数字散斑识别算法中的GPU高性能运算应用研究

数字散斑相关方法有着测量环境简单、全场非接触等优点,但算法效率一直是限制其发展的瓶颈之一。GPU有着天然的并行性,GPU高性能运算可以为计算机图形处理带来极大的效率提升。利用CUDA平台编程对传统的数字散斑逐点搜索算法、十字搜索算法及遗传算法进行GPU高性能并行处理,并与传统方法比较分析。实验结果表明,对于尺寸为150150像素的散斑图像,3种方法效率分别提升了20倍、8倍、31倍;对于尺寸为500500像素的散斑图像,3种方法效率分别提升了183倍、33倍、44倍;对于尺寸为1 0001 000像素的散斑图像,3种方法效率分别提升了424倍、116倍、44倍。     

单晶硅表面制绒及其特性研究

研究了在不同的碱液(NaOH,Na2CO3,NaHCO3,Na2 SiO3,Ca(OH)2,CH3 COONa)和异丙醇(IPA)制绒下单晶硅表面金字塔结构的变化情况,使用分光光度计测量了不同结构表面的反射率变化.结果表明,金字塔绒面的表面反射率与金字塔结构及大小分布情况有关,实验中获得的最低表面反射率为7.8;.金字塔结构断面SEM图显示金字塔顶角在断面上的投影角度不会随反应条件和金字塔大小改变,维持在80°左右.最后,通过制绒后硅片表面金字塔形貌的扫描电镜图样和反射率的分析,提出了织构率α的概念,得到了快速了解单晶硅表面金字塔覆盖率的方法.     

背接触势垒对a-Si∶H/c-Si异质结太阳电池性能的影响

由载流子输运理论推出a-Si∶ H/c-Si异质结太阳电池的背接触势垒是其J-V曲线出现S-shape现象的原因之一,此时电池内部存在两个串联反偏的二极管,阻碍载流子输运.通过模拟计算验证该结论,发现硅基异质结太阳电池背接触产生的肖特基势垒高度存在最大临界值,高于此值则电池的开路电压、填充因子和转换效率会急剧衰减,而短路电流密度基本不变.     

CAEP太赫兹自由电子激光首次饱和出光

中国工程物理研究院基于超导射频直线加速器的谐振腔型太赫兹自由电子激光(CTFEL)于2017年8月29日16时首次饱和出光,并稳定运行,中心频率2.56 THz,谱宽1.9%,宏脉冲平均功率大于5.7 W。     

Heterogeneous growth of KDP/KT crystal

The growth of heterogeneous crystal has aroused a great deal of interest in recent years. In this study, KH_2PO_4(KDP)/KTaO_3(KT) heterogeneous crystal is acquired based on the KT substrate. Here, we report the observation of the oriented layer-by-layer structure in KDP/KT composite crystal by scanning electron microscopy(SEM). The structure of KDP/KT composite crystal is accurately identified by transmission electron microscopy(TEM) for the first time and we find that the KT crystals dope into KDP crystal in the growth process with the mode of doping. It can be obtained from the analysis of crystal structure that the structure difference leads to the doping growth mode. Our research demonstrates a facile method to fabricate a composite nonlinear optical crystal based on KDP/KT heterostructure, and might shed light on potential applications of the composite nonlinear optical crystal.     

饲料蛋白质水平对日本无针乌贼生长性能和肌肉营养成分的影响

为研究饲料中不同蛋白质水平对日本无针乌贼生长性能及肌肉营养成分的影响, 试验配制了蛋白质水平为35%、40%、45%、50%、55%共5组试验饲料, 对初始体重为(37.86±5.63)g的(P>0.05). 当饲料蛋白质水平为50%时, 肌肉中粗蛋白(82.09%)、氨基酸总量(80.45%)达最大值, 而肌肉粗脂肪在饲料蛋白质55%组达到最大(6.33%), 均显著高于其他4组(P<0.05). 对肌肉氨基酸和脂肪酸的分析结果表明: 肌肉中必需氨基酸量(28.29%)和鲜味氨基酸量(33.03%)在45%和50%两组间无显著性差异(P>0.05),但显著高于其他3组(P<0.05); 总不饱和脂肪酸(EPA+DHA)呈先降后升的趋势, 在45%组和50%组显著低于其他组(P<0.05). 根据SGR折线模型拟合回归方程分析得出, 日本无针乌贼对饲料蛋白质的需求量为44.73%     

基于紫外-可见及表面增强拉曼光谱的四苯基类卟啉自组装膜的分子取向研究

通过羧基与基底表面的相互作用, 将5,10,15,20-四-(羧酸苯基)卟啉(TCPP)超薄膜成功地组装在金属基底和非金属基底表面, 并采用紫外光谱和表面拉曼增强散射光谱系统地研究了自组装膜中卟啉分子的聚集形态、结构、自组装过程的驱动力及取向. 结果显示, 超薄膜组装在金属基底上时, 出现部分卟啉发生金属化; 而组装在非金属基底上时, 由于三甲氧基硅烷(APTMS)的无序排列, 自组装膜中的卟啉环没有特定取向.     

餐厨垃圾与市政污泥共消化厌氧产氢研究

为探求高温(55℃)、高含固率(20％)条件下餐厨垃圾和市政污泥共消化厌氧产氢的性能, 将餐厨垃圾与市政污泥按挥发性固体(VS)质量比(1:1、2:1、3:1、4:1、5:1)混合进行共消化厌氧产氢实验, 观察不同比例混合物料厌氧产氢系统内的pH、挥发性脂肪酸(VFAs)和氨氮的变化, 以及单位VS产气量和氢气的体积分数. 结果表明, 餐厨垃圾与市政污泥混合共消化厌氧能取得较好的产氢效果. 当餐厨垃圾与市政污泥的物料比为3:1时, 厌氧系统单位VS产气量和氢气体积分数均达到最大值, 分别为118.2mL·g-1 VS和37.47％; 各比例混合物料在整个厌氧产氢过程中系统均运行良好, 未出现系统“酸中毒”或失败的现象.     

基于SPH的分层钢板抗半球头弹侵彻的数值模拟北大核心CSCD

随着高强度、高抗冲击特性钢结构在防护装甲、武器库防护门等军事领域得到广泛应用,钢结构的抗冲击性能成为研究的重点和热点。采用光滑粒子流体动力学方法(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)对半球头弹撞击多层钢板的过程进行了数值模拟,并与实验对比,分析了半球头弹撞击后钢板的失效形式,得到了撞击点处钢板盘式隆起、蝶形破坏等过程,得到了钢板的von Mises应力分布以及半球头弹的剩余速度,验证了SPH方法在模拟钢板侵彻变形问题上的有效性。通过数值模拟,研究了钢体层数、钢体厚度对其抗侵彻特性的影响,研究表明:3mm时单层钢板比多层钢板的防护能力强,9mm时多层钢板比单层钢板的防护能力强,12mm时多层钢板和单层钢板的防护能力相当。