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数字全息术研究铁在硫酸溶液中的阳极过程

杨学耕  
【摘要】:数字全息术作为当今信息光学领域的一个研究热点,是光学全息术、计算机技术和电子成像技术相结合的产物,伴随着近年来CCD成像元件和电子计算机性能的逐步提高,取得了长足的进展。在细胞培养观测、微电路检测、粒子场分析、力学测量、形貌和变形测量、透明场测量等方面,数字全息术能充分发挥其特点和优势,具有广泛的应用前景。 铁在酸性溶液中的阳极极化过程,既涉及到活化、预钝化、钝化等过程,在一定电位下,又会发生恒电位电流振荡,研究这一过程,有助于加强对铁在酸性溶液中电化学行为和腐蚀机理的理解,对于寻找合适的缓蚀剂也有一定的理论指导作用。 本文利用数字全息术实时、现场观测了硫酸溶液中铁在阳极极化过程中固/液界面的动态变化,对铁阳极过程的机理进行了较为深入的探讨;通过改变电极附近溶液的微环境,研究了溶液组成等因素对铁在硫酸溶液中电化学行为的影响;采用逆向而行的思路,研究了氯、溴、碘离子对铁的电化学振荡的影响;结合磁场调控技术,研究了外加磁场强度、磁场取向等因素对铁在硫酸溶液中的阳极过程的影响以及铁的电极形貌变化;主要研究内容和研究成果如下: 1.数字全息术研究铁在硫酸溶液中的阳极过程 采用数字全息术实时、现场观测了铁在硫酸溶液阳极过程中电极/溶液界面的动态变化。在电化学反应过程中,电极/溶液界面的固相侧和液相侧都会发生各种不同程度的变化,利用数字全息术操作简单、便于数字处理、能检测微小变化等优点,把它和电化学测试同步结合,研究了在硫酸溶液中铁的阳极过程和恒电位电流振荡的机理。 电化学反应进行之前,由于物光和参考光的干涉作用,在全息图中,会产生一系列规则的同心圆环,当反应进行时,在电极表面附近的溶液中会发生浓度和浓度梯度的变化,这会导致溶液的折射率随之改变,在全息图中,规则的干涉圆环被破坏,干涉条纹会发生弯曲和变形,电极/溶液界面处干涉条纹的密


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