污染物,考察了g-C3N4在模拟太阳光下对盐酸四环素的光催化活性与稳定性。(1)以三聚氰胺为原料,水为溶剂与反应物,采用溶剂热法制备高比表面积g-C3N4,研究了该反应体系中加热时间对g-C3N4的形貌结构、光电性质与催化性能的影响。研究结果表明,加热时间是影响溶剂热法制备g-C3N4形貌结构的关键因素,加热时间过短会导致水解反应与自组装的过程不完全,g-C3N4表面结构聚集成块状;加热时间过长会导致三聚氰胺完全水解生成三聚氰酸无法进行自组装,影响前驱体的形成。加热时间为18 h的g-C3N4(DM18)具有高比表面积(33.5 m2·g-1)和高光吸收性能,其特有的密集气泡状结构有利于光线在催化剂内部的折射,有效抑制光生电子-空穴的复合。光催化降解盐酸四环素实验结果表明,DM18在2 h内对盐酸四环素的降解率达到61%,在本反应体系采用溶剂热法制备的DMx催化剂中光催化活性最高。活性基团捕获实验表明,·O2-和h+是DM18与BCN的光催化降解过程中起到主要作用的活性基团。(2)以三聚氰胺与三聚氯氰为原料,乙醇为溶剂与反应物,采用溶剂热法制备多孔结构的高比表面氮化碳(CCMx)。不同加热时间导致催化剂的形貌结构、光电性质与催化性能发生改变,加热时间为18 h的g-C3N4(CCM18)比表面积为107.4 m2·g-1,具有独特的多孔片层网纱状结构。光催化降解盐酸四环素实验结果表明,CCMx系列中所有的催化剂对盐酸四环素的降解能力均高于BCN,CCM18在2 h内对于盐酸四环素的降解率达到了82%,远超BCN与DM18。循环实验结果表明,CCM18作为光催化剂的材料结构稳定性好。活性基团捕获实验表明CCM18的光催化降解污染物机理与以水为溶剂制备的DM18不同,主要起作用的活性基团是·O2-与·OH。
章燕辉[4](2021)在《李志超教授学术成长经历及其贡献》文中研究表明李志超(1935—2020)先生长期从事科技史的研究与教学工作,是当代着名科技史家,中国科学技术大学科技史与科技考古研究的开拓者。李先生1935年出生于内蒙古开鲁县,1960年毕业于北京大学物理系,并留校任教。1974年调入中国科学技术大学物理系,教授光学、光谱学并领导高级物理实验课;1975年进入《梦溪笔谈》译注组,从而开始进行科技史研究。1980年与陈光共同建立自然科学史研究室,1981年晋升为副教授,1983年与结构中心多位老师共同成立科技考古协会,1988年晋升为教授。曾任中国科学技术大学自然科学史研究室常务副主任、第四届中国科学技术史学会常务理事会理事等职位。就学术研究而言,李先生长期致力于科技史研究,在天文学史、古代仪器复原、中国科学思想以及科技古汉语等方面做了很多创造性的工作,取得了一系列研究成果。对科技古汉语的重新释读是其中很多重要成果的基础,也是李先生科技史研究最令人印象深刻的特色。李先生发表科技史相关论文几十篇,参与撰写或者编撰的着作10余部。代表性成果有刻漏精度模拟实验、机发论等。刻漏精度模拟实验证明了中国古代相关计时技术世界第一;关于机发论的研究认为中国古代对于事物运动变化的控制机理有独特的认识,在中国传统哲学思想中体现得尤为鲜明。在中国科大科技史学科的早期发展中,李先生承担学术组织工作,为学科的创立和初期发展做出了重要贡献,为科技史界培养了一批专业人才,带着学科团队取得了一系列的研究成果。同时李先生也是中国科学技术大学科技考古学科和全国科技考古协会的发起人和组织者之一,为科技考古专业在中国科学技术大学率先发展起来做出自己的贡献。
侯福荣[5](2021)在《超声在酶促降解几丁质过程中的作用研究》文中指出几丁质是地球上含量第二丰富的天然生物多糖,但由于其强大的分子间/内氢键网络,使其具有高度有序的晶体结构,分子量大、溶解性差,很大程度上限制了它的应用。已有研究发现,几丁质经过降解后可降低其结晶度和分子量,提高其比表面积,使其具有良好的吸附能力,扩大其应用范围。目前,降解几丁质的方法有化学法、物理法和酶法,其中,超声与酶结合的方法可以加速酶促反应速率,实现大分子的有效降解。因此,为了获得一种降解几丁质的有效方法,扩大几丁质的应用范围,本研究将超声应用于几丁质的酶促降解过程中,通过探索超声对酶促降解效率、对几丁质酶分子、对几丁质降解产物结构和功能特性的影响,以及从降解产物应用的角度(降解产物对刚果红的吸附能力和吸附特性)说明超声在其中所发挥的作用。本文的主要研究内容如下:(1)超声对几丁质的酶促降解效率的影响通过探索不同超声条件对几丁质的酶促降解率的影响,发现在一定的条件下,超声有利于几丁质的酶促反应。在反应温度为50℃条件下,超声强度为25 W/m L,处理前35 min内有利于酶促反应的进行,并在20 min酶解效率达到最大(38.72%),比未超声增加了27.93%;当超声强度和超声时间进一步增加,超声所发挥的促进作用逐渐减弱,甚至低于对照组酶解效率。几丁质的酶促反应速率常数随着温度从20℃升高到50℃而逐渐增大,当温度继续升高时,反应速率常数开始下降,声酶解反应的速率常数甚至低于酶解,说明超声不改变几丁质酶的最适反应温度。在相同条件下,声酶解反应的活化能(Activation energy,Ea)、焓变(Enthalpy changes,ΔH)和熵变(Entropy change,ΔS)均低于酶解反应,说明超声提高酶与底物的碰撞频率,从而提高产物转化效率。与酶解反应相比,声酶解反应使几丁质降解产物的粘度分子量(Viscosity-average molecular weight,Mv)从247.78k Da降低到92.98 k Da,但是单纯的超声处理则对其Mv几乎无影响,说明超声主要通过促进酶促反应提高几丁质降解效率。(2)超声对几丁质酶性质和结构的影响利用不同超声条件处理几丁质酶,分析超声对几丁质酶活性的影响,发现在一定条件下,超声有利于几丁质酶的活化。当以25 W/m L的超声强度处理20 min时(25℃),几丁质酶的酶活性比未处理时提高了19.17%(从1.22 U增加到1.45U)。经过超声处理后几丁质酶的最大反应速率Vmax增加了10.91%,米氏常数Km降低了11.84%,说明超声提高了几丁质酶与底物之间的亲和力。几丁质酶对大多数金属离子不敏感,且超声处理不影响几丁质酶对大多数金属离子(Mn2+和Mg2+除外)的耐受性。超声改变了几丁质酶二级结构组成的含量(α-螺旋和β-转角含量下降,β-折叠和无规卷曲含量增加),使几丁质酶表面的色氨酸数量减少。利用原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM)力谱技术,分析超声对几丁质酶与几丁质之间结合力的影响进一步说明超声在酶解过程中对几丁质酶的影响。通过统计几丁质酶与几丁质之间典型力-距离曲线,发现在0.3μm/s的拉伸速率下,超声处理几丁质酶20 min后可使几丁质酶与几丁质之间的结合力从未处理时的71±12 p N增加到105±23 p N。随着超声处理几丁质酶时间的增加,几丁质酶与几丁质之间的结合力逐渐增加,并与几丁质酶的活性呈现相似的变化趋势,从而验证了在酶动力学中得出的超声作用增强酶与底物之间结合力的结论。(3)超声在几丁质声酶解过程中对产物结构和功能性质的影响利用不同手段分析酶解和声酶解对几丁质降解产物的结构特性、理化特性和流变特性的影响。酶解后几丁质的颗粒变小,超声则可以加速破坏几丁质的晶体结构,使几丁质酶更易发挥其降解作用,因此酶解和声酶解产物的结晶度、微晶尺寸以及晶格面的d间距降低,但并未引起几丁质基本结构的变化。几丁质酶或超声不会造成几丁质产生较大程度的脱乙酰,但可显着降低几丁质的粒径(D4,3从未处理的301.80μm分别减小到酶解后以及声酶解后的175.40μm和128.60μm)。根据热力学性质分析,由于酶解和声酶解后几丁质分子量降低,因此使其热稳定性降低(最高热分解温度和熔化热降低)。在低剪切速率下,随着剪切速率的增加,酶解和声酶解不影响几丁质的剪切变稀现象,不改变其流体类型及弹性凝胶特性。(4)声酶解对几丁质吸附刚果红的影响将酶解和声酶解后的几丁质样品作为刚果红吸附剂,分析酶解和声酶解对几丁质吸附能力的影响。随着刚果红浓度从100 mg/L增加到300 mg/L(几丁质用量恒定),或者随着几丁质用量从1 mg增加到2 mg(刚果红浓度一定)时,几丁质对刚果红的去除率均逐渐增加,且酶解和声酶解产物对刚果红表现出更高的吸附能力和去除效率。Langmuir等温吸附模型及伪二级动力学模型是相对最适合描述几丁质吸附刚果红过程的模型,表现为单层吸热且易于发生的物理吸附过程。酶解和声酶解使几丁质具有更大的比表面积和更高的孔隙率,有利于刚果红的扩散和填充,提高了几丁质的吸附能力,但并不影响其吸附特性,为几丁质降解产物的应用提供了一定研究基础。
刘飞[6](2020)在《胺基两相吸收剂捕集二氧化碳机理研究》文中研究表明化学吸收法是现阶段烟气二氧化碳(CO2)捕集较为成熟的技术路线之一,传统有机胺(如一乙醇胺,30%MEA)吸收剂再生能耗较高,是限制该技术工业应用的主要瓶颈。两相吸收剂具有大幅度降低再生能耗的潜力,有希望成为新一代CO2捕集溶剂。现有两相吸收剂大多是基于亲脂胺混合、单一胺中添加物理溶剂,存在亲脂胺挥发性大、粘度高、CO2吸收容量小、分相条件不明等问题。本文对基于烷醇胺/烷醇胺、混合胺与物理溶剂混合的新型两相吸收剂进行筛选和优化,探索其CO2反应机理、分相机理及分相动力学,研究两相吸收剂的CO2捕集性能、反应动力学、挥发性、吸收系统水平衡与胺排放特性等。本文对基于烷醇胺混合的两相吸收剂50%N,N-二乙基乙醇胺(DEEA)/25%羟乙基乙二胺(AEEA)进行研究,结果表明该两相吸收剂吸收CO2后会形成有机相和水相;有机相的CO2吸收速率比30%MEA快1-3倍,水相的吸收容量比30%MEA高1.5倍。基于瞬时反应传质模型,建立有机相吸收CO2的反应动力学-传质模型,DEEA/AEEA的CO2解吸速率和循环容量比30%MEA分别提高34%、58%。通过胺浓度优化,再生能耗可降低至2.2 GJ/t CO2,比相同条件下30%MEA低45%。10次循环吸收-解吸实验中,CO2捕集性能和分相特性稳定。研究发现DEEA/AEEA分相与胺浓度、CO2负荷有关。在少水(10-40%)、特定胺浓度和一定CO2吸收负荷范围时,DEEA/AEEA发生液液分相。分相机理表明,初始CO2吸收阶段,AEEA与CO2反应占主导,生成AEEA氨基甲酸盐;当CO2负荷较高时,DEEA开始参与反应,生成HCO3-/CO32-。氨基甲酸根、质子化胺以及碳酸氢根离子因与与水之间较强的离子-偶极键作用力而相互溶解,并富集在水相;而有机相主要成分为DEEA和少量的AEEA。DEEA与AEEA在水相和有机相中分配系数的差异性是造成分相比例不同的主要原因。根据线性规划求解出10-50%水含量范围内,DEEA/AEEA混合胺能发生分相的浓度区间及分相比例,计算结果与实验吻合较好。DEEA/AEEA分相过程的动力学受分子间作用力、重力和粘性力控制,其中分子间作用力和重力是分相驱动力,粘性力是分相阻力。提高温度、降低粘度,有利于降低分相时间;气体流量主要影响初始扰动,气体流量越小,分相时间越短;低高径比的分相器有利于减少分相时间。向2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)/MEA中添加物理溶剂,开发出AMP/MEA/二乙二醇二甲醚(DEGDME,30-50%)两相吸收剂。与烷醇胺混合两相吸收剂分相机理不同的是,物理溶剂型两相吸收剂的分相机理主要是盐析效应。物理溶剂不与CO2发生化学反应,分相时,CO2反应产物(氨基甲酸根、碳酸氢根、质子化胺等)因与水有着较强的离子偶极力作用而溶于水相,物理溶剂由于盐析效应被排挤出水相,形成有机相。AMP/MEA两相吸收剂的CO2循环容量比AMP/MEA水溶液高69%,再生能耗低至2.5 GJ/t CO2。本文首次提出了基于分相比例和粘度的χ修正方法,用于修正两相吸收剂的再生能耗。修正后DEEA/AEEA和AMP/MEA/DEGDME的再生能耗分别为2.4、2.7 GJ/t CO2。该χ修正方法同样适用于其他高粘度吸收剂,如少水混合胺、离子液体等,与离子液体等高粘度吸收剂相比,两相吸收剂的再生能耗优势较明显。结合两相吸收剂的挥发性研究,分析了两相吸收系统的水平衡和胺排放问题。吸收剂挥发性受胺分子结构、温度、胺浓度及CO2负荷影响较大,NRTL模型对有机胺气液平衡的热力学参数拟合效果较好。CO2吸收系统的水平衡主要是由水洗塔温度决定。基于Aspen Plus仿真进行化学吸收工艺流程计算,烟气温度为40℃时,水洗塔温度控制在41℃,进、出吸收系统达到水平衡。胺排放受吸收塔温度、水洗塔温度以及吸收剂挥发性的影响较大。吸收系统在水平衡状态下,30%MEA、混合胺(ZJU-1)、AMP/MEA/DEGDME和DEEA/AEEA在水洗塔出口的胺排放分别为0.7、18、7、50 ppm。降低水洗塔温度能够进一步降低胺排放。水洗塔温度为25℃时,混合胺(ZJU-1)、AMP/MEA/DEGDME和AEEA/DEEA的胺排放降低至3.5、1.5、10 ppm。
戴明金[7](2020)在《二维硒化铟自驱动光探测器的构建与光电性能增强》文中研究说明二维范德华层状材料具有亚纳米或纳米尺寸的厚度,超薄的厚度使得其表现出明显不同于块体材料的物理化学特性,在未来新一代电子器件,包括具有透明、柔性、可穿戴、低功耗、智能等特点的电子器件领域中具有巨大的应用前景,因而被科研人员广泛地关注和研究。硒化铟(InSe和In2Se3)属于III-VI族层状半导体材料,二维硒化铟具有低的电子有效质量和高的电子迁移率,较小的直接带隙和高的光吸收系数,在新一代光电子器件的应用中具有巨大的优势,特别是在光探测器领域中的应用。目前基于二维硒化铟半导体的自驱动光探测器的研究较少,器件结构还有待进一步设计和开发,器件性能还有待进一步提高。本文通过结合材料结构与特性之间的构效关系,以及器件结构与性能之间的构效关系,制备了一系列高性能的二维硒化铟自驱动光探测器,分别研究了非对称肖特基接触和表面等离子共振效应诱导增强的双波段二维InSe自驱动光探测器的性能和机理;系统地研究了应变对不同晶型的InSe自驱动光探测器性能的调控作用和增强机理;构筑了垂直二维InSe自驱动光探测器,并研究了自限制耗尽区对其综合性能的增强机理;研究二维In2Se3单晶的铁电性能并构筑了铁电二极管,研究了体光伏效应增强的自驱动光探测性能。在等离子共振增强InSe自驱动光探测器的研究中,设计并制备了基于二维InSe纳米片的非对称肖特基接触的肖特基二极管;系统研究了InSe肖特基二极管的自驱动光探测性能,获得了良好的自驱动光探测性能;结合纳米微球掩模法和热蒸镀工艺制备了以六方点阵排列的Au纳米粒子阵列,发展了通过Au纳米粒子的表面等离子共振效应诱导InSe自驱动光探测器实现双波段探测功能的方法,最大的增强比例可达1100%。通过实验测试与理论模拟,证明了Au纳米粒子阵列的四极子共振可以显着地增强InSe纳米片在可见-近红外波段的光吸收效率,从而提高了器件在该波段的响应度和量子效率。在压电-光电增强InSe自驱动光探测性能的研究中,发现了一类二维压电半导体材料中层间极化取向一致的现象,在多层材料中同时获得了良好的压电响应度和输出稳定性,突破了已报道的二维压电材料的压电特性受到层数奇偶的局限。设计了具有非对称耗尽区的InSe自驱动光探测器并研究了其光伏性能;系统地研究了应变对InSe自驱动光探测器性能的调控作用,发展了通过压阻-压电-光电三者耦合效应提高多层γ-InSe自驱动光探测器性能的方法,在0.62%拉伸应变下,其响应度和探测度可以提高至约800%,而响应速度可以提高约一个数量级。在自限制耗尽区增强InSe自驱动光探测性能的研究中,构建了垂直结构的Au-InSe-Gr肖特基二极管;研究了垂直InSe肖特基二极管具有灵敏的自驱动光探测性能,其具有非常低的暗电流噪声(1 f A/Hz1/2),和较高的响应度(365m A/W),以及非常高的探测度(1.26×1013 Jones)。提出自限制耗尽区的概念,并证明了自限制耗尽区在加快垂直InSe自驱动光探测器的响应速度中的重要作用,自限制耗尽区内部具有强的电场,可以使光生载流子快速漂移至电极,其光响应时间在200-450 ns范围内,是目前已报道的基于二维半导体自驱动光探测的最低值。在体光伏效应增强In2Se3自驱动光探测性能的研究中,研究了二维α-In2Se3单晶的非中心对称晶体结构,发现了独特的层间堆叠方式决定了其多层结构同样具有较低的晶体对称性;研究了二维α-In2Se3单晶的铁电特性,证明了面内和面外的自发极化之间存在的耦合关系,研究了二维α-In2Se3的压电特性,发现了随着层数增加,其压电电压和电流均线性增加,多层结构具有较高的压电响应灵敏度和良好的力学稳定性,构筑了基于二维α-In2Se3单晶的铁电二极管,发现了其具有栅极可控的可切换特性,并研究了基于二维α-In2Se3单晶铁电二极管的自驱动光探测性能。本论文的工作拓展了二维硒化铟光探测器的研究,为其在低功耗、高性能、多功能的光电传感器件等相关领域的应用打下坚实的基础。
程祯[8](2020)在《高性能CH3NH3PbCl3紫外探测器的制备和特性研究》文中研究说明紫外探测技术在紫外光通讯、导弹跟踪预警、火焰监测和生物医学等众多军用和民用领域中有着非常广泛的应用。有机-无机杂化卤族钙钛矿材料因其自身具有诸如可调节的直接带隙、高的光吸收系数、极为优异的载流子传输性能等众多优异的光电特性而吸引了众多研究者的关注,被认为是在光电探测器应用中极有前景的候选材料之一。相比于钙钛矿微纳结构和多晶薄膜材料,钙钛矿单晶体材料具有晶界少,本征载流子浓度低,陷阱密度小等特点,在制备高稳定性和高性能的光电探测器方面具有明显优势。在众多的有机-无机杂化卤族钙钛矿材料中,甲胺氯化铅(CH3NH3PbCl3)因其室温下约为3.1 eV的禁带宽度而被视为制备紫外探测器件的理想材料。但目前基于氯(Cl)基钙钛矿材料制备的探测器件性能远低于基于碘(I)基和溴(Br)基材料的器件性能。这些较低的器件工作性能可能归因于利用传统的结晶工艺制备得到的CH3NH3PbCl3单晶的结晶质量较差,因而限制了基于CH3NH3PbCl3的探测器件的应用发展。针对上述问题,本论文从提升CH3NH3PbCl3结晶质量为工作出发点,开展了相关研究工作,具体内容如下:(1)在传统的反向升温结晶法的基础上,通过微调控制晶体成核和结晶生长过程,开发了一种两步分步升温结晶法,大大提升了单晶产物的晶体质量。所得单晶具有同种材料中最窄的摇摆曲线半峰宽(0.0447°)、最低的缺陷密度(7.9×109/cm3)、最高的载流子迁移率(64 cm2/V?s),为目前结晶质量最高的CH3NH3PbCl3单晶。(2)利用得到的高质量CH3NH3PbCl3单晶制备了金属-半导体-金属(MSM)结构紫外探测器。器件在415 nm处的响应度为3.73 A/W、探测度为9.97×10 11Jones,并具有较快的响应速度,上升时间为130 ns,器件性能明显优于已报道的CH3NH3PbCl3紫外光电探测器件。另外,该器件在未封装情况下在大气中可保持50天以上的稳定性。器件优异的工作性能和高的稳定性与两步分步升温结晶法制备的CH3NH3PbCl3单晶的结晶质量更高密不可分。(3)利用化学气相沉积(CVD)方法生长了ZnO微米线,然后利用分步升温结晶法,在微米线上沉积了一层CH3NH3PbCl3晶体构成CH3NH3PbCl3/ZnO异质结光电探测器件。该器件具有明显的整流特性和快速响应特性。并且该器件在正入射和背入射两种工作模式下,其响应分别对应于紫外加可见波段和纯紫外波段,可根据被测光信号的波长对器件的工作模式进行选择以满足不同需求。通过分步升温结晶法制备的高质量CH3NH3PbCl3层是成功构筑异质结器件的基础。
武文涛[9](2020)在《LD泵浦的高重频大能量脉冲串激光器研究》文中研究说明平面激光诱导荧光(planar laser induced fluorescence,PLIF)成像诊断技术,可以选择性激发流场中的自由基或示踪粒子辐射荧光,通过对该荧光成像获得流场空间分布信息,是研究流场和燃烧最重要的技术手段之一。目前典型的商用PLIF系统的工作帧频为10 Hz左右,难以满足时间变化尺度在毫秒或亚毫秒量级甚至更短的高速流场或燃烧场的诊断需求,目前PLIF技术正在向着高帧频方向发展。为满足高速PLIF诊断需求,需要脉冲激光器具备高重频大能量的输出能力。然而受热效应的制约和平均输出功率的限制,脉冲激光器的高重频和大能量往往难以兼顾获得,激光器性能的瓶颈制约了高速PLIF诊断技术的发展。脉冲串(burst-mode)激光作为一种新型的脉冲输出模式,采用间歇式泵浦,在每个泵浦时间段内输出一个脉冲串,而每个脉冲串内包含若干个子脉冲。脉冲串激光可以在脉冲串输出时间内解决高重频和大能量难以兼顾的难题,而其间歇式的工作模式恰好又可以满足高速PLIF成像诊断、激光诱导等离子体点火等应用的需求。因此,脉冲串激光成为目前高速PLIF成像诊断技术中常用的一种有效的激光源。然而,目前的脉冲串激光器存在着脉冲串产生方案单一、脉冲串种子能量低、脉冲串激光器放大系统庞大等缺点,从而限制了脉冲串激光器的实际应用。针对目前腔外调制产生脉冲串种子能量低(nJ-μJ),导致放大级数多、激光器系统庞大的问题,本论文提出了基于脉冲泵浦结合腔内调制获得脉冲串激光输出的新方案。论文从理论上分析了脉冲串产生方案,在实验上分别利用LD(laser diode,激光二极管)端泵的新型Nd:Gd0.69Y0.3TaO4激光器和LD侧泵的Nd:YAG激光器验证了脉冲串激光的产生方案。采用879 nm LD脉冲泵浦Nd:Gd0.69Y0.3TaO4电光调Q倒空腔激光器,实现了子脉冲重频20 kHz、单脉冲能量0.51 mJ、脉冲宽度3.4 ns的脉冲串输出;采用脉冲LD侧面泵浦Nd:YAG电光调Q倒空腔激光器,实现了子脉冲重频100 kHz、单脉冲能量4.4 mJ、脉冲宽度2.6 ns的脉冲串激光输出。上述实验验证了基于脉冲泵浦结合腔内调制的新型脉冲串输出方案可行且高效,仅通过一个振荡级便可实现mJ量级子脉冲的脉冲串激光输出,解决了现有腔外调制方案产生脉冲串激光能量低的问题。为获得脉冲串激光的高重频大能量输出,通常需要对振荡级产生的脉冲串激光进行放大,然而在放大过程中却极易产生由严重的热效应、不均匀的增益分布等原因导致的光强分布劣化和光学元件的损伤问题。为解决放大过程中出现的上述问题,论文提出采用增益分布控制技术来改善放大级输出激光的光强分布。首先基于非饱和状态下激光介质对泵浦光的吸收理论、光线追迹算法以及侧泵模块构造,建立了 LD侧泵激光介质内的增益分布计算模型,开发了增益分布模拟分析软件。利用该软件可对LD侧泵模块参数进行优化设计,从而实现对激光介质内增益分布的有效控制。其次,利用开发的增益分布设计软件,先后设计了增益呈“近平顶”分布和“环形”分布的LD侧泵模块,并通过实验验证了设计的激光模块对缓解激光器热效应、改善输出激光强度分布的有效性。其中“近平顶”增益激光模块与实验室中已购的传统商用激光模块相比,同等工作条件下激光晶体热焦距增长了约50%。最后,采用增益分布控制放大技术,使用设计的“近平顶”增益模块和“环形”增益模块搭建脉冲串激光器开展实验,获得了子脉冲重频100 kHz、脉冲串能量2.0 J、子脉冲能量10.2 mJ、子脉冲宽度3.3 ns的脉冲串激光输出,每个脉冲串内包含200个子脉冲。输出光束截面强度呈近似平顶分布,无局部强点存在,长时间运转下未发现光学元件的损伤问题,该激光器特别适合作为染料激光器的泵浦源而用于高速平面激光诱导荧光成像诊断系统中。
熊涛[10](2020)在《新型光室结构的主流式NDIR呼吸CO2监测系统研究》文中研究指明人体呼吸CO2浓度监测是临床监测的重要内容之一,CO2浓度的变化可以反映人体新陈代谢、循环、呼吸、气道或通气系统的功能变化,在重症监护,急救医学,远程医疗、麻醉监测等领域都有着广泛的应用。针对主流式非分散红外(NDIR)呼吸CO2监测系统灵敏度及信噪比低下的问题,本文将复合抛物面聚光器、圆管聚光器、锥形聚光器光室结构应用于监测系统,利用ZEMAX对这三种光室结构进行了优化模拟,获取它们的模拟光学效率并依据模拟数据进行了实物加工,且针对效率最高的复合抛物面聚光器光室进行了聚光效果验证实验,以验证模拟结果与实验结果的一致性。此外,本文基于这三种光室结构的对比研究,设计了复合抛物面聚光器光室监测系统,对红外光源、探测器、微处理器等关键器件进行了选型;对光源调制、电压跟随、信号放大、系统供电等电路进行了设计;对文中使用的信号采集、滤波除噪等算法进行了阐述;采用三阶最小二乘曲线拟合法对不同光室结构的监测系统进行了CO2浓度标定实验,以比较不同光室结构对监测系统性能的提升情况;并对性能最佳的监测系统进行了人体实时呼吸CO2监测实验,以考察该监测系统在临床环境下的表现和实用性。ZEMAX模拟结果表明,装有复合抛物面的光学腔室光学效率为4.3%,比圆管聚光器提高了89.77倍,比锥形聚光器提高了3.58倍;实验结果表明,装有复合抛物面光室的系统灵敏度与信噪比为8.94、24.65,比装有圆管聚光器的系统的灵敏度提升了3.8倍、信噪比提升了1.9倍,比装有锥形聚光器的系统的灵敏度提升了1.6倍、信噪比提升了1.4倍;并且安装复合抛物面聚光器光室的系统运行稳定,响应快,能够实时的反应出被测者的呼吸CO2波形图,达到了预期的性能要求。
二、适于瞬态喇曼光谱测量的一种三级光谱仪的原理设计(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、适于瞬态喇曼光谱测量的一种三级光谱仪的原理设计(论文提纲范文)
(1)基于石墨烯硅基电荷耦合器件阵列的读出电路系统设计(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
1 绪论 |
1.1 石墨烯简介 |
1.1.1 石墨烯结构 |
1.1.2 石墨烯性质 |
1.2 图像传感器简介 |
1.2.1 电荷耦合器件 |
1.2.2 电子注入器件 |
1.3 石墨烯光电器件的研究现状 |
1.3.1 石墨烯光电导探测器 |
1.3.2 石墨烯/硅基肖特基结光电探测器 |
1.3.3 石墨烯图像传感器 |
1.3.4 石墨烯光电探测器及其集成工艺现状 |
1.4 电荷耦合器件读出电路 |
1.4.1 噪声分析 |
1.4.2 跨阻放大电路 |
1.4.3 相关双采样电路 |
1.5 本文主要研究内容 |
1.6 本文研究意义 |
2 器件制备工艺和表征 |
2.1 单层石墨烯的生长与表征 |
2.2 石墨烯/硅电荷耦合器件的制备工艺 |
2.3 主要仪器设备 |
2.4 本章小结 |
3 石墨烯硅基电荷耦合器件工作原理及表征 |
3.1 FE-CCD器件工作原理 |
3.2 FE-CCD器件单像素测试与表征 |
3.2.1 高频电容-电压测试 |
3.2.2 转移特性测试和栅极电流-电压特性测试 |
3.2.3 375 nm-980 nm光波长下,漏电流-时间曲线测试 |
3.2.4 FE-CCD积分测试 |
3.3 本章小结 |
4 FE-CCD读出电路设计 |
4.1 伴随电阻及跨阻放大电路设计 |
4.2 低通滤波电路 |
4.3 相关双采样电路 |
4.4 PCB版图设计 |
4.5 本章小结 |
5 读出电路测试与成像系统 |
5.1 读出电路仿真与测试 |
5.1.1 跨阻放大电路测试 |
5.1.2 低通滤波电路测试 |
5.1.3 差分式相关双采样电路 |
5.2 FE-CCD阵列成像系统 |
5.2.1 FE-CCD阵列成像系统搭建 |
5.2.2 FE-CCD阵列器件可见光及红外光成像结果 |
5.3 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间取得的科研成果 |
(2)基于TDLAS的高温高压高浓环境下气体温度测量仿真研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 主要温度检测方法 |
1.3 吸收光谱技术研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 TDLAS相关理论及高温高压高浓下的表现 |
2.1 红外吸收光谱理论 |
2.1.1 分子能级跃迁 |
2.1.2 配分函数在高温下的表现 |
2.1.3 谱线强度在高温下的表现 |
2.1.4 线型函数在高温高压高浓下的表现 |
2.1.5 比尔—朗博定律与高温高压高浓下的综合表现 |
2.2 TDLAS技术测温原理 |
2.2.1 气体环境温度反演 |
2.2.2 直接吸收光谱技术 |
2.3 HITRAN与 HITEMP光谱数据库 |
2.4 本章小结 |
3 基于光谱数据库的合并谱线测温法仿真研究 |
3.1 谱线叠加对积分吸收度的具体影响 |
3.1.1 温度影响分析 |
3.1.2 浓度影响分析 |
3.1.3 压强影响分析 |
3.1.4 综合影响分析 |
3.2 合并谱线测温方法原理 |
3.3 谱线组挑选机制与谱线组参数分析 |
3.4 谱线测温性能仿真分析 |
3.5 本章小结 |
4 基于吸收模型的基线迭代算法 |
4.1 基线迭代算法原理 |
4.2 TDLAS系统模型仿真研究 |
4.2.1 TDLAS系统模型建立 |
4.2.2 基于仿真模型的算法验证 |
4.3 基于加热炉实验的迭代算法验证 |
4.3.1 实验系统构建 |
4.3.2 实验结果处理 |
4.3.3 迭代结果及评价 |
4.3.4 结果不确定度分析 |
4.4 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 主要工作内容与创新点 |
5.2 存在的问题与后续工作方向 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(3)溶剂热法制备高比表面积氮化碳及其对盐酸四环素的光降解性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 抗生素简介 |
1.1.1 四环素类抗生素的作用与危害 |
1.1.2 抗生素的处理方法 |
1.2 光催化原理 |
1.3 g-C_3N_4研究进展 |
1.3.1 石墨相氮化碳概述 |
1.3.2 g-C_3N_4的应用 |
1.3.3 g-C_3N_4的制备 |
1.4 研究目的与内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 创新点 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 催化剂的表征 |
2.2.1 X射线衍射(XRD) |
2.2.2 傅里叶变换红外吸收光谱(FT-IR) |
2.2.3 场发射扫描电镜(FESEM) |
2.2.4 透射电镜(TEM) |
2.2.5 BET比表面积测试法(BET) |
2.2.6 X射线光电子能谱(XPS) |
2.2.7 光致发光光谱(PL) |
2.2.8 紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS) |
2.2.9 电化学性能 |
2.3 可见光光催化盐酸四环素性能评价 |
2.4 自由基捕获实验 |
第三章 高比表面积氮化碳的制备及其光催化性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 固相反应法制备石墨相氮化碳 |
3.2.2 溶剂热法制备氮化碳 |
3.2.3 催化剂的表征及性能测试 |
3.3 催化剂的表征 |
3.3.1 XRD及FT-IR表征 |
3.3.2 FESEM表征 |
3.3.3 TEM表征 |
3.3.4 BET表征 |
3.3.5 XPS表征 |
3.3.6 PL表征 |
3.3.7 UV-vis表征 |
3.3.8 电化学表征 |
3.3.9 光催化性能分析 |
3.3.10 自由基捕获实验 |
3.4 本章小结 |
第四章 高比表面积多孔结构氮化碳的制备及其光催化性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 溶剂热法制备氮化碳 |
4.2.2 催化剂的表征及性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 XRD表征及FTIR表征 |
4.3.2 FESEM表征 |
4.3.3 TEM表征 |
4.3.4 BET表征 |
4.3.5 XPS表征 |
4.3.6 PL表征 |
4.3.7 UV-vis表征 |
4.3.8 电化学表征 |
4.3.9 光催化性能分析 |
4.3.10 自由基捕获实验 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
攻读学位期间发表论文情况 |
(4)李志超教授学术成长经历及其贡献(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
绪论 |
1. 选题缘由 |
2. 研究综述 |
3. 研究资料与研究内容 |
4. 研究方法和拟解决的问题 |
第一章 家世和主要经历 |
1.1 家世和教育经历 |
1.2 在北京大学的工作经历(1960—1974) |
1.3 在中国科学技术大学的工作经历(1974—1998) |
1.4 退休生活(1998—2020) |
小结 |
第二章 科技史研究 |
2.1 科技史研究的肇始及尝试 |
2.1.1 科技史研究的肇始 |
2.1.2 科技史研究的尝试 |
2.2 关于古代仪器的考证、复原 |
2.2.1 有关黄道游仪的考证、复原 |
2.2.2 有关水运浑象仪与候风地动仪的考证、复原 |
2.2.3 有关水运仪象台的考证、复原 |
2.3 关于中国科学思想史的研究 |
2.3.1 关于机发论的研究 |
2.3.2 关于《灵宪》天体物理思想的研究 |
2.3.3 关于《管子·水地》的研究 |
2.4 关于科技汉语史的研究 |
2.4.1 缘起——“一字师” |
2.4.2 实践——科技训诂 |
2.4.3 集裘——《科技古汉语》 |
小结 |
第三章 学科建设与人才培养 |
3.1 科技史学科建设 |
3.1.1 筹建自然科学史研究室 |
3.1.2 主持自然科学史研究室工作 |
3.2 科技考古早期的建制化 |
3.2.1 组织建立考古协会 |
3.2.2 科技考古教学工作的尝试和学术交流 |
3.3 人才培养 |
3.3.1 人才培养的理念 |
3.3.2 人才培养结果 |
小结 |
结语与展望 |
1. 结语 |
2. 展望 |
参考文献 |
附录1 李志超先生年谱 |
附录2 李志超先生着作 |
附录3 李志超先生指导的科技史研究生名单及学位论文 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(5)超声在酶促降解几丁质过程中的作用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词 |
第一章 绪论 |
1.1 几丁质及其降解产物的研究概述 |
1.1.1 几丁质的研究概述 |
1.1.2 几丁质降解产物的研究概述 |
1.2 几丁质酶的研究概述 |
1.2.1 几丁质酶的来源及分类 |
1.2.2 几丁质酶的结构 |
1.2.3 几丁质酶在降解几丁质方面的应用 |
1.3 超声在酶促反应中的应用研究进展 |
1.3.1 超声在酶促反应中对酶的影响 |
1.3.2 超声在酶促反应中对底物的影响 |
1.3.3 超声在酶促反应中对传质过程的影响 |
1.4 本论文的立题背景、研究意义、研究内容及技术路线 |
1.4.1 立题背景和研究意义 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 超声对几丁质的酶促降解效率的影响 |
2.1 实验材料与仪器 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 样品制备 |
2.2.2 酶解反应 |
2.2.3 声酶解反应 |
2.2.4 酶促降解反应动力学 |
2.2.5 酶促降解反应热力学 |
2.2.6 特性粘度和粘度平均分子量(M_v) |
2.2.7 数据处理与分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 超声作用条件对几丁质酶解效率的影响 |
2.3.2 超声对酶促降解反应动力学的影响 |
2.3.3 超声对酶促降解反应热力学参数的影响 |
2.3.4 特性粘度和粘度平均分子量M_v |
2.4 本章小结 |
第三章 超声对几丁质酶性质及结构的影响 |
3.1 实验材料与仪器 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 实验仪器 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 样品制备 |
3.2.2 几丁质酶活性的测定 |
3.2.3 超声处理几丁质酶 |
3.2.4 几丁质酶的酶动力学研究 |
3.2.5 几丁质酶的金属离子耐受性 |
3.2.6 几丁质酶的结构测定 |
3.2.7 数据处理与分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 超声作用条件对几丁质酶活性的影响 |
3.3.2 超声对几丁质酶的酶动力学的影响 |
3.3.3 超声对几丁质酶金属离子耐受性的影响 |
3.3.4 超声对几丁质酶结构的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 超声对几丁质酶与几丁质之间结合力的影响 |
4.1 实验材料与仪器 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 实验仪器 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 样品制备 |
4.2.2 AFM探针修饰 |
4.2.3 AFM力谱测定 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 典型力-距离曲线 |
4.3.2 超声对几丁质酶和几丁质相互作用力的影响 |
4.3.3 不同处理时间对几丁质酶和几丁质相互作用力的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 超声在几丁质酶解过程中对其结构和性质的影响 |
5.1 实验材料与仪器 |
5.1.1 实验材料 |
5.1.2 实验仪器 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 样品制备 |
5.2.2 结构特性 |
5.2.3 理化特性 |
5.2.4 流变特性 |
5.2.5 数据处理与分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 结构特性 |
5.3.2 理化特性 |
5.3.3 流变特性 |
5.4 本章小结 |
第六章 声酶解对几丁质吸附刚果红的影响 |
6.1 实验材料与仪器 |
6.1.1 实验材料 |
6.1.2 实验仪器 |
6.2 实验方法 |
6.2.1 样品制备 |
6.2.2 刚果红吸附实验 |
6.2.3 几丁质对刚果红的吸附等温线 |
6.2.4 几丁质对刚果红的吸附动力学 |
6.2.5 几丁质吸附热力学参数 |
6.2.6 模型拟合系数 |
6.2.7 几丁质样品表征 |
6.2.8 数据处理与分析 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 不同刚果红初始浓度和几丁质用量对其吸附能力的影响 |
6.3.2 吸附等温线 |
6.3.3 吸附动力学 |
6.3.4 吸附热力学 |
6.3.5 几丁质样品的表征 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
在学期间取得的科研成果 |
致谢 |
(6)胺基两相吸收剂捕集二氧化碳机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景与研究意义 |
1.1.1 全球变暖与二氧化碳减排 |
1.1.2 二氧化碳捕集技术 |
1.2 化学吸收法捕集CO_2工艺 |
1.2.1 化学吸收工艺 |
1.2.2 系统投资与能耗分析 |
1.3 化学吸收剂研究进展 |
1.3.1 传统吸收剂 |
1.3.2 混合胺吸收剂 |
1.3.3 两相吸收剂 |
1.3.4 其他新型吸收剂 |
1.4 两相吸收剂 |
1.4.1 两相吸收剂研发现状 |
1.4.2 两相吸收剂的分相机理 |
1.4.3 两相吸收剂的吸收速率 |
1.4.4 两相吸收剂反应机理 |
1.4.5 两相吸收剂的物性 |
1.5 论文选题依据与研究内容 |
1.5.1 论文选题依据与思路 |
1.5.2 论文研究内容 |
第2章 烷醇胺混合两相吸收剂研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 化学试剂 |
2.2.2 实验方法 |
2.2.3 酸碱中和测负荷方法 |
2.2.4 再生能耗计算方法 |
2.2.5 反应热 |
2.2.6 比热容 |
2.2.7 密度和粘度 |
2.2.8 核磁共振(NMR)光谱分析 |
2.3 两相吸收剂的分相特性 |
2.3.1 预筛选结果 |
2.3.2 分相比例 |
2.3.3 液相CO_2负荷分布 |
2.3.4 有机胺及CO_2产物分布 |
2.3.5 密度和粘度 |
2.4 两相吸收剂的吸收和再生性能 |
2.4.1 吸收性能 |
2.4.2 再生性能 |
2.4.3 再生能耗评估 |
2.4.4 循环吸收-解吸实验 |
2.5 本章小结 |
第3章 分相过程动力学、热力学及分相机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 分相动力学 |
3.2.1 实验方法 |
3.2.2 分相时间测量结果 |
3.3 混合过程量热 |
3.3.1 实验方法 |
3.3.2 量热实验结果 |
3.4 胺浓度对分相特性的影响 |
3.4.1 胺浓度与分相的关系 |
3.4.2 胺浓度对分相特性的影响 |
3.4.3 分相机理 |
3.4.4 胺浓度对粘度的影响 |
3.5 胺浓度对吸收和解吸性能的影响 |
3.5.1 吸收速率和吸收负荷 |
3.5.2 解吸速率和再生能耗 |
3.5.3 分相特性对再生能耗的修正(χ修正) |
3.5.4 其他少水吸收剂再生能耗的χ修正 |
3.6 本章小结 |
第4章 物理溶剂型两相吸收剂研究 |
4.1 引言 |
4.2 物理溶剂预筛选 |
4.2.1 物理溶剂 |
4.2.2 预筛选结果 |
4.3 分相特性 |
4.3.1 分相比例 |
4.3.2 液相CO_2负荷分布 |
4.3.3 胺浓度分布 |
4.3.4 反应机理与分相机理 |
4.4 吸收和解吸特性 |
4.4.1 吸收和解吸速率 |
4.4.2 吸收负荷与循环容量 |
4.4.3 再生能耗评估及χ修正 |
4.4.4 两相吸收剂的性能对比 |
4.5 本章小结 |
第5章 两相吸收剂的传质动力学研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验与方法 |
5.2.1 化学试剂 |
5.2.2 湿壁塔反应装置 |
5.2.3 吸收CO_2传质模型 |
5.2.4 气液平衡实验装置 |
5.2.5 物理传递特性参数 |
5.3 测量结果 |
5.4 吸收剂的CO_2平衡分压 |
5.4.1 单一胺吸收剂 |
5.4.2 混合胺AEEA/DEEA |
5.4.3 贫富液负荷差 |
5.5 液相传质系数 |
5.5.1 单一胺吸收剂 |
5.5.2 混合胺AEEA/DEEA |
5.5.3 分相区间内吸收速率 |
5.6 传质模型 |
5.6.1 拟一阶速率模型 |
5.6.2 瞬时反应模型 |
5.7 本章小结 |
第6章 两相吸收剂的挥发性研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验与方法 |
6.2.1 化学试剂 |
6.2.2 胺挥发测量装置 |
6.2.3 亨利定律 |
6.2.4 实验方法验证 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 DEEA-H_2O与 AEEA-H_2O二元体系 |
6.3.2 DEEA-H_2O体系的热力学模型拟合 |
6.3.3 AEEA-H_2O-CO_2 三元体系 |
6.3.4 DEEA-H_2O-CO_2 三元体系 |
6.3.5 DEEA-H_2O-无机盐三元体系 |
6.3.6 DEEA-H_2O-AEEA三元体系 |
6.4 本章小结 |
第7章 基于两相吸收剂工艺的水平衡研究 |
7.1 引言 |
7.2 化学吸收工艺系统的水平衡分析 |
7.2.1 基准MEA工艺 |
7.2.2 吸收塔水平衡计算方法 |
7.2.3 水洗塔工艺 |
7.2.4 再生塔水平衡计算方法 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 吸收塔内水平衡与胺排放 |
7.3.2 水洗塔内水平衡与胺排放 |
7.3.3 再生塔内水平衡与胺排放 |
7.4 本章小结 |
第8章 全文总结和展望 |
8.1 研究结论 |
8.2 创新点 |
8.3 工作展望 |
附录 |
参考文献 |
作者简介 |
(7)二维硒化铟自驱动光探测器的构建与光电性能增强(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.2 光探测器基础 |
1.2.1 光探测器的工作原理 |
1.2.2 光探测器的性能参数 |
1.2.3 光探测器的分类 |
1.3 光探测器研究进展 |
1.3.1 非自驱动光探测器 |
1.3.2 自驱动光探测器 |
1.4 课题研究意义与研究内容 |
1.4.1 课题研究意义 |
1.4.2 课题主要研究内容 |
第2章 研究方法与实验材料 |
2.1 自驱动光探测器的构建思路 |
2.1.1 肖特基二极管 |
2.1.2 非对称耗尽区 |
2.1.3 铁电二极管 |
2.2 光电增强原理 |
2.2.1 等离子共振效应 |
2.2.2 压电-光电效应 |
2.2.3 自限制效应 |
2.2.4 体光伏效应 |
2.3 试剂材料与试验仪器 |
2.3.1 试剂材料 |
2.3.2 试验仪器 |
2.4 材料制备方法 |
2.4.1 二维InSe纳米片的制备 |
2.4.2 二维In_2Se_3单晶的合成 |
2.4.3 金纳米粒子阵列的制备及转移 |
2.4.4 二维InSe/Gr垂直异质结的构筑 |
2.4.5 金属电极的制备 |
2.5 材料表征与器件性能测试 |
2.5.1 材料表征 |
2.5.2 器件性能测试 |
2.6 理论计算方法 |
2.6.1 时域有限差分法(FDTD) |
2.6.2 密度泛函理论(DFT) |
2.6.3 有限元法(FEM) |
第3章 等离子共振增强的非对称肖特基InSe自驱动光探测器的构建与光电性能 |
3.1 引言 |
3.2 二维InSe纳米片的表征 |
3.2.1 二维InSe纳米片的晶体构型表征 |
3.2.2 二维InSe纳米片的微观结构表征 |
3.3 非对称肖特基二极管的构建与电学性能研究 |
3.3.1 InSe肖特基二极管的构建 |
3.3.2 InSe肖特基二极管的工作机制 |
3.4 InSe自驱动光电探测性能研究 |
3.4.1 InSe肖特基二极管自驱动光探测性能 |
3.4.2 InSe自驱动光探测器的光谱响应 |
3.5 等离子共振增强的双波段InSe自驱动光探测器 |
3.5.1 金纳米粒子的尺寸优化 |
3.5.2 金纳米粒子阵列的制备与表征 |
3.5.3 等离子共振诱导的双波段探测性能研究 |
3.5.4 等离子共振增强光电性能机理 |
3.6 本章小结 |
第4章 压电-光电增强的非对称耗尽区InSe自驱动光探测器的构建与光电性能 |
4.1 引言 |
4.2 InSe单晶的压电特性研究 |
4.2.1 InSe单晶的结构分析与表征 |
4.2.2 InSe单晶对称性表征 |
4.2.3 InSe单晶压电系数的理论计算 |
4.2.4 InSe单晶压电性能测试 |
4.3 非对称耗尽区器件的构建及光电性能研究 |
4.3.1 非对称耗尽区器件的电学输运性能 |
4.3.2 压电-光电增强InSe自驱动光探测器的构建 |
4.4 压电-光电增强InSe自驱动光探测器性能研究 |
4.4.1 压电-光电增强的自驱动光探测性能 |
4.4.2 压电-光电增强光电性能机理 |
4.5 压阻增强的InSe自驱动光探测器性能研究 |
4.5.1 压阻增强的光探测性能 |
4.5.2 压阻增强光电性能机理 |
4.6 本章小结 |
第5章 自限制耗尽区增强的垂直InSe自驱动光探测器的构建与光电性能 |
5.1 引言 |
5.2 垂直InSe肖特基二极管的构建 |
5.2.1 器件制备 |
5.2.2 器件表征 |
5.2.3 电学输运特性研究 |
5.3 自限制耗尽区增强InSe自驱动光探测器性能研究 |
5.3.1 垂直InSe自驱动光探测灵敏度研究 |
5.3.2 垂直InSe自驱动光探测器响应速度研究 |
5.4 自限制耗尽区增强光电性能机理研究 |
5.4.1 高灵敏度机理研究 |
5.4.2 超快响应速度机理研究 |
5.5 本章小结 |
第6章 体光伏效应增强的铁电二极管In_2Se_3自驱动光探测器的构建与光电性能 |
6.1 引言 |
6.2 二维In_2Se_3的结构分析与表征 |
6.2.1 二维In_2Se_3晶体结构分析 |
6.2.2 二维In2Se3 结构表征 |
6.3 二维In_2Se_3单晶铁电和压电性能研究 |
6.3.1 二维In_2Se_3单晶铁电特性研究 |
6.3.2 二维In_2Se_3单晶的压电特性研究 |
6.4 体光伏效应增强的In_2Se_3自驱动光探测性能研究 |
6.4.1 二维In_2Se_3铁电二极管的构建与电学输运特性 |
6.4.2 体光伏效应增强的自驱动光探测性能研究 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(8)高性能CH3NH3PbCl3紫外探测器的制备和特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 紫外辐射及紫外探测技术 |
1.2 紫外光电探测器 |
1.2.1 紫外光电探测器基本工作原理 |
1.2.2 常见的紫外光电探测器性能参数 |
1.2.3 紫外光电探测器的分类 |
1.3 有机-无机杂化钙钛矿材料及其紫外探测器的研究现状 |
1.3.1 有机-无机杂化钙钛矿的基本特性 |
1.3.2 有机-无机杂化单晶钙钛矿紫外探测器的研究现状 |
1.4 有机-无机杂化卤族钙钛矿紫外探测器存在的关键问题 |
1.5 本论文的选题依据和研究内容 |
第2章 钙钛矿单晶的制备和表征方法及探测器性能测试方法简介 |
2.1 实验试剂及药品 |
2.2 钙钛矿单晶的制备方法 |
2.2.1 降温结晶法 |
2.2.2 反向升温结晶法 |
2.2.3 抗溶剂气相辅助结晶法 |
2.2.4 熔融结晶法 |
2.3 钙钛矿单晶特性表征方法 |
2.3.1 扫描电子显微镜 |
2.3.2 吸收光谱和透射光谱 |
2.3.3 光致发光谱 |
2.3.4 X射线衍射谱 |
2.3.5 空间电荷限制电流法 |
2.3.6 能量色散谱 |
2.4 紫外探测器特性测试分析方法 |
2.4.1 电流-电压特性曲线及电流-时间特性曲线 |
2.4.2 瞬态光电流测试系统 |
2.4.3 光谱响应测试系统 |
2.5 本章小结 |
第3章 高结晶质量CH_3NH_3PbCl_3 钙钛矿单晶的制备及其特性表征 |
3.1 高质量CH_3NH_3PbCl_3 单晶的制备 |
3.2 高质量CH_3NH_3PbCl_3 单晶的特性表征 |
3.2.1 高质量CH_3NH_3PbCl_3 单晶的形貌表征 |
3.2.2 高质量CH_3NH_3PbCl_3 单晶的结晶性表征 |
3.2.3 高质量CH_3NH_3PbCl_3 单晶的电学特性表征 |
3.2.4 高质量CH_3NH_3PbCl_3 单晶的光学特性表征 |
3.3 分步升温结晶法和传统升温结晶法制备的CH_3NH_3PbCl_3 单晶性能对比 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于CH_3NH_3PbCl_3 单晶的紫外光电探测器的制备及其性能研究 |
4.1 基于CH_3NH_3PbCl_3 单晶的紫外光电探测器的制备 |
4.2 基于CH_3NH_3PbCl_3 单晶的紫外光电探测器的性能研究 |
4.2.1 基于CH_3NH_3PbCl_3 单晶的紫外光电探测器的I-V特性表征 |
4.2.2 基于CH_3NH_3PbCl_3 单晶的紫外光电探测器的光谱响应特性表征.. |
4.2.3 基于CH_3NH_3PbCl_3 单晶的紫外光电探测器的响应速度特性表征.. |
4.2.4 基于CH_3NH_3PbCl_3 单晶的紫外光电探测器的工作稳定性表征 |
4.3 基于分步升温结晶法和传统升温结晶法制备的CH_3NH_3PbCl_3 单晶光电探测器性能对比 |
4.4 本章小结 |
第5章 CH_3NH_3PbCl_3/ZnO微米线异质结光电探测器的制备和性能研究 |
5.1 CH_3NH_3PbCl_3/ZnO微米线异质结光电探测器的制备 |
5.1.1 ZnO微米线的制备 |
5.1.2 异质结光电探测器的制备 |
5.2 CH_3NH_3PbCl_3/ZnO微米线异质结光电探测器的制备和性能研究 |
5.2.1 ZnO微米线的表征 |
5.2.2 CH_3NH_3PbCl_3/ZnO微米线复合结构形貌表征 |
5.2.3 CH_3NH_3PbCl_3/ZnO微米线复合结构结晶性表征 |
5.2.4 CH_3NH_3PbCl_3/ZnO微米线复合结构发光性能表征 |
5.2.5 CH_3NH_3PbCl_3/ZnO微米线异质结探测器的I-V特性表征 |
5.2.6 CH_3NH_3PbCl_3/ZnO微米线异质结探测器的响应速度特性表征 |
5.2.7 CH_3NH_3PbCl_3/ZnO微米线异质结探测器的光谱响应特性表征 |
5.2.8 CH_3NH_3PbCl_3/ZnO微米线异质结探测器的工作原理 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间发表的学术论文情况 |
致谢 |
(9)LD泵浦的高重频大能量脉冲串激光器研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 LD泵浦的脉冲固体激光器研究现状及分析 |
1.3 脉冲串固体激光器的研究现状及分析 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第2章 主动调Q技术理论研究 |
2.1 引言 |
2.2 调Q技术的原理与分类 |
2.2.1 调Q技术的原理与特点 |
2.2.2 不同调Q方式的对比和选择 |
2.3 PRM调Q过程的理论分析 |
2.3.1 调Q激光的速率方程 |
2.3.2 主动调Q过程的理论模型 |
2.3.3 PRM调Q输出模拟结果 |
2.4 PTM调Q过程的理论分析 |
2.4.1 PTM调Q输出的理论模型 |
2.4.2 PTM调Q输出模拟 |
2.5 不同电光调制晶体的对比研究 |
2.6 本章小结 |
第3章 脉冲串激光产生及放大的实验研究 |
3.1 引言 |
3.2 高效的脉冲串激光产生方案 |
3.3 LD端泵新型Nd:GYTO激光器研究 |
3.3.1 连续输出激光特性研究 |
3.3.2 脉冲输出激光特性研究 |
3.4 LD侧泵的Nd:YAG脉冲串激光器研究 |
3.4.1 LD侧泵的Nd:YAG脉冲串振荡级研究 |
3.4.2 LD侧泵的Nd:YAG脉冲串激光放大实验研究 |
3.5 亚纳秒脉冲串激光放大实验研究 |
3.6 本章小结 |
第4章 LD侧泵模块的增益分布控制 |
4.1 引言 |
4.2 商用LD侧泵模块存在的问题 |
4.3 LD侧泵模块中激光介质的增益分布研究 |
4.3.1 LD侧泵模块的典型结构 |
4.3.2 LD侧泵模块中激光介质内的增益分布建模 |
4.4 基于增益分布模型的LD侧泵模块设计及验证实验研究 |
4.4.1 LD侧泵模块设计 |
4.4.2 设计的侧泵模块与商用模块的实验对比研究 |
4.5 基于“近平顶”增益模块的静态激光输出实验 |
4.6 本章小结 |
第5章 基于增益分布控制的脉冲串激光放大实验研究 |
5.1 引言 |
5.2 基于“环形”增益模块的脉冲串激光放大实验研究 |
5.2.1 “环形”增益模块的设计及研制 |
5.2.2 脉冲串激光的MOPA放大实验研究 |
5.3 基于“近平顶”增益模块的亚纳秒激光放大实验研究 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(10)新型光室结构的主流式NDIR呼吸CO2监测系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 NDIR气体传感器研究现状 |
1.3.2 气体传感器光学腔室研究现状 |
1.3.3 呼吸CO_2系统采样方式现状 |
1.3.4 光源调制技术 |
1.3.5 呼吸传感器在临床应用的研究 |
1.4 CO_2浓度检测方法 |
1.4.1 光学方法 |
1.4.2 非分光红外技术 |
1.5 论文组织结构及创新点 |
2 中红外光谱学与气体传感 |
2.1 吸收光谱学 |
2.2 CO_2在中红外波段吸收辐射的原因 |
2.3 红外吸收光谱法及CO_2吸收谱线的选择 |
2.4 非分散红外技术与气体浓度分析原理 |
2.5 CO_2波形图 |
2.5.1 正常的CO_2波形图 |
2.5.2 异常的CO_2波形图 |
2.6 本章小结 |
3 NDIR呼吸分析样机的硬件架构及设计 |
3.1 主流式NDIR CO_2 监测平台设计 |
3.2 呼吸监测平台器件选型 |
3.2.1 红外光源 |
3.2.2 红外保护窗口 |
3.2.3 红外探测器 |
3.2.4微处理器STM32F100 |
3.3 呼吸监测平台电路设计 |
3.3.1 供电电路模块 |
3.3.2 调制光源驱动电路 |
3.3.3 电压跟随电路 |
3.3.4 探测器信号放大电路 |
3.3.5 单片机处理电路 |
3.4 本章小结 |
4 光室的仿真及验证 |
4.1 复合抛物面聚光器(CPC) |
4.2 CPC的结构及设计原理 |
4.2.1 长度截取比 |
4.3 不同光学腔室结构模拟优化 |
4.3.1 设计思路 |
4.3.2 设计结果 |
4.4 CPC聚焦效果的模拟验证 |
4.4.1 验证实验光源及探测器选型 |
4.4.2 CPC的模拟优化 |
4.4.3 模拟结果 |
4.5 CPC的制备及其聚焦效果的实验验证 |
4.5.1 CPC的制备 |
4.5.2 验证实验平台 |
4.6 实验结果及验证分析 |
4.7 本章小结 |
5 呼吸CO_2信号采集 |
5.1 呼吸CO_2浓度获取 |
5.2 调制数据采集 |
5.3 滤波除噪 |
5.4 本章小结 |
6 监测系统标定及性能对比 |
6.1 CO_2浓度标定实验 |
6.2 灵敏度对比 |
6.3 信噪比对比 |
6.4 呼吸CO_2波形图 |
6.5 干扰分析 |
6.6 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
致谢 |
四、适于瞬态喇曼光谱测量的一种三级光谱仪的原理设计(论文参考文献)
- [1]基于石墨烯硅基电荷耦合器件阵列的读出电路系统设计[D]. 刘亦伦. 浙江大学, 2021(01)
- [2]基于TDLAS的高温高压高浓环境下气体温度测量仿真研究[D]. 贾宇杰. 中北大学, 2021(09)
- [3]溶剂热法制备高比表面积氮化碳及其对盐酸四环素的光降解性能研究[D]. 黄莹. 广西大学, 2021(12)
- [4]李志超教授学术成长经历及其贡献[D]. 章燕辉. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [5]超声在酶促降解几丁质过程中的作用研究[D]. 侯福荣. 浙江大学, 2021(01)
- [6]胺基两相吸收剂捕集二氧化碳机理研究[D]. 刘飞. 浙江大学, 2020(03)
- [7]二维硒化铟自驱动光探测器的构建与光电性能增强[D]. 戴明金. 哈尔滨工业大学, 2020
- [8]高性能CH3NH3PbCl3紫外探测器的制备和特性研究[D]. 程祯. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(08)
- [9]LD泵浦的高重频大能量脉冲串激光器研究[D]. 武文涛. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]新型光室结构的主流式NDIR呼吸CO2监测系统研究[D]. 熊涛. 西安工业大学, 2020(04)