激光惯性约束聚变中光学汤姆逊散射研究进展

当前，激光惯性约束聚变在越来越接近点火的极端能量密度条件下，实验与模拟的偏离逐渐增大，一个关键原因是缺乏对黑腔等离子体状态及其影响黑腔能量学和内爆对称性的细致研究和判断。光学汤姆逊散射主动式、诊断精确、参数完备的优点，使之成为激光惯性约束聚变黑腔等离子体状态参数精密诊断的标准方法。中国面向激光惯性约束聚变研究的光学汤姆逊散射实验技术的发展与神光系列激光装置的建设和在其上开展的物理实验紧密相关。近年来，四倍频汤姆逊散射实验技术在神光III原型和100 kJ激光装置上相继建立，部分实验结果不仅加深了对激光惯性约束聚变靶物理的认识，还反映了实验条件对汤姆逊散射诊断的影响，促进了实验技术的精密化发展。在未来，还需要进一步发展多支路汤姆逊散射、五倍频汤姆逊散射和超热相干汤姆逊散射等新技术，面向点火黑腔条件，大幅提升激光等离子体状态参数的诊断精度，开展新物理机制的探索和研究，在激光惯性约束聚变和其他高能量密度物理科学领域发挥更重要的作用。     

强场宽带太赫兹波辐射的研究进展

太赫兹光谱分析和检测技术在材料特性研究、医学诊断、环境监控等方面具有广阔的应用前景。目前高性能太赫兹源的缺乏是太赫兹光谱检测和成像技术发展缓慢的制约因素之一。因此,强场宽带太赫兹源的开发一直是太赫兹领域的研究重点。综述超快飞秒激光脉冲驱动下强场太赫兹波辐射的研究进展,详述激光激励金属纳米薄膜、气体和液体中等离子体辐射宽频强场太赫兹波的现象和物理机制,并比较了各种强场太赫兹产生方法的特点和优缺点,最后讨论基于超快激光激发物质产生太赫兹波的发展前景及所面临的挑战。     

基于两组同心圆环点的双目摄像机标定方法研究

在研究传统摄像机标定原理及方法的基础上,提出了一种新的基于同心圆环点模板的双目摄像机标定方法。该方法仅要求摄像机摄取任一方位包含所有25个同心圆环点的所设计模板的一幅图像,即可根据射影几何内秉的约束条件和左右图像的视差完成对双目摄像机焦距、基线距离和光心位置等参数的标定,且不需要进行图像的畸变校正与匹配。实验表明,该双目摄像机的标定方法具有较高的精度和效率,可以方便、迅速地实现双目摄像机的标定。     

裂缝形态影响下注热煤体升温及气体产出规律

为研究裂缝形态对注热作用下煤样温度变化情况以及对煤中气体产出规律的影响，基于PCAS软件对裂缝形态进行了定性及定量分析，利用自主研制的裂缝煤样注热解吸渗流试验装置开展了室温条件下及注热条件下的煤样气体产出试验，并对注热作用过程中煤样的温度进行实时监测。研究结果表明，煤样的裂缝形态越复杂，煤样升温幅度越大且达到的稳定温度越高，煤样升温越快且温度上升的持续时间越久；平行于流体流动方向的单一裂缝一定时，垂直于流体流动方向的裂缝数目越多，裂缝形态越复杂，对室温条件下及注热条件下煤样气体产出的促进作用越强；注热作用下煤样温度与裂缝分形维数之间呈指数型拟合关系，向裂缝煤样中注热水，可以提高煤样温度，进而促进煤样中气体的产出，使气体产出量增加，且最大产出量可达未注热时量值的1.74倍；向无缝煤样中注入热水后，气体的产出总量较未注热时减少，而含缝煤样注热水后的气体产出总量较无缝时增加，说明裂缝的存在一定程度上可以削弱水锁效应带来的影响；气体产出总量与煤样温度及裂缝分形维数之间呈现三维曲面拟合关系，煤样的气体产出总量随着裂缝分形维数的增大及煤样温度的上升而增加。     

基于时反算子分解的时反高分辨率定位技术研究

基于时反算子分解技术,提出了主动时间反转选择性定位方法.为提高此定位方法的分辨率,根据时反算子和协方差矩阵的相似性,提出了时反MUSIC和对角线加载时反MVDR定位技术.传统的获取时反算子的方法是通过单个阵元依次发射,该方法的缺点是每次只有单个元发射,导致输入信噪比较小,本文提出通过多个波束正交发射获取时反算子,能得到较大的输入信噪比,从而改善三种定位方法的定位性能.波导实验分别对三种定位方法和正交发射技术进行了验证,结果显示三种定位算法中,子空间基于的时反MUSIC方法具有较好的定位精度,时反MVDR技术具有较高的分辨率.     

基于表面增强拉曼光谱技术的海洋污染物多氯联苯吸附特性分析

海洋中多氯联苯污染监测受到广泛关注,采用表面增强拉曼光谱（SERS）和密度泛函理论（DFT）方法探究四种代表性的多氯联苯（PCB15,PCB28,PCB47和PCB77）的拉曼光谱差异以及在金纳米表面的吸附特性,并对比了物质吸附特性差异对各自SERS定量检测的影响规律。首先,计算了多氯联苯的拉曼光谱和振动模式贡献,并与实测结果进行对比归属拉曼峰位。然后,构建了PCBs-Au吸附体系并计算其结合能、吸附前后分子空间结构变化来预测分子在金基底上的吸附特性。最后,以金溶胶为SERS增强基底对四种物质进行了SERS探测,以此来体现吸附特性对定量分析的影响。结果显示,计算结果与实测光谱能够较好的吻合,PCBs分子的共性特征峰包括：桥键伸缩振动峰（1 290 cm-1附近）,环呼吸振动峰（1 000 cm-1附近）,环伸缩振动峰（1 590 cm-1附近）。Cl原子的取代位置差异会对拉曼振动产生明显的影响,最终导致C-Cl键和C-H键的振动峰复杂化。物质的吸附能力由高到低依次为PCB15（-6.46 kcal·mol-1）、PCB28（-3.01 kcal·mol-1）、PCB77（-1.95 kcal·mol-1）和PCB47（-0.31 kcal·mol-1）,取代氯数目增多和Cl原子邻位取代会降低结合能,减少分子在金基底上的吸附形态。桥键邻位取代数目增加导致位阻效应增大,阻碍分子吸附。吸附特性影响SERS定量,四种物质的SERS峰强与浓度呈良好的线性关系。水环境中吸附能力强的分子率先达到饱和状态,且拥有最低的检出浓度。以上结论为SERS技术检测识别海洋环境中多氯联苯和定量分析奠定了一定的理论基础。     

Neutron collimator design of neutron radiography based on the BNCT facility

For the research of CCD neutron radiography,a neutron collimator was designed based on the exit of thermal neutron of the Boron Neutron Capture Therapy(BNCT)reactor.Based on the Geant4 simulations,the preliminary choice of the size of the collimator was determined.The materials were selected according to the literature data.Then,a collimator was constructed and tested on site.The results of experiment and simulation show that the thermal neutron flux at the end of the neutron collimator is greater than 1.0×106n/cm2/s,the maximum collimation ratio(L/D)is 58,the Cd-ratio(Mn)is 160 and the diameter of collimator end is 10 cm.This neutron collimator is considered to be applicable for neutron radiography.     

基于机会约束的公交调度研究

利用机会约束规划研究公交调度问题 ,考虑了公交走行时间的不确定性、乘客需求的不确定性、以及乘客等待时间约束等影响因素 ,据此建立在一定的置信水平下企业利益最大化模型 ,利用基于随机模拟的遗传算法进行求解 ,并通过实验算例说明模型的可行性 ,最后通过研究模型参数的敏感性 ,分析模型的参数对最优解的影响 .     

树叶的形状分析与质量估算模型

建立数学模型来分析树叶的形状、分类及质量。首先,通过抽取树叶的重要参数,利用聚类分析进行树叶分类,并用BP神经网络进一步验证模型;其次,利用三维投影分析得到树叶相互遮挡对树叶形状的影响,并结合光照在树内的分布以及改进的Logistic模型,得到在树内不同位置的树叶大小规律。将树的分枝类型分为两类,通过统计学分析得出树木的不同分枝类型与树叶形状之间的显著相关性。最后,提出了分别基于树冠体积计算和树木生长规律的两种树叶质量估算模型,并通过比较得到了最优解。     

Aging of LAB-based liquid scintillator in stainless steel containers

Types 316 and 304 stainless steel are two candidates for the storage vessels and piping systems of LAB-based liquid scintillator (LS) in the JUNO experiment. LS aging experiments are carried out at temperatures of 40℃ and 25℃. After 192 days aging at 40℃, the attenuation length of LS was reduced by 6% in a glass container, 12% in a type 304 stainless steel tank, and 10% in a type 316 stainless steel tank. At 25℃ in 304 and 316 stainless steel tanks, the attenuation length was reduced by 6% after 307 days. The light yield and the absorption spectrum were practically the same as that of the unaged sample. The concentration of element Fe in the LAB-based LS did not show a clear change. Type 316 and 304 stainless steel can be used as vessels and transportation pipeline material for LAB-based LS.