技术开发与应用——用于并行计算的Beowulf集群系统构建

在气象预报、天体物理、能源探测、核武器设计、核聚变研究等科学和工程领域经常应用大规模科学计算，其中很多计算需要超级计算环境。传统的串行处理方式难以满足这些要求。因此，现代高性能计算主要采用并行计算方式。     

Grünwald插值算子的L_2收敛性

证明了以Legendre多项式的极值点为插值结点组的Grünwald插值多项式在L2范数下是收敛的.     

托卡马克等离子体中电子温度梯度不稳定性的粒子模拟编码

本文简述了环形等离子体中电子温度梯度不稳定性的动力学特征粒子模拟的数学方程。给出了计算程序框图以及输入数据变量说明等；计算方法部分和数值模拟结果可参阅文献。在编码中，我们采用四阶自动变步长积分方法。该方法通过每积分一步计算的误差估计公式来帮助编制自动调整积分步长。     

托卡马克中电子温度梯度不稳定性的数值研究

用本征模积分方程研究了环形等离子体中的电子温度梯度不稳定性，在接近不稳定性阈值的参数区域内对模和输运的特征进行了研究。文中引入了一个新的积分参数，将实平面的积分解析延拓到复平面。这样可以同时对增长模和阻尼模进行研究。对被积函数的奇点进行了处理，给出了临界梯度的拟合公式，与有关的实验进行了比较，计算结果接近实验测量值。     

高能物理实验的离线计算

正高能物理研究组成物质的基本粒子及其相互作用规律,是物理学研究中的最前沿。当今,高能物理实验规模一般都很大,需要成百上千的科学家参加。高能物理实验的周期比较长,从实验设计到目标的实现通常会经历十几年甚至几十年的时间。实验产生的海量实验数据,需要借助先进的计算机技术来处理和分析,实验的需求也助推了计算机信息技术的不断发展。近年来,我国物理学家在以我为主的高能物理实验中取得了令人瞩目的成绩,其中包括北京正负电子对撞     

NSECT的锗酸铋阵列相邻信号叠加算法模拟研究

由于受激元素所辐射的光子能量范围主要集中在100 keV~6 MeV之间,因此通过基于此能量范围的射线源模拟实验研究了采用锗酸铋（BGO）阵列相邻信号叠加实现能量高分辨率的新方法并分析比较了其性能。结果显示:对于较高能的光子,若仅使用单根BGO晶体产生的信号时不可能得到较好的能量分辨率;而当使用BGO阵列将该单晶体产生的信号与相邻晶体产生信号相加,则能谱质量会变得更佳。对于能量分辨率为90 keV的能量窗,通过模拟得到平均固有空间分辨率为3.938 mm (FWHM)。     

小型集成三通道机抖激光陀螺数字式控制电路设计

针对军事和民用工程中亟待解决的捷联式机械抖动激光陀螺惯导的小型化、集成化和高精度问题,提出了一种以单块电路板实现对3个机械抖动激光陀螺进行数字式稳频控制、抖动控制、稳流控制、信号检测及脉冲计数的全功能小型机抖激光陀螺集成控制方案,设计了以DSP和FPGA为核心控制器的陀螺电路。试验结果表明,该集成控制电路能同时实现3路陀螺的自动控制,参数调整灵活方便,控制精确稳定,在实现小型化集成化的同时,提高了激光陀螺的输出精度,为捷联式机械抖动激光陀螺惯导的小型化、集成化和高精度奠定了基础,已在多个项目中获得工程应用,具有较高实用价值。     

用负载型Z-N催化剂制备形貌规则的空心球形聚乙烯粒子

采用一种含二酯类内给电子体的氯化镁负载Ziegler-Natta催化剂和三异丁基铝(TIBA)助催化剂,在同一反应器中经常压丙烯预聚和加压下的乙烯与少量丙烯淤浆共聚合两步反应,高效地合成了外径为0.4~3 mm的中空球形聚乙烯粒子,其球形粒子的外表面和内部空腔的内表面均较为平滑,壳层厚度均匀.聚合反应的催化剂效率最高达到7.49 kg/g Ti·h·MPa(6.5 kg PE/g Cat.).研究了助催化剂种类、助催化剂浓度(Al/Ti摩尔比)和乙烯聚合阶段的丙烯共单体添加量对聚合物粒子形貌的影响,发现采用三乙基铝(TEA)或TEA/TIBA混合物为助催化剂时,虽然聚合物粒子仍呈中空球形形态,但其内部空腔的形状极不规则.以TIBA为助催化剂时,在一定范围内提高Al/Ti比和丙烯添加量均可显著提高催化效率,聚合反应动力学曲线由衰减型变为增长型,但聚合物粒子的中空形貌得以保持.对比丙烯预聚产物的粒子形貌发现,助催化剂含TEA时所得预聚物粒子结构较松散,内部有较多孔隙和裂纹,而改为TIBA后预聚物粒子内部相对致密.     

QuEChERS-液相色谱-串联质谱法测定中草药中22种三唑类农药残留

建立了“浙八味”中草药中22种三唑类杀菌剂农药残留的简便、快速和精准分析方法。以白术为代表性基质,对QuEChERS前处理方法进行改良,样品经乙腈萃取后,选取10 mg羧基化多壁碳纳米管和20 mg C18组合作为净化吸附剂,并采用液相色谱-串联质谱进行分析;对建立的方法进行了系统考察,糠菌唑、氟环唑和乙环唑的线性范围为2.5～200μg/L,其余农药的线性范围为1～200μg/L,相关系数(R)均大于0.99;在10、20、100和200μg/kg的添加水平下平均回收率为77.0～115%,相对标准偏差(RSD)均低于9.4%;本方法的检出限为1～2.5μg/kg,定量限为10～20μg/kg;通过添加回收试验验证该方法对“浙八味”其他中草药的适用性,目标农药在不同基质中的平均回收率为76.4%～123%, RSD均低于12.2%。利用该方法检测了市售30份“浙八味”中草药中三唑类农药残留,结果显示,浙贝母和杭白菊中有三唑类农药检出,其中浙贝母中均检出苯醚甲环唑,含量为41.4～110μg/kg,杭白菊中检出苯醚甲环唑、腈菌唑、三唑醇和丙环唑,含量为16.1～250μg/kg。所建立...     

室温铁磁性Ni2+掺杂TiO2纳米带的制备与表征

通过水热离子交换方法, 制得不同含量的过渡金属离子Ni2+掺杂的、锐钛矿型的TiO2纳米带. 使用X射线衍射(XRD), 扫描电子显微镜(SEM), 透射电子显微镜(TEM), 高分辨透射电子显微镜(HRTEM), X射线光电子能谱(XPS), 傅立叶变换红外(FTIR)光谱和磁性测试等手段对样品进行了详尽的表征. 结果表明, 经过离子交换, Ni2+离子进入到了TiO2纳米带的晶格中, 其中并没有形成金属Ni团簇或纳米颗粒. 此外, 磁性测试的结果表明, 实验制备的Ni-TiO2样品具有室温铁磁性和磁滞回线特性, 并且, 由于TiO2纳米带中Ni2+离子有较好的分散性, 在相同的外磁场条件下, 样品的磁化强度随着掺杂Ni2+含量的增加而增大.