小冲杆试验测定重离子辐照A508-3钢的硬化和脆化

目的采用小冲杆测试方法测量高能重离子辐照反应堆压力容器A508-3钢的辐照硬化和脆化特性,为工况条件下反应堆压力容器寿命预测提供实验依据。方法采用兰州重离子加速器提供的高能C^(6+)离子通过减能装置在290℃条件下开展A508-3钢辐照实验,并在样品表面形成一定厚度、准均匀分布的离位损伤层。通过开展不同辐照剂量辐照样品的小冲杆测试,得到不同辐照剂量A508-3钢的小冲杆载荷-位移曲线。通过对小冲杆测试得到的载荷-位移曲线的分析,测定不同辐照剂量样品的辐照硬化和脆化特性。结果压力容器A508-3钢辐照样品的硬化和脆化随着辐照剂量的增加逐渐增强,0.15 dpa以前呈线性增长,而后缓慢增大,约0.2 dpa时达到饱和趋势。结论通过小冲杆测试可以得到离子辐照样品的硬化和脆化行为,A508-3钢辐照硬化和脆化行为具有一致的变化趋势。     

不同能量电子辐照下星用瑞侃导线性能退化研究

目的研究卫星上外露导线在空间辐射环境下的耐受能力。方法通过分析GEO轨道下在轨10年航天器外露瑞侃导线的辐照环境,研究低能和高能电子对导线性能的影响,地面模拟试验参数选择能量分别为45 keV和1 MeV,注量率均为8.3×10^10 e/(cm^2·s),总注量均为2×10^16 e/cm^2。考察瑞侃导线力学性能(断裂伸长率、拉伸强度)和电性能(击穿电压)的退化情况,并用XPS和SEM测试分析手段,对其电子辐照损伤机理进行研究。结果在不同能量电子辐照下,瑞侃导线的力学性能均略有下降,没有显著区别,而电学性能严重退化,且低能电子较高能电子对其电学性能影响更为严重,其击穿电压分别下降了100%和50%。结论通过剂量-深度分布计算,45 keV入射电子能量全部沉积在样品表层下数微米的深度范围内,完全被导线外皮吸收,对样品的损伤较大;而1 MeV入射电子能量绝大部分穿透表皮沉积在样品铜芯中,因而其性能退化情况相对低能电子较小。进一步的,通过SEM和XPS测试和分析发现,电子辐照造成瑞侃导线分子链降解,形成自由基以及气体,自由基的再交联是造成瑞侃导线损伤的重要机理。     

高能重离子辐照下国产RPV钢A508-3的硬化行为

目的 研究在563 K的温度条件下,高能重离子辐照导致国产RPV钢A508-3的硬化行为。方法 使用回旋加速器提供的352.8 MeV Fe²¹⁺对A508-3钢试样进行辐照,使其依次达到0.15、0.30、1.50 dpa的损伤水平。借助辐照终端的梯度减能装置,在样品表面至25 μm的深度范围内产生一个准均匀分布的原子离位损伤坪区,并使用纳米压痕仪和维氏显微硬度计测量了试样的硬度。结果 考虑到压痕尺寸效应的影响,采用Nix-Gao模型对硬度数据进行拟合,由于高能Fe离子产生了较厚的损伤区,辐照试样中的软基效应明显减弱。辐照后的试样出现明显的硬化现象,且随着辐照剂量的增大,硬化增量有饱和趋势。通过辐照前和辐照至0.15 dpa试样的微硬度数据,得出其与纳米硬度之间的线性关系(Hv0=0.85 H0)。结论 借助A508-3辐照前后的硬度数据,计算发现试样的屈服强度增量与辐照剂量之间存在一种幂函数关系,这为A508-3钢中子-离子辐照硬化的映射关系研究提供了基础数据。     

AlN覆铜板盐雾环境下的退化行为研究

目的 研究AlN覆铜板在盐雾环境下的性能退化及其微观机制。方法 采用交替喷雾和干燥方法对AlN覆铜板进行15周期的中性盐雾试验,并在第1、3、6、10、15周期时检测其相关性能。主要通过击穿电压测试、介电性能测试和导热性能测试等方法,分别评价AlN覆铜板的电绝缘特性、介电损耗及导热系数,并通过扫描电镜和能谱测试对试样表面/截面微观形貌和元素变化进行分析。结果 AlN覆铜板导热系数和击穿电压随盐雾试验周期的增长而逐渐退化,最大退化率分别为13.2%和73.8%。介电损耗明显增加,盐雾试验15周期后,在低频区域的最大值约为1.3。Cu电极发生明显腐蚀,生成大量绿色腐蚀产物,导致表面Ni-P镀层脱落失效。H2O分子扩散进入AlN陶瓷内部,在局部区域造成陶瓷水解,逐渐形成微裂纹。结论 盐雾试验过程中,Ni-P镀层逐渐开裂剥落,Cu电极表面最终形成大面积疏松多孔的腐蚀产物层。H2O、Cl^–、Na⁺等逐渐溶解扩散进入AlN陶瓷,导致陶瓷中空位、裂纹、杂质缺陷浓度增加,二者都会增强导热过程中的声子-缺陷散射,进而导致AlN覆铜板导热系数退化。     

一种基于三极管开关特性的负压控制电路的应用

本文在讲述了三极管开关原理的基础上,依据三极管独特开关特性,以一种新的思路,设计出了一款负压控制电路。通过对偏置电路的设计以及对三极管的开关特性的应用,实现了在TTL电压的控制下,将-5V稳压电源,转换成-0.5V与-3V的脉冲电压输出。并且可以根据实际需求,通过改变输出端偏置电阻的阻值,达到输出电压大小可调的特性。     

不同纳米级锐钛型TiO2的V2O5基催化剂脱氮性能

以2种不同纳米级锐钛型TiO2为载体负载V2O5和WO3制备得到脱氮催化剂H和Z,在自制固定床反应器中测试其DeNOx活性,结果表明,催化剂H的活性比催化剂Z低得多.利用XRD、BET、FT-IR和SEM等手段对2种催化剂进行比较,BET表面积虽然会对DeNOx活性产生一定的影响,但催化剂H主要因为活性物质V2O5和载体TiO2发生反应,生成V3Ti6O17,导致其DeNOx活性大幅下降,而在催化剂Z中TiO2仍然保持锐钛型,未与V2O5发生反应.     

金属飞片对EFI起爆能量的影响

目的降低EFI的发火能量,研究非金属飞片与金属飞片在EFI中的应用。方法采用飞片材料匹配的方法,并选择金属Al与金属Ti,开展金属飞片的设计与制备,得到Al-PI与Ti-PI的金属飞片以及金属飞片-爆炸桥箔metallic flyer,并开展发火摸底试验。结果在不额外对金属飞片进行绝缘处理的情况下,含有金属飞片的EFI均未发火;对金属飞片进行绝缘处理后,含有金属飞片的EFI均可靠发火。采用光子多普勒测速仪(PDV)进行的飞片速度测试结果表明,在充电电压为1200 V时,Ti-PI金属飞片的速度为3604 m/s,金属飞片-爆炸桥箔一体化换能元速度为2986m/s。结论同样的发火电压下,金属飞片-爆炸桥箔一体化换能元的金属飞片速度明显小于绝缘层较厚的金属飞片速度。     

核电材料辐照损伤的多尺度高通量计算模拟

反应堆压力容器用钢等核电材料在持续服役中,由于中子辐照造成其内部缺陷不断累积,致使材料组织结构损伤、性能劣化,对核电安全运行形成潜在威胁。多尺度计算模拟是探索辐照缺陷演化机理的有效手段,结合等效缺陷结构理论,有望实现核电材料服役行为的高效评价与预测。文中综述了多尺度计算模拟在核电材料辐照缺陷演化相关研究领域的进展,并对缺陷结构的多尺度演化本质及相应的多尺度高通量计算模拟方法进行了分析讨论。结果表明,通过缺陷结构特征能量等效传递的方法可以实现从第一性原理计算到缺陷扩散反应动力学等高通量计算模拟的跨尺度耦合;通过多尺度高通量计算模拟得到的缺陷演化热力学和动力学数据,可以搭建用于预测核电材料长期服役行为的材料基因工程数据库;在材料缺陷结构特征能量-组织结构-性能关联性探讨基础上,应用高通量计算模拟,辅以高通量实验数据验证,有望建立基于材料基因组结构能的服役安全工程模型。     

不同外电压下自养型生物阴极还原硫酸盐的性能及生物膜群落响应

微生物电解系统(microbial electrolysis system,MES)生物阴极还原去除环境污染物的过程中,外加电压的大小可显著影响其性能,阴极生物膜作为去除污染物的关键因子,其对外电压改变的响应尚属未知.本研究构建了双室MES,比较外电压为0.4、0.5、0.6、0.7和0.8 V情形下自养型生物阴极的硫酸盐还原特性及生物膜胞外聚合物和群落结构特征.结果表明,MES的输出电流、周期电荷量、COD去除量与外加电压(0.4~0.8 V)呈正相关关系;外加电压为0.4~0.8 V时,硫酸盐还原量随着电压的升高先升高后降低,在0.7 V时获得最大硫酸盐还原速率[78.9 g·(m3·d)-1]和最高S2-出水浓度(31.9 mg·L~(-1)±2.2 mg·L~(-1));MES的电子回收率最高值为41.8%,推测产氢可能是电子损失的一个途径.阴极生物膜的聚多糖和蛋白量随外电压的升高而增加,0.8 V电压下的生物量比0.4 V提高了70%.阴极生物膜群落结构分析发现,Proteobacteria在门水平分布中占主导,Desulfovibrio在属水平分布中占主导,Desulfovibrio的相对丰度并未随着外加电压的升高发生明显的波动,表明Desulfovibrio在利用阴极呼吸代谢方面具有独特的优势.种水平分析发现,Desulfovibrio magneticus RS-1和s_unclassified_g_Desulfovibrio随着外电压的改变呈现相反的变化趋势.     

基于模糊层次分析法对高电压下耐压测试系统的风险评估

为评估高电压下耐压试验系统中存在的风险,首先基于模糊层次分析法建立了耐压测试系统风险综合评估指标体系;然后利用模糊层次分析法确立各风险因素的权重和隶属度;最后通过实例对高电压下不同耐压测试系统的风险进行综合评估。评估结果表明:在只考虑安全因素条件下,各耐压测试系统安全性能等级的排序为0.1 Hz试验装置测试系统谐振式耐压测试系统串级试验变压器测试系统单台高压试验变压器测试系统。该方法能有效对耐压测试系统进行风险评估,分析结果可为高电压下直、交流耐压测试系统风险分析与选择提供技术参考。     

Unusual pheromone chemistry in the navel orangeworm: novel sex attractants and a behavioral antagonist

Using molecular- and sensory physiology-based approaches, three novel natural products, a simple ester, and a behavioral antagonist have been identified from the pheromone gland of the navel orangeworm, Amyelois transitella Walker (Lepidoptera: Pyralidae). In addition to the previously identified (Z,Z)-11,13-hexadecadienal, the pheromone blend is composed of (Z,Z,Z,Z,Z)-3,6,9,12,15-tricosapentaene, (Z,Z,Z,Z,Z)-3,6,9,12,15-pentacosapentaene, ethyl palmitate, ethyl-(Z,Z)-11,13-hexadecadienoate, and (Z,Z)-11,13-hexadecadien-1-yl acetate. The C₂₃ and C₂₅ pentaenes are not only novel sex pheromones, but also new natural products. In field tests, catches of A. transitella males in traps baited with the full mixture of pheromones were as high as those in traps with virgin females, whereas control and traps baited only with the previously known constituent did not capture any moths at all. The navel orangeworm sex pheromone is also an attractant for the meal moth, Pyralis farinalis L. (Pyralidae), but (Z,Z)-11,13-hexadecadien-1-yl acetate is a behavioral antagonist. The new pheromone blend may be highly effective in mating disruption and monitoring programs.     

微米SiC/石墨烯复合物光催化降解罗丹明B

为发展低耗和环境友好的有机物降解技术,采用光催化还原制备微米级碳化硅(SiC)/石墨烯复合材料,XRD、FTIR、Raman光谱、XPS和SEM等手段表征其物相组成和形貌结构,并以罗丹明B(RhB)为模拟污染物,研究了复合材料在可见光照射下的光催化活性和稳定性;通过活性物种捕获实验初步探讨了RhB的光催化降解机制.结果表明,SiC与石墨烯复合延长了光生电子和光生空穴的寿命,提高了材料的光催化活性与稳定性.当SiC/石墨烯配比为1∶0. 8时,光照60 min时RhB的降解率可以达到92. 7%,降解过程符合一级反应动力学方程.光催化降解RhB过程中,主要活性物种的贡献依次为:光生空穴(h~+)超氧阴离子自由基(·O_2~-)光生电子(e~-)羟基自由基(·OH).     

芽孢杆菌SeRB-2还原亚硒酸盐的动力学研究

微生物还原亚硒酸盐的动力学研究具有重要的现实意义,可以为Se (IV)污染场地的微生物修复设计提供理论依据。本文研究了兼性厌氧菌Bacillus sp.SeRB-2对亚硒酸钠的还原动力学。通过指数方程模型、对数方程模型和米氏方程模型的分析可知,Se (IV)的细菌还原符合一级反应动力学,还原反应主要集中在对数期和稳定生长前期,米氏方程模型能更好的反映细菌对亚硒酸盐的还原过程。通过对不同Se (IV)浓度下的米氏常数(K_m)和最大反应速率(V_max)的分析发现,当Se (IV)浓度较低时,K_m值较小,V_max值较大,这表明Se (IV)浓度越低,还原亚硒酸盐的酶与Se (IV)的结合能力越强,此时细菌对亚硒酸盐的还原速率越大、还原效率也越高。在本研究中,当Se (IV)浓度为1 mmol/L时,其还原效率最高可达90%,能够有效去除或降低Se (IV)污染,说明该菌在Se (IV)污染场地的生物修复上具有应用潜力。     

Sex pheromone chemistry and field trapping studies of the elm spanworm Ennomos subsignaria (Hübner) (Lepidoptera:Geometridae)

The elm spanworm, Ennomos subsignaria (Hübner), occurs throughout Canada and the eastern United States and can be a destructive forest pest on a wide range of deciduous trees. Gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) and coupled gas chromatographic–electroantennographic detection (GC/EAD) analysis of pheromone gland extracts, in combination with chemical synthesis and field trapping studies have identified (2S, 3R)-2-((Z)-oct-2′-enyl)-3-nonyl oxirane (hereafter Z6-9S, 10R-epoxy-19:H) as the female-produced sex pheromone. Significantly more male moths were captured between 1–100 μg loadings of this compound on red rubber septa in sticky traps compared to blank (unbaited) traps; catches then declined at higher dosages (500–1000 μg). The other isomeric enantiomer, (2R, 3S)-2-[(Z)-oct-2′-enyl]-3-nonyl oxirane (Z6-9R, 10S-epoxy-19:H), at a 10-μg dosage did not elicit trap capture. The likely precursor to the active epoxide, (Z, Z)-6, 9-nonadecadiene ((Z, Z)-6, 9-19:H), identified in virgin female sex pheromone glands, did not elicit trap capture either, and inhibited trap capture when combined with the active epoxide. Racemic 2-((Z)-oct-2′-enyl)-3-nonyl oxirane showed no significant difference in trap capture compared with Z6-9S, 10R-epoxy-19:H, indicating that the opposite enantiomer was not antagonistic. The addition of the EAD-active diene epoxide enantiomers (2S, 3R)-2-[(Z, Z)-octa-2′, 5′-dienyl]-3-nonyl oxirane or (2R, 3S)-2-[(Z, Z)-octa-2′, 5′-dienyl]-3-nonyl oxirane in admixture with Z6-9S, 10R-epoxy-19:H (at 10% of the latter) did not enhance or decrease trap capture compared to Z6-9S, 10R-epoxy-19:H oxirane alone, so they are not likely pheromone components. This pheromone, impregnated in rubber septa at less than 100-μg dosage, can now be used as a trap bait to develop detection and monitoring strategies for this insect.     

CO2封存泄漏的稻田土壤细菌监测指标筛选研究

为研究CO₂地质封存过程中CO₂泄漏对水稻及稻田土壤的风险影响,利用CO₂模拟泄漏平台,研究了不同CO₂泄漏速率下水稻生长、稻田土壤性质与土壤细菌组成及多样性的变化特征.结果表明：随着CO₂泄漏速率的增加,稻田土壤pH显著降低,电导率显著增加,水稻生长受到明显抑制;稻田土壤细菌的丰富度指数和多样性指数均有增加,均匀度指数有所降低.CO₂泄漏显著改变了稻田土壤细菌组成,稻田土壤的优势菌门中变形菌门、拟杆菌门与绿弯菌门的相对丰度总体降低,而酸杆菌门与放线菌门的相对丰度总体升高;稻田土壤优势菌属中RB41、MND1、厌氧粘菌属及鞘脂单胞菌属的丰度总体升高,而硝化螺旋菌属的丰度总体降低;稀有细菌中CO₂泄漏下全部出现的有粘胶球形菌门、柔膜菌门及双头菌属、硫杆菌属,CO₂泄漏后全部消亡的为假单胞菌属.建议将变形菌门的减少和酸杆菌门的增加,以及RB41、MND1及厌氧粘菌属的增加作为稻田土壤CO₂泄漏监测的推荐指标.     

纳米二氧化钛光催化转化甲基砷的研究

二甲基胂酸(DMA)和一甲基胂酸(MMA)是环境中甲基砷的主要种类.由于农药滥用及含砷废水的释放等,严重危害人类健康.本文应用实验室人工合成纳米TiO2研究了甲基砷(DMA和MMA)光催化转化过程,考察了光照和pH对光催化转化过程的影响,通过测定液相及固相中的不同化学形态,解析光催化转化产物.结果表明:UV光照下,相比自然光时,纳米TiO2对DMA和MMA的去除率在不同pH条件下均有提高.pH值的影响为:在低pH条件(pH为3、5)下去除率高,而在高pH条件(pH为7、9)下去除率低,这主要是取决于纳米TiO2的等电点(pHpzc=5.8).转化产物解析结果表明:无光条件下,DMA和MMA均不发生转化;在自然光条件下,纳米TiO2催化少量DMA和MMA发生一步转化,分别形成MMA和As(V);在紫外光条件下,纳米TiO2能够催化几乎全部的DMA和MMA彻底转化,形成As(V).因此,在UV光下,纳米TiO2能够催化DMA和MMA转化为As(V),同时此纳米TiO2对As(V)有较强的吸附能力,所以,UV光照能够显著提高纳米TiO2对DMA和MMA的去除率.     

Towards real-time detection of wastewater in surface waters using fluorescence spectroscopy

The presence of municipal wastewater at the intake of a major drinking water treatment facility located on Lake Ontario was examined using fluorescence data collected during a period of continuous monitoring. In addition, controlled mixing of lake water and wastewater sampled from a local treatment facility were conducted using a bench-scale fluorescence system to quantify observed changes in natural organic matter. Multivariate linear regression was applied to components derived from parallel factors analysis. The resulting mean absolute error for predicted wastewater level was 0.22% (V/V, wastewater/lake water), indicating that wastewater detection at below 1.0% (V/V) was possible. Analyses of sucralose, a wastewater indicator, were conducted for treated wastewater as well as surface water collected at two intake locations on Lake Ontario. Results suggested minimal wastewater contribution at the drinking water intake. A wastewater detection model using a moving baseline was developed and applied to continuous fluorescence data collected at one of the drinking water intakes, which agreed well with sucralose results. Furthermore, the simulated addition of 1.0% (V/V) of wastewater/wastewater was detectable in 89% of samples analyzed, demonstrating the utility of fluorescence-based wastewater monitoring.     

温度对汞抑制土壤脲酶动力学影响研究

以不同施肥方式、不同有机质含量的草甸棕壤和黑土4个土样为对象,研究了不同温度条件下,汞(Hg)对土壤脲酶动力学特征的影响.结果表明,同一类型、有机质含量高的土壤脲酶活性、酶促最大反应速度(V_max)和V_max/K_m均高于有机质含量低的土壤,表明有机质对脲酶的吸附能力较强;黑土V_max和V_max/K_m值总体上大于草甸棕壤,但酶活性和米氏常数(K_m)值在不同土壤类型之间规律性较差,反映出酶活性由总酶量和酶-底物亲和力等因素共同决定;黑土K_m值大小与有机质含量相一致,而草甸棕壤则相反,表明有机质含量和施肥方式均会对K_m值产生影响;在最适温度以下,随温度升高,土壤的脲酶活性、V_max和V_max/K_m值均增加;Hg对土壤脲酶表现出典型的反竞争性抑制现象;Hg对脲酶活性的抑制作用及对K_m、V_max和V_max/K_m的负效应均随温度升高而有增加的趋势,揭示出土壤对脲酶的保护能力随温度升高而有所下降.     

紫外线对铜绿微囊藻的抑制效果及特性研究

采用紫外平行光仪辐照方法,研究紫外线对"水华"蓝藻中常见的铜绿微囊藻生长的抑制效果,并探讨紫外线对藻沉降性能、叶绿素、藻胆蛋白的影响,以及藻生长光照条件对紫外线抑藻效果的影响.结果表明,紫外线对铜绿微囊藻的生长具有显著抑制作用,150 mJ/cm<'2>紫外剂量下,藻细胞个数被控制于初始水平,藻生长受抑制,如增加紫外剂...     

Evidence for contact sex recognition pheromone of the Asian longhorned beetle,<Emphasis Type="Italic"> Anoplophora glabripennis</Emphasis> (Coleoptera: Cerambycidae)

Field observations of the Asian longhorned beetle (Anoplophora glabripennis) mating behavior in China suggested that a female-produced contact pheromone was almost certainly involved in sex recognition. Gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS) analysis of A. glabripennis adults' whole body cuticular extracts indicates that a series of long-chain hydrocarbons comprise the cuticular waxes of both sexes. Although for the most part the GC profiles are similar for the two sexes, five monounsaturated compounds were consistently more abundant in samples from females than in those from males. These compounds were identified as (Z)-9-tricosene, (Z)-9-pentacosene, (Z)-7-pentacosene, (Z)-9-heptacosene, and (Z)-7-heptacosene in the approximate ratio of 1:2:2:8:1, respectively. Antennal and palpi contact to a polypropylene micro-centrifuge tube coated with a synthetic mixture of the five compounds stimulated copulatory behavior in males.Electronic Supplementary Material  Supplementary material is available for this article if you access the article at . A link in the frame on the left on that page takes you directly to the supplementary material.