10100
1000
1e+3
1e+41e+51e+6110
100
1000
1e+3
1e+41e+51e+61e+7
110
100
1000
1e+3
1e+41e+51e+6H (Oe)
1
10
1001000
J c (A /m 2
)
1e+3
1e+41e+5
1e+6
10100
1000
1e+3
1e+41e+51e+6
101001000
1e+3
1e+4
1e+5
1e+6
H (Oe)
10
100
1000
1e+3
1e+41e+5
1e+6
Crystal Y
t ~ 0.996t ~ 0.997t = T/T c (0) ~ 0.965t ~ 0.973t ~ 0.977t ~ 0.982110
100
1000
1e+3
1e+41e+5
1e+6Crystal X
t = T/T c (0) ~ 0.973~
~
~
~
t ~ 0.994~
~
~
~
0.96
1.00
01
H
t
0.96
1.00
01
H
t
H p
H p
H p
H p
H p
H // c
(a)
(b)
(c)
(d)
(h)(g)
(f)
(e)
H // c
t p
t c
t p
t c
small bundle
pinning regime
Power law
PE 2H-NbSe 2
2H-NbSe 2
0.010.10 1.00
0.01
0.10
1.00
J c (H ,T ) / J c (0, T )
NbSe 2 (Crystal X)
0.01
0.10
1.00
NbSe 2 (Crystal Y)
PE
small bundle pinning limit
PE (a)
(b)
H // c
Amorphous
limit
H // c 0.9650.9700.9730.9770.982
t = T/T c (0)
0.997
0.9830.9900.9960.973t = T/T c (0)
0500
1000R c /a 0080
100
R c /a 0
020
t=0.973
t=0.997
H p
onset
H (Oe)
(i)
(ii)H p
0500
1000
R c /a 0
0102030
100
R c /a 0
05
t=0.965
t=0.982
H p
H (Oe)
(i)
(ii)
amorphous limit H p
onset
Power law
Fig.2 (S. S. Banerjee et al)
H / H c2(θ)
0.01
0.10
1.00
?M (H ) / ?M (0)
0.010.10
1.00
H (Oe)
400
800
1200
-40
040Crystal Y /
T = 7.0 K
4πM (G )
-80-4004080θ = 90o θ = 60o
4πM (G )
H // c
θ = 50o
θ = 60o θ = 70o θ = 90o
H dc
c
a
b
(θ = 900)
Individual pinning limit
H p
H c2
PE
"Plateau effect''
PE
H c2
NbSe 2H p
Rev.
For.
Power law
Fig.3 (S. S. Banerjee et al)
H (k O e )
0.00.2
0.4
0.6
0.8
1.0
H c2
onset 0.98
1.00
H (O e )
Collectively pinned lattice
Re-entrant disordered
Amorphous
H p
Reduced temperature (t)
0.96
0.98
1.00
H (k O e )
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
H c2
H p
onset Amorphous
Re-entrant disordered
Collectively pinned lattice
(a)
(b)
H c1
H c1
100Normal
Normal
H c2
2H-NbSe 2 (Sample X)
T c (0) ~ 7.22 K ~
H // c
2H-NbSe 2 (Sample Y)T c (0) ~ 7.17 K ~
H // c
Fig.4 (S. S. Banerjee et al)
7,)5 &0 ,
3HDN (mHFW )LVKWDLO (mHFW DQG 3ODWHDX (mHFW 7KH 5HHQWUDQW $PRUSKL]DWLRQ RI
9RUWH[0DWWHU LQ + 1E6H
A 6 6 %DQHUMHH 6 5DPDNULVKQDQ DQG $ . *URYHU * 5DYLNXPDU 3 . 0LVKUD DQG 9 & 6DKQL & 9 7RP\ * %DODNULVKQDQ ' 0FN 3DXO 3 / *DPPHO ' - %LVKRS DQG ( %XFKHU 0 - +LJJLQV DQG 6
A
%KDWWDFKDU\D
'HSW RI &RQGHQVHG 0DWWHU 3K\VLFV DQG 0DWHULDO 6FLHQFH 7DWD ,QVWLWXWH RI )XQGDPHQWDO 5HVHDUFK
0XPEDL ,QGLD
733(' %KDEKD $WRPLF 5HVHDUFK &HQWUH 0XPEDL ,QGLD
'HSW RI 3K\VLFV ,QGLDQ ,QVWLWXWH RI 7HFKQRORJ\ 3RZDL 0XPEDL ,QGLD
'HSDUWPHQW RI 3K\VLFV 8QLYHUVLW\RI :DUZLFN &RYHQWU\ &9 $/ 8 .
%HOO /DERUDWRULHV /XFHQW 7HFKQRORJLHV 0XUUD\+LOO 1-
1(&5HVHDUFK ,QVWLWXWH ,QGHSHQGHQFH :D\ 3ULQFHWRQ 1HZ -HUVH\
7KH PDJQHWLF nHOG GHSHQGHQFH RI WKH FULWLFDO FXUUHQW LV VWXGLHG LQ VLQJOH FU\VWDO VDPSOHV RI WKH ZHDN SLQQLQJ W\SH ,,VXSHUFRQGXFWRU + 1E6H LQ WKH KLJK WHPSHUDWXUH DQG WKH ORZ nHOG UHJLRQ RI WKH + 7 SKDVH VSDFH LQ WKH YLFLQLW\RI WKH UHHQWUDQW SHDN HmHFW 7KH H[SHULPHQWDO UHVXOWV GHPRQVWUDWH YDULRXV SLQQLQJ UHJLPHV D FROOHFWLYH SLQQHG TXDVL RUGHUHG VROLG LQ WKH LQWHUPHGLDWH nHOG WKDW LV GHVWDELOL]HG LQ IDYRU RI GLVRUGHUHG YRUWH[SKDVHV LQ ERWK KLJK nHOGV QHDU +DQG DW ORZ nHOGV . QHDU + 7KH WHPSHUDWXUH HYROXWLRQ RI WKH SLQQLQJ EHKDYLRU GHPRQVWUDWHV KRZ WKH DPRUSKRXV OLPLW ZKHUH WKH FRUUHODWLRQ . YROXPH LV QHDUO\nHOG LQGHSHQGHQW LV DSSURDFKHG DURXQG WKH VR FDOOHG QRVH UHJLRQ RI WKH UHHQWUDQW SHDN HmHFW ERXQGDU\ )XUWKHUPRUH WKH GDWD VKRZ WKDW WKH UDSLG DSSURDFK WR WKH DPRUSKRXV OLPLW QDWXUDOO\\LHOGV D SHDN HmHFW L H D SHDN LQ WKH FULWLFDO FXUUHQW LQ WKH KLJK nHOG UHJLPH EXW \LHOGV D ?SODWHDX HmHFW LQVWHDG LQ WKH ORZ nHOG UHJLPH LQ DQ DQDORJRXV ZD\
:LWK LQFUHDVLQJ HmHFWLYH GLVRUGHU WKH SHDN HmHFW VKLIWV DZD\IURP +DQG UHVHPEOHV D ?nVKWDLO DQRPDO\
. 3$&6QXPEHUV 'Y *H 'Z (F -J
, ,1752'8&7,21
LV H[SHFWHG WR EH DPRUSKRXV DW DQG DERYH WKH SHDN LQ -F > @
5HFHQW WKHRUHWLFDO ZRUN KDV IRFXVHG DWWHQWLRQ RQ WKH 7KH UROH RI TXHQFKHG GLVRUGHU DQG WKHUPDO oXFWXDWLRQV SRVVLELOLW\RI GLVRUGHU LQGXFHG JODVV\SKDVHV LQ WKH YRUWH[LQ WKH YRUWH[SKDVHV LQ W\SH ,,VXSHUFRQGXFWRUV LV D VXE SKDVH GLDJUDP > ^ @ 2QFH DJDLQ PXFK RI WKH DWWHQWLRQ MHFW RI JUHDW FXUUHQW LQWHUHVW > ^ @ (QKDQFHG WKHUPDO LV IRFXVHG RQ WKH GHQVH SKDVHV > @DQG UHODWLYHO\o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mHFW LQ 1E6H UHODWHV WR WKLV UHHQWUDQW OLTXLG > @ VLDO VXEMHFW )XUWKHUPRUH RQH H[SHFWV WR nQG D OLTXLG RU JODVV\SKDVH > @
SKDVH QRW RQO\DW KLJK nHOGV EXW DOVR DW ORZ nHOGV L H ,Q WKLV SDSHU ZH IRFXV RQ WKH PDJQHWLF nHOG GHSHQ D UHHQWUDQW OLTXLG SKDVH DW ORZ LQGXFWLRQ > @ /LWWOH LV GHQFH RI WKH FULWLFDO FXUUHQW LQ WKH KLJK WHPSHUDWXUH ORZ NQRZQ H[SHULPHQWDOO\DERXW WKLV SKDVH ,Q WKLV FRQWH[W nHOG UHJLRQ RI WKH + 7 VSDFH LQ WKH VLQJOH FU\VWDOV RI WKH REVHUYDWLRQ RI D UHHQWUDQW ORFXV RI WKH SHDN HmHFW + 1E6H :H VKRZ H[SOLFLWO\KRZ WKH SLQQLQJ HYROYHV SKHQRPHQRQ LQ WKH ORZ 7VXSHUFRQGXFWRU KH[DJRQDO + F ZLWK YDU\LQJ +DQG 7LQ WKLV UHJLRQ IURP D UHJLPH RI 1E6H UHPDLQV D SDUWLFXODUO\LQWULJXLQJ UHVXOW > @ 7KH LQGLYLGXDO SLQQLQJ RU VPDOO EXQGOH SLQQLQJ WR WKH PRUH SHDN HmHFW SKHQRPHQRQ LV WKH RFFXUUHQFH RI DQ DQRPD FROOHFWLYH SLQQLQJ UHJLPH :H WUDFN WKH HYROXWLRQ RI WKH ORXV HQKDQFHPHQW RI WKH FULWLFDO FXUUHQW GHQVLW\ L H WKH SLQQLQJ FURVVRYHUV LQ VDPSOHV ZLWK GLmHUHQW DPRXQWV RI SLQQLQJ IRUFH SHU oX[OLQH DW KLJK nHOGV QHDU WKH QRUPDO TXHQFKHG UDQGRP GLVRUGHU DQG DOVR E\H[SORLWLQJ WKH LQ VWDWH SKDVH ERXQGDU\> @LQ ORZ 7V\VWHPV DQG QHDUO\F WULQVLF DQLVRWURS\RI WKH KH[DJRQDO V\VWHP + 1E6H FRLQFLGHQW ZLWK WKH PHOWLQJ OLQH LQ WKH FXSUDWHV > @ 7KH 7KHVH UHVXOWV SURYLGH D VFHQDULR WKDW PLPLFV WKH HYR H[DFW FDXVHV RI WKH SHDN HmHFW DUH XQFHUWDLQ > ^ @EXW OXWLRQ RI WKH FKDUDFWHULVWLFV RI WKH FULWLFDO FXUUHQW GHQ LW LV ZLGHO\UHJDUGHG DV WKH UHVXOW RI D UDSLG VRIWHQLQJ RI VLW\ZLWK LQFUHDVLQJ HmHFWLYH GLVRUGHU DV UHSRUWHG LQ WKH WKH ODWWLFH DQG WKH RFFXUUHQFH RI SODVWLF GHIRUPDWLRQ > @FXSUDWHV LQ WKH ORZ WHPSHUDWXUH KLJK nHOG DQG UHJLRQ
DQG SUROLIHUDWLRQ RI WRSRORJLFDO GHIHFWV > @ 7KH ODWWLFH
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PRUH FRQVSLFXRXVO\LQ PRUH GLVRUGHUHG VDPSOHV LQ WKH GL ,Q DGGLWLRQ ZH KDYH XWLOL]HG WKH DQLVRWURS\RI WKH OXWH UHJLPH ,Q DGGLWLRQ WKH\DOVR GHOLQHDWH WKH UHJLPH KH[DJRQDO + 1E6H E\H[DPLQLQJ WKH FKDQJHV LQ WKH ZKHUH D FROOHFWLYHO\SLQQHG RUGHUHG YRUWH[SKDVH H[LVWV FKDUDFWHULVWLFV RI PDJQHWL]DWLRQ K\VWHUHVLV ORRSV DV WKH DQG VSHFLnFDOO\EULQJ RXW KRZ DQ DPRUSKRXV SKDVH VXU DSSOLHG nHOG LV RULHQWHG DZD\IURP WKH F D[LV WRZDUGV URXQGV DQG RU VZDPSV WKLV RUGHUHG UHJLPH DURXQG WKH WKH DE SODQH )RU VXFK DQ DQJXODU GHSHQGHQFH VWXG\ VR FDOOHG CQRVH RI WKH SHDN HmHFW ERXQGDU\> @
ZH XWLOL]HG D ODUJHU VL]HG FU\VWDO GLPHQVLRQV d d PP ZLWK 7 { . $W ORZ nHOGV + 2H F DQG KLJK WHPSHUDWXUHV L H IRU 7 7 WKH F ,, (;3(5,0(17$/
ORFXV RI W + 7 + 7 YDOXHV IRU +N F LQ WKLV S S F VDPSOH GHVLJQDWHG < GLVSOD\V EHKDYLRU VLPLODU WR WKDW UHSRUWHG LQ WKH FU\VWDO <
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> @UHVSHFWLYHO\ HLWKHU E\GLUHFWO\UHODWLQJ - + WR WKH F ZLGWK RI WKH LVRWKHUPDO PDJQHWL]DWLRQ ORRS RU E\DQDO\] $ ,VRWKHUPDO &ULWLFDO &XUUHQW 'HQVLW\IRU +N F
LQJ WKH LQ SKDVH DQG RXW RI SKDVH DF VXVFHSWLELOLW\GDWD > @ZLWKLQ WKH IUDPHZRUN RI WKH &ULWLFDO 6WDWH 0RGHO > @DQG IROORZLQJ WKH SURFHGXUH XWLOL]HG E\$QJXUHO HW )LJ VXPPDUL]HV WKH -YV +GDWD IRU +N F LQ WKH F DO > @ 7KH LVRWKHUPDO GF PDJQHWL]DWLRQ K\VWHUHVLV PHD FU\VWDOV ;DQG
WKDQ FU\VWDO ; +RZHYHU WKH ORFXV RI SHDN WHPSHUDWXUHV SRZHU ODZ > @GHSHQGHQFH z 7KLV SRZHU ODZ +7 + LQ WKLV VSHFLnF VDPSOH VKRZV D UHHQWUDQW FKDUDFWHU S UHJLPH WHUPLQDWHV DW WKH RQVHW PDUNHG E\DQRWKHU DU LVWLF > @EHORZ D nHOG YDOXH RI 2H DQG QHDU DERXW URZ RI WKH SHDN HmHFW 3( SKHQRPHQRQ 2Q LQFUHDVLQJ UHGXFHG WHPSHUDWXUH W 7 7 RI DERXW LQ WKH F WKH WHPSHUDWXUH VHH )LJV E DQG F WKH IROORZLQJ CQRVH UHJLRQ :H KDYH YHULnHG WKDW WKHUH LV D VDWLVIDF WUHQGV DUH LPPHGLDWHO\DSSDUHQW 7KH SHDN HmHFW WRU\DJUHHPHQW EHWZHHQ WKH -YDOXHV DW ORZ nHOGV DQG F EHFRPHV SURJUHVVLYHO\VKDOORZHU L H WKH UDWLR RI - + F FORVH WR WKH CQRVH WHPSHUDWXUH UHJLRQ HVWLPDWHG IURP DW WKH SHDN SRVLWLRQ WR WKDW DW WKH RQVHW RI 3(EHFRPHV WKH ZLGWK RI WKH GF PDJQHWL]DWLRQ K\VWHUHVLV GDWD DQG VPDOOHU 7KH SRZHU ODZ UHJLRQ VKULQNV DQG LWV nHOG WKRVH HVWLPDWHG IURP DQ DQDO\VLV RI LQ SKDVH DQG RXW GHSHQGHQFH ZHDNHQV $W VWLOO KLJKHU WHPSHUDWXUHV VHH RI SKDVH DF VXVFHSWLELOLW\GDWD > @ $VLPSOH ZD\IRU LQVWDQFH )LJ G WKH SRZHU ODZ UHJLRQ LV QHDUO\LQ WR HVWLPDWH -IURP WKH LQ SKDVH DF VXVFHSWLELOLW\GDWD F YLVLEOH DQG WKH DQRPDORXV 3(SHDN FDQQRW EH GLVWLQFWO\> @LV WKH JHQHUDOL]HG &ULWLFDO 6WDWH 0RGHO UHODWLRQVKLS
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> @ b LQ WKH OLPLW RI IXOO SHQHWUDWLRQ ,Q FRQWUDVW WKH VHFRQG VHW RI SORWV VHH )LJV H - +
.RI WKH DF nHOG K LQWR WKH VDPSOH ,Q WKLV UHODWLRQ WR K LQ WKH FU\VWDO FUHDVHV UDSLGO\WRZDUGV WKH EDFNJURXQG VDWXUDWLRQ OLPLW F L H WKH FXUUHQW GHQVLW\DW WKH ORZHVW nHOG HQG DW VLJ HLWKHU E\SURJUHVVLYH LQFUHDVH LQ TXHQFKHG UDQGRP GLVRU QLnFDQWO\KLJKHU nHOGV WKDQ WKRVH LQ WKH FU\VWDO ; 7KH GHU > @RU E\SURJUHVVLYH GHFUHDVH LQ WHPSHUDWXUH IRU D VPRRWK FURVVRYHU WR LQGLYLGXDO RU VPDOO EXQGOH SLQQLQJ JLYHQ DPRXQW RI p LQ <%D &X 2> @ LQ PDUNHG b p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nHOG VSDQ LV VXE GLYLGHG -z F LQWR WKUHH SULPDU\UHJLPHV WKH VLQJOH SDUWLFOH RU VPDOO 9 + 7 F EXQGOH UHJLPH DW ORZ nHOGV D FROOHFWLYH SLQQLQJ RI DQ RU 7KH SLQQLQJ SDUDPHWHU : QI ZKHUH Q LV WKH GHQVLW\GHUH G ODWWLF H UHJLPH DW LQWHUPHGLDWH nHOGV DQG nQDOO\WKH R I SLQV DQG I UHSUHVHQWV WKH VWUHQJWK RI WKH HOHPHQWDU\GHSDUWXUH EDFN WR D VLQJOH SDUWLFOH RU DPRUSKRXV UHJLPH SLQQLQ J LQWHUDFWLRQ 7KH /DUNLQ YROXPH 9LV JRYHUQHG DW KLJ K nHOGV DV PDUNHG E\DUURZ DW WKH RQVHW RI 3(LQ F E\WKH FRPSHWLWLRQ EHWZHHQ :DQG HODVWLF PRGXO L F DQG )LJ D )LJ E ,W LV DOVR REYLRXV WKDW WKH YRUWH[V\V F RI D WULDQJXODU ODWWLFH > @ 7KH nHOG GHSHQGHQFH RI WHP IDLOV WR UHDFK WKH FROOHFWLYH SLQQLQJ RUGHUHG ODWWLFH WKH HODVWLF PRGXOL LV GLFWDWHG E\WKH UHGXFHG nHOG SDUDP UHJLPH DW KLJK WHPSHUDWXUHV YHU\FORVH WR 7 F HWHU E + + DW D JLYHQ WHPSHUDWXUH :LV FRPPRQO\F GHVFULEH G > @LQ D VHSDUDEO H IRUP DV : : 7 d ) E % $QJXODU 'HSHQGHQFH R I &ULWLFDO &XUUHQW 'HQVLW\ZKHUH WKH IXQFWLRQ )LV GHVFULEHG LQ WHUPV RI UHGXFHG nHOG DQG LWV 5HODWLRQVKLS ZLWK (YROXWLRQ LQ 3LQQLQJ E DQG : 7 DFFRXQWV IRU WKH RYHUDOO WHPSHUDWXUH GHSHQ %HKDYLRU GHQFH RI I LQ D QRUPDOL]HG PDQQHU 7KXV LI ZH DVVXPH WKDW WKH WHPSHUDWXUH YDULDWLRQ RI : 7 FRUUHODWHV ZLWK WKH H[SHULPHQWDO YDOXHV RI FXUUHQW GHQVLW\LQ ]HUR nHOG 7KH HYROXWLRQ RI SLQQLQJ FURVVRYHUV LQ + 1E6H V\V - LW ZRXOG EH LQVWUXFWLYH > @WR YLHZ WKH SORWV RI WHP FDQ DOVR EH HOXFLGDWHG E\H[DPLQLQJ WKH FKDQJHV LQ F - + - YV + + 7 DW GLmHUHQW 7 WKH VKDSH RI WKH PDJQHWL]DWLRQ K\VWHUHVLV ORRS DV WKH GL F F F )LJV D DQG E VKRZ WKH UHVXOWLQJ SORWV RI UHFWLRQ RI WKH DSSOLHG nHOG LV RULHQWHG DZD\IURP WKH F - + - LQ FU\VWDOV ;DQG F F VHOHFWH G WHPSHUDWXUHV 7K H HYROXWLRQ R I - + FXUYHV LQ ,Q VXFK D FLUFXPVWDQFH WKHUPDO HQHUJ\UHPDLQV n[HG F WKHVH WZR VHWV RI SORWV DQG LWV FRPPRQDOLW\ZLWK VLPL EXW WKH nHOG VSDQ RYHU ZKLFK HmHFWV RI LQWHUDFWLRQ ODU VHWV RI SORWV LQ WKH FDVHV RI FXSUDWH VXSHUFRQGXFWRU OHDGLQ J WR FROOHFWLYH SLQQLQJ UHJLPH FDQ GRPLQDWH H[ <%D &X 2> @DQG WKH $ DOOR\96L > @EH SDQGV DV D FRQVHTXHQFH RI LQFUHDVH LQ +YDOXH IROORZLQJ b p F FRPH QRZ YHU\DSSDUHQW 1RWH nUVW WKDW LQ ; VHH )LJ WKH DQLVRWURSLF *LQ]EXUJ /DQGDX IRUPDOLVP UHODWLRQVKLS b D DV WKH WHPSHUDWXUH LQFUHDVHV WKH GHSDUWXUH IURP + + N F 7 VLQ t q FRV t ZKHUH q F F + N F . 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The base pressure was about 3×10-9 mbar. The binding energies were referenced to the C1s line at 284.8 eV from adventitious carbon. 处理软件：Avantage 4.15 XPS数据考盘后的处理数据步骤 Origin作图： 1.open Excel文件，可以看到多组数据和谱图，一个sheet 对应一张谱图及 相应的数据（两列）。 2.将某一元素的两列数据直接拷贝到Origin中即可作出谱图。（注意：X轴 为结合能值，Y轴为每秒计数） 3. 如果某种元素有两种以上化学态，需要进行分峰处理时，按“XPS Peak 分峰步骤”进行。 XPS Peak分峰步骤 1．将所拷贝数据转换成所需格式：把所需拟合元素的数据引入Origin后，将column A和C中的值复制到一空的记事本文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘。如要对数据进行去脉冲处理或截取其中一部分数据，需在Origin中做好处理。 2．打开XPS Peak，引入数据：点Data----Import(ASCII)，引入所存数据，则出现相应的XPS谱图。 3．选择本底：点Background，在所出现的小框中的High BE和Low BE下方将出现本底的起始和终点位置（因软件问题，此位置最好不改，否则无法再回到Origin），本底将连接这两点，Type可据实际情况选择。确定好本底的位置后，回到TXT文本中将不在本底范围内的数据删除，然后保存。再重新Import ASCII。 呼吸机相关参数设置 呼吸机参数的设置和调节： 1、呼吸频率：8-18次/分，一般为12-15次/分，COPD及ARDS者例外。 2、潮气量：8-15ml/kg体重，根据临床及血气分析结果适当调整。 3、吸/呼比：一般将吸气时间定在1，吸/呼比以1：2-2.5为宜，限制性疾病为1：1-1.5，心功能不全为1：1.5，ARDS则以1.5-2：1为宜（此时为反比呼吸，以呼气时间定为1）。 4、吸气流速（Flow）:成人一般为30-70ml/min。安静、入睡时可降低流速；发热、烦躁、抽搐等情况时要提高流速。 5、吸入氧浓度（FiO2）：长时间吸氧一般不超过50%-60%，原则上吸入氧浓度逐渐降低。 6、触发灵敏度的调节：通常为0.098-0.294kPa(1-3cmH2O),一般选择2 cmH2O，根据病人自主吸气力量大小调整；流量触发者为3-6L/min。 7、吸气暂停时间：一般为0-0.6s，不超过1s。 8、PEEP的调节：当FiO2>60%,PaO2<8.00kPa(60 cmH2O)时应加PEEP，临床上常用PEEP 值为0.29-1.18kPa(3-12 cmH2O),很少超过20 cmH2O。 9、报警参数的调节：不同的呼吸机报警参数不同，根据既要安全，又要安静的原则调节。压力报警：主要用于对病人气道压力的监测，一般情况下，高压限设定在正常气道高压（峰压）上0.49-0.98 kPa(5-10 cmH2O),低压下限设定在能保持吸气的最低压力水平。FiO2：一般可高于 或低于实际设置FiO2的10%-20%.潮气量：高水平报警设置与所设置TV和MV相同；低水平报警限以能维持病人生命的最低TV、MV水平为准。PEEP或CPAP报警：一般以所应用PEEP 或CPAP水平为准。 呼吸机常见报警处理 呼吸机各种报警的意义和处理 1、气道高压high airway pressure： （1）原因：病人气道不通畅（呼吸对抗）、气管插管过深插入右支气气管、气管套管滑入皮下、人机对抗、咳嗽、肺顺应性低（ARDS、肺水肿、肺纤维化）、限制性通气障碍（腹胀、气胸、纵隔气肿、胸腔积液）； （2）处理：听诊肺部呼吸音是否存在不对称、痰鸣音、呼吸音低；吸痰；拍胸片排除异常情况；检查气管套管位置；检查管道通畅度；适当调整呼吸机同步性；使用递减呼吸机同步性；使用递减流速波形；改用压控模式；使用支气管扩张剂；使用镇静剂。 2、气道低压Low airway pressure （1）原因：管道漏气、插管滑出、呼吸机参数设置不当； （2）处理：检查漏气情况；增加峰值流速或改压力控制模式；如自主呼吸好，改PSV模式；增加潮气量；适当调整报警设置。 XPS数据分析基本过程 定性分析 首先扫描全谱，由于荷电存在使结合能升高，因此要通过C结合能284.6eV 对全谱进行荷电校正，然后对感兴趣的元素扫描高分辨谱，将所得结果与标准图谱对照，由结合能确定元素种类，由化学位移确定元素得化学状态，为了是结果准确在每一次扫描得结果分别进行荷电校正。XPS谱图中化学位移的分析一般规律为： 1、原子失去价电子或因与电负性高的原子成键而显正电时，内层电子结合能升高。 2、原子获得电子而荷负电时，内层电子结合能减小。 3、氧化态越高，结合能越大。 4、价层发生某种变化时，所有内层电子化学位移相同。 5、对于XPS峰主量子数n小的壳层比n大的峰强，n相同的角量子数l大的峰强，n，l相同的j大的峰强。 定量分析 选取最强峰的面积或强度作为定量计算的基础，多采用灵敏度因子法，因为各元素产生光电子时的含量强度和含量不一定成正比，从而利用灵敏度因子对强度进行修正，其做法为：以峰边、背景的切线交点为准扣除背景，计算峰面积或峰强，然后分别除以相应元素的灵敏度因子法，就可得到各元素的相对含量，这个相对含量是原子个数相对含量即摩尔相对含量。 XPS图谱的分峰处理 由于在制备过程中外界条件不可能完全均匀一致，因而对于同一元素可能存在不同的化学态，而各化学态产生的峰又有可能相互重叠，这样就对定性、定量分析带来了不便，因而在进行数据分析时需要对可能存在重叠的峰进行分峰处理，目前有很多数据处理软件可以进行分峰运算，其原理都是利用高斯－洛沦兹函数，其中XPSpeak为一位台湾学者编写的程序，其采用图形用户界面（GUI），用于XPS分峰处理操作方便，简单易学。 XPSpeak运行后其界面为： X P S P e a k分峰步骤 o r i g i n 实验条件：样品用VG Scientific ESCALab220i-XL型光电子能谱仪分析。激发源为AlKα X射线，功率约300 W。分析时的基础真空为3×10-9 mbar。电子结合能用污染碳的C1s峰（284.6 eV）校正。 X-ray photoelectron spectroscopy data were obtained with an ESCALab220i-XL electron spectrometer from VG Scientific using 300W AlKα radiation. The base pressure was about 3×10-9 mbar. The binding energies were referenced to the C1s line at 284.6 eV from adventitious carbon. XPS数据考盘后的处理数据步骤 数据是.TXT文件，凡是可以打开TXT文件的软件都可以使用。下面以origin5.0为例： 1.open文件，可以看到一列数据，找到Region 1(一个Region 对应一张谱 图)。 2.继续向下找到Kinetic Energy，其下面一个数据为动能起始值，即谱图 左侧第一个数据。用公式BE始=1486.6-KE始-?换算成结合能起始值，? 是一个常数值，即荷电位移，每个样品有一个值在邮件正文中给出。 3.再下面一个数据是步长值,如0.05或0.1或1，每张谱图间有可能不一 样。 4.继续向下8行,可以找到401或801这样的数，该数为通道数，即有401 或801个数据点。 5.再下面的数据开始两个数据是脉冲，把它们舍去，接下来的401或801 个数据都是Y轴数据，将它们copy到B(Y)。 6.X轴：点A(X)，再点右键，然后点set column values，出现一个对话 框，在from中填1，在to中填401(通道数)，在col(A)中填BE始- 0.05*(i-1)，最后点do it。 第一章 1.1、试说明轮胎滚动阻力的定义、产生机理和作用形式? 答：1）定义：汽车在水平道路上等速行驶时受到的道路在行驶方向 上的分力称为滚动阻力。 2）产生机理：由于轮胎内部摩擦产生弹性轮胎在硬支撑路面上 行驶时加载变形曲线和卸载变形曲线不重合会有能量损失，即弹 性物质的迟滞损失。这种迟滞损失表现为一种阻力偶。 当车轮不滚动时，地面对车轮的法向反作用力的分布是前后对 称的；当车轮滚动时，由于弹性迟滞现象，处于压缩过程的前部 点的地面法向反作用力就会大于处于压缩过程的后部点的地面法 向反作用力，这样，地面法向反作用力的分布前后不对称，而使 他们的合力Fa 相对于法线前移一个距离a, 它随弹性迟滞损失的 增大而变大。即滚动时有滚动阻力偶矩 a F T z f = 阻碍车轮滚 动。 3）作用形式：滚动阻力 fw F f = r T F f f = （f 为滚动 阻力系数） 1.2、滚动阻力系数与哪些因素有关？ 提示：滚动阻力系数与路面种类、行驶车速以及轮胎的构造、材料、气压等有关。 1.3、确定一轻型货车的动力性能（货车可装用4档或5档变速器， 任选其中的一种进行整车性能计算）： 1）绘制汽车驱动力与行驶阻力平衡图。 2）求汽车的最高车速、最大爬坡度及克服该坡度时相应的附着率。 3）绘制汽车行驶加速倒数曲线，用图解积分法求汽车有Ⅱ档起步加速行驶至70km/h 的车速－时间曲线，或者用计算机求汽车用Ⅱ档起步加速至70km/h 的加速时间。 轻型货车的有关数据： 汽油发动机使用外特性的Tq —n 曲线的拟合公式为 432)1000 (8445.3)1000(874.40)1000(44.165)1000(27.25913.19n n n n Tq -+-+-= 式中, Tq 为发功机转矩(N ·m)；n 为发动机转速(r ／min)。 发动机的最低转速n min =600r/min ，最高转速n max =4000 r ／min 装载质量 2000kg 整车整备质量 1800kg 总质量 3880 kg 车轮半径 0.367 m 传动系机械效率 ηт＝0.85 波动阻力系数 f ＝0.013 空气阻力系数×迎风面积 C D A ＝2.772m 主减速器传动比 i 0＝5.83 飞轮转功惯量 I f ＝0.218kg ·2m 二前轮转动惯量 I w1＝1.798kg ·2m 四后轮转功惯量 I w2＝3.598kg ·2m 变速器传动比 i g (数据如下表) n XPS Peak 软件拟合数据的简单步骤: 用excel 调入外部数据打开数据文件。1. Excel 中的数据转换成TXT 格式 从Excel 中的数据只选择要进行拟合的数据点，copy 至txt 文本中，即BD 两列数据，另存为*.txt 文件。 2.XPS Peak41中导入数据 打开xps peak 41分峰软件,在XPS Peak Fit 窗口中,从Data 菜单中选择Import (ASCII),即可将转换好的txt 文本导入,出现谱线 3.扣背底 在打开的Region 1窗口中，点击 Backgrond ，选择Boundary 的默认值，即不改变High BE 和Low BE 的位置，Type 一般选择Shirley 类型扣背底 4.加峰 选择Add Peak ，选择合适的Peak Type(如s,p,d,f),在Position 处选择希望的峰位，需固定时点fix 前的小方框,同时还可选半峰宽（FWHM ）、峰面积等。各项中的constaints 可用来固定此峰与另一峰的关系。如W4f 中同一价态的W4f 7/2和W4f 5/2的峰位间距可固定为2.15eV ，峰面积比可固定为4:3等，对于% Lorentzian-Gaussian 选项中的fix 先去掉对勾，点击Accept 完成对该峰的设置。 n d n 点Delet e Peak 可去掉此峰。再选择Add Peak 可以增加新的峰，如此重复。注意：% Lorentzian-Gaussian 值最后固定为20%左右。 加峰界面 举例：对峰的限制constraints ，峰1的峰位=峰0峰位+1.5 5.拟合 选好所需拟合峰的个数及大致参数后，点XPS Peak Processing 中的Optimise All 进行拟合，观察拟合后总峰与原始峰的重合情况，如不好，可多次点Optimise All XPS Peak 分峰步骤 or i g i n 实验条件：样品用VG Scientific ESCALab220i-XL型光电子能谱仪分析。激发源为AlK a X射线，功率约300 W。分析时的基础真空为3X10"9 mbar。电子结 合能用污染碳的C1s峰(284.6 eV)校正。 X-ray photoelectr on spectroscopy data were obta ined with an ESCALab220i-XL electron spectrometer from VG Scientific using 300W AlK a radiation. The base pressure was about 310-9 mbar. The binding en ergies were refere need to the C1s line at 284.6 eV from adve ntitious carb on. XPS数据考盘后的处理数据步骤 数据是.TXT文件，凡是可以打开TXT文件的软件都可以使用。下面以 origi n5.0 为例： 1. open文件，可以看到一列数据，找到Region 1(一个Region对应一张谱 图)。 2. 继续向下找到Kinetic Energy，其下面一个数据为动能起始值，即谱图 左侧第一个数据。用公式BE始=1486.6-KE始-换算成结合能起始值， 是一个常数值，即荷电位移，每个样品有一个值在邮件正文中给出。 3. 再下面一个数据是步长值，如0.05或0.1或1,每张谱图间有可能不一 样。 4. 继续向下8行，可以找到401或801这样的数，该数为通道数，即有401 或801个数据点。 5. 再下面的数据开始两个数据是脉冲，把它们舍去，接下来的401或801 个数据都是丫轴数据，将它们copy到B(Y)。 6. X轴：点A(X)，再点右键，然后点set column values出现一个对话 框，在from中填1,在to中填401(通道数)，在col(A)中填BE始- 0.05*(i-1)，最后点do it。 汽车理论第五版习题集 一、填空题 1. 汽车动力性评价指标是: 汽车的最高时速 ﹑ 汽车的加速时间 和 汽车的最大爬坡速度 。 2. 传动系功率损失可分为 机械损失 和 液力损失 两大类。 3. 汽车的行驶阻力主要有 滚动阻力 、 空气阻力 、 坡度阻力 和 加速阻力 _。 4. 汽车的空气阻力分为 压力阻力 和 摩擦阻力 两种。 5. 汽车所受的压力阻力分为 形状阻力 ﹑ 干扰阻力 ﹑ 内循环阻力 和 诱导阻力 。 6. 轿车以较高速度匀速行驶时,其行驶阻力主要是由_ 空气阻力 _引起,而_ 滚动阻力 相对来说较小。 7. 常用 原地起步加速时间 加速时间和 超车加速时间 加速时间来表明汽车的加速能力。 8. 车轮半径可分为 自由半径 、 静力半径 和 滚动半径 。 9. 汽车的最大爬坡度是指 I 档的最大爬坡度。 10.汽车的行驶方程式是_ j i w f t F F F F F +++= 。 11.汽车旋转质量换算系数δ主要与 飞轮的转动惯量 、__ 车轮的转动惯量 以及传动系统的转动比有关。 12.汽车的质量分为平移质量和 旋转 质量两部分。 13.汽车重力沿坡道的分力成为 汽车坡度阻力 _。 14.汽车轮静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面之间的距离称为 静力半径 。 15.车轮处于无载时的半径称为 自由半径 。 16.汽车加速行驶时，需要克服本身质量加速运动的惯性力，该力称为 加速阻力 。 17.坡度阻力与滚动阻力均与道路有关，故把两种阻力和在一起称为 道路阻力 。 18.地面对轮胎切向反作用力的极限值称为 附着力 。 19.发动机功率克服常见阻力功率后的剩余功率称为 汽车的后备功率 。 20.汽车后备功率越大，汽车的动力性越 好 。 21.汽车在水平道路上等速行驶时须克服来自地面的__ 滚动_阻力和来自空气的_ 空气 _阻力。 材料Ｘ射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例 例：将剂量为1 107ions/cm2，能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中，然后在1100C 退火2h进行热处理。对单晶硅试样进行XPS测试，试对其中的C 1s 高分辨扫瞄谱进行解析，以确定各种可能存在的官能团。 分析过程： 1、在Origin中处理数据 图1 将实验数据用记事本打开，其中C 1s 表示的是C 1s 电子，299.4885表示起始 结合能，-0.2500表示结合能递减步长，81表示数据个数。从15842开始表示是光电子强度。从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中，为光电子强度数据列。同时将299.4885Copy到Excel软件A列中，并按照步长及个数生成结合能数据，见图2 图2 将生成的数据导入Origin软件中，见图3。 图3 此时以结合能作为横坐标，光电子强度作为纵坐标，绘出C 谱图，检查谱 1s 图是否有尖峰，如果有，那是脉冲，应把它们去掉，方法为点Origin 软件中的Data-Move Data Points，然后按键盘上的↓或↑箭头去除脉冲。本例中的实验数据没有脉冲，无需进行此项工作。将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘，见图4。 图4 2、打开XPS Peak，引入数据：点Data--Import (ASCII)，引入所存数据，则 出现相应的XPS谱图，见图5、图6 3、选择本底：点Background，因软件问题， High BE和Low BE的位置最好不改，否则无法再回到Origin，此时本底将连接这两点，Type可据实际情况选择，一般选择Shirley 类型，见图7。 呼吸机基本参数 呼吸机基本参数潮气量VT ，在容量控制通气模式，应 保证足够气体交换及注意病人舒适度，结合呼吸系统的顺应性和阻力进行调整，避免气道平台压超过30~35cmH2O ，常根据体重计算：成人一般为 5-15ml/kg ，一般为400-500ml ，目前主张小潮气量通气5-7ml/kg ，避免气压伤产生。PCV 模式下，主要由预设定的压力、吸气时间、呼吸系统的阻力及顺应性决定，最终应根据动脉血气分析进行调整。 通气频率f，12-20 次/分。急慢性限制性肺疾病也可根据通气量和目标PaO2水平超过20次/min。准确调整应根据动 脉血气分析的变化综合调整VT与f。呼气流速，40-100L/min , 般为40-60L/min ，可调节呼吸比，影响其到压力变化。通常应根据分钟通气量和呼吸系统的阻力和顺应性进行调整，流速波形在临床常用减速波或方波。PCV 时流速由选择的压力水平、气道阻力及受患者的吸气努力影响。 吸气时间或呼吸比I:E ，吸气时间一般需要0.8-1.2s ，呼吸比 1:1.5-2 。基于患者自主呼吸水平、氧合状态及血流动力学，适当的设置能保持良好的人机同步性。CV 患者为抬高 Pmean 、改善氧合，可适当延长吸气时间及呼/吸比，但应注意患者舒适度、PEEPi 监测水平及对心血管系统的影响。 触发灵敏度，包括压力触发和流速触发两种。压力触发，是 对气道内压力降低所产生的反应，呼吸机触发敏感度应设于最灵敏但又不至引起与病人用力无关的自发切换，通常设于 -0.5~-1.5cmH2O ，当应用PEEP 时，应将触发灵敏度设于 PEEP-1.5cmH2O 水平；流速触发，是对气道内气流流量所发生的反应，通常设于2-5L/min 。合适的触发灵敏度设置将使患者更加舒适，促进人机协调。若触发敏感度过高，会引起与患者用力无关的误触发；若设置触发敏感度过低，将显著增加患者的吸气负荷% 消耗额外呼吸功。有研究表明，流速触发较压力触发能明显减低患者的呼吸功。 吸氧浓度FiO2，机械通气初始阶段可给予高FiO2 (100% ) 水平和血流动力学状态，酌情降低FiO2 至50% 以下，并设法维持SaO2 > 90% 。若不能达到上述目标，即可加用PEEP 、增加Pmean ，应用镇静剂或肌松剂；若适当PEEP 和Pmean 以迅速纠正严重缺氧，以后依据目标PaO2 、PEEP 、Pmea 可以使SaO2 > 90%，应保持最低的FiO2。PS:通常，短 时间内可允许FiO2 > 60% ,但长时间可出现氧中毒可能， SaO2 > 90%情况下，FiO2应尽量v 60% , FiO2 一般设置于 35-50% 之间，如氧合十分困难，50% 的FiO2 不能维持SaO2 > 90% ，可叫用PEEP 增加氧合，或短时间内增加FiO2 > 60% ，待纠正缺氧后，再酌情降低FiO2 到50% 以下。全麻昏迷病人，持续24h 吸入纯氧FiO2100% 可发生氧中毒可能。高级参数PEEP ，一般设置6~8cmH2O ，高于8cmH2O 汽车理论复习题 汽车动力性 1．什么是汽车的动力性,其评价指标是什么? 2．什么是汽车的驱动力，它与汽车的结构参数及发动机的性能有何关系？ 3．汽车的车速如何计算？它与发动机转速及传动系参数的关系？ 4．何为发动机的外特性与使用外特性？两者有何差别？计算汽车动力性时应使用何种发动机特性？ 5．车轮的自由半径、滚动半径、静力半径及动力半径的含义及使用场合？ 6．何为汽车的驱动力图？当已知发动机使用外特性及汽车响应结构参数时，如何做汽车的驱动力图？ 7．汽车的滚动阻力有哪几项构成？ 8．试解释轮胎滚动阻力产生的机理、作用的形式及计算。 9．简述滚动阻力系数的影响因素。 10．简述空气阻力的定义、计算方法以及减少空气阻力系数的措施。 11．分别说明传动系两种功率损失（机械损失和液力损失）的具体表现形式。 12．试述弹性物质的迟滞现象。 13．何为汽车的加速阻力？说明汽车旋转质量换算系数的含义。 14．汽车行驶方程式及其物理含义？ 15．汽车行驶的附着条件、驱动条件指什么？改变何种因素可以提高汽车的附着力？16．何为汽车的附着力和附着系数？ 17．如何作汽车的驱动力---行驶阻力平衡图？利用驱动力---行驶阻力平衡图分析汽车的动力性？ 18．何为汽车的动力因数及其表达式？如何求作汽车的动力特性图并利用其分析汽车的动力性？ 19．何为汽车的功率平衡方程式和功率平衡图？ 20．简述后备功率的概念及其意义。利用后备功率分析汽车动力性。后备功率对汽车燃油经济性的影响原因？ 21.一轿车P emax = 90KW，n P= 5600 r/min, T tqmax = 167 Nm, n tq = 4000r/min, i =3.9, C D A=1.2m2，m =3500Kg，η T =0.90，r = 0.30m , f = 0.01，试确定该车以直接档行驶 时，发动机发出最大功率的情况下能达到的车速是多少？该档的最大动力因数D max 是多少？ 22.已知某汽车的总质量m=5000kg,C D =0.85,A=4.2m2,旋转质量换算系数δ=1.04,坡度角α=3°,f=0.012, 车轮半径r r=0.367m,传动系机械效率ηT=0.90,加速度 dV/dt=0.25m/s2, u a =25km/h,此时克服各种阻力功率需要的发动机输出功率是多少？23.一货车为后轴驱动，其总质量为2800kg，前轴负荷为65%，后轴负荷为35%，四挡变 速器的传动比分别为：6.09, 3.09, 1.71, 1.00，旋转质量换算系数均计为1.13，且主 传动比为6.01，传动效率为0.85，滚动阻力系数为0.02，质心高度为0.68m，C D A为2.3m2，轴距为2.8m，车轮半径为0.38m，发动机最大扭矩为80Nm。空气升力不计。试计算： a) 当在平直的路面上以匀速180km/h行驶时所需要的路面附着系数。 b) 在?=0.35的路面上能否达到最大的爬坡度，如不能该怎样改变汽车的结构参数使其达到最佳的爬坡能力。 24.某型汽车为前轴驱动，其总质量为2200kg，前轴负荷为62%，后轴负荷为38%，四挡变速器的传动比分别为：6.09, 3.09, 1.71, 1.00，旋转质量换算系数均计为1.23，且 主传动比为5.8，传动效率为0.88，滚动阻力系数为0.02，质心高度为0.63m，C D A为1.9m2，轴距为2.6m，车轮半径为0.38m，发动机最大扭矩为140Nm。空气升力不计。试计算 a) 在?=0.6的路面上，在直接挡时此车的最大动力因数。 b) 在?=0.5的路面上，此车的最大爬坡度。 25．为什么要使用无级变速器？ XPS分峰的分析实例 材料Ｘ射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例 例：将剂量为1107ions/cm2，能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中，然后在1100C退火2h进行热处理。对单晶硅试样进行XPS测试，试对其中的C1s高分辨扫瞄谱进行解析，以确定各种可能存在的官能团。 分析过程： 1、在Origin中处理数据 图1 将实验数据用记事本打开，其中C1s表示的是C1s电子，299.4885表示起始结合能，-0.2500表示结合能递减步长，81表示数据个数。从15842开始表示 是光电子强度。从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中，为光电子强度数据列。同时将299.4885Copy到Excel软件A列中，并按照步长及个数生成结合能数据，见图 2 图2 将生成的数据导入Origin软件中，见图3。 图3 此时以结合能作为横坐标，光电子强度作为纵坐标，绘出C1s谱图，检查谱图是否有尖峰，如果有，那是脉冲，应把它们去掉，方法为点Origin 软件中的Data-Move Data Points，然后按键盘上的或箭头去除脉冲。本例中的实验数据没有脉冲，无需进行此项工作。将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘，见图 4。 图4 2、打开XPS Peak，引入数据：点Data--Import(ASCII)，引入所存数据， 则出现相应的XPS谱图，见图5、图6 3、选择本底：点Background，因软件问题， High BE和Low BE的位置最好不改，否则无法再回到Origin，此时本底将连接这两点，Type可据实际情况选择，一般选择Shirley 类型，见图7。 第1-3章 1、汽车的动力性系指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到 的纵向外力决定的，所能达到的平均行驶速度。 2、汽车的动力性主要可由三方面的指标来评定，即：汽车的最高 车速u amax，单位为km/h;汽车的加速时间t，单位为s；汽车 能爬上的最大坡度i max 3、最高车速是指汽车在良好的水平路面上能达到的最大行驶速 度。 4、加速时间分为原地起步加速时间和超车加速时间。①原地起步 加速时间指汽车由第I档或第II档起步，并以最大的加速强度（包括选择恰当的换档时机）逐步换至最高档后到某一预定的距离或车速所需的时间。②超车加速时间指用最高档或次高档由某一较低车速全力加速至某一高速所需的时间。 5、汽车的上坡能力是用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度 i max表示的。一般i max在30%即16.5 °左右 6、F t=∑F=F f+F i+F w+F i F t——驱动力；∑F——行驶阻力之和 若令T tq表示发动机转矩，i g表示变速器的传动化，i o表示主减速器的传动比，ηT表示传动系的机械效率，则有Tt=T tq i g i oηT 7、如将发动机的功率P e、转矩T tq以及燃油消耗率b与发动机曲轴转速之间的函数关系以曲线表示，则此曲线称为发动机转速特性曲线或简称发动机特性曲线。如果发动机节气门全开（或高压油泵在最大供油量位置），则此特性曲线称为发动机外特性曲线；如果节气门部分开启（或部分供油），则称为发动机部分负荷特性曲线。8传动系的功率损失可分为机械损失和液力损失 9、图1-7数据表明，直接挡的传动效率比超速挡的高，因为直接挡没有经啮合齿轮传递转矩；同一挡位转矩增加时，润滑油损失所占的比例减少，传动效率较高；转速低时搅油损失小，传动效率比转速高时要高。 10、汽车传动系机械效率轿车ηT=0.90~0.92商用车ηT=0.82~0.85越野车ηT=0.80~0.85 11、车轮处于无载时的半径称为自由半径汽车静止时，车轮中心至轮胎与道路接触面间的距离称为静力半径r s。由于径向载荷的作用，轮胎发生显着变形，所以静力半径小于自由半径。 12、行驶的总阻力∑F=F f+F w+F i+F j 13、行驶车速对滚动阻力影响：车速达到某仪临界车速左右时，滚动阻力迅速增大，轮胎发生助波现象，轮胎周缘不再是圆形而是明显的波浪形，出现助波后，不但滚动阻力显着增加，轮胎温度也很快加到100摄氏度以上，胎面与轮胎布帘脱落，几分钟内就会出现爆破现象，这对高速行驶的汽车是一件危险的事情。 14：气压降低轮胎阻力增大原因：气压降低，滚动的轮胎变形大，迟滞损失增加。 15：子午线轮胎滚动阻力系数低 16、汽车直线行驶时受到的空气作用力在行驶方向上的分力称为空气阻力。空气阻力分为压力阻力与摩擦阻力两部分。压力阻力又分为四部分：形状阻力、干扰阻力、内循环阻力和诱导阻力。 17、当汽车上坡行驶时，汽车重力沿坡道的分力表现为汽车坡度阻力，道路阻力是坡度阻力与滚动阻力之和。 18、系数δ作为计入旋转质量惯性力偶矩后的汽车质量换算系数，δ主要与飞轮的转动惯量、车轮的转动惯量以及传动系的传动比有关。 19、汽车的行驶方程式为：Ft=Ff+Fw+Fi+Fj 20、汽车行驶的驱动条件Ft≥Ff+Fw+Fi 21、汽车行驶的驱动-附着条件：Ff+Fw+Fi≤Ft≤F Zφ· 22、汽车运动阻力所消耗的功率有滚动阻力功率P f、空气阻力功率P w、坡度阻力功率P i及加速阻力功率P j。 23、为汽车的后备功率。 24、汽车的燃油经济性在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力 25、汽车的燃油经济性衡量方法：常用一定运动工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或一定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。 26、单位时间内燃油消耗量，b燃油消耗率，单位为g/（kW·h）y燃油的重度 27、发动机的燃油消耗率取决于：一方面取决于发动机的种类、设计制造水平；另一方面又与汽车行驶时发动机的负荷率有关。即使用方面：1行驶车速2档位选择3挂车的应用，结构方面：1缩减轿车总尺寸和减轻质量2发动机3传动系 （1）由百公里燃油消耗量曲线知：汽车在接近于低速的中等车速时燃油消耗量最低，高速时随车速增加而迅速增加。这是因为在高速行驶时，虽然发动机的负荷率较高，但汽车的行驶阻力增加很大而导致百公里油耗增加的缘故。 （2）档位选择：在同一道路条件与车速下,虽然发动机发出的功率相同，但档位愈低，后备功率愈大，发动机的负荷率愈低，燃油消耗率愈高，百公里燃油消耗量就愈大，而使用高档时的情况则相反。（3）挂车的应用：拖带挂车后节省燃油的原因有二个：一是带挂车后阻力增加，发动机的负荷率增加，使燃油消耗率b下降；另一个原因是汽车列车的质量利用系数（即装载质量与整车整备质量之比）较大。 28、提高发动机燃油经济性的主要途径为：（1）提高现有汽油发动机的热效率与机械效率（2）扩大柴油发动机的应用范围；（3）增压化；（4）电子计算机控制技术的广泛采用。 29、汽车动力装置参数系指发动机的功率、传动系的传动比。它们对汽车的动力性与燃油经济性有很大影响。 30、汽车比功率是单位汽车总质量具有的发动机功率，比功率的常用单位为KW/t 31、在选定最小传动比时，要考虑到最高档行使时汽车应有足够的动力性能，即应有足够的最高档动力因数D0max。最小传动比还受到驾驶性能的限制。驾驶性能是包括驾驶平稳性在内的加速性，系指动力装置的转矩响应、噪声和振动。 32确定最大传动比要考虑三方面的问题：最大爬坡度或I档最大动力因数D1max，附着力以及汽车最低稳定车速。 33、档位数多的好处：就动力性而言，档位数多，增加了发动机发 () w f T e P P P+ - η 1 呼吸机参数的设置和调整 医生对机械通气患者进行的呼吸支持和呼吸管理,是通过呼吸机参数的设置和调整来实施的。因此,呼吸机参数的设置和调整应体现医生为患者制订的通气目标和策略。而正确制订通气目标和策略,有赖于医生对患者基础疾病的病理生理、呼吸力学改变、病情及各脏器功能、动脉血气检测结果等的全面了解,以及对患者的氧合状态、通气能力和通气需要进行恰当评估。 一、呼吸机参数的设置[1～5] 1 潮气量(ＶＴ)和通气频率(ｆ):成人预设的ＶＴ一般为5～15ml/kg,ｆ为15～25次/min,将ＶＴ和ｆ一起考虑是合理的,因ＶＴ×ｆ=Ｖmin(每分钟通气量)。预设Ｖmin需考虑患者的通气需要和ＰａＣＯ2的目标水平。ＶＴ过大,可导致气道压过高和肺泡过度扩张,诱发呼吸机相关性肺损伤(ＶＡＬＩ),这在急性呼吸窘迫综合征(ＡＲＤＳ)患者尤易发生。ＶＴ过小,易引起通气不足。ｆ过快,易致呼气时间不足而诱发气体陷闭和内源性呼气末正压(ＰＥＥＰｉ)。此外,在固定Ｖmin的情况下,ｆ过快,必然使ＶＴ减小,有效ＶＴ和有效Ｖmin随之减小而致通气不足。从气体交换的效率考虑,有效Ｖmin比Ｖmin更重要。预设ＶＴ和ｆ时,还应考虑所用的通气模式,如用辅助控制通气(ＡＣＶ)模式时,预设ｆ与触发的频率不要相差太大,否则可导致呼气时间不足和反比通气。因为此时预设的ｆ是备用ｆ,而实际上ｆ是由患者触发的。例如,预设Ｖmin=8Ｌ/min,ｆ=20次/min,吸∶呼(Ｉ∶Ｅ)=1∶2;那么此时ＶＴ=400ml/min,每个呼吸周期是3ｓ,吸气时间(ＴＩ)1ｓ,呼气时间(ＴＥ)2ｓ。如果患者触发的ｆ是30次/ｍｉｎ,那么实际Ｖｍｉｎ[即每分钟呼出气量(Ｖ·Ｅ)]是ＶＴ×ｆ=0 4×30=12Ｌ,ＴＩ1ｓ,ＴＥ1ｓ,Ｉ∶Ｅ为1∶1。这不仅导致Ｖ·Ｅ过大,也使Ｉ∶Ｅ近于反比通气。所以,设置了ＶＴ和ｆ后,还要看监测显示的Ｖ·Ｅ、实际ｆ和ＰＥＥＰｉ结果。应用同步间歇指令通气(ＳＩＭＶ)时,设置的ＶＴ和ｆ是指令通气的ＶＴ和ｆ,自主呼吸的ＶＴ和ｆ则取决于患者的呼吸能力。有些呼吸机可分别自动显示指令通气和自主呼吸的每分钟气量。设置的ＶＴ和ｆ是否恰当,还要考虑到人机协调的问题,不恰当的ＶＴ和ｆ会引起人机对抗和患者的不适感。定压型通气通过设置吸气压力来预设ＶＴ,并与气道阻力、顺应性和自主呼吸用力相关。 2 吸气流速:只有定容型通气模式才需要和可以设置吸气流速,临床上常用的吸气流速:成人为40～100Ｌ/min,平均约60Ｌ/min;婴儿为4～10Ｌ/min。吸气流速取决于ＶＴ、患者的吸气用力和通气驱动。有些呼吸机通过选择流速波型(如方波、减速波或正弦波)来设置吸气流速。吸气流速可影响:①气体在肺内的分布;②ＣＯ2排出量;③无效腔与潮气量比值(ＶＤ/ＶＴ)和静动脉分流占血流量比值(Ｑ·Ｓ/Ｑ·Ｔ),因此也影响ＰａＯ2;④与吸气峰压和ＴＩ相关。近年提倡应用较高的吸气流速或减速波形以增加人机协调。定压型通气时,其流速均呈成指数的减速波形以便迅速达到预设压力并维持吸气期压力的恒定。近年有些呼吸机建立了“压力上升时间”可调的功能,以控制定压通气吸气初期的过快流速。 3 吸气时间或吸呼气时比:正常的呼吸方式均是ＴＩ长,ＴＥ短,故Ｉ∶Ｅ时比通常设置为1∶1 5～2 5,平均1∶2。延长ＴＩ即会增加平均气道压,改善动脉血氧合,但在ｆ不变情况下,必然减少ＴＥ,可能引起气体陷闭和ＰＥＥＰｉ。当Ｉ∶Ｅ时比≥1时,称为反比通气,应用延长吸气时间策略或反比通气时,虽可改善氧合,但会导致人机对抗和血流动力学的损害,并需监测ＰＥＥＰｉ。 4 呼气末正压(ＰＥＥＰ):应用ＰＥＥＰ的好处是:①增加肺泡内压和功能残气量,使肺泡动脉氧分压差(ＤＡａＯ2)减少,改善通气/血流(Ｖ·/Ｑ·)比例,有利于氧向血液内弥散,增加氧合; ②对容量和血管外肺水的肺内分布产生有利影响;③使萎陷的肺泡复张,并在呼气末保持肺泡的开放;④增加肺顺应性,减少呼吸功。应用ＰＥＥＰ的不利影响有:减少回心血量和心输出量,因而减少重要脏器的血流灌注;增加中心静脉压和颅内压。自首次倡用ＰＥＥＰ至今,虽然有 XPS峰拟合步骤及规则 (2010-05-26 10:47:46) 转载▼ 标签： 分类：穿越博士 杂谈 1.原始数据的处理:Ａ，与C1s比较标准化数据:将excel表格中的C1s数据的最高点对应的结合能与标准C1s结合能（一般为284.6）比较，算差值+（-）α；将需拟合元素（如Ir）的结合能-（+）α，得标准化数据。注：若得到的C1s不平滑，先怀疑是否测试过程出现问题。若无测试问题，数据可信，将C1s进行拟合得到一个最高点（可用XPSPEAK, origin等）。拟合元素结合能-（+）α最好拷贝到另个excel中处理，得标准化数据。Ｂ，转化成TXT:将标准化数据拷贝到TXT文本中（两列就足够了） 2.下载安装XPS拟合处理软件https://www.doczj.com/doc/4e6139049.html,.hk/%7Esurface/XPSPEAK/ 3.数据输入:运行XPSPEAK41，点data>Import(ASCII)>*.txt (转换好的标准化数据)，得谱线。 4.背景扣除:点Background，调high 和low BE的值，一般用Shirley背景扣除。注：基线不能高于需拟合的曲线。 5.加峰:A,查需拟合元素标准结合能值https://www.doczj.com/doc/4e6139049.html,/xps/；Search Menu＞Retrieve Data for a Selected Element＞Binding Energy ＞元素；查需拟合元素分裂能Doublet Separation ＞元素；B,加峰选Add Peak，选合适的Peak Type(如s,p,d,f),Position处选希望的峰位（参考所查标准结合能值），需固定时点fix前的小方框，否则所有Fix选项都不要选。各项中的constaints可用来固定此峰与另一峰的关系，如Ir4f中同一价态的Ir4f7/2和Ir4f5/2的峰位间距可固定为2.98eV，峰面积比可固定为4:3等。点击Optimise Peak对峰进行优化,最后点击Accept完成对该峰的设置。点Delete Peak可去掉此峰。再选择Add Peak可以增加新的峰，如此重复。注：1)对p、d、f的次能级强度比是一定的，p3/2:p1/2=2:1；d5/2:d3/2=3:2，f7/2:f5/2=4:3；2)对有能级分裂的能级（p、d、f），分裂的两个轨道间的距离也基本上是固定的，如同一价态的Ir4f7/2和Ir4f5/2之间的距离为2.98eV左右。 6.优化:分别点Peak Processing窗口总的Region Peaks下方的0、1、2等，可查看每个峰的参数，此时XPS峰中变红的曲线为被选中的峰；观察拟合后总峰与原始峰的重合情况，如对拟合不满，可重新改变参数，再Optimise All。 7.保存和输出:A,点Save XPS可存为.xps的图，点Open XPS可打开这副图，并可编辑;B,点呼吸机常见模式及参数设置
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