浅谈τ-charm工厂的物理

 近年来,高能物理学界一直在酝酿建造粒子工厂。就在美国决定超导超级对撞机（SSC）下马前后,美国批准在SLAG建造B粒子工厂。日本也批准在其高能物理昕（KEK）建立B粒子工厂。意大利决定建造φ粒子工厂。美国还改建CESR对撞机,其最后目标也是要建成一个B粒子工厂。 目前所指的粒子工厂,就是指比现有亮度提高100-200倍的e⁺e^-对撞机,达到10³³/厘米·秒,它们的质心系总能量分别选择在φ共振态、τ-J/φ共振态家族或“共振态家族能区（～10GeV）,分别称为φ粒子工厂,τ-charm工厂（以下简称τCF）和B粒子工厂.     

中微子六十年

 三、存在几种类型的中微子?前面我们介绍的中微子都是在电子的放射（β^±衰变）和吸收（K-俘获）过程中产生的,这类中微子称为电子中微子,用ν_?（电子中微子）和（?）（电子反中微子）表示.除电子中微子外,后来还发现了μ子中微子和τ子中微子.50年代,人们逐步认识到,安德逊在1936年发现的粒子-μ子与电子有许多共同点:1)电子和其反粒子正电子的电荷分别为-1和+1,没有中性电子;μ^-子和其反粒子μ⁺的电荷也分别为-1和+1,没有中性的μ子;2)电子和正电子具有自旋1/2,μ^-和μ⁺的自旋也是1/2;3)正、负电子.     

近红外到近红外Mn2+掺杂NaYF4:Yb3+/Tm3+纳米粒子的制备及其生物成像

在反应温度为200℃、反应时间为8 h的温和条件下,采用水热法合成了近红外到近红外的Mn²⁺掺杂NaYF₄:Yb³⁺/Tm³⁺上转换荧光纳米粒子,再以两亲性聚合物C₁₈PMH-mPEG作为亲水性配体修饰到上转换荧光纳米粒子表面,得到具有水溶性的上转换荧光纳米粒子。然后在980 nm近红外光源激发下,测量了上转换荧光纳米粒子的荧光发射光谱,在（800±10） nm附近,观察到了较强的单近红外光发射（³H₄→³H₆）。对样品进行细胞毒性实验,结果表明制得的水溶性Mn²⁺掺杂NaYF₄:Yb³⁺/Tm³⁺纳米粒子具有良好的生物相容性。并进一步在小鼠体内进行了近红外成像,表明其在生物成像领域将会具有一定的应用前景。     

CO分子四个电子态的振转谱:两种效应修正方法的比较

基于完全活性空间自洽场方法和多参考组态相互作用（multi-reference configuration interaction method,MRCI）方法,采用MRCI+Q/CBS（TQ5）+CV+SR（方法A）和aug-cc-pwCVnZ-DK（n=T,Q,5）（方法B）方案,分别计算了包含Davidson修正（+Q）、芯-价电子关联（core-valence correlation correction,CV）效应以及标量相对论（scalar relativistic,SR）效应的CO分子的基态X¹∑⁺和激发态a³Π,a'³∑⁺和A¹Π的势能曲线.在此基础上,获得了这些电子态的振-转谱.通过与实验结果比较发现：方法A适合a'³∑⁺和A¹Π等较高激发态的振-转谱的计算,方法B更适合基态X¹∑⁺和第一激发态a³Π的振-转谱的精细计算.该研究可以为其他小分子高精度振-转谱快速计算方案选择提供参考.     

中微子六十年

 1930年12月泡利提出中微子的假设以来,已整整60年了.今天,中微子这个没有大小、没有质量（至少尚未测到）、没有电荷的“怪”粒子,不再是科学家的一种假设,而是充满整个宇宙的稳定粒子.它们与带电轻子、夸克以及电弱作用的传递子-光子,中间玻色子Z⁰,W^±,强色相互作用的传递子-胶子,引力作用的传递子-引力子-起,支配着整个宇宙.     

今日中国物理

 1 北京谱仪开始D_s物理研究据《北京对撞机通讯》报道,目前有关D_s物理测量工作刚刚起步,D_s纯轻子衰变尚未观察到,D_s半轻子衰变与作为参照基准的D_s→（?）π⁺分支比有待精确测定,许多有争议的和未知的D_s轻子道衰变需要进一步研究.北京谱仪D_s的物理目标是:用同理论模型无关的直接测量法,测定D_s⁺→（?）π⁺衰变的绝对分支比;从D_s→ex半轻子衰变的测量,寻找非旁观者胶子过程的贡献:研究D_s→μv,τv纯轻子衰变,测定D_s衰变常数fD_s;有兴趣的D_s强子道衰变的研究.     

今日中国物理

 1 北京谱仪（BES）宣布找到ξ粒子证据ξ粒子是1983年,首先被美国的MARK Ⅲ 探测器发现的,通过J/φ衰变产生ξ.J/φ衰变到rξ,（r是光子）,ξ再衰变到K⁺K^-和民K（?）K（?）他们研究J/φ→rK⁺K^-和rK（?）K（?）过程,测量到ξ粒子的质量为2.2GeV,其宽度很窄（只有十几个MeV）.这是一个新粒子,大家十分感兴趣,因此有人猜测这是胶子球,有人说可能是（?）态.但不久,工作在同一个能区的法国探测器DM2扫瞄了2.2GeV附近,研究了J/φ→rK⁺K^-和rK（?）K（?）的过程,都没有发现窄共振的ξ粒子.MARKⅢ,DM2都相继关闭,因而ξ粒子到底是否存在,国际高能物理界都希望北京谱仪（BES）探测器来回答,经过了一年多的认真分析,他们从几百万个J/φ衰变事例中找到了几十个ξ粒子的证据.不但在ξ衰变到K⁺K^-,K（?）K（?）中看到,而且在ηη道中也第一次看到ξ信号.     

多参考组态相互作用方法研究BS+离子的势能曲线和光谱性质

利用量子化学从头计算方法MRCI+Q在AVQZ级别上对BS⁺离子进行了研究. 通过计算得到了与BS⁺离解极限B⁺（¹S_g）+S（³P_g）和B⁺（¹S_g）+S（¹D）对应的5个Λ-S态,确认了BS⁺离子的基态为X³∏电子态,而第一激发态¹∑⁺的激发能T_e仅仅为564.53 cm^-1. 首次纳入的旋轨耦合效应（SOC）使得BS⁺的5个Λ-S态分裂成为9个Ω态,原有的两个离解极限分裂为B⁺（¹S₀）+S（³P₂）,B⁺（¹S₀）+S（³P₁）,B⁺（¹S₀）+（³P₁）以及B⁺（¹S₀）+S（¹D₂）. 在考虑自旋轨道耦合效应之后,Ω态的基态为X2态. 通过势能曲线（PECs）可以发现所得到的Λ-S态和Ω态均为束缚态,利用LEVEL8.0程序拟合得到了对应电子态的光谱常数,这些结果可以为实验和理论方面进一步研究BS⁺的光谱性质提供准确的电子结构信息. 关键词： 势能曲线 光谱参数 多参考组态相互作用方法 Q)')" href="#">Davidson修正(+Q)     

Rh XⅢ—Cd XVI离子4s24p3—4s4p4能级与跃迁的理论计算

用HFR（Hartree-Fock with relativistic corrections）方法对Rb V—Cd XVI离子4s²4p³和4s4p⁴组态能级结构做了全面系统的理论计算研究. 通过分析能级结构参数的HFR理论计算值与基于实验能级拟合得到的计算值之比值随着原子序数Z_c变化的规律,运用广义拟合外推方法预言了这些离子能级结构参数. 由此进一步计算了Rh XⅢ,Pd XIV,Ag XV和Cd XVI离子4s²4p³（⁴S_3/2,²P_1/2,3/2,²D_3/2,5/2）和4s4p⁴（⁴P_1/2,3/2,5/2,²P_1/2,3/2,²D_3/2,5/2,²S_1/2）组态能级以及电偶极跃迁波长与振子强度. 研究表明,对于4s²4p³组态,单组态近似可以得到较满意的结果;而对于4s4p⁴组态,只有在考虑了4s²4p²4d的组态相互作用效应时,计算结果的准确性才能明显得到提高. 同时,本文还运用全相对论grasp2K-DEV程序包计算了Rh XⅢ—Cd XVI离子组态能级. 对于Rh XⅢ离子4s²4p³（²P_1/2）,Pd XIV离子4s²4p³（⁴S_3/2,²P_1/2,3/2,²D_3/2,5/2）和4s4p⁴（²P_1/2,3/2,²D_3/2,5/2,²S_1/2）,能级均无实验值;对于Ag XV和Cd XVI离子,截至目前还没实验能级数据,没有实验能级值的所有数据均仅来自本文的计算数值. 本文计算结果与已有实验值吻合得很好.     

YNbO4：Tm3+/Yb3+上转换发光特性研究

按照50Nb₂O₅-（46-x）Y₂O₃-4Yb₂O₃-xTm₂O₃（x=0.1,0.2,0.5,1,2）的配比方式,采用高温固相法制备出了掺杂Tm³⁺/Yb³⁺的YNbO₄晶体粉末。在980 nm红外光激发下,观测到波长为478,645,707 nm的上转换荧光,分别对应于Tm³⁺离子的¹G₄→³H₆、¹G₄→³F₄、³F₃→³H₆能级跃迁过程。利用上转换发射功率与980 nm激光器工作电流关系估算出跃迁过程吸收光子数目为2.72,2.69,2.01,从而确定出前两者为三光子吸收过程,最后一个对应于双光子吸收过程。运用Judd-Ofelt理论研究样品光谱特性,根据样品的吸收谱得到样品的谱线强度参数Ω_t（t=2,4,6）,进而得出理论振子强度及实验振子强度,二者均方根偏差δ_rms=1.299×10^-7。计算了Tm³⁺离子向下能级跃迁的跃迁几率、跃迁分支比等参数。最后得出结论：（1）³F₄能级寿命较长,适合作为上转换中间能级;（2）³H₅能级寿命较长,且³H₅→³H₆跃迁分支比（96.46%）接近100%,可用于产生1 216 nm激光。     

有挠量子引力和无鬼de Sitter引力(Ⅱ)——SO(3,2)de Sitter引力的无鬼性

本文利用文献的结果审查了de Sitter引力的粒子内容,发现SO(3,2)de Sitter引力既不含鬼粒子,又不含快子。而SO(4,1)应被排除。SO(3,2)de Sitter理论的粒子内容为m=0,J^P=2⁺,1⁺两种正度规粒子,以及m=2^1/2L^-1(L为de Sitter伪球半径)、J^P=0⁺的正度规粒子。本文还在树图近似下研究了宇宙项所造成的Minkowski真空自发破缺。 关键词：     

同位旋效应对中能重离子反应中轻粒子产物的影响

利用同位旋相关的量子分子动力学模型,研究了¹¹²Sn+¹¹²Sn和¹²⁴Sn+¹²⁴Sn两反应系统在不同入射能量、不同碰撞参数、不同势场和不同核子-核子碰撞截面下的粒子发射特征.阐述了发射体系的同位旋对轻粒子产额比的影响.发现轻粒子产额比是同位旋的敏感观测量.另外,还发现中快度区发射的粒子有更高的丰中子程度.同时,轻粒子的比不敏感于核子核子碰撞截面,而敏感于核态方程,这使得从轻粒子比提取同位旋相关的核态方程变成一种可能. 关键词： 同位旋相关的量子分子动力学 同位旋效应 轻粒子产额比     

上转换纳米粒子CaF2:Er3+,Yb3+的合成及其温敏特性

采用水热合成法制备了CaF₂：Yb³⁺,Er³⁺上转换纳米粒子。在980 nm激发下,研究了来源于Er³⁺的²H_11/2/⁴S_3/2→⁴I_15/2跃迁的绿光发射和来源于⁴F_9/2→⁴I_15/2跃迁的红光发射。由于Er³⁺具有一对热耦合能级（²H_11/2/⁴S_3/2）,所合成的样品在293~573 K温度范围内有良好的温敏特性。利用荧光强度比（FIR）技术,测得样品在483 K时具有最大灵敏度0.002 85 K^-1。     

基于弱可压与不可压光滑粒子动力学方法的封闭方腔自然对流数值模拟及算法对比

为了对比研究弱可压光滑粒子动力学(WCSPH)方法和不可压光滑粒子动 力学(ISPH)方法在模拟封闭方腔自然对流问题时的特性, 采用粒子位移技术有效地解决了高瑞利数条件下, 拉格朗日型SPH方法模拟封闭方腔自然对流时流体域内的粒子聚集和空穴问题, 将拉格朗日型SPH 方法求解封闭方腔自然对流问题的最高瑞利数提高到了10⁶; 进而通过对比瑞利数分别为10⁴, 10⁵, 10⁶的条件下, 采用拉格朗日型WCSPH、 拉格朗日型ISPH、欧拉型ISPH三种SPH方法模拟得到的封闭方腔速度分布云图、 温度分布云图、壁面努赛尔特数分布曲线和平均努塞尔特数, 分析了三种SPH方法在模拟封闭方腔自然对流时的精度、稳定性和计算效率. 结果表明: 在低瑞利数条件下, 以上三种SPH方法都可以较好地模拟此问题, 在高瑞利数条件下, 欧拉型ISPH方法的模拟结果最为精确; 拉格朗日型WCSPH方法模拟所得结果比拉格朗日型ISPH方法模拟所得结果稍好些. 关键词： 光滑粒子动力学 不可压光滑粒子动力学 粒子位移技术 自然对流     

Ca3Y2Si3O12：Tm3+,Yb3+上转换发光粉的制备与发光性能研究

采用高温固相法成功制备了Ca₃Y₂Si₃O₁₂：Tm³⁺,Yb³⁺上转换蓝色发光材料。在980 nm 红外激光器激发下,发光粉呈现强烈的蓝光（475 nm）和近红外光（810 nm）以及较弱的红光（650 nm）发射,分别归因于Tm³⁺离子的¹G₄→³H₆、³H₄→³H₆和¹G₄→³F₄能级跃迁。随着Yb³⁺离子浓度的增加,发光粉上转换发射强度和发光亮度均呈现先增强后减弱的变化趋势。在最佳掺杂浓度下（Yb³⁺摩尔分数为15%）,蓝、红光强度分支比为12：1,色坐标为（0.129 2,0.152 3）。在3.9 W/cm²激发功率密度下,发光亮度可达6.8 cd/m²。上述结果证实,所制备发光粉呈现优异的蓝光上转换发射特性并具有潜在的应用价值。发光强度和激发光功率关系表明,所得上转换发射为三光子和双光子吸收过程。借助Tm-Yb体系能级结构详细讨论了上转换发射的跃迁机制。     

板蓝根木脂素苷A的平面结构研究

经过溶剂法和各种色谱方法从十字花科菘蓝属植物板蓝根（Isatis indigotica Fort .）的抗病毒有效部位中分离得到1个化合物：板蓝根木脂素苷 A（Indigoticoside A；3 -(4 -O-β-D-glucopyranosyl-α-hydroxy-3-methoxy-benzyl)-4-(4-hydroxy -3-methoxy-benzyl)tetrahydrofuran）. 通过谱学分析（¹H NMR、¹³ C NMR和2D NMR）对该新化合物的碳氢信号进行了确切归属.     

基质对Tb3+单掺荧光玻璃发光性质的影响

采用高温熔融法制备了Tb³⁺单掺硼酸盐、硅酸盐和磷酸盐荧光玻璃和相应的玻璃基质。根据紫外-可见透射光谱计算了Tb³⁺在不同基质中从⁷F₆ 到⁵D₃和 ⁵D₄能级的实验振子强度,解释了不同基质中Tb³⁺发射光谱的变化原因。结果表明：因为对称性差,在磷酸盐玻璃基质中,Tb³⁺在542 nm和585 nm处的发射峰有劈裂现象。在硼酸盐和硅酸盐基质中,Tb³⁺ 的⁵D₃能级上的粒子通过交叉弛豫过程被倒空并转移到⁵D₄能级,故⁵D₃能级发光（413 nm和436 nm）不明显;在磷酸盐基质中,Tb³⁺的⁵D₃能级上的粒子数较少,没有交叉弛豫产生,故⁵D₃能级发光最强。在3种基质中,Tb³⁺从⁵D₄能级发射的特征峰489,542,585,620 nm的强度顺序是硼酸盐>硅酸盐>磷酸盐,与Tb³⁺在不同基质中从⁷F₆ 到 ⁵D₄能级的实验振子强度顺序一致。     

高能中微子与宇宙线的多信使研究

 宇宙线是来自地球之外的高能带电粒子，约99%为原子核，1%为电子。此外，在传播过程中，宇宙线通过与星际介质作用，产生少量次级核子及反质子、正电子等次级宇宙线粒子。宇宙线的发现始于1912年，迄今为止观测到的宇宙线粒子的最高能量已达到3×10²⁰电子伏特，是最大的粒子加速器LHC （large hadron collider）所能加速粒子能量的千万倍。但宇宙线的起源至今仍是未知之谜^①。近些年研究表明，高能宇宙线应来自于宇宙中的天体，因而宇宙线研究属天体物理和粒子物理的交叉学科^②。     

氧气空心阴极放电模拟

本文利用流体模型对气压为266 Pa的氧气环境下空心阴极放电的放电特性及不同粒子的生成损耗机制进行了模拟研究.模型中包含11种粒子和48个反应.在该模拟条件下,周围阴极所对应的负辉区产生重叠,表明放电中存在较强的空心阴极效应.计算得到了不同带电粒子与活性粒子的密度分布.带电粒子密度主要位于放电单元中心区域,电子和负氧离子O~-是放电体系中主要的负电荷,其密度峰值分别达到5.0×10¹¹ cm^-3和1.6×10¹¹ cm^-3;O₂~+是放电体系中主要的正电荷,其密度峰值为6.5×10¹¹ cm^-3.放电体系中同时存在丰富的活性氧粒子,并且其密度远高于带电粒子,按其密度高低依次为基态氧原子O、单重激发态氧分子O₂(a~1Δ_g)、激发态氧原子O(~1D)、臭氧分子O₃.对电子、O~-和O₂~+的生成和损耗的反应动力学过程进行了深入分析,同时给出了不同活性...     

科学实验中的“双盲”准则

 为什么在心理现象一类科学实验中必须坚持“双盲”的准则?在李政道教授所著的《粒子物理和场论导引》一书中,有一个很好的例证。1947年,鲍威尔从实验上明确区分出π介子和μ子,人们便开始了μ子衰变为电子加中微子μ^?→e^?+两个中微子及反中微子的电子能量谱形的研究。