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光现象资源箱 型号：QWG1208   实验清单： 光在空气中直线传播实验 面镜成像观察实验         透镜成像观察实验 影子观察实验

原理介绍： 光在与微粒的相互作用中，会将自身携带的动量传递给微粒，对微粒施加力的作用。在光镊中，处在激光中的粒子所受的力有两种：一部分是电磁场分布不均匀导致的梯度力，梯度力将微粒吸引向光阱的中心；一部分是光子与粒子相互作用导致的散射。针对不同大小的粒子，大致可以分为三类： 一、微粒的尺度远大于激光波长，可以采用几何光学近似模型，光线在微粒经过折射反射，将动量传递至微粒上； 二、微粒尺度跟激光波长相近，这种情况下可以通过电磁场麦克斯韦方程组求解； 三、微粒尺度远小于激光波长，微粒在光场中被激发为偶极子，受到偶极子与强聚焦光场的相互作用力； 相关内容： 动手调节光路，利用光镊捕捉并操控小球； 基于空间光调制器的光镊系统，通过研究不同算法从而得到加载在空间光调制器上的全息图、更加深入地研究特殊模式光束在光学微操纵中的应用、拓展光镊与其他学科交叉的应用前景以及对光场偏振态、相位、振幅的联合调制等等。 应用领域： 作为非侵入型的力学操控系统，光镊可以应用于细胞生物学、气溶胶科学、物理化学等交叉学科的基础研究，包括细胞微环境的改变、形变拉伸、微粒力学参数的测量等等。将全息光镊与图像识别结合，可以做到自动捕获粒子和分拣， 将全息光镊与光学显微镜相结合，可以量化细胞、分子的动力学特性，在细胞生物学中有巨大的研究空间； 方案介绍： 光路图：   上图为本方案全息光镊装置的光路示意图。首先激光经过扩束后，直径与空间光调制器有效区域的短边直径相等，扩束后的激光依次通过线偏振片、半波片和非偏振分光棱镜。用半波片旋转线偏光角度，使之工作在相位模式下，空间光调制器的入射角控制在在 5°以内。 经过空间光调制器反射的光经过由两个傅里叶透镜组成的缩束系统，该系统能改变光斑尺寸确保光束直径与显微物镜的入瞳直径匹配。对于外围光强较弱的高斯光束，利用此缩束系统将激光直径稍大于显微物镜入瞳直径。 经过缩束系统的激光经过 45°直角反射镜，二向色镜将激光透射进入显微物镜，同时让照明光源透过，从而使 CMOS 相机采集到样品像。空间光调制器位于第一个傅里叶透镜的焦距处，全息图与物镜入瞳是共轭像面，所以全息图经过显微物镜做傅里叶变换后在显微物镜焦平面即样品面上再现期望的光场分布。   特点： 此方案采用的开普勒式缩束系统透镜间的焦平面与样品面是共轭的，在透镜焦平面加入高通滤波器或在空间光调制器上叠加闪耀光栅后，后续光学元件按照一级像排列，从而移去零级光的影响。 加载全息图后 X-Y 位置可实时调整，快速叠加不同焦距菲涅尔相位图、闪耀光栅相位图等； 空间光调制器可供多种语言调用（labview、C、Python 等）；可编程实现不同数目、不同排列的光阱阵列；   配置标准：   序号 配置 规格 序号 配置 规格 1 激光光源 637nm 激光最大功率1w 4 显微物镜 PLN100× 油浸   NA 1.25 2 空间光调制器 1920*1080   2π 5 照明光源 波长470nm 功率760mw 3 CMOS相机 1280*1024 60FPS 6 相机筒镜 f=200mm 等系列其他配置

本发明公开的具有可光致细胞脱附的二氧化钛/白蛋白/生物信号分子复合涂层，自下而上依次有基底、二氧化钛纳米点层以及白蛋白与生物信号分子层，其中，二氧化钛纳米点层中二氧化钛纳米点的尺寸为20～300nm，密度为1.0×109～1×1011/cm2，白蛋白与生物信号分子层充满二氧化钛纳米点之间的间隙，并覆盖二氧化钛纳米点。其制备：包括制备二氧化钛前驱体溶胶；依次将前驱体溶胶、白蛋白与生物信号分子的混合物旋涂在基底上并进行热处理。该所得到的复合涂层具有良好的生物相容性有利于细胞的初始附着、增殖和后续脱附。可广泛用于体外细胞培养和组织工程等生物医学工程领域。

本发明提供了一种原料便宜易得，设备简单，合成温度低，工艺简单的方钴矿系热 电材料的合成方法。 本发明中采用钴、锑、铁、镍、锡的可溶性盐作为原料，在内衬聚四氟乙烯的高压 釜中于 140~200℃进行反应，经过滤洗涤后在真空干燥箱中进行处理，最终制得所需产 物。

立窑水泥产量占全国水泥产量的80％以上，立窑能耗问题是水泥行业急需解决的问题之一。由于立窑壁边壁效应的影响，通常窑边部通风较中部为好，使中部燃料燃烧处于缺氧状态。立窑内的燃料燃烧是在料球内部中心缺氧、窑上部缺氧和窑中部缺氧的条件下进行的，因此，如不采取各种有效措施，立窑的化学不完全燃烧成为立窑热耗高的主要原因之一。 减少燃料的不完全燃烧损失，加快熟料的煅烧速度，使用含有助燃功能的复合矿化剂，实行暗火操作（或深暗火），是提高立窑产量、质量，降低消耗，长期安全运转的重要途径。 应用原理： 立窑在煅烧过程中，首先必须使生料在高温带的煅烧速度与燃料的燃烧速度（上火速度）相适应，同时与加料速度与卸料速度平衡。在提高生料煅烧速度的基础上，加快燃料的燃烧速度，增加卸料速度和加料速度，保证生料在高温带有足够的停留时间（一定的温度下），是保证熟料产量、质量，降低能耗的重要途径。 黑生料煅烧法，在低温、缺氧条件下，易发生燃烧不完全，增加了化学不完全燃烧的热损失。改进化学不完全燃烧的途径就是在矿化剂中加入煤粉的燃烧促进剂，提高化学燃烧的完全度，提高产品质量、产量，降低能耗。 硅酸盐水泥熟料中C3S在1450℃时通过液相形成： 这个反应过程的速率取决于三个主要因素： （1）液相开始出现时的温度──最低共溶温度； （2）液相量； （3）液相的粘度和表面张力。 生料中引入复合外加物还起到助熔剂和矿化剂的双重复合矿化——助溶作用，它们降低了物料的最低共熔温度，增加了液相量，降低了液相的粘度和表面张力，并改变其反应历程，因而该熟料能够在较低温度（1350℃以下）形成，并加快了C3S的形成速率。 采用本技术煅烧的熟料C3S含量高，促使熟料强度大大提高。复合矿化剂的加入还改善了物料对立窑不均匀场的适应性，提高了可烧性。 助燃复合矿化剂的主要作用之一是通过生成中间相，降低液相出现温度，降低烧成和液相粘度，增加C3S的形成范围和形成速度，从而达到提高熟料质量，降低熟料热耗的目的。 物料出现液相以后，加快溶解与扩散，造成中间相，加快C2S对CaO的吸收等。从而提高C2S吸收CaO的速度和吸收程度。 在机立窑上采用助燃复合矿化剂，熟料中的粉尘含量大大减少，熟料煤耗降低8-15％，窑产量提高12％，熟料中C3S含量提高，熟料强度比实施前提高10-30％。每吨水泥综合成本下降10％左右。 应用助燃复合矿化剂工艺流程： （1）生料的配比控制。 1）石灰矿、粘土的成分分析及配料比例。 2）煤的工业分析、煤灰分析、煤的全硫分析。煤的掺量比例。 3）助燃复合矿化剂加量。将助燃复合矿化剂由配料线通过电子称控制加入，加入量：生料的0.1％。 （2）熟料的三率值和f CaO的检测控制。 使用复合矿化剂三率推荐值： KH：0.94-0.95 SM：1.81-2.09 IM：1.3  差别主要在SM和IM上，使之接近复合矿化剂的使用条件。 （3）加强操作，采用浅暗火煅烧，加强通风。 1）采用助燃复合矿化剂，高KH配料方案，必须适当降低生料细度，加强生料均化，提高生料均匀性，须加强生料均化，提高复合矿化剂在生料中掺加的均匀性和含煤量的均匀性，为熟料煅烧创造条件。 2）采用浅暗火煅烧，使其具有一定深度的湿料层，燃烧中必须加强操作，稳定窑的热工制度，紧紧抓住底火这个关键，达到三平衡，使之形成良性循环。 3）加强立窑通风，防止还原气煅烧。加强熟料煅烧操作，采用浅暗煅烧，稳定底火，稳定窑的热工制度，保证熟料的烧成温度和足够的烧成时间，以使熟料有较高的C3S矿物含量，从而达到提高熟料的强度。

成果简介：矿化处理有机废水技术利用添加剂产生高能量物质破坏污染物分子的化学键，使污染物分子由大变小，最终可以把污染物分子中的碳转化为二氧化碳，从而消除有机物污染物，提高水质。该技术具有以下特点：不产生淤泥和二次污染物；可以处理含有较高盐浓度的有机废水；气温的变化对 该技术的处理效果影响较小，炎热的夏天和寒冷的冬季都可以降解废水中的 有机物；几乎可以降解废水中的各种有机物，尤其是高浓度的有机废水；该 方法工艺性能

本发明涉及一种在医用钛表面制备具有多级孔结构二氧化钛层的方法。本发明提出的方法是首先将医用钛在醋酸电解液中采用直流缓慢均速升流模式阳极氧化,然后在硫酸或醋酸钠电解液中采用直流恒压模式二次阳极氧化,得到具有多级孔结构的二氧化钛层,大孔结构由交错分布的沟槽结构组成,沟槽宽20～30微米,小孔结构为致密分布于整个膜上亚微米级微孔结构,孔径在几十到几百纳米之间。本工艺简单、快捷,操作简便,有望作为骨科、牙科或整形外科领域医用钛金属的表面改性方法。

本发明公开一种净化室内空气的锐钛型微孔二氧化钛材料制备方法。目前尚无成功合成含有大量微孔结构的晶型二氧化钛的报道。该方法是将钛酸丁酯乙醇溶液与十二胺乙醇溶液按1:0.5～2体积比混合均匀，得到混合溶液；在混合溶液中加入蒸馏水搅拌1～3h后加入到反应釜，100～130℃水热反应12～48h，自然降温并离心，取固体加入到乙醇-盐酸溶液中搅拌反应1～4h，离心；再重复乙醇-盐酸溶液洗固体的操作2～4次；将离心后得到的固体水洗至pH值为6～8，离心，自然风干或烘干得高活性锐钛型微孔二氧化钛材料。本发明材料孔径小于2nm，同时具有较好的结晶度，呈锐钛矿型，可以高效吸附-光催化降解低浓度有机污染物。