修正的频域有限差分法在二维金属光子晶体分析中的应用

与介质光子晶体相比,金属光子晶体的带隙特性在毫米波和亚毫米波波段有着重要的应用价值.基于Yee网格的频域有限差分法推导得出的本征模方程,求解后能方便而又可靠地得出介质光子晶体的带隙图和场分布.但由于金属与介质的本质差异,该方法不能直接应用于金属光子晶体.文中引入了金属表面边界条件,推导了二维金属周期结构的光子带隙本征模方程.通过数值计算,得出了不同晶格结构（正方/三角格子）下两种模式（TE/TM）的全禁带特性,并与介质周期结构的禁带特性进行对比,分析了金属周期结构在模式选择和器件集成方面的优点.     

亚波长金属聚焦透镜结构参数的优化与分析

提出同时优化亚波长金属透镜结构凹槽宽度和深度,以改善亚波长金属透镜的聚焦特性.基于有限时域差分法,详细研究了凹槽宽度和深度变化对其焦斑的峰值半宽、焦斑强度、归一化聚焦效率以及焦距的影响.通过探讨金属透镜的聚焦规律及其物理机理,给出了金属透镜的优化设计方法,为利用金属透镜实现光波的纳米聚焦及灵活操控提供了理论基础.     

W波段边廊模回旋管准光模式变换器的研究与设计

详细研究并设计了一个由Vlasov螺旋开口辐射器和两级曲面反射器组成的边廊模回旋管准光模式变换器.首先采用几何光学理论研究了设计的Vlasov型准光模式变换器的工作机理,在此基础上,再利用矢量绕射理论中的口径场积分法和表面电流积分法编写了模拟仿真程序,最后结合W波段边廊模回旋管的具体设计参数,应用所编写程序详细分析了工作模式在此变换器中的模式变换过程.模拟结果表明,W波段回旋管中的TE_12,2边廊模在输出窗处被转换为能量集中的准Gauss波束. 关键词： 回旋管 边廊模 准光模式变换器 W波段     

拼接光栅机械形变对远场光强的影响

分析了将多块较小的光栅使用机械拼接的方式制成超大面积光栅,能解决大面积光栅目前无法整块生产的情况,在实际拼接中光栅会出现很微量的应力变形。根据拼接光栅通常的形变特点,采用标量衍射理论建立了光栅形变的理论模型,并就两块光栅拼接的情况进行了计算和分析,发现形变同拼接误差一样,会对光栅的远场光强产生负面影响,微小的变形量都对远场光强造成破坏,因此对衍射光场的影响不可忽略;获得了光栅机械形变的容限;最后给出了预防形变的措施:可着重减小y方向上约束,并使用多层介质膜光栅降低光栅对能量的吸收。     

有机PIN型太阳能电池的数值模拟

从有机太阳能电池的工作机理出发,给出了有机P-I-N型有机太阳电池的理论模型,并对模型的激子产生率和载流子浓度分布进行了数值模拟,分析了光强和载流子迁移率对电池效率的影响,为高效率的此类电池的设计提供了理论依据。     

二甲苯兰FF-溴化十六烷基三甲基铵-核酸共振光散射光谱研究及分析应用

在pH9.90的Tris-HCl缓冲溶液中,阴离子染料二甲苯兰FF(XCFF)对阳离子表面活性剂溴化十六烷基三甲基铵(CTMAB)与核酸(fsDNA、ctDNA、yRNA)的共振光散射光谱有协同增强作用。考察了影响因素,在优化条件下研究了共振光散射强度与核酸浓度之间的关系,对于fsDNA、ctDNA、yRNA的线性范围分别为0.05—3.0mg/L、0.05—6.0mg/L、0.5—2.0mg/L,检出限分别为24.1、18.4、57.0μg/L。据此建立了一种测定核酸的新方法。     

圆电流中导体的磁悬浮效应研究

本文基于椭圆积分法计算了圆电流产生的磁场,进而得到了导体在圆电流产生的高频电磁场中受力的解析表达式.结果表明:高频电磁场作用下,趋肤深度内的导体受到强烈的磁悬浮作用.频率越低,磁悬浮力的穿入深度越大,但其数值降低得越快.     

高氯酸镱对大鼠背根神经元细胞毒性及膜上钾通道的影响

研究了高氯酸镱(Yb(ClO4)3)诱导大鼠背根神经(DRG)元凋亡、引起胞内钙离子浓度变化以及对膜上钾离子通道的影响.急性分离大鼠DRG细胞,用不同浓度的Yb(ClO4)3处理DRG细胞24和96h,采用流式细胞仪和激光共聚焦法,检测细胞的凋亡和细胞内钙离子荧光强度的变化.利用全细胞膜片钳法,记录Yb(ClO4)3对细胞膜上不同钾通道电流的影响.结果表明,10,100,1000μmol/L Yb(ClO4)3处理DRG神经元24h,细胞基本不表现凋亡;处理96h,细胞出现明显的凋亡(P0.05～0.01),尤其是1000μmol/L Yb(ClO4)3,凋亡率达到了(55.23±3.76)%(P0.01).经Yb(ClO4)3孵育的DRG神经元胞内的Ca2+的荧光强度显著增大;Yb(ClO4)3抑制背根神经节纤维和神经元突起的生长.Yb(ClO4)3抑制DRG神经元膜上的钾电流,胞内和胞外的Yb(ClO4)3作用钾通道的部位不同.细胞外液中的Yb(ClO4)3不同程度地阻断了瞬间外向钾电流IA,对延迟整流钾电流几乎没影响;往电极内液中加入同样浓度的Yb(ClO4)3对IA影响很小,却特异性地阻断了延迟整流钾电流IK.10μmol/L Yb(ClO4)3使IA的激活和失活过程都显著右移,延长了瞬间外向钾电流达到峰值的时间和快速失活时间常数,增加神经元的兴奋性.     

奥贝胆酸关键中间体杂质的设计与合成

以易得的中间体5为原料,合成了5个奥贝胆酸关键中间体杂质,分别为6-β-乙基-7-酮石胆酸（A）、 6-β-乙基-7-酮-石胆酸甲酯（B）、 3-α-乙酰基-6-β-乙基-7-酮石胆酸（C）、 6-α-乙基-7-酮-石胆酸甲酯（D）、 3-α-乙酰基-6-α-乙基-7-酮-石胆酸（E）,其结构经¹HNMR、 ¹³CNMR和HR-MS确证。并通过单晶确 定了杂质A的构型,进一步确认了化合物的结构。      

甘氨熊(鹅)去氧胆酸的制备工艺

以2-氯-1,3-二（2,4,6-三甲基苯基）咪唑盐酸盐（IMesCl-Cl）作缩合剂,熊(鹅)去氧胆酸为原料,直接与甘氨酸乙酯盐酸盐反应,采用一锅法制得关键中间体甘氨熊（鹅）去氧胆酸乙酯2a和2b; 2a和2b在碱性条件下水解合成了甘氨熊（鹅）去氧胆酸3a和3b,总收率超过83%,其结构经¹H NMR, ¹³C NMR和HR-MS(ESI)确证。