ＬＥＤ光源小型信号机构研制等４则

LED光源小型信号机构研制

信号机构是地铁行车指挥系统的终端显示设备，是确保地铁列车行车组织、运行安全的基础设施。信号机构的主要作用是通过红、黄、绿、白等不同颜色的信号给列车司机提供不同的视觉指令，红色为禁止信号，黄色为减速信号，绿色为允许信号，白色为调车允许信号。信号机构的类型按使用功能和信号显示单元的大小分为主体信号机构和辅助信号机构(引导、进路指示器) ；按信号显示单元的多少又可分为三显示信号机构、二显示信号机构、一显示信号机构等。信号机构一般由机壳、光学透镜、发光源、变压器、相关辅助电路等部分组成。地铁信号机构在地铁行车组织中处于十分重要的地位，是指挥地铁列车正点运行的主要手段。

北京地铁一直沿用铁路传统色灯信号机构。该信号机构技术水平落后、可靠性差、维护成本高、维修工作量大、质量重、体积大，占用安装空间较大，安装更换不便，附属电路复杂。特别是灯泡寿命较短，使用中经常发生更换不到24小时的灯泡灭灯故障。这对于地铁这种行车密度大、车速高、行车间隔小的特殊运营方式影响很大。

由北京地铁运营有限责任公司通信信号公司承担的“LED光源小型信号机构研制”项目，针对北京地铁传统信号机构所存在的技术问题进行开发研制。采用高亮度发光二极管(LED)作为显示单元的光源，开发出高强度聚碳酸脂蜂房式透镜，解决了多点LED光散射的聚焦问题；采用的多重防雷及抗干扰措施，开发出铸铝外壳的密封拼装组合结构，实现了信号机构小型化。解决了在不改变车站连锁点灯电路的情况下与LED显示单元直接连接等技术难题，提高了地铁信号机构的工作可靠性和显示品质，为节约地铁工程造价、维修成本及设备能耗创造了条件。

水杨酸对桃和柿果实贮藏效应的研究

19世纪初，印第安人和希腊人各自独立地发现柳树的树叶和树皮可镇痛解热，二三十年后，人们分离并鉴定为水杨酸(SA)，即邻羟基苯甲酸。此后，研究人员陆续发现水杨酸有许多医疗作用，例如：用于治疗或预防心脏病、脑血栓、风湿性关节炎及解热止痛，有稳定细胞膜、延缓动物衰老的作用。

水杨酸在大多数植物体中普遍存在。人们已发现SA在植物体内有多种重要的生理作用。上世纪80年代有人用SA控制香蕉和马铃薯的真菌感染、延长切花的保鲜期。但SA对采摘后果实的生理和品质有何影响、是否能够延缓果实衰老和增加抗病性(保鲜保质)、其作用机制如何等理论问题都是未知数。

该项目首次以桃和柿为主要试材，用不同浓度的水杨酸处理完整果实，并对处理果实在不同温度下贮藏期间的品质和生理变化进行了迄今最全面、系统的观测。发现了SA作用的浓度效应，确定了水杨酸处理适宜的浓度和方法；发现了不同贮藏温度下SA作用的不同效果，证明了低温下SA的作用较明显；发现了SA对呼吸跃变型和非跃型防止果实贮藏冷害提供了重要的理论研究线索。其中用水杨酸处理完整果实贮藏期间的呼吸速率、乙烯生成、游离脯氨酸含量、多酚氧化酶活性、与细胞氧代谢系统有关的生理指标（如：丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性、超氧阴离子产生速率、过氧化氢酶的活性、过氧化物酶活性的含量）的变化，以及不同贮藏温度对这些变化的影响等研究，均达到国际先进水平。

由于SA是植物中存在的天然物质，若低浓度能用于果蔬保鲜，对人体无副作用，与化学合成的保鲜剂、防腐剂相比，安全性好，可满足消费者对绿色食品的要求。

高维气体动力学中非线性现象研究

半个多世纪以来，由于核爆炸、航空航天和有关工程应用的需要，气体动力学非线性现象的研究得到极大发展。气体动力学中最重要的物理模型是描写气体运动的、由质量、动量和能量守恒律组成的欧拉方程，它蕴含了诸如冲击波等非线性现象。经过许多国际一流科学家的努力，一维冲击波理论的发展已相对成熟，高维问题正成为研究热点。

由冲击波管实验抽象出来的黎曼问题所反映的初始状态是两个常状态时流体的运动，它在一维问题的理论、计算和应用中扮演了根本的角色，澄清了一维流动的基本波。二维黎曼问题是研究平面基本波在时空中相互作用所形成的二维流场的基本结构，它包括了经典的马赫反射、气体扩散和旋涡形成等著名问题。马赫反射由19世纪马赫在实验室中发现，后继的实验和数值模拟无数，但迄今尚无数学证明。1989年张同等就二维黎曼问题提出了一套猜想，在国际上引起较大反响，但始终未获得严格的理论证明。

鉴于高维欧拉方程的定解问题的巨大困难，该项目将研究分为两个方面：一是研究高维欧拉方程的一些特殊的黎曼问题；二是研究高维欧拉方程简化模型的一般黎曼问题。根据力学启示将欧拉方程拆分为反应惯性效应的零压流方程和反应压力差效应的压差流方程。希望通过对简化模型的研究，搞清楚惯性、压差等物理效应对流场的影响，加深对欧拉方程本质的认识，最终推动对欧拉方程的研究。该项目组解决的第一个理论问题是气体向真空的扩散问题。这是上世纪五六十年代由美国和前苏联科学家提出的一个特殊的二维黎曼问题，它可理解为楔形水坝的塌陷问题或平面稀疏波的相互作用问题，主要困难是高维气体的跨音流动和真空边界的退化性。

PA6／PE共混海岛法超细纤维及人造麂皮的开发和产业化

天然麂皮是世界上最好的皮革，用天然麂皮做成的服装、服饰或装饰材料尽显豪华、高贵、美观、舒适。然而，麂子这种珍贵的野生动物资源有限，应当受到保护。正是在这一理念的驱使下，人们开始步入人造麂皮领域的研究与开发。开发超细纤维并利用其制造高仿真、高附加值的人造麂皮是当前材料科学界、特别是国际化纤业界倍受瞩目的焦点之一，也是我国纺织高科技产业重点开发的化纤新品种之一。

通过北京服装学院和山东同大海岛新材料有限公司共同努力，终于在中国研制成功了目前世界上最细的超细纤维，其直径仅0.2～0.5微米(0.0005～0.0008dt)，具有准纳米级尺寸，直径只有一根头发丝的l／300。如此纤细的纤维是如何制造出来的呢?它是采用非相容性(类似于油与水一样，不可混溶)的2种高聚物，即尼龙(简称PA6)与聚乙烯(简称PE)进行共混纺丝，取得海岛型纤维，即聚乙烯布满于一根纤维的整个截面，尤如一片大海，大海中星星点点地点缀着一个个小岛，这些小岛就是尼龙。将该纤维用溶剂溶除作为大海的PE，则作为小岛的PA6便脱离开大海的束缚而形成一根根超细纤维组成的集合体。通常的做法，一根纤维的截面中只有400～500个小岛。该研究精心选择了原料的组合，并添加了适宜的相容剂，从而在一根纤维的截面中形成1000余个小岛，使最终溶解剥离后的单纤维直径达到0.2～0.5微米的准纳米级尺寸。并用它最终制得了柔软和细腻程度可与天然皮革相媲美的人造麂皮。

超真人造麂皮是一种极具应用价值的高科技、高附加值新型纤维材料，可广泛用于服装、军工及装饰材料等多种领域。