注重基础促进交叉尊重选择培育英才 ——北京大学化学学科"拔尖计划"十年

北京大学化学与分子工程学院在实施基础学科拔尖学生培养计划过程中,实行动态管理制度,低年级统一培养,高年级通过制定个性化教学方案和参加科研训练的办法遴选拔尖学生,探索"扎根课堂打好基础,依托科研提高能力,着眼交流开阔眼界"的培养模式,实现"以高水平科研带动创新人才培养"的目标。在基础核心课程中设置平行的英文班和阅读讨论班以适应不同学生的需求。2016年,随着北京大学综合改革计划的推进,进一步明确了"一体化、多层次、开放式、重基础、求创新"的教学指导思想,在注重化学基础理论知识和基本实验方法培养、注重数学和物理基础知识学习的基础上,构建多样化和多模式的立体课程体系,为学生提供适合的课程学习和个性化学术发展途径。     

常温直线加速器RF系统的建模

为了研究针对RF系统的新的控制方法,用Matlab软件为常温直线加速器的RF系统建立了一个数学模型。模型包括了速调管、SLED和行波加速管等一些典型的微波器件。RF系统模型被用于研究系统在不同输入信号下的输出情况,并用于确定SLED的相位翻转时间和RF系统的工作点。一种新的控制算法,自适应前馈控制算法,也在RF系统模型上得到了验证,并取得了良好的结果。这些都证明所建立的RF系统模型是有效的。     

Design and studies on the traveling wave transverse RF deflecting structure

With the development of free electron laser (FEL) and the international linear collider (ILC), the electron bunch length is getting smaller and smaller. The traveling-wave transverse RF deflecting structure is an important part of the RF deflecting method for bunch length measurement and phase space diagnostics. The operation mode in RF deflector is the ``TM₁₁-like' mode. Since the TM₁₁-like mode in this structure has a pair of degenerate dipole modes, two additional holes are provided on either side of each iris to stabilize the mode. The simulation and optimization have been done. A prototype has been fabricated and tested. The cold test results have been compared with the simulations of the first three modes.     

BEPCII Injector Linac Upgrade and Beam Instabilities

The upgrade project of the Beijing Electron Positron Collider （BEPCII） and its injector linac is working well. The linac upgrade aims at a higher injection rate of 5OmA/min into the storage ring, which requires an injected beam with low emittance, low energy spread and high beam orbit and energy stabilities. This goal is finally reached recently by upgrading the linac components and by dealing with rich and practical beam physics, which are described in this study.     

Third-Order Optical Nonlinearity in Novel Porphyrin Dimers

We investigate the third-order optical nonlinearities in four novel porphyrin dimers （dimers A to D） and a monomeric porphyrin H2 CPTPP measured by using the single-beam z-scan technique with a pulsed Q-switched Nd：YAG nanosecond laser at 532nm. All the samples show strong excited state absorption （ESA） and high value of Х^（3） in the ns domain at this wavelength. We perform a comparison between dimer A and its monomer H2 CPTPP in their third-order optical nonlinearity, and discuss the relationships between the values of Х^（3） and the different bridging groups for all the dimers.     

作为BEPCII预注入器的光阴极注入器

 为了提高并且采用双束加速技术以进一步提高BEPCII正电子从直线加速器注入到储存环的速率,BEPCII(Beijing Electron Positron Collider Upgrade Project) 正在建造带有两个次谐波聚束腔的新预注入器。提出了使用光阴极注入器作为BEPCII预注入器的新方案,其性能优于次谐波聚束系统：发射度和能散至多为次谐波聚束系统的1/4,100%的传输效率,没有卫星束团的干扰,等。此外,还分别对光阴极注入器在高电荷量和低电荷量两种情况下的束流动力学进行了模拟计算和优化研究,并将其性能与正在建造的次谐波聚束系统和旧聚束系统的性能进行了比较和讨论。由此光阴极注入器产生的电子束还可以在将来用作激光-等离子体或激光-非传导性加速结构的尾场加速研究。     

光谱法研究硫唑嘌呤与人血清白蛋白的相互作用

采用荧光光谱法研究了巯嘌呤药物与人血清白蛋白(HSA)分子间的相互结合反应.测定了硫唑嘌呤与HSA反应的结合平衡常数为:4.13×106L/mol.结合位点数n为1-2.运用Baster偶极与偶极非辐射能量转移原理,测定了硫唑嘌呤与HSA结合距离为r=2.59nm.并用同步荧光法考察了硫唑嘌呤对HSA构像的影响,证实了硫唑嘌呤药物与人血清白蛋白的相互结合作用为单一的静态猝灭过程.     

新型表面活性剂的合成与表征综合实验设计

将专业综合实验与科研成果相结合,设计了新型表面活性剂的合成与表征综合化学实验。实验涉及含羟基基团的表面活性剂的合成、纯化、结构表征和性能测定等操作。该综合实验将有机化学基础知识、表面活性剂的基本性质与前沿科学研究相结合,从而实现学生实验技能的提升、认知视野的拓展和综合能力培养的目标。     

EESI-MS监测ZrOCl2·8H2O催化的Paal-Knorr反应

用电喷雾萃取电离质谱（EESI-MS）离线监测甲醇中,ZrOCl₂·8H₂O催化的苯胺和2,5-己二酮的Paal-Knorr反应,检测到中间体m/z 204和m/z 208,产物m/z 172和产物二聚体m/z 343的准分子离子信号,并对其进行了结构分析。     

超高效液相色谱-串联质谱法检测蔬菜中除虫菊素残留

建立了蔬菜中除虫菊素的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)快速检测技术。采用乙腈提取,盐析后无需净化,直接进样分析,正离子多反应监测(MRM)模式测定。结果表明,6种除虫菊素的线性关系良好,相关系数为0.999 5~0.999 9,在0.05、0.1、0.5 mg/kg 3个加标水平下,6种物质的平均回收率为73.9%~109.3%,相对标准偏差(RSDs)为0.4%~7.7%;除虫菊素Ⅰ、除虫菊素Ⅱ的定量下限为0.01mg/kg,瓜叶菊素Ⅰ、瓜叶菊素Ⅱ、茉酮菊素Ⅰ和茉酮菊素Ⅱ的定量下限为0.05 mg/kg,定量下限均指除虫菊素总量。结果表明该方法简便、快速、灵敏度高,适用于蔬菜中除虫菊素的快速检测分析。