Mathstudio在ISEC理工科课程中的应用

从Mathstudio在线性代数和概念物理实验数据处理中的应用两个方面,介绍了Mathstudio在内蒙古民族大学ISEC理工科课程中的具体应用。结果表明互动、参与式的教学方式,贴近生活、理论联系实际的内容设计,让学生在学有所获的基础上,既锻炼了学生的能力,又增加了他们学习的兴趣,是我校探索教学改革过程中一次积极的尝试。     

声子和温度对球型量子点中极化子性质的影响

采用求解能量本征方程、幺正变换及变分相结合的方法,研究声子和温度对球型量子点中极化子性质的影响。数值计算表明,声子效应导致极化子的基态能量低于电子能量,且极化子基态能量随电子—声子耦合强度的增大而降低。数值计算还表明,温度较低时,声子不会被激发,极化子的基态能量不随温度而变;温度较高时,声子会被激发,导致极化子能量随温度升高而增大。     

一维抛物势场中单电子量子比特的性质

根据-维抛物势场中单电子能量本征波函数的特点,以基态和第二激发态波函数构造一个量子比特,并研究量子比特的性质.数值计算表明,量子比特内电子的概率密度随空间坐标和时间的变化而变化,在平衡位置概率密度幅值最大,在其他位置相对较小;且各个空间点的概率密度均随时间做周期性振荡,振荡周期完全由抛物势场的性质决定.     

柱型量子点中极化子的重整化质量

应用线性组合算符方法和幺正变换方法,研究在量子阱和抛物势作用下的柱型量子点中极化子的重整化质量.结果表明,量子点中极化子的重整化质量随量子点高度的增加而减小;随耦合强度的增加而增加,这是由于电子与晶格振动之间的相互作用增强所致.而基态能量与量子点的尺度、特征频率、耦合强度、磁场等均有关,当极化子运动速度不变时,基态能量随量子点柱高的增加而减小;随特征频率和磁场强度的增加而增加.     

球壳量子点中极化子和量子比特的声子效应

采用求解能量本征方程、LLP幺正变换、变分相结合的方法研究 球壳量子点中极化子和量子比特的声子效应. 数值计算表明: 声子效应使极化子的基态(或激发态)能量小于电子的基态(或激发态)能量, 使量子比特的振荡周期减小, 且内径给定时, 随着外径的增大声子效应对极化子和量子比特振荡周期的影响越大; 声子效应不改变量子比特内电子概率密度分布的幅值, 量子比特内中心球面处概率密度幅值最大, 界面处概率密度为零, 其它处的概率密度幅值介于最大和最小之间, 且各个空间点的概率密度随半径和方位角的变化而变化, 随时间做周期性振荡.     

有限深势阱里量子盘中极化子的基态性质

采用平面波展开、幺正变换和变分相结合的方法推导出有限深势阱里量子盘中极化子的基态能量公式.采用极化子单位进行数值计算,结果表明极化子的基态能量随势垒高度和势垒宽度的增大而增大,原因是势垒愈高、愈宽,电子穿透势垒的可能性愈小,导致电子能量增大,进而导致极化子基态能量增大.数值计算结果还表明极化子的基态能量随量子盘有效受限长度和量子盘半径的增大而减小;声子效应导致极化子能量较电子能量低.     

量子环中量子比特的消相干时间

在量子环中电子与体纵光学声子强耦合的情况下,通过求解能量本征方程,得出了电子的基态和第一激发态的本征能量及其波函数,进而以电子-声子体系的基态与第一激发态构造一个量子比特.结果讨论了消相干时间与耦合强度,色散系数以及量子环内径、外径的变化关系.     

抛物量子线中强耦合极化子的有效质量

采用改进的线性组合算符法、Lagrange乘子和变分法,在考虑电子与LO声子相互作用情况下,研究了抛物量子线中强耦合极化子的有效质量和光学声子平均数。通过数值计算,讨论了约束强度ω₀和拉格朗日乘子u对极化子的有效质量m^*和光学声子平均数N及极化子振动频率λ的影响。计算结果表明:有效质量m^*和光学声子平均数N及极化子振动频率λ都随着约束强度ω₀和拉格朗日乘子u的增加而增大。     

半导体量子阱中弱耦合磁极化子的性质

采用线性组合算符和改进的LLP变分法,研究了在考虑电子自旋情况下无限深量子阱中弱耦合磁极化子的性质。导出了弱耦合磁极化子的声子平均数、基态能量和电子自旋能量与磁极化子基态能量之比的绝对值的表达式。并对两种不同阱材料的量子阱进行了数值计算,结果表明:磁极化子的声子平均数随电子-LO声子耦合常数和阱宽的增加而增大,并且最终随着阱宽的增加而趋于体情况下的极限值;由于电子自旋能的作用使磁极化子的基态能量由不考虑电子自旋下的一条分裂为两条,并且它随阱宽和电子-LO声子耦合常数的增加而减小,随回旋共振频率(磁场)的增加而增大。电子自旋作用能否忽略由回旋共振频率和阱材料本身的性质决定。     

Investigation of high resolution compact gamma camera module based on a continuous scintillation crystal using a novel charge division readout method

The objective of this study is to investigate a high performance and lower cost compact gamma camera module for a multi-head small animal SPECT system. A compact camera module was developed using a thin Lutetium Oxyorthosilicate （LSO） scintillation crystal slice coupled to a Hamamatsu H8500 position sensitive photomultiplier tube （PSPMT）. A two-stage charge division readout board based on a novel subtractive resistive readout with a truncated center-of-gravity （TCOG） positioning method was developed for the camera. The performance of the camera was evaluated using a flood 99roTe source with a four-quadrant bar-mask phantom. The preliminary experimental results show that the image shrinkage problem associated with the conventional resistive readout can be effectively overcome by the novel subtractive resistive readout with an appropriate fraction subtraction factor. The response output area （ROA） of the camera shown in the flood image was improved up to 34%, and an intrinsic spatial resolution better than 2 mm of detector was achieved. In conclusion, the utilization of a continuous scintillation crystal and a flat-panel PSPMT equipped with a novel subtractive resistive readout is a feasible approach for developing a high performance and lower cost compact gamma camera.