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#等离子体隐身技术(国内外研究进展)

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#等离子体隐身技术(国内外研究进展)

2011-02-11 22:01百度空间

https://www.doczj.com/doc/b74971522.html,/kejiyuguoli/item/7fe910197153b101e75c367d

等离子体隐身技术的开发是新型隐身兵器的一个典型例子。1999年5月,俄罗斯科学家称,一种等离子体发生器已经安装在一架“米格”喷气战斗机上。这表明等离于体隐身技术正向着实用化方向发展。由于在理论上具有一系列的优点,军事强国对等离子体隐身技术都极为关注。但是也由于存在着一系列的技术难题,等离子隐形技术距实际应用尚有较大的距离。

概述

当任何不带电的普通气体在受到外界的高能激励作用(如对气体加高能粒子轰击、激光照射、气体放电,热致电离等方法)后,部分原子中的电子脱离原子核束缚成为自由电子,原子因失去电子而成为带正电的离子,这样原来中性气体就因电离而转变成由大量自由电子、正电离子和部分中性原子组成的宏观仍呈电中性的电离气体,这类气体称为等离子体。等离子体被认为是继固态、液态和气态三种形态之外的第四态物质即等离子态,其运动主要受电磁力的支配。尽管等离子体在整体上呈电中性,却其有了很好的导电性,普通气体中如有0.1%的气体被电离,这种气体就具有很好的等离子体特性,如果电离气体增加到l%,这样的等离子体便成为导电率很大的理想导电体。

等离子体隐身的机理和特点

等离子体隐身技术的原理是利用电磁波与等离子体互相作用的特性来实现的,其中等离子体频率起着重要的作用。等离子体频率指等离子体电子的集体振荡频率,频率的大小代表等离子体对电中性破坏反应的快慢,它是等离子体的重要特征。若等离子体频率大于入射电磁波频率,则电磁波不会进入等离子体,此时,等离子体反射电磁波,外来电磁波仅进入均匀等离子体约2mm,其能量的86%就被反射掉了。但是当等离子体频率小于入射电磁波频率时,电磁波不会被等离于体截止,能够进入等离子体并在其中传播,在传播过程中,部分能量传给等离子体中的带电粒子,被带电粒子吸收,而自身能量逐渐衰减。

等离子体之内电子密度越大。振荡频率越高,和离子、中性粒子碰撞的频率就高,

对雷达波的吸收就越大。同时雷达波在等离子体中传播时,由于在等离子体中有大量的中性分子或原子,所以还存在着介电损耗。等离子体介质在雷达波交变电场的作用下产生极化现象,在极化过程中,电荷来回反复越过势垒,消耗电场的能量,表现为电导损耗,松弛极化损耗,和谐振损耗等。另外,由等离子体发生器喷射到飞机外围空间的等离子体是非均衡等离子体,处于非热动力平衡状态,经过一定时间离子间的碰撞才达到趋向密度均匀和温度均匀的热力学平衡状态。

等离子体隐身具有如下独特的优点:

(1)吸波频带宽、吸收率高、隐身效果好,使用简便、使用时间长、价格极其便宜;

(2)由于等离子体是宏观呈电中性的优良导体,极易用电磁的办法加以控制,只要控制得当,还可以扰乱敌方雷达波的编码,使敌方雷达系统测出错误的飞行器位置和速度数据以实现隐身

(3)无需改变飞机等装备气动外形设计,由于没有吸波材料和涂层,维护费用大大降低,

(4)俄罗斯的实验证明,利用等离子体隐身技术不但不会影响飞行器的飞行性能,还可以减少30%以上的飞行阻力。

存在难点

虽然等离子体隐身具有很大优越性,但也存在以下难点。

(1)等离子体对雷达波的吸收能力在不同条件下相差非常大,与多方面的因素有关,如等离子体的密度、碰撞频率、厚度等,入射电磁波频率,电磁波入射角和极化方向等,如何在应用中文实现最佳参数并随外界条件进行调节,有一定难度;

(2)飞行速度对等离子体的影响:

(3)等离子体是一项十分复杂的系统工程,涉及到大气等离子体技术、电磁理论与工程、空气功力学、机械与电气工程等学科,具有很强的学科交叉性。

产生等离子体的方法及其特点

产生等离子体主要有热致电离、气体放电,放射性同位素、激光照射、高功率徽波激励等方法,而目前在机载条件下常用的方法主要是气体放电法和涂抹放射性同位素两种方法(二者均产生非均衡冷等离子体),其中常用的气体放电法分为以下几种:

(1) 大气压下的介质阻挡放电和辉光放电:大气压下利用介质阻挡放电和辉光放电来产生等离子体,无真空装置,因此系统结构简单,已在许多技术领域广泛应用。利

用介质阻挡放电产生等离子体,可以在局部获得1014/cm3左右的电了密度,但是由于介质阻挡放电实际上是丝状流光放电,在两电极间放电丝是随机分布的,这样等离子体是极不稳定的同时,在两电极间加的是高交变电压,在一个周期内的一个放电电流脉冲只维持几微秒的时间,其占空比很小,在电流脉冲过后,等离子体扩散报快,以致于在大部分时间内,雷达波并末被等离子体所吸收,所以,利用介质阻挡放电来产生用于隐身的等离子体受到极大的限制。国内测试了在梳状电极问施加受流高压所产生的介质阻挡放电等离子体对微波的衰减情况,采用不锈钢电极,并用薄玻璃管套封,电极问距离为1.5cm,当电压在3~5kv,100~10kHz范围内变化时,利用网络分析仪在2~l8GHZ内扫描,几乎无法测出等离了体对微波的衰减。在一定条件下,流光放电可以转化,得到大气压辉光放电。近年来,国内外均对此等离子体的特性进行了大量研究。研究表明,虽然该等离子体均匀性较差、厚度较薄,但当放电电压和频率适当时,所产生的等离子体对微波具有一定的衰减作用。由于人气辉光等离子体可通过覆盖在目标上的梳状平行电极来产生,入射徽波可直接进入等离子体并与之发生作用。如果能改善其均匀性,提高其厚度,并能从理论上找到最佳电压和频率,将有助于加速其在隐身上的应用。

(2)电晕放电:

有时也称为单极放电,是指发生在电击穿之前的电气上受压状态的气体中的尖端、边缘和丝附近的高电场区的一种汤森暗放电现象。电晕根据所加电压,的不同可分为直流电晕和脉冲电晕。对于直流电晕,由于气体直流耐压的限制,电晕电流相当小,因而等离子体密度低,很难达到隐形的要求。当采用脉冲电晕时,可以大大提高放电电流,因而等离子体密度可以大幅度提高。当针电极布置得足够密,范围足够大时,可以形成等离子体“帘”。但是,利用脉冲放电,除非脉冲重复频率足够高,否则会出现与利用介质阻挡放电时一样的占空比问题。

(3) 直流辉光放电:

直流辉光放电是一种研究得比较透彻,理论比较完善的技术,是指采用直流或脉冲直流高压,使气体发生正常或异常辉光放电,但通常利用其正常辉光区。需要指出的是,放电多是在封闭腔中产生的,必须有真空容器和抽真空的相应装置,真空腔应采用透微波的材料,如玻璃。利用直流辉光放电装置产生等离于体,其电子密度、温度等参数基本能满足要求,但是在通常的应用场合下,这些装置产生的等离子体体积

均较小,如经典直流放电管的直径通常只有l~2cm左右,两电极间距离也只有几厘米,远远不能满足隐身要求。根据气体放电的相似性原理,如果增大电极的面积和间距,而放电电压不变,则会相应地降低等离子体的密度;同时,由于放电是在低压(通常≤100Pa)下发生的,其等离子体碰撞频率约为108Hz量级,远小于雷达波频率,因而碰撞衰减较小。如果在经典的辉光放电装置中引入外加磁场(通常采用磁镜结构),形成气体的潘宁放电,则一方面可以在增大其体积的同时增大电子密度和碰撞频率,同时还引入了电子和离子对微渡的同旋共振吸收,从而有利于增大等离子体对电磁波的吸收。但是,与高气压下等离子体的宽波段碰撞吸收不同,该吸收的带宽较窄,并受碰撞频率的影响。

(4)强电离气体放电:

近年来,国内有人提出将高气压强电离气体放电方式产生的非平衡等离子体用于隐身,并展开了相应的研究,认为利用强电离气体放电方法产生非平衡等离子体的实用型等离子体发生器,可望解决当前等离子体隐身技术普遍存在的一些主要问题。但这一研究还处于初步阶段,理论模型尚需要完善,工程实验也需要进一步深入下去。

在兵器特定部位(如强散射区)涂一层放射性核素是另一种产生等离子体的常用方法,其涂层辐射剂量应确保它的a射线电离空气所产生的等离子体包层具有足够的电子密度和厚度,以确保对雷达波有最强的吸收。与气体放电法相比,涂抹放射性同位素这种方法比较昂贵,而且维护困难。

另外,热致电离法也可产生热等离子体,这是产生等离子体的一种最简单的方法。任何物质加热到足够的温度后都能产生电离,当粒子所具有的动能,在粒子间的碰撞中足以引起相碰粒子中的一个粒子产生电离时,才能得到等离子体。如将铯放至密闭的容器中加热而得到等离子体。实验表明,只有在碱金属存在的条件下,热致电离才能产生一定密度的等离子体,如用于磁流体发电的低温等离子体。而微波产生的冷等离子体比直流或射频等离子体有更高的电子温度,用微波产生等离子体的过程是气体击穿,击穿的条件是微波电场的均方根值大于击穿电场强度。当外磁场存在时,如果微波频率在电子回旋频率附近,击穿空气所需的电场强度大大降低,这可以降低机载条件下高功率微波等离子体的产生条件。

等离子体隐身的研究与进展

从20 世纪60年代开始

美国和前苏联等军事强国就着手研究等离子体吸收电磁波的性能。前苏联最早开始进行等离子体实验的重点是等离子体在高空超音速飞机上的潜在应用:90年代初,美国体斯顿实验室进行的一项为期两年、投资65万美元的实验表明,应用等离子本技术可使一个13cm长的微波反射器的雷达截面在4~l4GHZ频率范围内平均降低20dB,即雷达获取回波的信号强度减少到原来的1%l997年,美海军委托田纳西大学等机构发展等离子体隐身天线,其机理是:将等离子体放电管作为无线元件,当放电管通电时就成为导体,能发射和接收无线电信号,当断电时便成为绝缘体,基本不反射雷达发出的探测信号,初步的演示已显示了这种天线的发射接收功能和隐身特性。美国在其(1997年国防部基础研究计划)中也提到,“中性等离子体效应可以为军用飞机和卫星提供隐身条件”,可见美国对等离子体技术给予了足够的重视。

近年来

等离子体隐身技术在俄罗斯取得了较多进展,其研究成果领先于美国。据报道,俄罗斯克尔德什研究中心已经开发出第一代和第二代等离子体发生器,通过在地面模拟设备、自然条件下以及飞机上进行实验充分证明了这种隐身技术的实用性。、第一代产品是等离子体发生片,其厚度为0.5~O.7mm,电压几千伏。工作电流仅为零点几毫安。将这种等离子体发生片贴在飞行器的电磁波强散射、部位,即可电离空气产生等离子体。第二代产品是等离子体发生器。在等离子发生器中加入易电离的气体(还需携、带专用气体),即可产生等离子体(但产生的等离子体厚度仍嫌过小),第二。代产品重量不到100kg,耗电不超过几十千瓦(对飞机所能承担的有效载苛与供电功率而言仍嫌过大)。经飞行试验,它除了具备第一代等离于体隐身系统的功能外,还能改变反射信号的频率,通过向敌人发出假信号,使敌人判断错误来实现隐身。据报道,这种技术不涉及飞机本身的空气动力系统,在不影响飞机技术性能的同时,采用该技术的飞行器被敌方一定频率的雷达发现的概率可降低90%以上。第一代和第二代等离于体隐身技术产品都已进行了成功实验。

本世纪初

俄罗斯公开的可与美国F22相抗衡的第五代米格1.42战斗机据说就是试验了这项先进技术。目前,克尔德什研究中心正在研制更有效的第三代产品。据推测,第三代产品可能是利用飞行器周围的静电能量来减小飞行器的雷达反射截面。俄罗斯的最新试验表明,应用第三代等离子体隐身技术。在4~14GHZ频率范围内可以使米格飞机的

RCS值减少到原来的1%。

除美、俄外,法国的研究人员正在研制一种新的有源隐身系统,据报道可能会采用等离子体屏蔽技术。对等离子的某些研究成果很可能用于作战飞机特别明显部位的屏蔽,如空气进口,排气口或机头。澳大利亚国立大学也已研制出了等离子体隐身天线。

鉴于隐身技术在军事上的重要作用,中国在等离子体隐身方面的研究也进行了约l0年时间。有不少科研机构和大专院校的有关院系都在进行等离子技术及其应用的研究,在对等离子雷达隐身方面已经取得了原理验证上和工程试验的成功,并有很多独到的创新,预计再经过大约10年左右的时间。我国飞行器即有望实现全面等离子隐身。

它本身的不足之处

等离子体隐身也有它本身的不足之处,如等离子体发生器有较大的重量和体积,产生等离子体的功耗比较大等;飞机上安装等离子体发生器的部位本身无法雷达隐身和等离子体发光暴露目标的问题:等离子体的高温损坏机体材料以及等离子体对机体材料的腐蚀问题:采用放射性同位素的问题是同位素的剂量难以控制等。实现等离子隐身的关键在于如何对等离子体包层的电子密度进行控制。另一方面,从目前掌握的资料看。等离子体隐身的有效频率范围一般在20GHZ以内,还没有看到等离子体隐身技术适用毫米波波段的报道。等离子体发生器一般采用气体放电法产生非平衡冷等离子体,这类发生器很大的重量、体积和功耗构成了阻碍等离子体隐身技术实用化的主要问题。因等离子体隐身需要的电子密度和振荡频率较高,并需要大面积使用,所以,若要求覆盖KU波段以前的所有雷达电磁波。所需要的等离子体电子数密度为4.02×1012/cm3的量级,相应的电子与中性粒子的碰撞频率为50~200GHz——这比当前工业上使用发生器能力高出l~2个量级。而又因为等离子体发生器发出的等离子体要喷射到机体外部空间使用以形成变密度的等离子体云,导致与密封空间情况完全不同,等离子体复合速率大大增加。按飞机所需空间计算,等离子体云最小体积为25~30m3,使用压力0~1个大气压,这是现有等离子体发生器难以达到的量级一要达到这个量级,等离子发生器重量和体积都会有几个数量级级别的增长,这是内部空间有限并且有效载荷有限的飞行器所不可接受的。

在实验室条件下

而且,在实验室条件下,虽可利用目前的常规放电方法来产生这样电子密度量级

的等离子体,但不足在飞机外围这么大的空间中使用。而要产生在飞机外围空问使用的体积为30m3的等离子体云,即使电离最易电离的氨气,所需功率也高达95000千瓦,这对机载电源来说,是很难达到的。何况,飞机上还不希望携带惰性气体。而若直接电离飞机周围的空气,因空气更难电离,所需功率比上述值还要大一个数量级。高温问题也是等离子体在航空隐身工程应用中遇到的重要问题之一。因为高温不仅毁坏机体,也会引起额外辐射。

不足

我们感兴趣的是冷等离子体,而实际在非均衡等离子体中电子温度还高于10000摄氏度。过去,人们将等离子体的这一能量集聚起来做成电子枪。用于等离子体切割,焊接、表面处理等工业部门之中。可以断言,航空隐身工程可应用的就是非均衡的冷等离子体。产生这种等离子体的可能是一种低气压气体放电装置:当气压为13. 3~133Pa时,电子温度高达10000℃,而等离子体温度只有300℃,不会烧坏机体。另外,若无法控制等离子体中的离子密度,会造成飞机表面材料的溅射腐蚀和表面发泡,形成三维缺陷(如针孔气泡等缺陷),导致材料强度、硬度和飞机气动性能的下降。

涂抹放射性同位素虽然可以实现飞机某些强散射部位(如进气道内腔等处)的隐身,但是其剂量难以控制,其生产、使用和雏护的代价极为高昂,后勤维护也非常围难,其放射性还会给周围人员带来伤害。而更重要的问题是,放射性同位素产生的等离子体层较薄,产生速率较低,造成电子密度不够高,无法满足飞机对宽频段、大面积以及全方位的隐身需求。

研制等离子体产生器件

近年来,国内有关研究单位提出了将高气压强电离气体放电方式产生的非平衡冷等离子体用于隐身,并展开了相应的研究,认为利用强电离气体放电方法产生非平衡冷等离子体的实用型等离子体发生器,可望解决当前等离子体隐身技术普遍存在的一些主要问题。

提出问题

2005 年,我国大连海事大学环境工程研究所下属的高气压强电离放电辽宁省重点实验室,在高气压强电场电离放电理论及方法的研究取得了突破性进展,强电离放电间隙中大多数电子具有的能量足以把氨、氧等作为空气成分的气体分子电离成高浓度等离子体,其等离子体浓度也可能达到1015/cm3左右(而用于隐身技术的临界电子浓

度在1012/cm3这个量级),远高于弱电离放电7个数量级。这就有可能使现有的弱电离放电非平衡冷等离子体源及其反应器的体积、质量、能耗等主要参数也相应减少5个数量级左右,为其在军事装备和工业上应用铺平了道略。再加上强电离放电的电子平均能量达到气体分子的平均电离能,这就能解决过去科学技术无法解决的军事和军事上的一些重大的技术疑难问题。它在未来的军事、经济上的应用意义是难以估量的。

研制

大连海事大学环境工程研究所下属的高气压强电离放电辽宁省重点实验室,还在2005年进行了外加非均匀强电场、空间电荷形成的本征电场对离子(正、负离子) 的作用力及其定向运动《漂移)规律的研究。基本上掌握了高浓度离子(>1014/cm3)在雪崩头空间积累电荷的物理演变过程及其物理量概算方法,并着重研究本征电离子的运动速度影响规律。这就为研制强电离放电非平衡冷等离子体源提供了理论基础。另外,他们采用通过气体把外加力作用到强电场中的离子上,当外加怍用力大于电场束缚力时,就可使强电离放电非平衡冷等离子体源里的高浓度等离子体部分或全部被输送出去。己经做到一个有效放电体积技为0.8cm3的高气压非平衡等离子体源,处理气量达到12m3 / h,输出的等离子体浓度达到了1012/cm3以上,还有提高2个数量级的余地。

特点:

大连海事大学环境工程研究所下属的高气压强电离放电辽宁省重点实验室,最近研制的等离子体产生器件是一种薄片式器件,外型尺寸为:厚0.15cm,宽4cm,长K5cm,10cm2,0cm三种规格,根据要求选取,它可贴附在电磁波强散射部位或进气壁上。它具有如下特点:

(1)折合电场强度高,电子浓度高(在1015/cm3~10l6/cm3之间,而用于隐身技术的临界电子浓度在1012/cm3个量级);

(2)外型尺寸为0.15cm×4cm×20cm的器件放电消耗能量仅为100W,能产生10L 等离子体,而其自身质量仅为0.1kg。在4GHZ~14GHz,频率范围可使飞机的RCS值衰减30dB,减少到原来的0.1%:

(3)强电离放电等离子体产生器件外表面自身也具有隐身性能。

采用强电离放电方法可使非平衡冷等离子体产生器件(或叫等离子体发生器)体积、质量以及放电能耗成几个数量级减少。用于隐身技术的临界电子浓度在1012/cm3这

个量级,强电离放电等离子体产生器件产生的大产成量的冷等离子体的电子浓度大于1015/cm3,再稀释1000倍后也足以满足飞行器等离子体隐身技术的要求。

综上所述,国内有关高气压强电离气体放电法产生的非平衡冷等离子体的理论研究与工程试验为今后等离子体隐身技术实用化打下了坚实可靠的基础。

虽然现阶段等离子隐身技术还不是成熟实用的技术。但是,我国在高气压强电离气体放电方式制备等离子体方面的开创性研究为等离子体隐身指明了一个崭新的可行的方向,也提供了诱人的等离子体隐身技术实用化前景。相信今后在我国科技人员的参与下,国际上对于等离子体隐身技术的研究必将迎采一个加速发展,快速突破的时代。

带油环的凝析气藏物质平衡方程

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 序可按实际地质和工程复杂程度而有所简化,以加快气田投入开发。 (!)气田工业性试采对落实气田的稳定供气能力、气藏连通体积,以及方案设计工艺和工程参数等都有重要意义。因此,在具备了地面和输气管网条件下,合理安排气田工业性试采阶段,以优化气田方案设计和提高开发经济效益。 本文在编写和形成过程中,一直得到中国工程院胡见义院士的关心和具体指导,包括文章结构以及研究思路等方面都提出了重要意见,特此表示衷心的感谢!李淑贞教授为本文提供了国内外储量分类对比研究及参考资料,特此表示谢意! 参考文献 "#$%&’()*+,-$.&,/$01234&1&562758,97,,&57,9):&; <25%,"=>?@谢尔科夫斯基A!,李忠荣等译)气田和凝析气田开发和开采)"==B B#$,&1C A著,沈平平,韩东译)(DE$,-(C$1&F&C$672+523 (&/520&+.4&1&5627+*0+7-1)@GGG H I5$J&K#,I$0-;&004L,L&$/C&5#M著,谭志明译)美国、 欧州和前苏联的储量定义比较)国外商业油气储量评价译文集(—),@GGG !陈元千)对我国油气储量分级分类体系标准的建议)石油科技论坛,@GG"; (?) N徐树宝)俄罗斯油气储量和资源分类规范及其分类标准)石油科技论坛,@GG@; (@) >徐青,杨雪雁,王燕灵)油田开发建设项目国际合作经济评价及决策方法)北京:石油工业出版社,"===年 ?苏联国家储量委员会)油田和可燃气田分类应用规程)莫斯科:矿业出版社,"=>@:"O"? (收稿日期@GG@P G=P"?编辑韩晓渝) 作者简介:戚志林,"=N=年生,@GG"年获西南石油学院油气田开发专业硕士学位;现为该学院在读博士研究生,研究方向为油气藏工程。地址: (NB>GG")四川省南充市西南石油学院博士@GG"级。电话: (G?">)@NH@G="。 开发试采天然气工业@GGB年"月

发酵工程论文

发酵工程的研究进展 【前言】发酵工程是泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。它包括厌氧发酵的生产过程(如酒精、乳酸、丙酮丁醇等)和有氧发酵的生产过程(如氨基酸、柠檬酸、抗生素等)。广义的概念:生物学(微生物学、生物化学)和工程学(化学工程)结合。狭义的发酵概念:微生物培养和代谢过程。 发酵技术是人类最早通过实践掌握的生产技术之一,产品也很多,以传统食品来说,东方有酱、酱油、醋、白酒、黄酒等,西方有啤酒、葡萄酒、奶酪等。这些发酵食品都是数千年来凭借人类的智慧和经验,在没有亲眼看到微生物的情况下,巧妙地利用微生物生产的产品。 【关键词】发酵发展应用 1、发酵工程的内容 1.1 定义 发酵工程是指采用工程技术手段,利用生物(主要是微生物)和有活性的离体酶的某些功能,为人类生产有用的生物产品,或直接用微生物参与控制某些工业生产过程的一种技术。 1.2现代发酵工程 人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒、工业酒精,乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶,利用真菌大规模生产青霉素等都是这方面的例子。随着科学技术的进步,发酵技术也有了很大的发展,并且已经进入能够人为控制和改造微生物,使这些微生物为人类生产产品的现代发酵工程阶段。 现代发酵工程作为现代生物技术的一个重要组成部分,具有广阔的应用前景。例如,用基因工程的方法有目的地改造原有的菌种并且提高其产量;利用微生物发酵生产药品,如人的胰岛素、干扰素和生长激素等。已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支,成为一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。 现代发酵工程不但生产酒精类饮料、醋酸和面包,而且生产胰岛素、干扰素、生长激素、抗生素和疫苗等多种医疗保健药物,生产天然杀虫剂、细菌肥料和微生物除草剂等农用生产资料,在化学工业上生产氨基酸、香料、生物高分子、酶、维生素和单细胞蛋白等。 1.3组成 从广义上讲,发酵工程由三部分组成:是上游工程,中游工程和下游工程。 1.3.1 上游工程:包括优良种株的选育,最适发酵条件(pH、温度、溶氧和营养组成)的确定,营养物的准备等。 1.3.2 中游工程:主要指在最适发酵条件下,发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。这里要有严格的无菌生长环境,包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术;在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术;在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术;还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。

光学薄膜技术

光学薄膜概论 光学薄膜 光学薄膜泛指在光学器件或光电子元器件表面用物理化学等方法沉积的、利用光的干涉现象以改变其光学特性来产生增透、反射、分光、分色、带通或截止等光学现象的各类膜系。它可分为增透膜、高反膜、滤光膜、分光膜、偏振与消偏振膜等。光学薄膜的应用始于20世纪30年代。现代,光学薄膜已广泛用于光学和光电子技术领域,制造各种光学仪器。 光学薄膜的特点是:表面光滑,膜层之间的界面呈几何分割;膜层的折射率在界面上可以发生跃变,但在膜层内是连续的;可以是透明介质,也可以是吸收介质;可以是法向均匀的,也可以是法向不均匀的。 光学薄膜的基本原理: 1.利用光线的干涉效应,当光线入射於不同折射系数物质所镀成的薄膜,产生某种特殊光学特性。 分类:光学薄膜就其所镀材料之不同,大体可分为金属膜和非金属膜。 a.金属膜:主要是作为反射镜和半反射镜用。在各种平面或曲面反射镜,或各式稜镜等,都可依所需镀上Al、Ag、Au、Cu等各种不同的材料。不同的材料在光谱上有不同的特性。AI的反射率在紫外光、可见光、近红外光有良好的反射率,是镀反射镜最常使用的材料之一。Ag膜在可见光和近红外光部份的反射率比AI膜更高,但因其易氧化而失去光泽,只能短暂的维持高反射率,所以只能用在内层反射用,或另加保护膜。 b.非金属膜:用途非常广泛,例如抗反射镜片.单一波长滤光片、长或短波长通过滤光片、热光镜、冷光镜、各种雷射镜片等,都是利用多种不同的非金属材料,蒸镀在研磨好之镜杯上,层数由单层到数十、百层不等,视需要的不同,而有不同的设计和方法。目前这些薄膜中被应用得最广泛,最商业化,也是一般人接触到最多的,就是抗反射膜。例如眼镜、照相机镜头、显微镜等等都是在镜片上镀抗反射膜。因为若是不加以抗反射无法得到清晰明亮的影像了,因此如何增加其透射光线就是一个非常重要的课题。 2.利用光波干涉原理,在镜片的表面镀上一层薄膜,厚度为1/4 波长的光学厚度,使光线不再只被玻璃—空气界面反射,而是空气—薄膜、薄膜—玻璃二个界面反射,因此产生干涉现象,可使反射光减少。若镀二层的抗反射膜,使反射率更低,但是镀一层或二层都有缺点:低反射率的波带不移宽,不能在可见光范围都达到低反射率。1961年Cox、Hass和 Thelen 三位首先发表以1/4一1/2一1/4波长光学厚度作三层抗反射膜可以得到宽波带低反射率的抗反射膜。多层抗反射膜除了宽波带的,也可做到窄波带的。也就是针对其一波长如氨氟雷射632.8nm波长,要求极高的透射,可使63Z.8nm这一波长透射率高达99.8%以上,用之於雷射仪器。但若需要对某一波长的光线有看极高的反射率需要用高低不同折射系数的材料反覆蒸镀数十层才可达到此效果。 光学薄膜的制造方式:热电阻式、电子枪式和溅射方式。最普通的方式为热电阻式,是将蒸镀材料在真空蒸镀机内置於电阻丝或片上,在高真空的情况下,加热使材料成为蒸气,直接镀於镜片上。由於有许多高熔点的材料,不易使用此种方式使之熔化、蒸镀。而以电子枪改进此缺点,其方法是以高压电子束直接打击材料,由於能量集中可以蒸镀高熔点的材料。另一方式为溅射方式,是以高压使惰性气体离子化,打击材料使之直接溅射至镜片,以此方式

光学薄膜技术第三章--薄膜制造技术

第三章薄膜制造技术 光学薄膜可以采用物理汽相沉积(PVD)和化学液相沉积(CLD)两种工艺来获得。CLD工艺简单,制造成本低,但膜层厚度不能精确控制,膜层强度差,较难获得多层膜,废水废气对环境造成污染,已很少使用。 PVD需要使用真空镀膜机,制造成本高,但膜层厚度能够精确控制,膜层强度好,目前已广泛使用。 PVD分为热蒸发、溅射、离子镀、及离子辅助镀等。 制作薄膜所必需的有关真空设备的基础知识 用物理方法制作薄膜,概括起来就是给制作薄膜的物质加上热能或动量,使它分解为原子、分子或少数几 个原子、分子的集合体(从广义来说,就是使其蒸发),并使它们在其他位置重新结合或凝聚。 在这个过程中,如果大气与蒸发中的物质同时存在,那就会产生如下一些问题: ①蒸发物质的直线前进受妨碍而形成雾状微粒,难以制得均匀平整的薄膜; ②空气分子进入薄膜而形成杂质; ③空气中的活性分子与薄膜形成化合物; ④蒸发用的加热器及蒸发物质等与空气分子发生反应形成 化合物,从而不能进行正常的蒸发等等。 因此,必须把空气分子从制作薄膜的设备中排除出去,这个 过程称为抽气。空气压力低于一个大气压的状态称为真空, 而把产生真空的装置叫做真空泵,抽成真空的容器叫做真空 室,把包括真空泵和真空室在内的设备叫做真空设备。制作 薄膜最重要的装备是真空设备. 真空设备大致可分为两类:高真空设备和超高真空设备。二 者真空度不同,这两种真空设备的抽气系统基本上是相同 的,但所用的真空泵和真空阀不同,而且用于真空室和抽气 系统的材料也不同,下图是典型的高真空设备的原理图,制 作薄膜所用的高真空设备大多都属于这一类。 下图是超高真空设备的原理图,在原理上,它与高真空设备 没有什么不同,但是,为了稍稍改善抽气时空气的流动性, 超高真空设备不太使用管子,多数将超高真空用的真空泵直 接与真空室连接,一般还要装上辅助真空泵(如钛吸气泵) 来辅助超高真空泵。 3.1 高真空镀膜机 1.真空系统 现代的光学薄膜制备都是在真空下获得的。普通所说的 真空镀膜,基本都是在高真空中进行的。 先进行(1)然后进行(2)。因为所有的(超)高真空泵只有在真空室的压力降低到一定程度时才能进行工作, 而且在高真空泵(如油扩散泵)中,要把空气之类的分子排出,就必须使排气口的气体压力降低到一定程 度。 小型镀膜机的真空系统 低真空机械泵+高真空油扩散泵+低温冷阱

国内外研究现状

国内研究现状 (一)数据情况 在中国知网中的“中国基础教育研究”栏目中输入主题“小学英语课堂学生展示形式研究”进行查询,结果如下:2004年的数据为1篇,2011~2019年的9年间,关于小学英语课堂展示形式的文章也只有90篇(见图1.1)。但对比2004年的1篇到2018年的27篇,论文数量呈上升趋势,该数据说明国内老师们开始对小学英语课堂展示形式进行探索。 (二)关键词分布 从图1.2可以看出,451篇文章的关键词前六个依次排序为:小学英语、小学英语教学、课堂提问、信息技术、教师话语、小学生。由此可以看出,文章作者的关注点大部分是在教师的课堂教学方面,但涉及学生的展示形式较少。由此可以说明,目前的研究尚停留在英语课堂教学法,并为有涉及学生课堂展示的研究。 (三)文章作者 文章作者所属机构大部分在江苏省(图1.3),由此可以看出,该生对小学英语课堂教学的研究暂时走在前面。其中来自教育期刊的有52篇,博硕士的有26篇(图1.4)。 (四)文章来源 文献来源排序为:校园英语,而这些期刊名称中几乎没有国内权威性的一级核心期刊(见图1.4),因此我们课题团队判断原因有如下几点:一是核心期刊对小学英语课堂展示的研究不够重视;二是文章理论性欠缺,达不到应有的高度;三是由于学生的课堂展示还固守于传统教学,对学生不敢放手。 (四)主要研究内容 经过查阅大部分论文,发现国内对小学英语学生的课堂展示研究内容主要集中在以下三个方面: 1.老师在英语课堂的教学方法 从目前的研究来看,一线的小学英语教师已经意识到研究英语课堂教学方法对我国目前的英语教学具有不可忽视的意义。其代表性观点认为小学英语课堂的教学方法有如下几种:故事教学、情境教学、游戏教学、词汇教学、任务教学。 2.小学英语课堂的教学内容 小学英语课堂是贴近生活,因此教学内容以激发小学生的学习兴趣为主;为满足学生的表演欲,教学内容生动有趣,比如韵律诗、儿歌、游戏、会话表演等;教学的内容语言真实可见,学生可以在上课时通过边用、边学、边做,让他们在用中学、学中用,反复实践,学用结合能使他们对所学知识记忆更加深刻。 3.教学模式 于海浩在《让小学英语课堂“活”起来——遵循小学生的年龄特点》一文中认为:小学英语课堂模式应强化学生小组合作的学习模式:一是小组合作,带着期待进入英语课堂;二是小组合作,带着感情参与课堂;三是小组合作,带着创新延伸课堂,四是小组合作,带着欣赏分享课堂。其观点在小学英语课堂教学中具有一定启发性和实践意义,英语这一外语也决定了学生在学习过程中分享、互动应该成为英语课堂的教学模式之一,这样能让英语课堂“活”起来;但该观点从学生学习的多元层面而言,还是单薄了一些。 通过以上几个代表性的观点可以得出,目前我国小学英语课堂学生展示的研究有一下三个特点: (1)研究起步晚,时间短,主要开始集中研究也是近两年的事情,因此,研究还停留在表层。特别是目前我国小学英语课堂学生为主,老师为辅的开展仍然是素质教育的初级阶段,且主要集中在教育理念较先进的江浙地区。 (2)目前参与研究的绝大多数是一线小学英语老师,缺乏专家的理念和理论引领,科研能

聚环氧琥珀酸的研究进展

绿色环保型阻垢剂聚环氧琥珀酸的研究进展 于莉莉李国云 弗克科技(苏州)有限公司 摘要:详细叙述了绿色阻垢剂聚环氧琥珀酸的合成及其性能,并对其发展方向作出了展望。关键词:绿色阻垢剂,合成,性能 1前言 21世纪,全球都面临着水资源紧缺的突出矛盾,特别是中国。中国水资源匮乏,加上水环境污染严重,可利用的水资源很少,因此如何节约和保护水资源成为当务之急。节约水资源最主要的是节约工业冷却水。其主要方法是循环利用冷却水,提高浓缩倍率,但由于不断的蒸发和浓缩,水中的各种矿物质、藻类及泥沙等不断增多,会导致设备结垢、腐蚀和造成水质污染。这样,就要求向水中投加药剂,以减少损害,其中,使用最多的为投加阻垢剂。 绿色化学是20世纪90年代出现的一个多学科交叉的研究领域[1],随着人们环境保护意识的不断增强,绿色化学成为研究的重点。在水处理化学中,开发可生物降解的“环境友好”型水处理化学品已经越来越受到人们的重视,成为21世纪中水处理领域的一个重要发展方向,研究绿色阻垢剂也成为当前水处理剂研究中的重要课题。 绿色阻垢剂的发展经历了由天然高分子绿色阻垢剂到人工合成型绿色阻垢剂的过程。天然绿色阻垢剂因其原料来源广泛、无毒、易降解、价廉和易回收等特点,在水处理界得到高度的重视和广泛的研究,发展也很快。常见的天然高分子绿色阻垢剂有葡萄糖酸钠、木质素、淀粉和单宁及其衍生物等[2]。由于天然绿色阻垢剂具有投加量大(50~200mg/L)高温条件下易分解、杂质含量高等缺陷,现在应用较少。目前发展的人工合成型绿色阻垢剂主要包括聚天冬氨酸(PASP)和聚环氧琥珀酸(PESA)。这两种阻垢剂是目前国际公认的具有无磷、可生物降解特性的绿色水处理剂。本文主要介绍PESA的合成、性能及其发展。 2 PESA的发展 聚环氧琥珀酸(PESA)是20世纪90年代初由美国Betz实验室首先开发出来的一种绿色水处理剂[3,4]。下面为聚环氧琥珀酸钠的结构式:

国内外研究现状和发展趋势

北京市绿化隔离带可持续经营技术及效益评价 二、项目所属领域国内外研究开发现状和发展趋势 1、由城市绿地到城市林业的发展 城市绿地是城市中一种特殊的生态系统,它是城市系统中能够执行“吐故纳新”负反馈调节机制的子系统。这个系统一方面能为城市居民提供良好的生活环境,为城市生物提供适宜的生境;另一方面能增强城市景观的自然性、促进城市居民与自然的和谐共生。它是城市现代化和文明程度的重要标志。 绿地(greenspace)一词,各国的法律规范和学术研究对它的定义和范围有着不同的解释,西方城市规划概念中一般不提城市绿地,而是开敞空间(OpenSpace),我国建国以来一直延用原苏联的绿地概念,包括城市区域内的各类公园、居住区绿地、单位绿地、道路绿化、墓地、农地、林地、生产防护绿地、风景名胜区、植物覆盖较好的城市待用地等。 尽管各国关于开敞空间(或绿地)的定义不尽相同,但它们都强调了开敞空间(或绿地)在城市中的自然属性,即都是为了保持、恢复或建立自然景观的地域。绿地作为城市的一种景观,是城市中保持自然景观,或使自然景观得到恢复的地域,是城市自然景观和人文景观的综合体现,是城市中最能体现生态性的生态空间,是构成城市景观的重要组成部分。在结构上为人工设计的植物景观、自然植物景观或半自然植物景观。绿地在城市中的功能和作用主要包括:组织城市空间的功能、生态功能(改善生态环境的功能、生物多样性保护功能)、游憩休闲功能、文化(历史)功能、教育功能、社会功能、城市防护和减灾功能。 城市绿地发展和研究进程包括:城市绿地思想启蒙阶段、城市绿地规划思想形成阶段、城市绿地理论和方法的发展阶段、城市绿地生态规划和建设阶段。

国内外研究现状68639

世界各国都在广泛开展地理实践活动的教学,例如日本1999年颁布的《小学、初中、高中学校活动纲要》规定中小学必须实施“综合实践学习时间”,要求设计和实施“基于地理课题的探究学习活动”和“体验性学习活动”;美国的中小学在地理教学中都实施了“应用学习”的方式;法国在中小学地理教学中实施了“动手做(hands-on)”教育理念;由此可见,在地理学科中开展地理实践活动教学,培养学生的实践能力已经成为世界各国地理教育改革的共同趋势。 此外,为了适应地理改革的需要,各国都将地理实践活动纳入正常的地理教学计划中。如:在爱尔兰,新的地理计划增加了野外考察内容;法国和丹麦还建有专门的地理野营学校;意大利、瑞士、比利时的学校读有野外地理研究基地;在英国,规定高年级野外活动时间不少于一个月,此外,地理考试时也大量引用野外工作的资料和成果;日本在乡土地理教材中还向学生介绍附近地域的调查方法,包括怎么样阅读地图、怎样到市县政府和派出所搜集资料、怎样将统计数据绘成图表、怎样从事城市交通和农村土地利用的调查及其调查的步骤、如何确定访问和调查的对象、如何写调查报告等。[?? 国内研究进展 1、关于中学地理实践活动教学的重要性、作用及意义的研究 2001年李通和李岩梅经研究指出,“在这种地理实践活动中,学生的内心世界即知(认知活动,学生对学习内容的把握)、情(学生的学习动机、外在行为、状态的价值性情绪体验)、意(完成学习目标的目的和支配行为的活动)三方面都可以得到发展。而学生的实践活动在这些方面正可以发挥作用,因为实践活动不仅指向掌握知识,更重要的是指向掌握知识的方法,指向思维和活动的模式及方法,指向学生的认知能力和创造能力等”。[?? 2003年刘广义在《地理实践活动的兴起及意义》一文中对中学开展地理实践活动教学意义做了重要的阐述:①地理实践活动对“学习生活有用的地理”及对学习对终身发展都有用的地理“两大基本理念的实现;②促进学生形成主动学习的态度,学会自主学习;③构建开放式地理课程,拓展学习空间;④新评价机制的重要依托。[?? 而吕鸿则认为”地理实践活动是相对与课堂课堂教学以外的教育活动,这种活动有目的、有计划、有组织、有指导,它以能力培养、人格教育为主要目的,给学生创造尽可能多的探索、表现机会。地理实践活动是课堂教学的延续。中学地理的教学目标,除了通过地理课堂教学来市县,还必须通过积极开展地理实践活动才能全面完成。因此,地理实践活动是地理教学的“第二课堂”。[?? 2008年唐之冰在《积极开展地理实践活动,培养学生的创新素质》中指出,“在中学地理教学中应积极开展地理实践活动可以培养学生的创新精神、实践能力和综合素质。”[?? 高贝贝则认为地理实践活动再素质教育中具有重要作用,2009年他在《地理实践活动在素质教育的重要性》一文中指出“积极开展地理实践活动可以培养和调动学生参加科学技术活动的兴趣,培养学生的爱国主义情感,培养学生的环境意识等。”[?? 谢旻曾在《论地理教学中实践活动的意义和作用中指出,“实践活动在地理教学中的作用有:①实践有助于提高学生的学习兴趣,激发学习动机;②实践有助于提高学生的感知效果,优化学习环境;③实践有助于培养学生的观察能力,培养学生良好的学习习惯;④实践有助于能启发学生的思维,培养良好的科学素质”。[?? 2、关于地理实践活动教学开展的原则的研究 对于开展地理实践活动教学当中应遵守哪些原则?1992年陈泉汝认为“开展地理实践地理应遵守一下原则①活动与思想政治教育相结合的原则;②教师主导原则;③自愿和自主性原则;④实践性原则;⑤灵活性原则;⑥激发学生活动兴趣的原则”。[8]

不同裂缝贯穿气藏水侵机理研究全解

不同裂缝贯穿气藏水侵机理研究 第1章绪论 1.1国内外研究现状 1.1.1气藏水侵机理研究现状 Frederick等人[14]使用CMS800自动岩心测量系统,在岩心存在束缚水和可流动水饱和度两种情况下,重点分析孔隙度、非达西流动系数与渗透率以及岩心含水饱和度等存在的关系,实验过程中采用24块岩芯,各个岩芯的渗透率不同,在0.00197md~1230md范围内,岩芯上增加的围压变化区间为1000psi到5000psi之间,由试验数据显示,岩心含水饱和度变化后直接影响非达西流动系数,计算后得到三种不同的非达西流动系数的经验表达式。 Reid等人[15]研究了气体在存在气水系统的多孔介质中的高速流动,根据试验结果可得,当前只能针对可动液体与不可动液体影响非达西流动系数与渗透率问题进行定性研究,对比可动液体与不可动液体,前者影响非达西流动系统与渗透率远远高于后者,若采用定理方式对影响情况加以研究,难度较高。通常,研究油气藏渗流力学问题时[16],应用核磁共振成像技术。 周克明等人[17]参考现场岩心样品的铸体薄片的孔隙结构,通过应用激光刻蚀技术,完成可视化均质孔隙、裂缝~孔隙气水两相物理模型。这是目前较为先进,也是使用最广泛的实验研究方法。完成试验内容包括封闭气形成机理与气水两相渗流机理等,同时针对两种不同模型的气水微观渗流机理进行研究,分析水沿裂缝的流向规律与变化,形成封闭气流程,得到气水两相微观分布关系,以及封闭气的采出模式等。 1.1.2水侵气藏数值模拟现状 罗涛等人[18]为模拟复杂的单井边界,采用了多边形网格剖分技术,为模拟裂缝水串现象,基于离散网格体系,空间定位大裂缝走向。通过对裂缝水串气藏的开采机理进行研究,获得如下内容:底水以裂缝作为渗流通道,底水具有活跃性高的水侵气藏,钻井过程中需要将水层钻开,划分气区与水区,实现分区开采,可以有效降低两个区的压力,减少底水锥进现象,提高该类气藏的采收率。 严文德[19]针对低渗透气藏的复杂渗流特征,建立了低渗透气藏气-水两相渗流综合数学

发酵工程发展现状及趋势

发酵工程发展现状及趋势 引言 发酵工程是生物技术的重要组成部分,是生物技术产业化的重要环节。发酵技术有着悠久的历史,早在几千年前,人们就开始从事酿酒、制酱、制奶酪等生产。作为现代科学概念的微生物发酵工业,是在20世纪40年代随着抗生素工业的兴起而得到迅速发展的,而现代发酵技术又是在传统发酵技术的基础上,结合了现代的基因工程、细胞工程、分子修饰和改造等新技术。由于微生物发酵工业具有投资少、见效快、污染小、外源目的基因易在微生物菌体中高效表达等特点,日益成为全球经济的重要组成部分。 摘要 当前,发酵工程的应用是十分广泛的,在不同的工业领域中都有重要应用,例如医药工业、食品工业、能源工业、化学工业、农业、环境保护等,且随着生物技术的发展,发酵工程的应用领域也在不断扩大。 一、发酵工程在各领域的发展现状 1、医药行业 微生物发酵是生物转化法之一,在中药中早有应用。真菌是发酵中药的主要功能菌。发酵时大都采用单一菌种纯种发酵法。现代中药发酵技术分为液体发酵和固体发酵。中药发酵技术按应用方式可分为无渣式和去渣式,前者可直接用药,后者要提取和制剂用药。发展发酵中药可进一步推进中药现代化和国际化进程,提高中药行业的竞争力,为中药走向世界、造福人类作出新的贡献。 2、食品工业 现代化生物技术的突飞猛进,改写了食品发酵工艺的历史。据报道,由发酵工程贡献的产品可占食品工业总销售额的15%以上。目前利用微生物发酵法可以生产近20种氨基酸。该法较蛋白质水解和化学合成法生产成本低,工艺简单,且全部具有光学活性。 3、能源工业 乙醇作为一种生产工艺成熟,生产原料来源广泛的替代能源越来越受到人们的关注。燃料酒精不仅可以缓解能源短缺的问题,从长远的利益和能源的可再生性来看,燃料酒精又是一种潜力巨大的物能源。酒精发酵的方式有间歇式发酵、半连续式发酵和连续发酵。

琥珀酸文献综述剖析

第一章、绪论 一、琥珀酸简介: 早在1550年,.Agricold 首先用蒸馏琥珀的方法得到丁二酸,并由此得名琥珀酸⑴ 它是一种常见的天然有机酸,广泛存在于人体、动物、植物和微生物中,并广泛地用于医 药、农药、染料、香料、油漆、食品、塑料和照相材料工业,是合成 30多种重要商业 产品关键化合物,具有很高的商业价值。随着国民经济的迅速发展?琥珀酸的使用量和 需求量正在日益增大,目前,琥珀酸大体是由化学法生产的,但直接生产出来的琥珀酸 纯度未达标,市场要求的琥珀酸纯度一般大于 95%,而除了采用顺酐加氢法制琥珀酸时 产品中的琥珀酸纯度会大于 90%以外,其它方法生产琥珀酸产物中琥珀酸的含量通常 都很低,尤其是生物发酵法和石蜡氧化法生产的产品,含有许多种副产物,产物中琥珀 酸的浓度不会大于30%,因此提纯琥珀酸至关重要。在这一背景下,研究一种更有效 的琥珀酸提纯技术便是非常有必要的。 图1琥珀酸为基础的化学制品 1.1.1物理性质 琥珀酸(Succinic Acid ,Butanedioic Acid),分子式 C 4H 6O 4,分子量 118. 09, 大亂生产型化学品 专业代学品 帕物牛长则激物 1,4 + 丁二静 四翅咲哺 J 内酯 2- 4-亂基丁醸 峙来酸肝 马来酸 弭基琥tflrtt 天#穌酸 丁嫦二 ?剂 二甲華/二乙棊 — 琥珀股盐‘ 4,4-酣类 饲料添加剂 信品廉料 绿色瘠剂 消面嗣- 农面活性剤 保世品

图2琥珀酸结构式 琥珀酸性状为无色三斜晶体或单斜晶体,熔点460—461K,溶于水、乙醇、乙醚等溶剂中,几乎不溶于苯、二硫化碳、四氯化碳和乙醚。琥珀酸无臭,低毒,可燃。比重 1. 572,熔点180C ---187 C,沸点235C (分解)。 温度(C)0 10 20 25 30 40 50 60 70 80 溶解度 (W/W%) 2.80 4.51 6.80 8.06 10.58 16.21 24.42 35.83 51.07 7.07. 1.1.2化学性质 琥珀酸具有二元酸大多数的典型反应,由于琥珀酸分子含有两个活泼的亚甲基,因此又具有许多别的重要反应特性,如卤化、脱水、酯化、磺化、酰化、氧化、还原等。琥珀酸具有优良的性质,所以可合成多种复杂有机物的中间体和制造药物,广泛用于合成塑料、橡胶、医药、食品、涂料等工业中。丁二酸是二元羧酸,134. 8°C时两个羧基脱水生成丁二酸酐,水中可解离为质子和丁二酸根阴离子。 琥珀酸及琥珀酸盐可以参与很多化学反应,其主要反应如下 ①氧化作用:与H2O2反应,氧化为过氧丁二酸。KMnO 4作用下生成草酸等化合物。 ②还原作用:在还原剂作用下还原为I,4.丁二醇和四氢呋喃。 ③可与SQ反应生成2,3—二磺酸基丁二酸。 ④酯化反应:与醇反应脱水可得一系列单酯和双酯。 图3琥珀酸与氨化合物反应 ⑦与氯化铁溶液反应:氯化铁溶液与琥珀酸盐在中性溶液中作用时,即有碱式琥珀 酸铁的淡棕色沉淀形成;同时有若干游离的琥珀酸生成,致溶液呈酸性反应。 3C2H4(CO2Na)2+2FeCl3+2H2O2—C 2H4(CO2)2Fe(OH)+6NaCI+C 2H4(CO2H)2 1.2、琥珀酸的市场及其用途 琥珀酸是一种二羧酸,是三羧酸循环的中间产物,同时也是厌氧代谢的发酵产物之 一,很多微生物生产琥珀酸盐做为它们能量代谢的主要终产物。琥珀酸已被美国FDA 认定为GRAS(一般认为安全),这使得它可以用于多种用途。它是一种重要的二元羧酸平台化合物,是制造新一代生物可降解材料PBS聚酯的主要原料,利用可再生的非粮生物质资源及C()2 ⑤卤代反应:与PCI3、PCI5反应生成丁二酰氯。

国内外研究现状

弯管机管材弯曲的国内外研究现状如何? 【信息来源:https://www.doczj.com/doc/b74971522.html, 时间:2011-02-25 9:41:13 点击次数:43次】在弯管机进行管材弯曲过程中,外侧壁的减薄、破裂,内侧壁的增厚、起皱和横截面畸变及其演化过程,一直是包括管材弯曲成形在内的工程界未能有效解决的技术难题,也是当今国内外塑性加工学科研究的难点和热点。随着大口径薄壁管小弯曲半径件和难变形料(钛合金)管的应用推广,上述问题闩益严重。 目前管材的弯曲方法众多,按照成形方法来区分,主要有滚弯曲、模弯曲及无模弯曲三种;按照加热与否可分为冷弯法和热弯法;按照有无填充物可以分为有芯弯管和无芯弯管。有时为满足管件的特定形状要求,或为减轻弯曲加工工艺难度,也采用其他的特殊弯管方法,如振动冲击弯曲等。近年来,管材弯曲成形技术取得了一些新的进展,相继开发出热应力弯曲和激光弯曲成形等新技术。下面对弯曲的方法进行简单的介绍。 管道系统在电力、石化、等工程建设中有着广泛的应用。尤其是随着经济建设的迅速发展,管道的规格和用材也在向着大型化和高强度发展。目前国内的中频弯管机多以外国的技术为蓝本,采用机械传动,自动化程度偏低,难以使大口径的管道在弯制的过程中,达到规定的质量和精度要求,因此,决定采用液压系统推进代替机械进给。经实践证明,是切实可行的。 1 弯管机工作原理 中频加热液压弯管机主要由机械装置、液压系统、中频加热系统、PLC控制系统、冷却系统等组成。机械装置主要有卡紧装置、小车推进装置、导向轮装置和摇臂回转装置等组成。弯管的工作原理如图1所示,其基本过程是:在将管道安装好之后,利用中频电源通过感应圈对其待弯区域进行加热,当加热到一定温度后,由小车将管道按照一定的速度向前推进,沿调整好的弯曲半径进行弯曲。

中科院等离子体物理研究所2005——2010年发表论文统计分析(简版)

中科院等离子体物理研究所 2005——2010年发表论文统计分析(简版) 等离子体所综合办文献组 采用文献计量方法,分别对等离子体所2005-2010 年间被SCIE、 EI、CNKI 收录的论文,从时间序列、学科分布、作者分布、被引次 数、发表期刊和基金支持等方面进行了统计分析。主要数据如下: 一、SCI收录引用统计分析 1. SCI发文分析 2005——2010年,等离子体所发表论文被SCI收录的有1167篇,基本呈上升趋势,见图1。 图1 SCI各年收录论文数量图 年份2005 2006 2007 2008 2009 2010 总论文数 论文数151 187 190 161 211 267 1167 2. 发文学科分析 从发表论文的主题类别来看,这期间,等离子体所发表论文主要集中在“等离子体物理”、“核科学技术”、“材料科学”等领域。其中以“等离子体流体物理”和“核科学技术”最多,论文数量占总数量的56.8 %。 3. 发文第一作者排名 此排名是在剔除第一单位机构为非等离子体所的论文之后,再对第一作者进行发文统计。见图2

图2 2005年——2010年,SCI收录论文第一作者TOP10排名 4. 发文收录期刊统计 2005——2010年,等离子体所的论文发表主要集中在以下几种期刊,见图3。其中发表在《PLASMA SCIENCE AND TECHNOLOGY》的期刊论文最多,共263篇,占总数的22.5 %。 图3 2005年——2010年,SCI收录论文来源出版物前5名

5. 发文主要期刊影响因子 等离子体所发文的五种主要期刊影响因子,及其在各自学科领域的排名见图4。《PLASMA SCIENCE AND TECHNOLOGY》是等离子体所编辑出版的专业期刊,其影响因子从2005年以来,基本保持逐年上升。 图4 2005年——2010年间SCI收录论文主要来源期刊及影响因子 除2008年以外的其他各年,SCI收录论文的被引总频次基本处于上升状态,篇均被引频次也呈上升趋势。侧面反映出,从2005年——2010年,SCI 收录的我所论文,不但数量逐年在增加,论文质量也有相应的提高。其中,被引频次最高为124次。 图5 2005年—2010年,各年SCI收录总数及篇均被引频次 论文篇数论文被引总次数平均每篇论文被引次数 1167 7994 6,85

我国发酵工业的现状和发展趋势

生物技术121班刘倩芸 0116 我国发酵工程的发展现状和发展趋势 引言 发酵工程是生物技术的重要组成部分,是生物技术产业化的重要环节。发酵技术有着悠久的历史,作为现代科学概念的微生物发酵工业是在传统发酵技术的基础上,结合了现代的基因工程、细胞工程等的新技术。由于发酵工业具有投资少、见效快、污染小等特点,日益成为全球经济的重要组成部分。 摘要:发酵工业是指人们利用微生物的发酵作用大规模生产发酵产品的一门传统工业。至今,我国已形成了一个品种繁多,门类较齐全,具有相当规模的独立工业体系,在不同的工业领域中都有重要应用,例如医药工业、食品工业、农业、环境保护等,且随着生物技术的发展,发酵工程的应用领域也在不断扩大。【1】 关键词:我国发酵工业现状趋势问题意见 很早以前,人们就利用发酵技术来生产产品,直到近代才发现发酵是由微生物引起的。发酵工业自20世纪60年代以来迅猛发展,所涵盖的产品也从原来的抗生素、食品等几个方面渗透到人民生活的各方面如医药、保健、农业、环境、能源、材料等。发酵工业是一种以高科技含量为特征的新型工业。发酵工业的迅速发展不仅带动了相关行业的发展,而且对提高产品质量及改善环境等,发挥了重要作用。【2】 一、我国发酵发展的历史 我国传统发酵历史悠久,在《黄帝内经素向》、《汤液醪醴论》里,

已有酿酒的记载。在汉武帝时代开始有了葡萄酒,距今已有两千多年的历史。改革开放促进了社会经济和科学技术的迅速发展,发展了一批具有现代生物技术特征的新产品,使发酵工业进入了一个新的发展阶段。【3】二、我国发酵工业的现状 我国生物化工行业经过长期发展,已有一定基础。特别是改革开放以后,生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。目前生物化工产品也涉及医药、保健、农药、食品与饲料、有机酸等各个方面。 随着科技创新和技术进步的推进,科技推广应用和产业化步伐的加快,发酵产业产品空间进一步拓展、产业链不断延伸,发展前景更加广阔。【4】 我国发酵工业的巨大发展不仅在于产量的巨大提升,更在于发酵技术和发酵工艺的巨大进步。当前发酵技术进步主要表现为1.技术经济指标有明显提高;2.工艺技术有重大改进;3.装备水平大大改善。【5】 三、发酵工程在各领域的发展现状 医药行业 微生物发酵是生物转化法之一,在中药中早有应用。真菌是发酵中药的主要功能菌。发酵时大都采用单一菌种纯种发酵法。现代中药发酵技术分为液体发酵和固体发酵。中药发酵技术按应用方式可分为无渣式和去渣式,前者可直接用药,后者要提取和制剂用药。 食品工业 现代化生物技术的突飞猛进,改写了食品发酵工艺的历史。据报道,由发酵工程贡献的产品可占食品工业总销售额的15%以上。目前利用微生

中药发酵技术研究进展精品

【关键字】化学、生物、设计、指南、建议、方法、条件、进展、空间、效益、质量、增长、传统、问题、矛盾、系统、机制、有效、大力、深入、继续、现代、合理、优良、公开、健康、持续、合作、保持、发展、建立、提出、发现、研究、突出、关键、热点、成果、根本、基础、需要、素质、环境、工程、途径、资源、能力、需求、方式、作用、规模、结构、水平、形势、速度、增强、检验、分析、借鉴、调控、形成、拓展、丰富、保护、推广、满足、服务 中药发酵技术研究进展 摘要:现代生物技术与中药传统发酵制药技术的有机结合为中药发酵技术的迅速发展提供了广阔的空间,与传统发酵工艺技术相比,现代中药发酵技术有了长足的进步。对现代中药发酵技术进行初步概述、总结,着重介绍当前发酵技术中的热点——药用真菌双向性固体发酵技术,而后对现代中药发酵技术的优势及前景进行探讨,为进一步的探索研究奠定基础。 关键词:中药;发酵;双向性发酵 Research survey on fermentation of Chinese materia medica Abstract: The combination of the modern biotechnology and traditional fermentation technology of Chinese materia medica (CMM) provides a broad space for the rapid development of fermentation technology of CMM. Compared with the traditional fermentation technology, the modern fermentation technology has made considerable progress, this paper attempts to preliminarily summarize the modern medicine fermentation technology for CMM, and emphasizes the hotspot in the current fermentation technology―medicinal fungi bidirectional solid-state fermentation technology, then discusses the advantages and prospect of fermentation technology in order to lay the foundation for the further study. Key words: Chinese materia medica; fermentation; bidirectional fermentation 中医中药作为中华民族的瑰宝,在预防和治疗 疾病方面做出了突出贡献。近年来,随着人们对健 康的日益关注,国际市场对天然药物以及传统药物 的需求正迅速上升 [1-2] 。我国拥有极为丰富的中药资 源,但是中药成分结构复杂,有效成分的量低,且 人工不易合成,而中药的人工培植又面临成本高、 周期长的问题,因而难以达到工业化生产的要求, 无法满足日益增长的市场需求 [3] 。究其根本原因, 在于我国中药现代化技术水平较低,无法满足中药 现代化发展的需要。而随着现代生物技术的日益发 展,其与中药发酵技术的有机结合为解决这一矛盾 提供了广阔的空间

光学薄膜的研究进展和应用

光学薄膜的研究进展和应用 【摘要】本文介绍了光学薄膜的工作原理,并对光学薄膜的传统光学领域的应用做了简要的概述。又简要说明现代光学薄膜典型应用,对光学薄膜的制备加以介绍,最后介绍了光学薄膜的发展前景。 【关键词】光学薄膜;薄膜应用;薄膜制造; 1.光学薄膜原理简述 所谓光学薄膜是指其厚度能够光的波长相比拟,其次要能对透过其上的光产生作用。具体在于其上下表面对光的反射与透射的作用。光学薄膜的定义是:涉及光在传播路径过程中,附著在光学器件表面的厚度薄而均匀的介质膜层,通过分层介质膜层时的反射、透(折)射和偏振等特性,以达到我们想要的在某一或是多个波段范围内的光的全部透过或光的全部反射或是光的偏振分离等各特殊 形态的光。 光学薄膜的特点是:表面光滑,膜层之间的界面呈几何分割;膜层的折射率在界面上可以发生跃变,但在膜层内是连续的;可以是透明介质,也可以是吸收介质;可以是法向均匀的,也可以是法向不均匀的。实际应用的薄膜要比理想薄膜复杂得多。这是因为:制备时,薄膜的光学性质和物理性质偏离大块材料,其表面和界面是粗糙的,从而导致光束的漫散射;膜层之间的相互渗透形成扩散界面;由于膜层的生长、结构、应力等原因,形成了薄膜的各向异性;膜层具有复杂的时间效应。不同物质对光有不同的反射、吸收、透射性能,光学薄膜就是利用材料对光的这种性能,并根据实际需要制造的。 2.光学薄膜的传统应用 光学薄膜按应用分为反射膜、增透膜、滤光膜、光学保护膜、偏振膜、分光膜和位相膜。减反射膜,是应用最广泛的光学薄膜,它可以减少光学表面的反射率而提高其透射率。对于单一波长,理论上的反射率可以降到零,透射率为100%;对于可见光谱段,反射率可以降低到0.5%,甚至更低,以保证一个由多个镜片组成的复杂系统有足够的透射率和极低的杂散光。现代光学装置没有一个是不经过减反射处理的。由于其具有极低的反射率和鲜艳的表面颜色,现代人们日常生活中的眼镜普遍都镀有减反射膜。 高反射膜,能将绝大多数入射光能量反射回去。当选用介质膜堆时,由于薄膜的损耗极低,随着膜层数的不断增加,其反射率可以不断地增加(趋近于100%)。这种高反射膜在激光器的制造和激光应用中都是必不可少的。 能量分光膜,可将入射光能量的一部分透射,另一部分反射分成两束光,最

如何写国内外研究现状

毕业论文指导:如何写“国内外研究现状”? 一、为什么要写国内外研究现状 通过写国内外研究现状,可以考察学生是不是阅读了大量的相关文献。 为什么要求学生阅读大量的参考文献呢?不是为了让学生抄袭,而是为了让学生了解相关领域理论研究前沿,从而开拓思路,在他人成果的基础上展开更加深入的研究,避免不必要的重复劳动。 二、怎样写国内外研究现状 在写之前,同学们要先把收集和阅读过的与所写毕业论文选题有关的专著和论文中的主要观点归类整理,并从中选择最具有代表性的作者。在写毕业论文时,对这些主要观点进行概要阐述,并指明具有代表性的作者和其发表观点的年份。还要分别国内外研究现状评述研究的不足之处,即还有哪方面没有涉及,是否有研究空白,或者研究不深入,还有哪些理论问题没有解决,或者在研究方法上还有什么缺陷,需要进一步研究。 三、写国内外研究现状应注意的问题 一是注意不要把研究现状写成事物本身发展现状。例如,写股指期货研究现状,应该写有哪些专著或论文、哪位作者、有什么观点,而不是写股指期货本身何时产生、有哪些交易品种、如何演变。 二是要反映最新研究成果。 三是不要写得太少。如果只写一小段,那就说明你没有看多少材料。 四是如果没有与毕业论文选题直接相关的文献,就选择一些与毕业论文选题比较靠近的内容来写。

国内外研究现状的开题报告的格式(通用) 由于开题报告是用文字体现的论文总构想,因而篇幅不必过大,但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题说清楚,应包含两个部分:总述、提纲。 1 总述 开题报告的总述部分应首先提出选题,并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法、必要的数据等等。 2 提纲 开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的,是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段,提纲的目的是让人清楚论文的基本框架,没有必要像论文目录那样详细。 3 参考文献 开题报告中应包括相关参考文献的目录 4 要求 开题报告应有封面页,总页数应不少于4页。版面格式应符合以下规定。 开题报告 学生: 一、选题意义 1、理论意义 2、现实意义 二、论文综述 1、理论的渊源及演进过程 2、国外有关研究的综述 3、国内研究的综述 4、本人对以上综述的评价 三、论文提纲 前言、 一、 1、 2、 3、

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