资源受限下森林火灾应急救援多目标调度优化

许多森林火灾由于救援资源受限而不能在第一时间扑灭,导致火灾扩大蔓延,进而造成更大的森林资源损失。因此,在救援资源受限情形下,如何对消防救援车辆进行合理的调度安排以快速和低成本地扑灭火灾已成为亟待解决的现实问题。本文研究了一类资源受限下森林火灾应急救援多目标调度优化问题,为该问题构建了多目标混合整数非线性规划模型,优化目标为同时最小化总灭火救援时间和救援车辆总行驶距离。为有效求解该问题,首先将上述非线性模型等价转化为线性模型。然后提出ε-约束法和模糊逻辑相结合的算法对问题进行求解。最后,以大兴安岭山发生的火灾案例和随机生成仿真算例对模型和算法有效性进行验证,结果表明所提出的模型和算法能够有效解决资源受限下森林火灾应急救援问题,并为决策者提供最优的消防调度方案。     

Evolution of polarization singularities accompanied by avoided crossing in plasmonic system

The evolution of polarization singularities supported in a one-dimensional periodic plasmonic system is studied. The lateral inversion symmetry of the system, which breaks the in-plane inversion symmetry and up-down mirror symmetry simultaneously, yields abundant polarization states. A complete evolution process with geometry for the polarization states is traced. In the evolution, circularly polarized points (C points) can stem from 3 different processes. In addition to the previously reported processes occurring in an isolated band, a new type of C point appearing in two bands simultaneously due to the avoided band crossing, is observed. Unlike the dielectric system with a similar structure which only supports at-$\varGamma$ bound states in the continuum (BICs), accidental BICs off the $\varGamma$ point are realized in this plasmonic system. This work provides a new scheme of polarization manipulation for the plasmonic systems.     

基于自由基配体的Dy(Ⅲ)配合物的设计、合成、结构及磁性

以氮氧自由基为配体,合成了2例未见文献报道的氮氧自由基-稀土配合物[Dy（hfac）₃（NIT-C₃H₅）（H₂O）]与[Dy（hfac）₃（NIT-C₃H₅）]_n（hfac=六氟乙酰丙酮,NIT-C₃H₅=2-环丙烷基-4,4,5,5-四甲基-2-咪唑啉-3-氧化-1-氧基自由基）。单晶结构分析表明配合物1为单核结构,单斜晶系P2₁/c空间群;配合物2为一维结构,单斜晶系P2₁/c空间群。交流磁化率测试结果表明配合物2虚部表现出频率依赖,这表明配合物2是单链磁体。     

N, N’-双(3-吡啶醛)-(1R, 2R)-环己二胺席夫碱Ag(Ⅰ)配合物的合成、结构和荧光性质研究

以3-吡啶醛和（1R,2R）-环己二胺进行缩合得到Schiff碱配体L¹,然后,用配体L¹和AgNO₃进行配位反应,得到配合物[Ag（L¹）（NO₃）]_n（1）,并用元素分析、FT-IR、X-射线单晶衍射、热重分析、粉末衍射对其进行了表征。晶体结构表明：配合物1属于单斜晶系,C2空间群,Ag（Ⅰ）的配位环境均为扭曲四面体,分别和硝酸根的氧原子,配体中的2个吡啶氮原子以及1个亚胺氮原子配位,配体L¹有2种配位模式,其中,1个配体用两臂的2个吡啶氮原子分别和2个Ag（Ⅰ）离子配位,另外1个配体用两臂的2个吡啶氮原子分别和2个Ag（Ⅰ）离子配位,同时2个亚胺氮原子也分别和2个Ag（Ⅰ）离子配位,这样配合物形成3D孔状结构。同时研究了配合物的固体荧光性质。     

新型[1+1]Schiff碱大环化合物的合成与表征

在硫酸催化作用下,采用前体二醛1,7-二(2’-甲酰苯基)-4-氮-1,7-二氧-4-(4’-对甲苯磺酸基)庚烷(1)和1,7-二(2’-甲酰苯基)-1,4,7三氧庚烷(2)与二胺化合物N,N’-(2-胺基苯基)-2,6-二甲酰亚胺吡啶(3)分别进行缩合,得到[1+1]Schiff碱大环化合物4和5,并用元素分析、1H NMR、IR和质谱等对大环化合物4和5进行表征.同时用X射线衍射方法测定了2个前体和2个Schiff碱大环的晶体结构.单晶X射线衍射结果表明,2个大环化合物分子中,分子内氢键作用导致整个分子呈现为一扭曲"8"字形构型,分子内一对苯环之间的π-π相互作用进一步稳定其分子的扭曲结构.其紫外研究结果显示,大环化合物4和5对镧(III)离子具有选择性识别作用.     

0.4 THz回旋行波管的设计与模拟

利用三维粒子模拟仿真软件,对共焦波导结构的0.4 THz回旋行波管进行了注波互作用的模拟研究。以共焦波导的冷腔色散以及衍射损耗入手,最终选定HE06模作为互作用工作模式。为了对寄生振荡进行抑制,在互作用结构中引入了截断。在模拟过程中,通过调节束压、束流、工作磁场、电子束横纵速度比,得到了最优的工作参数。最终,在束压34 kV、磁场14.25、束流2 A、横纵速度比0.75的工作参数下,当输入信号为1 W时,得到了最高2.76 kW的功率输出,增益超过34 dB,3 dB带宽为8 GHz,效率达到4%。     

短脉冲激光辐照下SiO2损伤微观机理简化模型

 从电子密度速率方程出发，建立短脉冲激光辐照下SiO₂材料中导带电子增长简化模型，计算了SiO₂中光致电离速率和电子雪崩速率，得到SiO₂激光损伤阈值与脉冲宽度的关系，计算分析了光致电离和碰撞电离两种电离机制在导带电子累积过程中的不同作用。结果表明：脉冲较长，碰撞电离几乎能提供全部的导带电子，激光损伤阈值与脉宽的0.5次方成正比；脉冲较短时，导带电子主要由碰撞电离产生，光致电离提供碰撞电离的初始电子，激光损伤阈值随着脉宽的减小，先增加后减小。     

基于小波变换和数据融合技术的弱小目标检测

鉴于弱小目标检测所固有的难点及常用的单一分辨率下的检测方法还不能准确稳定地检测出目标，提出了一种弱小目标检测新方法。考虑到实际应用中的复杂背景和大量干扰噪声，运用数据融合技术，先对图像进行小波多分辨率分解，然后将不同分辨率下的子图进行最优加权平均融合来检测弱小目标。用实地拍摄的空中弱小目标红外和可见光图像分别进行实验验证，实验图像取256×256像素点阵大小，其中目标占10×10像素左右。结果表明该方法能够准确稳定地检测弱小目标，为后续的跟踪作了很好的铺垫。     

两种反射膜系的激光热力损伤特性

 在驻波场理论基础上，用表面和界面强吸收理论模型，计算出了激光辐照下两种不同反射膜系中温度场的“多峰”分布特性，分析了激光对薄膜的热力损伤特性、主要破坏模式和阈值条件。结果表明，光学薄膜对激光能量的吸收，主要由驻波场分布及膜层的消光系数决定；膜系表面的杂质吸附层和界面吸收层是膜系的主要能量沉积区，从而在这些界面形成温度场的“多峰”分布，界面因此成为最容易受激光损伤的部分。导致光学薄膜激光损伤的主要模式为膜层熔融和脱落两种。如果膜层中含有杂质，则容易诱导杂质处膜层剥落破坏。     

纳米TiO_2薄膜的低温等离子体制备技术

以四氯化钛为源物质,氩气为载气,氧气为反应气体,利用低温等离子体增强化学气相沉积在硅基表面制备出了TiO2薄膜。使用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射仪等检测分析表征TiO2薄膜的性能与性质,并探讨了工艺条件如基片材料、沉积时间和基片温度对薄膜性能的影响。结果表明:制备的薄膜表面光滑均匀,结构致密,最小晶粒尺寸约15 nm;薄膜的晶型主要依赖于沉积温度,低于300℃沉积的薄膜是无定形的,300℃之上沉积的薄膜是锐钛矿结构。