平行板微管道间Maxwell流体的高Zeta势周期电渗流动

本文研究了两平行板微管道中线性黏弹性流体的周期电渗流动, 其中线性黏弹性流体的本构关系是由广义Maxwell模型描述的. 将电渗力作为体力, 解析求解了非线性的Poisson-Boltzmann (P-B)方程, 柯西动量方程和广义Maxwell本构方程. 通过数值计算, 分析了无量纲壁面Zeta势ψ₀ 、 周期电渗流 (electroosmotic flow, EOF) 振荡雷诺数Re和无量纲弛豫时间λ ₁ω 对速度剖面的影响. 结果表明: 对给定的电动宽度K(表示微管道的特征尺度与双电层厚度的比值)、 弛豫时间λ ₁ω 和振荡雷诺数Re, 高Zeta势ψ₀ 产生较大的EOF速度振幅, 并且速度剖面的变化主要集中在双电层 (electric double-layer, EDL) 的狭窄的区域. 此外, 随着弛豫时间的增长流体的弹性显著增加, 速度的变化可以延伸到整个流动的区域中. 对给定的雷诺数Re, 较长的弛豫时间λ₁ω 导致EOF速度剖面较快的变化, 且速度剖面的振幅逐渐增大.     

双色噪声驱动光学双稳系统的弛豫时间研究

研究乘性及加性噪声的自关联时间τ₁和τ₂,交叉关联时间τ对光学双稳系统的弛豫时间的影响.弛豫时间T由Mei等所采用的方法得到. 经数值计算, 结果表明: 两噪声间交叉关联时间τ及乘性噪声的自关联时间τ₁延缓系统涨落的消退(T随τ及τ₁的增大而增大);T随加性噪声的自关联时间τ 关键词： 关联噪声 弛豫时间 光学双稳系统     

微平行管道内Eyring流体的电渗滑移流动

研究了微平行管道内非牛顿流体––Eyring 流体在外加电场力和压力作用下的电渗流动. 在考虑微尺度效应, 电场作用, 非牛顿特性, 滑移边界等情况下, 建立Eyring流体在微平行管道内电渗流动的力学模型. 通过解线性Possion-Boltzmann方程和Cauchy动量方程, 给出Eyring 流体速度分布的精确解和近似解析解, 并探讨了上述因素对电渗流动的影响. 将电场力和压力对于Eyring流体电渗流动的速度分布的影响进行了比较分析, 得到有意义的结果.     

模糊聚类正交方法若干结果

本文提出一个新的模糊聚类方法:正交法,这种方法基于如下正交聚类原则:记截矩阵R_λ=(α₁,α₂,…,α_n),其中列向量α_j=(α_1j,α_2j,…,α_nj)^T,所谓向量α_i,α_j正交,指内积(α_i,α_j)=0。     

色噪声间关联的周期调制对单模激光随机共振的影响

讨论色噪声驱动的单模激光系统在噪声间关联程度受时间周期调制情况下的随机共振.用线性化近似的方法计算了光强功率谱及信噪比.具体讨论色噪声情况下信噪比R受噪声强度D,Q,时间周期调制频率Ω_λ以及噪声自关联时间τ₁,τ₂和噪声间关联程度λ的影响.发现信噪比随噪声强度的变化呈单峰共振,信噪比随时间周期调制频率的变化呈周期性共振,而信噪比随 关键词： 色噪声 时间周期调制 噪声间关联程度 周期性随机共振     

光场的非傍轴性对光谱移动和光谱开关的影响

利用瑞利衍射积分公式，推导出多色高斯光束被硬边光阑衍射后光谱的解析公式，傍轴近似的光谱公式可作为特例得到.着重研究了束腰宽度与中心波长之比w₀/λ₀和截断参数δ对光谱移动和光谱开关的影响.结果表明，只有当w₀/λ₀和δ满足一定条件时，傍轴近似结果才与非傍轴结果一致.光场的非傍轴性会引起光谱移动不同和产生光谱开关的临界位置变化. 关键词： 非傍轴光场 高斯光束 光谱移动 光谱开关     

镁基合金自由枝晶生长的相场模拟研究

利用定量相场模型, 以Mg-0.5 wt.%Al合金为例模拟了基面((0001)面)内镁基合金的等温自由枝晶生长过程. 通过研究该合金体系数值模拟的收敛性, 获得了最优化值耦合参数λ = 5.5及网格宽度Δx/W₀ = 0.4, 并在该参数下系统研究了各向异性强度和过饱和度对枝晶尖端生长速度、尖端曲率半径、Péclet数及稳定性常数σ^* 的影响. 结果表明, 由微观可解性理论得到的稳定性系数σ^* 与ε₆ 拟合值σ^*≅ ε₆ ^1.81905, 更接近理想值σ ^* (ε₆) ≅ε₆ ^1.75. 此外, 当过饱和度Ω < 0.6时, 稳定性系数σ ^* 不随ε₆ 的变化而变化, 而当Ω > 0.6时, 稳定性系数σ ^* 随着ε₆ 的增加而减小. 这反映了枝晶的生长由扩散控制向动力学控制的转变. 随着过饱和度的增加, 枝晶形貌由雪花状枝晶向圆状枝晶转变.     

交叉关联噪声对光学双稳系统平均首通时间的影响

研究了乘性色噪声和加性白噪声驱动的光学双稳系统中噪声对系统两个方向平均首通时间T₊（x_s1→x_s2）和T_-（x_s2→x_s1）的影响（平均首通时间是指从一稳态出发越过势垒到另一稳态所用时间的平均值）.通过Novikov定理和Fox近似方法得到相应的Fokker-Planck方程,利用最速下降法得到T₊（x_s1→x_s2）和T_-（x_s2→x_s1）的表达式.研究发现：乘性噪声强度Q和加性噪声强度D对T₊（x_s1→x_s2）的影响相同,对T_-（x_s2→x_s1）的影响不同;T₊（x_s1→x_s2）随乘性色噪声自关联时间τ的增大而增大,但随噪声间的交叉关联强度λ的增大而减小;T_-（x_s2→x_s1）随τ的增大而减小,随λ的增大而增大. 关键词： 平均首通时间 光学双稳系统 乘性色噪声 加性白噪声     

交叉色关联噪声驱动的单模激光系统统计性质研究

采用交叉色关联的加性色噪声和乘性色噪声驱动的单模激光立方模型,通过诺维科夫理论和福克斯近似以及斯特拉托诺维奇近似,得到反映激光统计性质的强度关联函数C的表达式;研究关联时间τ、净增益系数a₀和交叉关联强度λ对强度关联函数C的影响.数值模拟发现,在阈值以上（a₀>0）时,关联函数C随关联时间τ的增大而增大;在阈值以下（a₀<0）时,关联函数C随关联时间τ的增大而减小.无论在阈值以上还是阈值以下,关联函数C均随交叉关联强度λ的增大而减小.在C-a₀曲线上存在单峰. 关键词： 单模激光 交叉关联 强度涨落 强度关联函数     

基于多弛豫信号补偿的快速磁共振T1ρ散布成像

定量磁共振成像（MRI）可量化组织特性,是科学研究和临床研究的重要工具.旋转坐标系下的自旋-晶格弛豫时间（T_1ρ）能反映水与大分子之间的低频交互作用,在3 T及以上的高场环境下,T_1ρ受水和不稳定质子之间化学交换的影响较大,通过测量弛豫率随自旋锁定场强度的变化而得到其分布情况（T_1ρ散布）,可用于分析和量化质子的交换过程,因此T_1ρ散布是一种重要的定量MRI技术.然而,获得不同自旋锁定场强下T_1ρ加权图像的时间过长,限制了其应用范围.针对这一问题,本研究提出一种基于多弛豫信号补偿策略的快速T_1ρ散布成像方法.该方法将不同锁定频率下的T_1ρ加权图像补偿到同一信号强度水平,并结合低秩与稀疏建立重建模型.实验结果表明,该方法在加速倍数高达7倍时仍获得了较好的重建结果.     

Electromagnetic coupling reduction in dual-band microstrip antenna array using ultra-compact single-negative electric metamaterials for MIMO application

In this paper, an ultra-compact single negative(SNG) electric waveguided metamaterial(WG-MTM) is first investigated and used to reduce the mutual coupling in E H planes of a dual-band microstrip antenna array. The proposed SNG electric WG-MTM unit cell is designed by etching two different symmetrical spiral lines on the ground, and has two stopbands operating at 1.86 GHz and 2.40 GHz. The circuit size is very compact, which is only λ_0/33.6 ×λ_0/15.1(where λ_0 is the wavelength at 1.86 GHz in free space). Taking advantage of the dual-stopband property of the proposed SNG electric WG-MTM, a dual-band microstrip antenna array operating at 1.86 GHz and 2.40 GHz with very low mutual coupling is designed by embedding a cross shaped array of the proposed SNG electric WG-MTM. The measured and simulated results of the designed dual-band antenna array are in good agreement with each other, indicating that the mutual coupling of the fabricated dual-band antenna array realizes 9.8/11.1 d B reductions in the H plane, 8.5/7.9 d B reductions in the E plane at1.86 GHz and 2.40 GHz, respectively. Besides, the distance of the antenna elements in the array is only 0.35 λ_0(where λ_0 is the wavelength at 1.86 GHz in free space). The proposed strategy is used for the first time to reduce the mutual coupling in E H planes of the dual-band microstrip antenna array by using ultra-compact SNG electric WG-MTM.     

光解苯半醌自由基的CIDEP谱

用高时间分辨ESR谱仪实验给出了光解对苯醌产生的苯半醌自由基的CIDEP发射谱.用三重态机理,同时考虑了自由基对机理的影响,从理论上分析了极化强度,计算出了增强因子V(Ⅰ)=-0.66,V(R)=0.2,一级反应速率k_1,A=0.05/μs,二级反应速率β=0.02/μs,横向和纵向弛豫时间T₁≈T₂=2.3μs.     

Instability of single-walled carbon nanotubes conveying Jeffrey fluid

We report instability of the single-walled carbon nanotubes(SWCNT) filled with non-Newtonian Jeffrey fluid.Our objective is to get the influences of relaxation time and retardation time of the Jeffrey fluid on the vibration frequency and the decaying rate of the amplitude of carbon nanotubes.An elastic Euler-Bernoulli beam model is used to describe vibrations and structural instability of the carbon nanotubes.A new vibration equation of an SWCNT conveying Jeffrey fluid is first derived by employing Euler-Bernoulli beam equation and Cauchy momentum equation taking constitutive relation of Jeffrey fluid into account.The complex vibrating frequencies of the SWCNT are computed by solving a cubic eigenvalue problem based upon differential quadrature method(DQM).It is interesting to find from computational results that retardation time has significant influences on the vibration frequency and the decaying rate of the amplitude.Especially,the vibration frequency decreases and critical velocity increases with the retardation time.That is to say,longer retardation time makes the SWCNT more stable.     

虚阴极产生微波的一些基本特性

用Vlasov-Poisson方程对相对论电子束在单板、双板间的传播过程进行了数值模拟,给出了单板模型空间电荷积累最大的位置,不同位置上的电流J、电子数密度n、电场E的振荡频率随入射电子数密度n₀、入射速度v₀的变化关系,双板模型空间电荷积累最大的位置,J、n、E的振荡频率随入射流J₀及两板间距离的变化关系。虚阴极位置的数值结果与稳态理论给出的结果相近,它的振荡频率符合经验公式(1~√2π)ω_peb。单板时入射电子数密度按速度服从高斯分布,能散△E_n/E_n < 10%时的数值结果给出与单能情况基本相同的结论。     

有限深两层流体中内孤立波造波实验及其理论模型

将置于大尺度密度分层水槽上下层流体中的两块垂直板反方向平推, 以基于 Miyata-Choi-Camassa (MCC)理论解的内孤立波诱导上下层流体中的层平均水平速度作为其运动速度, 发展了一种振幅可控的双推板内孤立波实验室造波方法. 在此基础上, 针对有限深两层流体中定态内孤立波 Korteweg-de Vries (KdV), 扩展KdV (eKdV), MCC和修改的Kdv (mKdV)理论的适用性条件等问题, 开展了系列实验研究.结果表明, 对以水深为基准定义的非线性参数ε 和色散参数μ, 存在一个临界色散参数μ₀, 当μ < μ₀ 时, KdV理论适用于ε ≤μ 的情况, eKdV理论适用于μ < ε ≤√μ 的情况, 而MCC理论适用于ε > √μ 的情况, 而且当μ ≥μ₀ 时MCC理论也是适用的.结果进一步表明, 当上下层流体深度比并不接近其临界值时, mKdV理论主要适用于内孤立波振幅接近其理论极限振幅的情况, 但这时MCC理论同样适用.本项研究定量地表征了四类内孤立波理论的适用性条件, 为采用何种理论来表征实际海洋中的内孤立波特征提供了理论依据. 关键词： 两层流体 内孤立波 双板造波 临界色散参数     

相位角对容性耦合电非对称放电特性的影响

电非对称效应作为一种新兴技术,被广泛用于对离子能量和离子通量的独立调控.此外,在改善等离子体的径向均匀性方面,电非对称效应也发挥了重要作用.本文采用二维流体力学模型,并耦合麦克斯韦方程组,系统地研究了容性耦合氢等离子体中当放电由多谐波叠加驱动时,不同谐波阶数k下的电非对称效应,重点观察了相位角θ_n对自偏压以及等离子体径向均匀性的影响.模拟结果表明：在同一谐波阶数下,自偏压随相位角θ_n的变化趋势不尽相同,且当k增大（k>3）时,自偏压随最高频相位角θ_k的变化范围逐渐减小.此外,通过调节相位角θ_n,可以改变轴向功率密度和径向功率密度的相对关系,进而实现对等离子体径向均匀性的调节.研究结果对于利用电非对称效应优化等离子体工艺过程具有一定的指导意义.     

Mo-SiO2-C3H6催化反应体系的ESR动态表征

文章考察了Mo-SiO₂催化剂体系在丙烯歧化反应过程中的动态ESR波谱,发现在催化歧化反应过程中有两种Mo⁵⁺顺磁中心,一种为扰动八面体配位,g_||=1.89,g_⊥=1.94;另一种为扰动四棱锥配位,g_||=1.86,g_⊥=1.95。测得同位素^95,97Mo⁵⁺的各向异性超精细耦合常数A_||=90.3×10^-4cm^-1,A_⊥=44.8×10^-4cm^-1;观测到反应产生的积炭信号,g≈2.0O₂;氧阴离子自由基信号g₁=2.018,g₂=2.011,g₃=2.005。用LCAO-MO理论对上述Mo⁵⁺的ESR波谱进行计算,求得分子轨道系数,发现并总结出△g_||/△g_⊥与△g成直线关系,并建议用△g_||/△g_⊥=4(△E(B₂→E))/(△E(B₂→B₁)(β₁/ε)²之比值作为衡量C_4v扰动程度的尺度。     

Molecular dynamics study of anisotropic growth of silicon

Based on the Tersoff potential, molecular dynamics simulations have been performed to investigate the kinetic coefficients and growth velocities of Si(100),(110),(111), and(112) planes. The sequences of the kinetic coefficients and growth velocities are μ_((100)) μ_((110)) μ_((112)) μ_((111))and v_((100)) v_((110)) v_((112)) v_((111)), respectively, which are not consistent with the sequences of the interface energies, interplanar spacings, and melting points of the four planes. However,they agree well with the sequences of the distributions and diffusion coefficients of the melting atoms near the solid–liquid interfaces. It indicates that the atomic distributions and diffusion coefficients affected by the crystal orientations determine the anisotropic growth of silicon. The formation of stacking fault structure will further decrease the growth velocity of the Si(111) plane.