Bhabha散射中的完整电弱效应与标准模型的完美性问题

本文在电弱统一标准模型(SM)的理论框架中,对Bhabha散射问题作了全新的理论分析与深入研究.在具体研究方法上采用了量子场论微扰理论中的一种全新计算模式——重整化链图传播子理论,并应用到Bhabha散射的计算研究中.在SM中,本文需要考虑Bhabha散射内部过程的完整电弱作用效应,为此应寻求出由光子γ和中间玻色子Z0构成的复杂混合圈链图重整化传播子,然后利用这类传播子计算出Bhabha散射中由混合圈链图传播子传递完整电弱作用下的反应截面.这一理论计算结果与实验值在实验观测误差范围内吻合较好.本文这一重要研究结果不但从另一个侧面证实了SM理论描述电弱作用下的粒子反应的精确性;而且也暗示SM理论应该是一个十分完美的理论,理论终极预言的且被学术界长期特别关注的希格斯"神秘粒子"最终被寻找到的可能性应该是十分大的.     

解析计算SM中电子混合链图传播下Compton 散射微分截面

采用电弱统一标准模型(SM), 对由参与电弱相互作用的各种混合圈构成的电子重整化链图传播子的构架方式作了详细分析, 并完成了有关解析计算, 进而获得了电子重整化链图传播子的解析计算结果. 作者又将此结果应用到Compton散射, 精确计算了电子混合链图传播下Compton散射微分截面的解析结果 . 此外, 作者还将计算结果与最低阶微分截面 和量子电动力学(QED)中电子链图传播下的Compton散射微分截面 做了具体的数值计算与对比分析, 发现 比 能更加精细的反应辐射修正效应.     

解析计算SM中电子混合链图传播下Compton散射微分截面(英文)

采用电弱统一标准模型（SM）,对由参与电弱相互作用的各种混合圈构成的电子重整化链图传播子的构架方式作了详细分析,并完成了有关解析计算,进而获得了电子重整化链图传播子的解析计算结果.作者又将此结果应用到Compton散射,精确计算了电子混合链图传播下Compton散射微分截面的解析结果dσ_SM^chain/dcosθ.此外,作者还将计算结果与最低阶微分截面dσ^trcc/dcosθ口和量子电动力学（QED）中电子链图传播下的Compton散射微分截面dσ_QED^chain/dcosθ做了具体的数值计算与对比分析,发现dσ_SM^chain/dcosθ比dσ_QED^chain/dcosθ能更加精细的反应辐射修正效应.     

精确计算SM中混合链图传播下e■→f■反应截面

采用电弱统一标准模型（SM）,分析了由参与电弱相互作用的各种混合圈构成的光子γ,中间玻色子Zo重整化链图传播子的构架方式,并完成了相关解析计算,进而获得了γ,Z₀重整化混合圈链图传播子的解析计算结果.作者又将γ,Z₀混合圈链图传播子D_γ^{（m-chain）}（s）,D_Z^{（m-chain）}（s）和D_γZ^{（m-chain）}（s）应用到粒子反应e■→f■中,精确计算了e■→f■反应总截面σ_SM^（chain）.通过与LEP实验组的实验观测值的比较,发现本文理论计算结果比最低（树图）阶的结果与实验吻合更好.     

标准模型中两类中性玻色子混合圈链图传播子的重整化及其e+e-→μ+μ-反应截面

采用电弱统一标准模型, 对光子γ和中间玻色子Z₀ 混合圈链图传播子的构架方式及其重整化问题作了详细分析与讨论, 并完成了有关解析计算, 获得了由参与电弱相互作用的各种混合圈构成的γ和Z₀的重整化链图传播子的解析计算结果. 此外, 我们还将此结果应用于高能物理中备受关注的一类轻子反应e⁺e^-→μ⁺μ^-中, 获得了在γ和Z₀所构架出的重整化混合圈链图传播中e⁺e^-→μ⁺μ^-反应截面的解析计算结果, 并将本文所获得的这一理论计算结果与实验观测值作了对比分析, 发现本文理论计算结果与实验观测值符合非常好, 并由此也获得了有关辐射修正的重要信息. 本文研究结果也可为探讨一般复杂传播子的理论研究与应用提供某些参考. 关键词： 标准模型 链图传播子 重整化 辐射修正     

W-S中含Fermi圈的光子链传播子及其 截面

研究电弱统一标准模型(W-S)里的电磁相互作用,传递相互作用的是 光子传播子,并对光子传播子里的“树图”以及出现轻子与夸克混合圈中的“链圈图”及其“链图”作了考察与分析,获得光子重整化链图传播子函数 “精确”解析计算结果. 利用这一结果,又对高能物理中备受关注的一类轻子反应： 作了有关研究,计算出在光子链图传播下的反应截面,并获得“精确”理论计算结果,同时还与实验结果作了对比分析,发现本文理论计算结果与实验吻合较好,获得了有关“辐射修正”的许多重要分析结果。     

W-S中含Fermi圈的光子链传播子及其e-e+→μ-μ+截面

研究电弱统一标准模型(W-S)里的电磁相互作用,传递相互作用的是γ,光子传播子,并对光子传播子里的"树图"以及出现轻子与夸克混合圈中的"链圈图"及其"链图"作了考察与分析,获得光子重整化链图传播予函数"精确"解析计算结果.利用这一结果,又对高能物理中备受关注的一类轻子反应:e-e →μ-μ 作了有关研究,计算出在光子链图传播下的反应截面,并获得"精确"理论计算结果,同时还与实验结果作了对比分析,发现本文理论计算结果与实验吻合较好,获得了有关"辐射修正"的许多重要分析结果.     

精确计算电子重整化链图传播下的Compton散射微分截面

采用电子与光子电磁相互作用最小耦合模型,对电子重整化链图传播下Compton散射微分截面作了严格解析计算,获得精确理论结果;并将该计算结果与电子树图和重整化单圈图传播下Compton散射微分截面作对比分析,获得了有关辐射修正的重要信息.此研究结果对精确描述Compton散射现象以及对电磁相互作用所呈现的复杂内部过程的深入探讨,都将从一个重要研究侧面给出理论计算研究方面某些可供借鉴与参考之处.     

ILC上ee对撞产生tt夸克对

本文结合国际直线对撞机(ILC)的实验 讨论了 湮灭产生 对过程．在具体计算过程中,本文采用一种新的计算方式,即“混合链图传播子”修正下的反应截面,首先对QED中Dyson链图传播子理论在电弱统一标准模型中做了推广,获得WS中的光子、中间玻色子混合链图传播子,进而计算了 混合链图修正下 反应总截面 ,并与单圈修正下的总截面 和最低阶总截面 做了对比分析,发现在国际直线对撞机对撞能区, 对 和 的修正很大．此外,作者还结合国际直线对撞机的对撞亮度,讨论了每年可在ILC上产生 对的事例数．     

ILC上e~+e~-对撞产生t~+t~-夸克对

本文结合国际直线对撞机(ILC)的实验讨论了e+e-湮灭产生t+t-对过程.在具体计算过程中,本文采用一种新的计算方式,即"混合链图传播子"修正下的反应截面,首先对QED中Dyson链图传播子理论在电弱统一标准模型(WS)中做了推广,获得WS中的光子、中间玻色子混合链图传播子,进而计算了γ,Z0混合链图修正下e+e-→t+t-反应总截面σchain,并与单圈修正下的总截面σloop和最低阶总截面σ0做了对比分析,发现在国际直线对撞机对撞能区,σchain对σloop和σ0的修正很大.此外,作者还结合国际直线对撞机的对撞亮度,讨论了每年可在ILC上产生t+t-对的事例数.     

Mie理论递推公式计算散射相位函数

在激光雷达探测中,关于多次散射雷达回波的研究,散射相位函数是个非常重要的物理量。本文利用Mie理论的递推公式,对单一粒径介质的散射相位函数进行了计算,计算结果与散射理论中前、后向散射峰值大小随粒子半径的增大而增大相一致。同时,对非单一粒径介质的散射相位函数进行了计算,可用于大气、雾和云等气溶胶多次散射的研究。     

α粒子散射实验的理论模拟

本文在α粒子一次散射理论的基础上,进一步考虑了第二个原子对散射概率的贡献,建立了散射角与各散射参数间的关系.通过改变α粒子的入射能量以及两原子的位置参量,较好地模拟了各种情况下的散射概率随散射角的分布情况.     

X-ray magnetic scattering

The magnetic scattering of synchrotron X-rays has been developed to the point where it is now a standard technique for the study of magnetism and magnetic materials, often complementing neutron investigations of magnetic structures. In this article, after a brief historical introduction, examples of experiments on lanthanide and actinide antiferromagnets are presented. X-ray diffraction and Compton scattering studies of ferromagnets are then considered. Finally future prospects and possibilities are discussed.     

Fundamental cosmic strings

Cosmic strings are linear concentrations of energy that may be formed at phase transitions in the very early universe. At one time they were thought to provide a possible origin for the density inhomogeneities from which galaxies eventually develop, though this idea has been ruled out, primarily by observations of the cosmic microwave background (CMB). Fundamental strings are the supposed building blocks of all matter in superstring theory or its modern version, M-theory. These two concepts were originally very far apart, but recent developments have brought them closer. The ‘brane-world’ scenario in particular suggests the existence of macroscopic fundamental strings that could well play a role very similar to that of cosmic strings.

In this paper, we outline these new developments, and also analyse recent observational evidence, and prospects for the future.     

基于自发瑞利-布里渊散射测量空气的温度

瑞利-布里渊散射的散射截面比拉曼散射大,因而其在大气散射中实现对大气对流层温度廓线的准确测量方面具有一定的优势,同时利用瑞利-布里渊散射实现高压环境下温度的准确测量对于航天飞机主引擎状态的监测和超燃发动机燃烧室参数测量方面具有重要意义。基于自发瑞利-布里渊散射分别采用反卷积方法和卷积方法来实现空气在不同压力条件下的温度反演,研究引起温度反演误差的原因,并对利用两种方法获得的温度测量结果进行了比较。在利用基于维纳滤波器的反卷积方法对测量光谱直接处理实现温度反演之前,首先利用反卷积方法对由自发瑞利-布里渊散射模型与仪器函数卷积得到的卷积光谱进行处理获得反卷积光谱,将反卷积光谱与未经卷积的理论计算光谱进行比较实现温度反演, 并基于温度反演误差小于1.0 K,光谱拟合误差相对较小,光谱处理时间短的参数优化原则对反卷积方法中的关键参数奇异值叠加数进行了优化处理,得到优化后的奇异值叠加数为150。随后实验测量了由532 nm波长的连续激光激发的纯净空气在温度为294.0 K,压强为1～7 bar条件下的自发瑞利-布里渊散射光谱,并结合理论计算光谱和最小χ2值原理对光谱信号散射角进行优化,优化值为90.7°,同时利用反卷积和卷积方法分别对实验测量光谱进行处理实现空气在不同压强下的温度反演。实验结果表明反卷积方法在一定程度上可以提高信号光谱分辨率,而且利用反卷积和卷积方法均可以实现空气在不同压力（1～7 bar）条件下温度的准确测量,温度测量的最大误差均小于2.0 K;利用反卷积方法的温度反演结果随着气体压强的增大随之得到改善,实现温度反演测量所需要的光谱处理时间减少;在空气压强较低（≤2 bar）时,由卷积方法获得的温度反演结果要优于反卷积方法,压强较高（>2 bar）时,两种方法的温度反演结果相近, 其绝对误差均小于1.0 K。通过分析得到引起两种方法温度反演误差的原因主要包括环境温度的波动（±0.2 K）,散射角存在一定的不确定度以及气体的各已知参数的微量偏差对温度测量结果的影响以及反卷积对光谱噪声的非线性放大引起的光谱扰动对温度测量结果的影响。在实验中可以通过提高测量光谱的信噪比、提高散射角的优化精度及改善反卷积方法来获得更加准确的参数测量结果。     

Role of IUC-DAEF in promoting neutron beam research in India

Inter University Consortium for Department of Atomic Energy Facilities (IUC-DAEF) is an autonomous institute of the University Grants Commission and provides an interface between the university fraternity and the institutions of Department of Atomic Energy. Mumbai Centre of IUC-DAEF promotes and supports the use of neutron facilities at Dhruva reactor by the university scientists. To augment the existing neutron scattering facilities, IUC-DAEF has developed a neutron beam line at Dhruva reactor. The present paper gives a brief survey of the activities and achievements of Mumbai Centre of IUC-DAEF.     

Pockels效应对布里渊散射张量的修正

从电磁场方程和压电本构方程出发。借助于准静态近似的物理图像，导出了压电晶体中准静电场的表达式。给出了Ｐｏｃｋｅｌｓ效应对布里渊散射张量修正的一般形式．对１９种非中心对称点群晶体的高对称方向纯模作了具体计算，并对结果作了讨论．     

火灾烟雾颗粒532 nm光散射矩阵实验研究

基于自主研制的结合偏振调制和锁相检测技术的光散射实验装置,测量了两种典型火灾烟雾颗粒(棉绳阴燃烟雾和正庚烷池火烟雾)及超声雾化水滴颗粒的532 nm光散射矩阵元素随散射角的分布. 通过水滴颗粒测量结果与数值计算结果的比较验证了实验装置的可靠性. 对比分析了棉绳阴燃烟雾和正庚烷池火烟雾光散射矩阵元素随散射角的分布特征,讨论了该特征在颗粒区分上的应用. 研究了烟雾颗粒微观形貌特征对光散射矩阵的影响,发现可以利用Lorenz-Mie理论描述棉绳阴燃烟雾的光散射,表明其形貌为球形,并利用模拟退火拟合的方法得到了棉 关键词： 光散射 散射矩阵 烟雾     

稀土配合物的喇曼散射和超喇曼散射效应

以可见光为激发光,观测了稀土配合物的喇曼散射和超瑞利、超喇曼散射光谱,简单论述了超瑞利和超喇曼散射的理论,对实验测出的谱线进行了认证与分析     

Light scattering theories and computer codes

In aerosol science today light scattering simulations are regarded as an indispensable tool to develop new particle characterization techniques or in solving inverse light scattering problems. Light scattering theories and related computational methods have evolved rapidly during the past decade such that scattering computations for wavelength sized nonspherical scatterers can be easily performed. This significant progress has resulted from rapid advances in computational algorithms developed in this field and from improved computer hardware.In this paper a review of the recent progress of light scattering theories and available computational programs is presented. We will focus on exact theories and will not cover approximate methods such as geometrical optics. Short outlines of the various theories are given alongside with informations on their capabilities and restrictions.