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高功率激光器中两镜型线聚焦空间滤波器的应用

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激光与光电子学进展 2017年第9期54卷 261-268页

作者：熊晗苏州科技大学数理学院江苏苏州215009

结合美国国家点火装置(NIF)的部分参数,利用两镜型线聚焦空间滤波器(SSF)来替代主放大腔中的针孔滤波器,对其在高功率激光装置中的应用进行了初步的研究。以NIF为例,SSF的应用可使远场强度降低两个数量级,使腔空间滤波器和放大腔分别缩... 详细信息

结合美国国家点火装置(NIF)的部分参数,利用两镜型线聚焦空间滤波器(SSF)来替代主放大腔中的针孔滤波器,对其在高功率激光装置中的应用进行了初步的研究。以NIF为例,SSF的应用可使远场强度降低两个数量级,使腔空间滤波器和放大腔分别缩短约6.2450m(27%)和13.8707m(30%),而放大腔中远场强度的降低以及去掉传输空间滤波器中的滤波光阑,又使得主光路中基本无等离子体堵孔的问题。同时,基于平面化离轴偏角的设计思想并结合放大腔中变形镜与反射镜互成物像面的特点,对SSF构成的放大腔进行了离轴多程设计以避免放大自发辐射,为SSF的实际应用以及高功率激光装置的进一步发展奠定了基础。

关键词：激光器线聚焦空间滤波器高功率激光像传递

像差对三镜型线聚焦滤波器效能影响的数值研究

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光学学报 2019年第8期39卷 295-300页

作者：李秉研熊晗苏州科技大学数理学院

线聚焦滤波技术能够大幅缓解甚至解决目前聚变装置中的等离子体堵孔效应及激光装置规模庞大等问题,在聚变激光装置中具有较广阔的应用前景。采用像差的衍射理论,分析了各类像差对三镜型线聚焦滤波器效能的影响。给定滤波系统中评判像差... 详细信息

线聚焦滤波技术能够大幅缓解甚至解决目前聚变装置中的等离子体堵孔效应及激光装置规模庞大等问题,在聚变激光装置中具有较广阔的应用前景。采用像差的衍射理论,分析了各类像差对三镜型线聚焦滤波器效能的影响。给定滤波系统中评判像差影响时采用的两个重要参量(输出光束的近场对比度及滤波狭缝的内边缘强度)及其容许范围;在滤波器中引入不同类型和大小的像差,根据参量的变化获得各类像差的容许值,并与传统的针孔滤波器进行对比。结果表明:透镜上存在的各类像差都会导致波面上产生各种非均匀的相位变化,并降低光束质量,而像差导致的弥散或形变也会使滤波狭缝内边缘的辐照强度发生变化,即随像差增大而不断降低。对三镜型线聚焦滤波器效能影响最大的像差来自于第一块柱面镜上的球差和场曲。

关键词：光学设计线聚焦空间滤波像差

壳聚糖基大分子引发剂引发OEGMA的SET-LRP动力学研究及其衍生物在药物控释领域的应用

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壳聚糖基大分子引发剂引发OEGMA的SET-LRP动力学研究及其衍生物在...

作者：熊晗浙江大学

学位级别：硕士

在课题组前期有关壳聚糖位点选择性衍生化改性新方法研究基础上,以O-溴化壳聚糖(CS-Br)为大分子引发剂,Cu(I)Br为催化剂,通过单电子转移-活性自由基聚合(SET-LRP),合成了壳聚糖-O-寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯(CS-O-POEGMA),用原位核磁研究... 详细信息

在课题组前期有关壳聚糖位点选择性衍生化改性新方法研究基础上,以O-溴化壳聚糖(CS-Br)为大分子引发剂,Cu(I)Br为催化剂,通过单电子转移-活性自由基聚合(SET-LRP),合成了壳聚糖-O-寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯(CS-O-POEGMA),用原位核磁研究了寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯(OEGMA)在不同聚合条件下的聚合反应动力学。结果表明：随着介质pH的降低,配体发生质子化,导致聚合速率下降;在缓冲溶液中,随着CS-Br浓度的升高,反应过程中体系发生凝胶化;pH=5.0的介质中,CS-Br中溴代异丁酸的取代度对反应动力学基本无影响,表明该介质中壳聚糖分子链较舒展,反应可控性最佳。然后用柠糠酐将产物CS-O-POEGMA的氨基部分羧基化,得到壳聚糖-O-寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯-N-柠糠酐(CS-O-POEGMA-CTA).后和模型药物Dox经透析法在缓冲溶液中制备了CS-POEGMA-CTA-Dox载药胶束,研究了CS-POEGMA-CTA-Dox胶束的载药机理、体外释药行为以及细胞毒性。结果表明CS-POEGMA-CTA和Dox可以通过静电相互作用以及氢键作用在缓冲溶液中自发形成载药胶束。CS-POEGMA-CTA-Dox胶束的Dox体外释放行为具有pH响应性,其在pH=7.4生理环境下Dox释放量较少,而在低pH值的酸性肿瘤微环境中,胶束解离,大量释放出所载的药物,相比于pH=7.4,释药量提高了3倍。HepG2细胞毒性实验表明该载体的细胞毒性较小,而载药胶束则表现出很强的细胞毒性。

关键词：壳聚糖单电子转移-活性自由基聚合寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯胶束

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纳米晶合金二维磁特性测量装置的设计与优化

纳米晶合金二维磁特性测量装置的设计与优化

作者：熊晗三峡大学

学位级别：硕士

电工软磁材料二维磁特性的精确测量与模拟对电机和变压器的优化设计与节能具有重要意义,是提高电网运行效率的有效途径之一。二维磁特性测量先由励磁装置在待测样片上产生磁场,然后由测量系统进行测量。针对励磁装置的结构设计和测量系... 详细信息

电工软磁材料二维磁特性的精确测量与模拟对电机和变压器的优化设计与节能具有重要意义,是提高电网运行效率的有效途径之一。二维磁特性测量先由励磁装置在待测样片上产生磁场,然后由测量系统进行测量。针对励磁装置的结构设计和测量系统的搭建,本文做了如下工作:1、提出了一种基于圆形样片的新型两相绕组励磁装置,采用目前较为成熟爱泼斯坦方圈法对励磁装置磁轭硅钢片进行了不同角度的磁特性测量,得到了各个磁化角度下的磁滞回线与磁化曲线,为励磁装置电磁特性有限元分析提供数据基础。在测量数据基础上考虑磁心结构及硅钢片磁特性各向异性,建立了有限元分析模型,并对其进行了二维离散分析。将新型两相绕组磁测量装置同基于圆形样片的16极Halbach式励磁装置、感应电机式励磁装置和三相绕组式励磁装置进行了二维有限元仿真对比,分析励磁性能和磁化均匀性,得出两相绕组励磁装置具有最好的励磁性能和最优的磁化均匀性;2、构建两相绕组励磁装置的三维有限元模型,引入屏蔽层,消除绕组产生杂散磁场的影响,显著改善了装置均匀性。由于有限元算法每次计算耗时1～2小时,时间过长,提出自适应粒子群算法,提高了收敛速度和计算精度,联合支持向量机算法确定了装置将样片磁化最均匀时的结构尺寸,大大节省了时间,完成两相绕组励磁装置结构的优化。最后,通过对两相绕组装置的磁路分析和装置齿槽的结构约束完成了励磁绕组的设计;3、根据优化后数据搭建两相绕组励磁装置,设计了测量系统,采用在样片表面平行放置H线圈法测量样片的磁场强度,而纳米晶材料易碎,传统B线圈法测量磁通密度B需在样片打孔测量,破坏样片,故采用探针法测量磁通密度B,探针法只需要在样片上实现电接触即可完成测量磁通密度,提高了测量的准确性。最后,在10 k Hz的高频磁场激励下的纳米晶合金在轧制方向与垂直轧制方向上的磁滞回线与损耗特性曲线的测量。本文工作测得了纳米晶材料的一些物理性质和损耗特性,对以纳米晶合金为磁心材料的电工设备的优化设计具有指导性作用,对实现高频二维磁特性的精确测量具有重要的理论意义,从而为进一步精确分析电机、变压器能耗提供数据基础与理论支撑。

关键词：磁特性测量励磁装置磁化均匀性装置优化二维磁特性

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高精度气流传感器的研究

高精度气流传感器的研究

作者：熊晗华中科技大学

学位级别：硕士

风速风向的准确测量在社会生产生活的多个方面有着重要作用,为了满足各个领域的使用需求,科研人员开发出种类繁多、各具特色的气流传感器。传统的机械式风速传感器(风杯式风速计)在气象监测领域应用广泛,但体积较大,并且启动风速通常在0... 详细信息

风速风向的准确测量在社会生产生活的多个方面有着重要作用,为了满足各个领域的使用需求,科研人员开发出种类繁多、各具特色的气流传感器。传统的机械式风速传感器(风杯式风速计)在气象监测领域应用广泛,但体积较大,并且启动风速通常在0.3 m/s以上,不利于低风速测量。超声波式风速传感器测量精度可达到0.01 m/s,但其价格较为昂贵。热式风速传感器在中低速气流中测量灵敏度较高,但其功耗相对较高,且易受电磁干扰。针对上述问题,基于光学传感器灵敏度高、抗电磁干扰能力强、结构简单且价格便宜等优势,本文提出了两种光学气流传感器:基于悬臂梁硅波导的高精度风速传感器和基于悬垂拉锥光纤的风速风向传感器。此两种传感器主要基于波导能量耦合理论而设计,利用特定的传感装置将气流速度、气流方向等参数信息最终转换为输出光能量的变化,通过采集这种变化进而求解出气流速度和方向信息。这两种传感器分别利用硅悬臂梁和悬垂拉锥光纤作为气流的传感单元,将气流信号转化为悬臂梁或悬垂光纤的机械形变,同时采用基于能量耦合的光学方法来测量悬臂梁或悬垂光纤的形变,从而避免了电学测量所面临的抗干扰能力差、灵敏度低等问题。其间,利用Opti BPM和COMSOL Multiphysics仿真软件分别对传感器的光学性能和机械性能进行仿真,并依据仿真结果,完成传感器器件结构的合理优化设计,以进一步提高器件的测量性能。本文对所设计的两种气流传感器均完成了原型样品的工艺制备并对它们开展了实验验证,结果表明:基于悬臂梁硅波导的风速传感器在0～60 mm/s的风速范围内,其测量精度可达0.094 mm/s;对于采用悬垂拉锥光纤的风速风向传感器而言,在0～90mm/s的风速范围内,其成功实现了对风速和风向的全方位、高精度测量,且对风速的测量误差不超过1%,对风向的测量误差不超过±3°。

关键词：气流传感器能量耦合理论悬臂梁硅波导拉锥光纤全光式风速风向传感器

护理专业课人文关怀教学现状调查问卷的编制及现况调查

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护理专业课人文关怀教学现状调查问卷的编制及现况调查

作者：熊晗华中科技大学

学位级别：硕士

目的:1.编制《护理专业课人文关怀教学现状调查问卷》,为护理院校及专家学者了解护理专业课人文关怀教学现状提供科学、可靠的测评工具。2.评估国内护理专业课人文关怀教学现状,找准现存及潜在问题,探索影响因素,分析主客观原因,并提出... 详细信息

目的:1.编制《护理专业课人文关怀教学现状调查问卷》,为护理院校及专家学者了解护理专业课人文关怀教学现状提供科学、可靠的测评工具。2.评估国内护理专业课人文关怀教学现状,找准现存及潜在问题,探索影响因素,分析主客观原因,并提出系统化、科学化的建议,为促进护理人文关怀教育教学的推进和深入,增强护理专业学生的关怀意识、提升其关怀能力提供理论依据和实践经验。方法:检索相关文献进行阅读、分析,准确找出护理专业课人文关怀教学要点并对结果进行汇总、整合,为本研究的设计及问卷条目池的制定提供理论依据。采取半结构式访谈法对10名护理学专业教师和12名护理学专业学生进行深度访谈;基于诺丁斯关怀教育理论,结合文献分析与质性访谈结果,经小组讨论,初步拟定问卷条目池并形成框架,再经过两轮专家咨询确定问卷初稿。对3个省份4所本科院校的315名护理学专业学生进行预调查,并从中选取30名调查对象在间隔2周后重复测量,依据调查结果对问卷进行修改、完善并确定正式问卷。于2020年10-11月以方便抽样法选取国内23所护理院校的987名护理专业学生进行调查,评估现阶段护理专业课人文关怀教学现况。采用SPSS20.0软件进行统计分析,计数资料以频次、标准差、百分数表示;采取独立样本t检验和方差分析对计量数据进行比较分析;采用Pearson相关分析探索护理专业课人文关怀教学水平与学生关怀能力间的关系。结果:1.专家咨询及预调查结果经过两轮专家咨询,确定护理专业课人文关怀教学现状调查问卷初稿。包括教学环境、教师教学能力、教师关怀行为、教学内容、教学方式、考核评价、学生学习成效7个维度。其中教学环境8个条目、教师教学能力9个条目、教师关怀行为14个条目、教学内容9个条目、教学方式6个条目、考核评价6个条目、学生学习成效5个条目,共计57个条目。第一轮与第二轮咨询的专家积极程度分别为85%、100%,权威系数均为0.89,本研究编制的问卷总体内容效度系数(S-CVI)为0.939,问卷条目的内容效度系数(I-CVI)范围为0.833～1.000。预调查结果显示,问卷总的Cronbach’s a系数、折半信度分别为0.972、0.894,各维度的Cronbach’s a系数、折半信度范围分别为0.831～0.959、0.768～0.917,问卷的重测信度为0.950,各维度的重测信度范围为0.843～0.954。2.护理专业课人文关怀教学现状的调查结果在参与调查的护生中,男性121人(12.26%),女性866人(87.74%);年龄19～24(20.01±0.88)岁;2017级571人(57.85%),2018级416人(42.15%);党员学生86人(8.71%);户口所在地为城市的学生278人(28.17%);是独生子女的学生268人(27.15%);担任班干部的学生320人(32.42%)。护理专业课人文关怀教学现状总体及各维度得分情况:护理专业课人文关怀教学现状总体平均分为(157.35±22.46)分,得分率为80.69%。教学环境、教师教学能力、教师关怀行为、教学设计、考核评价5个维度的平均分分别为(19.24±3.28)、(33.50±4.80)、(27.79±4.82)、(62.18±8.89)、(14.64±3.16)分,得分率分别为76.96%、83.75%、79.40%、82.91%、73.20%,总体及各维度得分率均位于60%～85%,处于中等水平。独立样本t检验及方差分析结果显示,性别、政治面貌、学校级别、年级、是否担任班干部、是否经常参加集体活动、护理学专业是否为第一志愿、今后是否计划从事护理行业、父亲对自己的关心程度、母亲对自己的关心程度、学校老师对自己的关心程度、临床老师对自己的关心程度、同学对自己的关心程度13项因素是护理专业课人文关怀教学现状得分的影响因素。多元线性回归分析显示,护理专业课人文关怀教学现状总分=76.303+4.892×性别-3.290×学校等级+7.582×年级+5.750×今后是否计划从事护理行业-1.873×父亲对自己的关心程度+2.441×母亲对自己的关心程度+5.535×学校老师对自己的关心程度+3.219×临床老师对自己的关心程度+3.823×同学对自己的关心程度。Pearson相关分析显示,学生所评价的护理专业课人文关怀教学现状总分与其人文关怀能力得分间的Pearson相关系数为0.624(>0.4),两者具有正向相关性。结论:1.本研究所编制问卷具有良好的信度、效度,可用于评估护理专业课人文关怀教学现状。2.护理专业课人文关怀教学处于中等水平,护理专业课人文关怀教学实践还有待进一步加强。3.在未来的护理人文关怀教育教学过程中,教师应当鼓励护生摒弃传统观念,积极参加课堂教学与课外实践,坚定未来投身护理行业

关键词：护生护理专业课人文关怀问卷编制现状调查

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论道教音乐南岳韵之传承与发展

论道教音乐南岳韵之传承与发展

作者：熊晗湖南师范大学

学位级别：硕士

古老的道教音乐浸润着道教的基本信仰和情操,过去,封建儒学家者们总是认为佛、道两教的典籍价值不大,但是,如果我们从中华民族传统文化这个整体来看的话,宗教传统文化同样重要,影响着我们的文化生活、社会生活及政治生活。因此,要很好... 详细信息

古老的道教音乐浸润着道教的基本信仰和情操,过去,封建儒学家者们总是认为佛、道两教的典籍价值不大,但是,如果我们从中华民族传统文化这个整体来看的话,宗教传统文化同样重要,影响着我们的文化生活、社会生活及政治生活。因此,要很好地学习与研究民族音乐,道教音乐则是不可忽视的重要课题,而南岳韵更是具有衡山地方特色的道教音乐之一。论文针对道教音乐南岳韵的传承与发展历程做了深入的调查研究,并对这一传承与发展过程中存在的一些问题提出了一些切实可行的建议。文章一共分为四个部分:第一部分为绪论,提出了论文的选题背景、研究意义、文献综述以及相关的概念界定和研究的思路与方法。第二部分介绍了道教音乐南岳韵的传承内容、传承方式及其它的变化。第三部分介绍了南岳韵现今的发展现状。第四部分针对南岳韵发展现状的调查,对其发展过程中存在的问题进行分析,探讨了关于今后南岳韵传承发展的对策。通过对道教音乐南岳韵,这一传承过程中的传承内容、传承方式以及现状分析等与之关联内容的研究,对这一个过程中存在的主要问题进行分析,为今后南岳韵的传承和发展奠定一定的基础。

关键词：道教音乐南岳韵传承与发展

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十六酸相变储能微胶囊的制备及其性能研究

十六酸相变储能微胶囊的制备及其性能研究

作者：熊晗中国石油大学（北京）

学位级别：硕士

相变材料是通过相变过程来吸收或释放大量潜热的一种新型功能性材料,相变储能微胶囊是利用微胶囊化技术得到的定形相变材料,其作为节能材料在节能建筑材料、智能调温纤维、潜热型热功能流体等领域有着广泛的应用。芯材在连续相中的分散... 详细信息

相变材料是通过相变过程来吸收或释放大量潜热的一种新型功能性材料,相变储能微胶囊是利用微胶囊化技术得到的定形相变材料,其作为节能材料在节能建筑材料、智能调温纤维、潜热型热功能流体等领域有着广泛的应用。芯材在连续相中的分散是制备微胶囊的基础。以十二烷基磺酸钠和聚乙烯醇为乳化剂和分散剂,成功制备出了在常温下能储存稳定六个月的十六酸水性分散液,固含量最高可达30%,粘度在200 mPa·s以内。以十六酸为相变芯材,分别以甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯为壁材单体,采用原位聚合法制备了相变储能微胶囊。研究发现,交联剂的加入可使微胶囊囊壁的性能得到加强,继而微胶囊整体耐热性和相变性能也相应得到改善。固定芯壁投料比为1:1,甲基丙烯酸甲酯选择季戊四醇四丙烯酸酯为交联剂,质量比为7:3时,得到的微胶囊耐热温度最高可达271℃,十六酸包覆率51.4%。在一定范围内,增大芯壁投料比可以提高微胶囊产品的包覆率,但此时微胶囊的产率和包覆效率较低,因此应该根据实际需要合理选择投料比。

关键词：相变储能微胶囊十六酸聚甲基丙烯酸甲酯聚苯乙烯原位聚合法

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新型二维旋转磁特性测量用励磁装置优化设计

高压电器 2023年第9期59卷 276-285页

作者：熊晗陈龙易琼洋三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443002 三峡大学梯级水电站运行与控制湖北省重点实验室湖北宜昌443002

为提高二维旋转磁特性测量装置的励磁性能,文中首先通过二维电磁场有限元分析对比了4种基于圆形样片的励磁结构,提出了新型两相绕组式新型二维旋转磁特性励磁结构,得出两相绕组励磁结构在相同磁动势下,样片磁通密度均匀性最高;其次,为... 详细信息

为提高二维旋转磁特性测量装置的励磁性能,文中首先通过二维电磁场有限元分析对比了4种基于圆形样片的励磁结构,提出了新型两相绕组式新型二维旋转磁特性励磁结构,得出两相绕组励磁结构在相同磁动势下,样片磁通密度均匀性最高;其次,为减小励磁结构空间杂散磁场对样片磁化均匀性的影响,提出纳米晶合金屏蔽层结构,并通过三维有限元分析计算了不同磁化角度下的屏蔽性能,验证了屏蔽结构提升样片磁化均匀性的有效性。最后,为确定文中所提出励磁装置的最终尺寸,提出了耦合支持向量机与自适应粒子群算法的装置尺寸设计参数寻优方法。在最优尺寸下,可实现整个样片的均匀磁化。通过对样片两个正交方向截面的磁通密度进行矢量合成,在一个周期内可实现圆形旋转磁化,验证了文中所提结构的有效性与准确性。

关键词：磁特性测量非线性优化励磁装置支持向量机旋转磁特性