不同物理形态阿奇霉素的远红外与太赫兹光谱鉴别研究

运用THz-TDS技术和Far-FTIR技术在干燥氮气和真空环境下分别测量了阿奇霉素干混悬剂、胶囊、片剂、分散片等不同物理形态的药品在0.2～5.0 THz波段的光谱。其中,阿奇霉素干混悬剂在0.2～15.0 THz波段内存在较为明显的吸收峰,且对比国产和进口产品的特征峰可以发现,国产药品在几个主峰上都表现出谱线增宽,且有部分多余小峰出现,可能是由于结晶度不纯和杂质引起的。而国产阿奇霉素胶囊、片剂、分散片则由于填充辅料、样品颗粒较大、样品含量少等原因致使吸收基线随频率增高而上扬,上述特征峰在0.2～2.7 THz波段发生不同程度的变弱和频移。同时,对不同浓度进口阿奇酶素干混悬剂与聚乙烯的混合物作了分析,根据浓度与吸收强度呈现的线性正相关关系,可以较为准确地分析出有效成分的浓度,从而实现对阿奇霉素类混合体系药品的质量检测和评估。     

浅析光量子计算机中的物理原理和教育意义

光量子计算机是基于量子相干叠加原理和光学技术而实现的一种具有超快的并行计算和模拟能力的计算机.近几年,我国在光量子计算机领域不断取得重大突破,处于国际领先地位.光量子计算机是国家前沿技术重大成就的代表,涉及到众多经典物理学、光学和量子力学的知识,具有着重要的教育意义.     

宽带太赫兹波在大气中的远程探测研究及展望*

宽带太赫兹波由于具有传输容量大、速率高、方向性好、安全性高、散射小及穿透性好等许多特性,使太赫兹技术在高保密卫星通信、短距离无线通信等方面具有独特的优势。但是,如何克服大气中水蒸气的强吸收,找出适合太赫兹通信的频段,是发展宽带太赫兹远程传输亟待解决的问题。文章介绍了宽带太赫兹波在大气中远程探测的一些关键技术和最新研究成果,同时,对太赫兹通信技术的发展趋势和应用前景作了展望。     

超短激光脉冲在水中的非线性传输特性研究

基于扩展的非线性薛定谔方程及与其耦合的电子密度演化方程,理论研究了超短激光强脉冲在水中的非线性传输特性.理论模型综合考虑了衍射、正常群速度色散,多光子吸收、自聚焦及激光诱导产生的等离子体对光脉冲的自散焦效应.采用有限差分法模拟得到超短脉冲在传输过程中轴向上光功密度和等离子体密度的时空分布.系统分析了超短脉冲在水中传输的动力学过程,讨论了非线性自聚焦和等离子体自散焦效应在脉冲传输过程中的竞争关系.同时研究了不同入射激光能量,脉宽和聚焦条件对等离子体丝的时宅结构和脉冲能流横向分布的影响.该研究将有助于理解和推动超短光脉冲在激光医学、激光安全防护和水中激光加工中的应用.     

模块化可靠性系统的Signature计算方法研究

系统Signature是体现结构设计优良性的一组向量,描述系统设计对系统故障率的影响,在诸如系统可靠性指标分析、系统设计、系统寿命比较、寿命极限行为以及系统设计优化等方面展现出了强大的功能,成为可靠性研究领域越来越强有力的研究工具。而如何求解一个系统的Signature往往成为分析的关键一步,当系统庞大而复杂时,Signature计算难度将随着元件数目的增加呈指数增加,出现维数爆炸问题,这无疑对后续的分析造成巨大的障碍. 本文为了解决此问题,建立了基于模块化思想的系统Signature求解方法,并给出了基于模块化思想的模块化串、并联系统与模块化备份系统的求解方法,对比于传统算法,运用模块化思想大大减少了计算Signature的复杂度,能够有效减小计算量,缩减计算时间,并拓展了可求解Signature的系统范围。     

基于波导间能量耦合效应的光子晶体频段选择与能量分束器

基于波导间能量耦合效应的光子晶体功率分束器具有结构紧凑、带宽较宽、弯曲损耗低、分光角度大和不受外界电磁场干扰等优点.本文利用时域有限差分方法,理论研究了二维三角晶格光子晶体耦合波导的功率分束特性,设计得出了一种能够在宽频谱范围内针对不同频率区间实现不同分光比的功能器件.在此基础上通过改变耦合区介质柱形状以及输出分支波导与能量耦合波导的连接位置,最终针对三个相邻频率范围内的入射光信号,较好地实现了三均分、二均分、单一输出通道这3种能量分配输出模式.该功能器件具有透过率对比度高、结构紧凑等特性,对于发展全光功能器件在大规模全光复杂集成领域内的实际应用具有一定的促进作用.     

五种染料的远红外光谱

衰减全反射模式的傅里叶变换红外光谱仪(ATR-FTIR)可以用来确定固体粉末样品的远红外光谱性质，并根据其指纹特征对未知物样品进行鉴定, 且具有快速、简便、灵敏、样品用量少等优点，已成为分析与表征染料的常用的手段。运用ATR-FTIR在真空条件下测试了汽巴蓝2B、去氧紫草素、靛蓝、靛红、硫靛红等五种染料在50~610 cm-1范围内的吸收光谱。实验结果表明这五种染料在此波段内均有明显的特征吸收峰并对其峰位进行了指认与描述。使用Gaussian09软件对硫靛红分子进行模拟计算与指纹谱指认，并根据可视化结果可以看出：硫靛红分子在50~610 cm-1范围内的特征吸收峰主要源于分子的集体振动，且其高频与低频的振动模式并不一致。模拟结果与实验结果相对符合较好，但仍然存在一定的差异：比如峰值位置的差异、吸收峰位的移动、模拟得到的新峰位等，主要是由于二者所基于的温度不同、理论计算没有考虑分子间的相互作用、ATR晶体与样品粉末的接触效果略差以及系统分辨率不够等因素导致的结果。     

一种新型的四相水平集图像分割方法

水平集方法在图像分割和计算机视觉领域有很广泛的应用,在传统的水平集方法中,水平集函数需要保持符号距离函数.现有的活动轮廓模型、GAC模型、M-S模型、C-V模型等在演化过程中均需要对水平集函数进行重新初始化,使其保持符号距离函数,然而这样会引起数值计算的错误,最终破坏演化的稳定性,另外这些模型只适用于灰度值较为均匀的图像,对灰度值不均匀的图像不能进行理想的分割·针对这些问题,结合C-V模型的思想,提出了一种带有正则项的四相水平集分割模型,其中正则项被定义为一个势函数,具有向前向后扩散的作用,使水平集函数在演化过程中保持为符号距离函数,避免了水平集函数重新初始化的过程.最后对该模型进行数值实现,实验表明了新模型的可行性和有效性.     

波前函数法在光波干涉教学中的应用

本文介绍了波前函数的概念,并利用波前函数法分析讨论了光的杨氏双缝干涉和薄膜干涉现象.传统光程法在讨论两列波干涉时比较直观简单,但在讨论多列波干涉的情况下,光程法简单性的优势将无从体现.和传统的光程法相比较,在讨论多列波相互叠加时,波前函数法的优势凸显,另一方面,波前函数法充分体现了波动的物理思想,刻画出电磁波的传播和叠加的物理图像,有助于学生深层次理解波动概念.     

一类二阶哈密顿系统共振问题奇周期解的多重存在性

利用Z₂-指标理论,讨论了一类二阶哈密顿系统-（u|¨）（t）=V_u（t,u）共振问题的多重非平凡奇周期解的存在性.