α1受体阻滞剂类药物与某些同多酸根的共振瑞利散射光谱及其分析应用

在酸性介质中,钼酸根、钨酸根等同多酸根与盐酸哌唑嗪(PRH)和甲磺酸多沙唑嗪(Dox)等α1受体阻滞剂反应形成离子缔合物时,会导致体系的共振瑞利散射(RRS)显著增强并出现新的RRS光谱,最大散射峰分别位于367 nm(钼酸根体系)和290 nm(钨酸根体系)。 PRH和Dox与同多酸根的反应产物具有相似的RRS光谱特征。 其反应的适宜酸度分别为pH值2.1～2.3(钼酸根-PRH体系)和pH值3.1～3.3(钨酸根-PRH体系)。 在一定浓度范围内,不同的反应体系RRS强度增强程度与药物浓度成正比,均可用于痕量药物的测定。 反应具有很高的灵敏度,不同同多酸对PRH的检出限(3σ/s)分别为4.76 μg/L(钼酸根-PRH体系)和9.88 μg/L(钨酸根-PRH体系)。 方法也具有较好的选择性,用于片剂和人尿液中的α1受体阻滞剂的测定,结果满意。 此外,本文还应用计算化学软件Gaussview3.07和Gaussian03W,采用密度泛函法,在B3LYP/6-31G基组水平上计算了盐酸哌唑嗪的电荷分布,对反应机理和RRS增强的原因进行了讨论。     

Four-nucleon system with Δ-isobar excitation

The four-nucleon bound state and scattering below three-body breakup threshold are described based on the realistic coupled-channel potential CD Bonn+Δ$\text{Bonn}+\mathrm{\Delta }$ which allows the excitation of a single nucleon to a Δ isobar. The Coulomb repulsion between protons is included. In the four-nucleon system the two-baryon coupled-channel potential yields effective two-, three- and four-nucleon forces, mediated by the Δ isobar and consistent with each other and with the underlying two-nucleon force. The effect of the four-nucleon force on the studied observables is much smaller than the effect of the three-nucleon force. The inclusion of the Δ isobar is unable to resolve the existing discrepancies with the experimental data.     

The influence of absorption factors on the sensitivity of a virtual room’s sound field to scattering coefficients

Currently there is limited information on what scattering coefficients (SCs) to assign materials in geometrical room acoustic computer models. As a result, room modelers rely on general guidelines and intuition when assigning SCs. How sensitive is the predicted sound field to the user’s choice of scattering coefficients? The sound field’s sensitivity depends on its diffusivity (without SCs); the more diffuse the room’s sound field is, the less sensitive the virtual room is to the selection of SCs. In rooms with no fittings to diffuse sound energy, the sound field diffusivity is influenced by (1) room shape, (2) volume, (3) amount and (4) location of absorption, and (5) the choice of SCs. This investigation focuses only on the latter three factors. A rectangular room is modeled in ODEON v6.5 with 10 absorption schemes. These schemes vary in terms of the area of mirrored reflective surfaces, average absorption coefficient, and standard deviation of absorption. The amount of diffuse reflections at each room boundary as dictated by the SC is increased uniformly in each room. Changes in the room sound field, in particular in the reverberation time (T30), are examined at each step. Sound field diffusivity, and consequently a virtual room model’s sensitivity to SCs, is found to depend most on the area of mirrored reflective surfaces. Also, a proposed quantity called the Scattering Sensitivity Index appears to predict sound field diffusivity.     

Stability of QED Vacuum and 3+1 Dimensional Scattering Problem in the Presence of a Coulomb Scalar Potential and Vector Field

We show that, in the presence of a scalar field the range of the value of external field parameters a and b, at which corresponding Hamiltonian operator is hermitian, essentially wider than in its absence. It allows us to study precisely the question on stability of QED vacuum in the presence of a strong electric field of a point charge Z|e| and external scalar Coulomb field with respect to electron-positron pair production. Also, we consider the scattering of Dirac particle by the specified fields in 3+1 dimensions. The phase shift and wave functions are obtained exactly. We calculate the scattering amplitude in a quasi-classical approximation as a partial wave series. By means of figures obtained for the cross section σ(θ) in general and special cases, such as a≠b and a=b, we find that σ(θ) is not exactly symmetric about θ=π.     

长柱状气溶胶粒子的光散射特性

以中纬度卷云中常见的长柱状冰晶为例,利用长柱状粒子光散射理论,探讨了入射光为线偏振时,电矢量平行和垂直于入射面情况下,单个长柱状粒子的散射光强度分布和偏振特性随入射角、尺度参数与偏振态的转化关系:随着入射角的增大,散射强度、偏振总体趋于对称且数值振荡频率降低,散射强度总体减小,偏振的改变程度总体增大;随着尺度参数的增大,散射强度、偏振的数值振荡频率增大,散射强度数值振荡峰的幅度整体减小,电矢量平行于粒子长轴时主偏振的数量、强度和位置皆有变迁,电矢量垂直于粒子长轴时前后主偏振位置相对固定;随着偏振度的减小,散射强度、偏振趋向于一致,两者的数值改变程度减小,当偏振度减小到0时,散射强度、偏振变得完全相同。选取火山尘埃和烟灰与冰晶对比,阐述了粒子散射光的强度分布和偏振特性随折射率的变化规律:折射率虚部不改变散射强度的整体趋势,但使散射强度和偏振的振荡峰幅度增大,当其数值较大时,使得偏振的数值振荡峰覆盖范围拓宽。     

定量中子数字成像散射校正的蒙特卡罗模拟

 中子数字成像过程中,散射中子可降低像质致使提取样品的定量信息变得困难。针对该情况,分析了中子微光成像系统图像散射降质的原理,采用点扩展函数的叠加来表征散射中子引起图像降质的过程,借助于蒙特卡罗方法（MC）对点扩展函数进行模拟和建模,将点扩展函数描述为样品厚度以及样品到探测器距离为参量的解析函数,研究了点扩展函数的计算方法。研究结果表明,借助于MC方法构建系统的点扩展函数之解析函数,并利用该函数对中子图像进行散射校正,是一种行之有效的定量中子数字成像散射校正方法。     

基于Mie散射理论的MgF_2颗粒散射特性研究

本文应用Mie散射理论对微球体颗粒光散射的性质进行了理论分析与数值计算,得到了吸收截面与波长,散射强度与散射角以及散射强度与参数x的关系。结果表明,入射波长在300~4800 nm,粒子的吸收截面都为零;当λ>4800 nm,吸收截面随着粒子半径的增大而增大。     

响应量转换近红外检测技术在强散射介质中的应用研究

在近红外光谱定量分析中,由于散射作用的存在使得光谱变化复杂,从而导致校正模型的预测精度较低。消除散射干扰是提高测量精度的有效处理手段之一。为了消除散射对测量结果的影响,文章提出了响应量转换法,即根据被测介质在空间不同位置的光强随被测物浓度的变化率,通过逆倍增模型推出被测介质的吸收系数作为新的响应变量,从而建立校正模型。以牛奶样品为例,分析了脂肪和蛋白质浓度与吸收系数之间的关系,利用蒙特卡罗模拟研究了散射对近红外牛奶成分测量结果的影响,并通过传统预处理方法和响应量转换法进行散射干扰的消除。实验结果表明,响应量转换法能够有效消除散射干扰,与传统MSC和SNV预处理方法相比,脂肪预测精度分别提高了33.9%和55.9%,蛋白质预测精度分别提高了46.5%和33.7%。     

浑浊散射介质中被测成分线性吸光度提取与模型转换研究

近红外漫反射光谱法可用于物质成分定性、定量分析,具有快速、无损检测等优点,在食品、制药、环境监测、生命科学等领域有广泛应用。采用近红外漫反射光谱对浑浊散射介质进行成分定量分析时,由于光散射作用,介质吸光度随测量距离不再呈线性变化,不同测量距离下测量模型也很难转换。从扩散方程出发,提出了从漫射光谱中提取线性吸光度的方法,获得了与测量距离无关的介质光学参数--有效衰减系数的光谱,该光谱可反映介质吸收变化,并用于物质成分测量。具体采用了双位置差分法,可在线性吸光度的范围内任意选取两个光源-探测器距离测量,通过差分获得与测量位置无关的有效衰减系数光谱,其中测量距离可依据波段灵活地进行选择。另外,经理论推导可知,差分运算的同时还大大削减了光子扩散对测量的影响,有利于不同散射特性的介质间光谱模型的相互借鉴。经理论计算、蒙特卡洛模拟和实验验证,在1 000~1 360 nm波段,该方法适用于强散射的浑浊水溶液。对散射系数处于较大范围（28.53～87.47 cm-1）的intralipid水溶液进行了测试,获得了线性吸光度的光源-探测器距离范围。进一步以葡萄糖为被测成分为例,获得了葡萄糖在intralipid水溶液中的有效衰减系数光谱。采用测量距离连续可调的漫反射光谱测量系统进行了实验,测量范围位于0～0.3 cm,测试了3种典型的介质（3%,5%,10%Intralipid水溶液）。结果可知,3种介质中葡萄糖光谱呈现一致性,它们之间的测量模型可以方便地进行线性转换。研究对象intralipid水溶液常作为生物组织的仿体,其光学参数也覆盖了常见的牛奶、果汁等被测浑浊溶液,因此测量结果具有广泛的适应性。综上,该研究实现了对浑浊水溶液中物质成分线性吸光度的提取,该方法不仅使得测量位置的选择更加灵活方便,还有利于实现不同散射介质间模型的线性转换,特别适用于介质成分复杂多变的场合下的测量应用,如对人体组织、牛奶或食品中的成分测量等。     

降雨粒子的无线紫外光散射特性

紫外光与降雨粒子相互作用发生散射,散射光特性改变能够反映降雨粒子的相关物理特性（如粒子尺寸参数、浓度、形态）,因此研究粒子的物理参数对散射光特性的影响对有效提高光谱法定量探测降水的精度有很大意义。由于雨滴在非球形降水粒子中具有代表性,以群雨滴粒子为例,采用T矩阵理论,利用紫外光直视和非直视单次散射模型,分析了入射光波长、群雨滴粒子形态、降雨强度、粒径大小与散射光强之间的关系。并用蒙特卡洛方法仿真分析了非球形群雨滴粒子在不同降雨强度和粒径下散射角与散射光强之间的关系,以及降雨环境中的风切变对紫外光散射特性的影响。通过理论及仿真分析,得到了不同群雨滴粒子形态下的路径损耗,不同降雨强度、风切变率和粒径下的散射光强分布。仿真结果表明：在紫外光直视与非直视通信方式下,降雨环境中的通信质量比晴天条件下的通信质量差,即路径损耗增大。当粒径分布已知时,随着降雨强度的增大,衰减系数增大,路径损耗增加,且直视通信方式的路径损耗比非直视降低7 dB左右。随着降雨强度、风切变率和粒子粒径的增大,散射光强曲线整体呈下降趋势,其中,降雨强度的变化对散射光强分布影响程度最大。相同通信距离时,不同降雨强度下的紫外光散射光强分布均随着散射角的增大而减小,当散射角继续增大到90°时,有效散射体体积逐渐减小,接收到的光子能量减小,暴雨中的散射光强衰减程度最大。相同降雨强度下考虑风切变时,相比较无风时的路径损耗增大5 dB左右。除此之外,还研究了椭球形和切比雪夫形粒子对紫外光散射光强的影响,结果表明当粒子粒径分布相同时,椭球形粒子的散射光强衰减较广义切比雪夫形粒子大。根据散射粒子的散射光强分布以及路径损耗能够区分雨滴粒子是否由相同粒径及形态组成,为粒子测量提供理论基础。分析降水中群雨滴粒子的光散射特性,为提高光谱法评估降水衰减的数值模拟方面提供理论依据,为光学技术在探测识别降水现象等气象领域的广泛应用提供了设计参考。