多体系统动力学求解与动画输出的并行处理

在介绍了多体系统动力学的建模方法及数值仿真的原理之后，着重介绍如何利用局域网的技术，在多台计算机之间实现数值求解和动画计算与输出的并行处理。用一个柔性索动力学仿真算例，论证了该技术的可行性，为多体系统动力学仿真的并行处理打下了基础。     

燃烧室两相流场亚网格燃烧模型的研究

在三维任意曲线坐标系下采用不同的亚网格燃烧模型对环形燃烧室火焰筒气液两相湍流瞬态反应流进行大涡模拟．计算中所采用的数学度模型有：k方程亚网格尺度模型估算亚网格湍流黏性；热通量辐射模型估算辐射换热，分别采用亚网格EBU燃烧模型（E-A model）、亚网格二阶矩输运方程模型（SOM）和亚网格二阶矩代数模型（SOM-A）估算化学反应速率．并在非交错网格系统下气相采用SIMPLE算法和混合差分格式求解，液相采用Lagrange处理，并用PSIC算法对其进行求解．通过实验结果和计算结果的比较，表明在三维任意曲线坐标系下对燃烧室火焰简两相湍流油雾燃烧流场进行大涡模拟，3种不同的亚网格燃烧模型都能真实反映两相湍流化学反应流流动及实际燃烧过程，而采用亚网格二阶矩输运方程模型稍优于其他两种亚网格燃烧模型．     

对全金属La2-4团簇芳香性的从头算理论研究简

我们将芳香性扩展到全金属阴离子团簇La2-4.运用从头算方法(B3LYP/LANL2DZ,B3PW91/LANL2DZ and MP2/LANL2DZ)进行了结构优化.计算结果显示,阴离子团簇有两个同分异构体,一个是C2v结构,另一个是正方形D4h结构.进一步对能量的分析得出,D4h结构比C2v结构更稳定.对最稳定的D4h结构计算了核独立位移(NICS),结果显示正方形的La2-4环呈现强芳香性.详细的分子轨道(Mos)分析揭示正方形的La2-4环拥有四个独立的离域化成键系统,每一个系统拥有两个电子,分别满足4n+2芳香性电子计算规则,因此呈现四重芳香性.     

基于数字兆欧表自动切换档位的研究与实现

随着电力、电气设备的日益复杂化,对于其安全性能也有了更高的要求,数字兆欧表作为测量绝缘阻值的重要工具,已在工业领域中广泛应用;为了满足测量精度以及兆欧表的可靠性,通过基于S3C2440的嵌入式平台,提出了一种基于数字兆欧表的自动切换档位的实现方案,以达到更加精确的测量;此方案通过判断采集到的电压值选择相应的采样电阻来实现,并结合硬件平台和软件设计,分别介绍了驱动程序和应用程序的编写与测试,并很好地应用到了实际电路中;经测试,能够达到预期的效果,测量精度高,测量误差控制在±2%。     

透射波前测量中寄生条纹的产生原理及移除方法

在平行平板类元件透射波前的测量过程中,在干涉强度图上有时会产生寄生条纹,会给透射波前的测量引入较大的误差。阐述了寄生条纹的产生机理,仿真分析了寄生条纹对透射波前测量误差的影响,介绍了调节移除寄生条纹的方法。对一平板类透射元件进行了实验对比,分别测量了在具有寄生条纹时和移除寄生条纹后的透射波前。根据对比结果可以看出,该调节方法能有效地消除寄生条纹对透射波前测量的影响,使测量结果能更真实地反应出元件透射波前的分布。     

全光纤傅里叶变换光谱仪消偏振衰落技术研究

针对全光纤傅里叶变换光谱仪中光束偏振态在双折射影响下带来的干涉信号“偏振诱导衰落”现象导致测量光谱畸变的问题,根据偏振光学原理,分析了光纤应力、弯曲和扭曲导致的双折射对传输光束偏振态的影响,找到了FFTS在测量宽谱光源发射谱时出现谱线畸变的原因,提出了建立偏振态反馈控制系统来稳定干涉信号可见度的方法.实验结果表明,该方法消除了偏振态变化对测量光谱的影响.     

混合配体构筑的配位聚合物的合成、结构与荧光性质

在溶剂热条件下,利用Cd（Ⅱ）、Co（Ⅱ）在混配体体系下合成出3个结构新颖的配位聚合物[Cd₃（pic）₄（H₂bmimb）]_n（1）,[Co₃（pic）₄（H₂bmimb）]_n（2）和[Cd₂（1,2-mbix）（pic）₂（H₂O）₂]_n（3）（pic=5-苯基间苯二甲酸;H₂bmimb=1,4-二（（2-甲基咪唑）亚甲基）苯;1,2-mbix=1,2-二（（2-甲基咪唑）亚甲基）苯）,并通过单晶X射线衍射、红外光谱、热重分析、元素分析、粉末X射线衍射和荧光光谱等对配合物进行了表征。配合物1和2中金属离子Cd²⁺、Co²⁺均与pic配体形成了三维阴离子骨架,双质子化的双咪唑配体位于骨架中平衡骨架电荷。配合物3中,Cd²⁺金属中心与pic、1,2-mbix配体配位形成一维链,链与链之间通过苯环间的π…π堆积形成二维层,进而通过氢键形成三维超分子结构。配合物1和3表现出良好的荧光性质。     

集成核酸提取的实时荧光PCR微全分析系统

集成核酸提取的实时荧光PCR微全分析系统将核酸提取、PCR扩增与实时荧光检测进行整合,在同一块微流控芯片上实现了核酸分析过程的全自动和全封闭,具有试剂用量少、分析速度快、操作简便等优点。本研究采用微机械加工技术制作集成核酸提取微流控芯片的阳极模,使用组合模具法和注塑法制作具有3D通道的PDMS基片,与玻璃基底通过等离子体键合封装成集成核酸提取芯片。构建了由微流体速度可调节(0~10 mL/min)的驱动控制装置、温控精度可达0.1℃的TEC温控平台、CCD检测功能模块等组成的微全分析系统。以人类血液裂解液为样品,采用硅胶膜进行芯片上核酸提取。系统根据设置好的时序自动执行,以2 mL/min的流体驱动速度完成20μL裂解液上样、清洗;以1 mL/min的流体驱动速度完成DNA洗脱,抽取PCR试剂与之混合注入到反应腔。提取的基因组DNA以链上内参基因GAPDH为检测对象,并以传统手工提取为对照,在该系统平台上进行PCR扩增和熔解曲线分析实验。片上PCR扩增结果显示,扩增曲线明显,Ct值分别为25.3和26.9。扩增产物进行熔解曲线分析得到的熔解温度一致,均为89.9℃。结果表明,此系统能够自动化、全封闭的在微流控芯片上完成核酸提取、PCR扩增与实时定量分析。     

Particle-in-cell mode beam dynamics simulation of the low energy beam transport for the SSC-linac injector

A new SSC-linac system (injector into separated sector cyclotron) is being designed in the HIRFL (heavy ion research facility of Lanzhou). As part of SSC-Linac, the LEBT (low energy beam transport) consists of seven solenoids, four quadrupoles, a bending magnet and an extra multi-harmonic buncher. The total length of this segment is about 7 meters. The beam dynamics in this LEBT has been studied using three-dimensional PIC (particle-in-cell) code BEAMPATH. The simulation results show that the continuous beam from the ion source is first well analyzed by a charge-to-mass selection system, and the beam of the selected charge-to-mass ratio is then efficiently pre-bunched by a multi-harmonic buncher and optimally matched into the RFQ (radio frequency quadrupole) for further acceleration. The principles and effects of the solenoid collimation channel are discussed, and it could limit the beam emittance by changing the aperture size.