韦伯分布布谷鸟搜索算法颗粒粒径分布反演

韦伯分布在非线性寻优问题中具有较好的寻优精度和全局搜索能力,为此提出一种基于韦伯分布的布谷鸟搜索（WCS）算法来解决颗粒粒径分布反演的问题。使用WCS算法对服从Johnson’s S_B分布、Rosin-Rammler分布和正态分布的单峰颗粒系和双峰颗粒系进行颗粒粒径分布的反演,并分别与其他传统算法的处理结果进行比较。结果表明,WCS算法的整体效果优于人工鱼群算法和人工蜂群算法,且改进后的4种重尾分布CS算法的标准差比原CS算法提升2～3个数量级。目标函数散射光能加入噪声后,WCS算法比其他三种重尾分布的相对均方根误差值至少可降低1/2。使用小角前向散射测量系统对单峰颗粒系和双峰混合颗粒系进行实验研究,发现WCS算法的相对均方根误差比原CS算法降低约为40%。     

基于科赫曲线分形结构太赫兹带通滤波器

太赫兹滤波器是太赫兹通信、太赫兹成像和太赫兹检测等太赫兹应用系统中不可或缺的功能器件。按照不同的分类方式,滤波器有不同的种类,常见的按照选频功能可分为高通滤波器、低通滤波器、带阻滤波器和带通滤波器。为了实现在太赫兹波段的滤波效果,世界各地的研究人员利用不同的结构、材料和控制方式实现了功能各异的太赫兹滤波器,但是考虑到设计的器件要应用到太赫兹系统中,成本低廉、结构简单、性能优越的太赫兹滤波器一直是研究人员的追求。分形概念自提出以来在很多研究领域都有了快速发展,但是在太赫兹波段的应用还不是很常见,特别是应用于太赫兹功能器件的设计。引入分形中科赫曲线的概念设计并制备了一种新型的太赫兹带通滤波器,该滤波器是在金属薄膜上刻蚀出科赫曲线分形结构,当太赫兹波垂直入射到该滤波器时候实现了在太赫兹波段的窄带滤波。在滤波器的设计过程中,追求理论与实验相结合,首先在电磁仿真软件中建立科赫曲线分形结构滤波器模型进行计算,探究分形结构应用于太赫兹波段进行滤波的可行性,在进行多次计算之后得到优化后的尺寸和结构,然后根据优化后的尺寸加工出科赫曲线分形结构太赫兹滤波器样品,并且将样品放在太赫兹时域光谱系统中进行实验测量,得到实验数据后与仿真结果进行比较。在仿真中利用了时域有限差分法模拟科赫曲线分形结构太赫兹带通滤波器的传输特性,优化后的仿真结果表明:滤波器的谐振频率为0.715 THz,透射系数能够达到0.92,-3 dB带宽为21.9 GHz,将仿真得到的散射参数进行S参数反演得到了太赫兹滤波器样品的电磁参数,这在理论上分析了太赫兹波在谐振点处产生透射增强的原因。利用飞秒激光微加工系统制备了尺寸优化后的科赫曲线分形结构太赫兹带通滤波器样品,然后使用太赫兹时域光谱系统对样品的传输特性进行测试,对实验得到的时域数据进行快速傅里叶变换之后得到频域数据,再把频域数据进行归一化处理后与之前的电磁仿真结果进行对比,发现实验测得的结果与电磁软件仿真得到的结果较为吻合。     

Multi-path propagation of acoustical wave and time reversal field in a solid plate

The multi-path effect of the acoustical wave in a solid plate is studied. The multireflection and wave conversion of the cylindrical compressional and shear waves, which are excited by an infinite strip on a free surface of the solid plate, are analyzed thoroughly by the far-field approximation method. The concise analytical representations of the cylindrical waves are obtained. The time reversal processing is then applied to the propagation of the cylindrical waves and analyzed theoretically and experimentally. It is shown that the waves coming from different array elements and different paths all arrive at the original place after the time reversal operation. It indicates that the time reversal can compensate automatically the wave aberration caused by the multi-path effect. The self-adaptive focusing of the time reversal field is also analyzed quantificationally by the focusing gain and the ratio of the principal to the second lobe. The effects of the focus position and the aperture of the transducer array on the focused field are also investigated. It shows that theoretical and experimental results are consistent to each other very well.     

Probing the Microscopic Origin of Gravity via Precision Polarization and Spin Experiments

As in other parts of physics, we advocate the interaction approach: experiments ←→ (… are influenced and their importance is determined by … and vice versa) phenomenology ←→ low-energy effective (field) theory ←→ microscopic theory to probe the microscopic origin of gravity, Using the X-g phenomenological framework, we discuss the tests of equivalence principles. The only experimentally unconstrained degree of freedom is the axion freedom. It has effects on the long-range astrophysical/cosmological propagation of electromagnetic waves and can be tested/measured using the future generation of polarization measurement of cosmic background radiation.The verification or refutal of this axionic effect will be a crucial step for constructing an effective theory and probing the microscopic origin of gravity. The interaction of spin with gravity is another important clue for probing the microscopic origin of gravity. The interplay of experiments, phenomenology and effective theory are expounded. An ideal way to reveal the microscopic origin of gravity is to measure the gyrogravitational ratio of particles, Three potential experimental methods are considered.     

基因算法在参数反演问题中的应用研究

提出了一种利用改进的基因算法求大气压强精确公式的参数反演方法。运用基因算法反演求出由多态方程推导大气压强公式中的大气比热比γ ,从而得到大气压强精确计算公式 ,并与文献给出的大气压强公式进行比较。结果表明 ,用基因算法所确定的大气压强公式所得计算值与实测值更加吻合 ,说明基因算法在反演问题中具有很高的应用价值。同时经数据分析得出改进基因算法比传统基因算法精度高、速度快。     

一类二元有理插值

应用文[1]新近建立的Gould-Hsu反演的双变量形式,本文研究了一类二元有理插值公式的构造,确定了该类插值函数所表现的函数类,并给出了差分表计算的递归公式     

莫比乌斯与反演问题

 去年,英国“自然”杂志“新闻与评介”专栏登载约翰·麦道克司(John Maddox)文章,对我国学者陈难先教授应用数论中莫比乌斯定理证明物理上的反演问题,作了高度评价.现请中科院化冶所赫彤同志译述如下,以飨读者.     

塔列朗（Talleyrand,1754-1838）法国改革家（Reformer,France）

1790年塔列朗任法国议员，提议改革度量衡制度。获得通过。法国科学院组成了计量改革委员会，成员有拉格朗日、拉普拉斯等。次年，委员会提议以经过巴黎的子午线自北极全赤道段的1000万分之一为长度的基本单位。定名为米（m）；并定义1立方分米（dm^3）的水在摄氏4度下的真空中的重量为1千克（kg）。在拉格朗日的坚持下选择了10进制（当时很多人主张用12进制）。