核磁共振中多量子相干扩散行为的理论表述和计算机模拟

改进了Warren所提出的CRAZED脉冲序列以研究分子间多量子相干的扩散过程 ,讨论了利用核磁共振测量分子内和分子间多量子相干表观自扩散系数的理论表述 ,采用粒子的随机行走模型模拟其扩散行为 .在短脉冲近似和长脉冲梯度场两种实验条件下 ,分别获得了因扩散引起的不同相干阶数的相对信号衰减强度随梯度场脉冲间隔时间的变化曲线 ,由此得到分子内多量子相干和分子间多量子相干的表观扩散率与溶液分子扩散系数的关系 .还将计算机模拟结果与理论预测进行分析和比较 ,发现二者能很好地吻合 .研究结果表明 ,分子间多量子相干的表观扩散率与常规的分子内多量子相干的表观扩散率明显不同 ,因此 ,分子间多量子相干的表观扩散率可能提供一种新的核磁共振成像的对比度机理     

水分子在微孔隙介质中的受限扩散模拟

在饱和多相流体孔隙介质中,利用核磁共振测得的扩散系数可以区分油气水,并用于饱和度等岩石物理参数的求取,但在微小孔隙(20μm)中,流体的表观扩散系数会偏离其自由扩散系数.通过有限差分和随机游走模拟方法对水分子在单孔隙及多孔隙介质中的扩散进行数值模拟,考察水分子扩散受限的程度.结合核磁共振在测井及实验室岩石物理应用的技术,进一步分析了受限扩散对求取油水饱和度等岩石物理参数造成的影响.同时,分析总结了两种模拟方法的使用条件及优缺点.     

具有残留耦合的分子间和分子内多量子相干及其应用

核磁共振中分子内与分子间多量子相干已得到充分的发展和广泛的使用. 为深入系统地比较研究两种多量子相干的物理机理与性质及其潜在的应用,本文总结近年来相关研究的前沿,首先系统地论述了产生这两种多量子相干的基础－偶极耦合－的作用机理,然后再分别描述基于分子内偶极耦合的分子内多量子相干和基于分子间偶极耦合的分子间多量子相干的原理、性质、及其在化学、生物等领域中的应用.      

水分子在微孔隙介质中的受限扩散模拟

在饱和多相流体孔隙介质中,利用核磁共振测得的扩散系数可以区分油气水,并用于饱和度等岩石物理参数的求取,但在微小孔隙（< 20 μm）中,流体的表观扩散系数会偏离其自由扩散系数．通过有限差分和随机游走模拟方法对水分子在单孔隙及多孔隙介质中的扩散进行数值模拟,考察水分子扩散受限的程度．结合核磁共振在测井及实验室岩石物理应用的技术,进一步分析了受限扩散对求取油水饱和度等岩石物理参数造成的影响．同时,分析总结了两种模拟方法的使用条件及优缺点．     

基于分子间多量子相干的矢量场磁共振成像模拟

对基于分子间多量子相干的矢量场成像进行了系统的模拟研究. 模拟结果表明：这类成像能够对几十微米量级的异质结构进行成像,并较好地抑制来自均匀介质的信号. 即使不存在梯度磁场情况下,通过相位循环该方法亦可实现对异质结构的成像. 这将有助于开拓基于分子间多量子相干成像的应用领域,深化对其成像机制的理解.     

扩散方程的有限方向差分方法

研究二维散乱点集上数值求解非线性扩散方程的有限方向差分方法。利用五个邻点信息构造具有最小模板的离散格式,并且离散系数具有显式表达式。另外,利用五点公式获得了间断问题物质界面的离散格式,该格式对界面流的计算具有近似二阶精度。不同计算区域及不同类型的离散点集上的计算结果验证了方法的有效性。     

分子间多量子相干横向弛豫时间(和自扩散系数)测量的参数优化和数据处理方法

针对测量横向弛豫时间T₂的CPMG脉冲序列和我们所设计的可同时测量高极化单组份单 峰核自旋体系n阶分子间多量子相干横向弛豫时间T_2,n和自扩散系数D_n的改进的CRAZED脉冲序列,分析了影响测量T₂、T_2,n（或D_n）的各种因素,并着重从技术方面讨论了准确测量T_2,n和D_n的实验参数优化和实验数据处理方法.     

基于大规模并行计算的三维多群中子扩散方程有限差分方法

三维多群中子扩散方程的精确、高效求解是核动力堆芯设计及燃料管理的基础。应用有限差分方法求解该方程具有简便、精确、成熟的优点;然而,该方法的计算量和存储量均较大,极大地限制了它的计算规模和应用范围。本文基于大规模并行计算,研究三维多群中子扩散方程有限差分方法：采用中心有限差分格式离散中子扩散方程;基于MPI并行编程模型,采用空间区域分解的方式实现大规模并行计算;采用多群多区域耦合PGMRES算法进行并行加速。在集群服务器上开发了ParaFiDi程序,并采用IAEA3D,PHWR等多个基准题对该程序进行验证。数值结果表明,ParaFiDi程序具有较高的计算精度和计算效率。     

基于大规模并行计算的三维多群中子扩散方程有限差分方法

三维多群中子扩散方程的精确、高效求解是核动力堆芯设计及燃料管理的基础。应用有限差分方法求解该方程具有简便、精确、成熟的优点;然而,该方法的计算量和存储量均较大,极大地限制了它的计算规模和应用范围。本文基于大规模并行计算,研究三维多群中子扩散方程有限差分方法:采用中心有限差分格式离散中子扩散方程;基于MPI并行编程模型,采用空间区域分解的方式实现大规模并行计算;采用多群多区域耦合PGMRES算法进行并行加速。在集群服务器上开发了ParaFiDi程序,并采用IAEA3D,PHWR等多个基准题对该程序进行验证。数值结果表明,ParaFiDi程序具有较高的计算精度和计算效率。     

双Z脉冲实现多量子相干选择检测

本文提出一种改进的多量子相干选择检测(滤波)方法。滤波Z脉冲分别在准备期和混合期末。它能有效地防止单量子相干的"漏进"并避免使用数字相移器。在一般谱仪上容易实现,用密度算符理论对AMX体系进行理论计算,实验结果与理论预期相符。     

Finite Difference Analysis of Time-Dependent Viscous Nanofluid Flow Between Parallel Plates

This article computes effect of uniform magnetic field on nanofluid flow filling porous medium inside parallel sheets. Darcy's law is used to characterize porous medium. Flow is caused by stretching of the lower sheet. The governing systems are computed using Finite difference technique. This scheme is used due to its more general and powerful nature to solve nonlinear problems. Results are obtained and discussed graphically. Nusselt number, skin friction, streamlines,velocity and temperature are emphasized.     

High-Resolution H NMR Spectroscopy in the Solid State: Very Fast Sample Rotation and Multiple-Quantum Coherences

In the past few years, solid-state ¹H NMR spectroscopy under fast magic-angle spinning (MAS) has developed into a versatile tool for elucidating structure and dynamics. Dipolar multiple-quantum (MQ), in particular double-quantum (DQ), MAS spectroscopy has been applied to a variety of materials and provided unique insight, e.g., into the structure of hydrogen-bonded systems. This review intends to present solid-state ¹H DQ and MQ MAS spectroscopy in a systematic fashion with a particular emphasis on methodological aspects, followed by an overview of applications.     

流动数值模拟中一种并行自适应有限元算法

给出了一种流动数值模拟中的基于误差估算的并行网格自适应有限元算法.首先,以初网格上获得的当地事后误差估算值为权,应用递归谱对剖分方法划分初网格,使各子域上总体误差近似相等,以解决负载平衡问题.然后以误差值为判据对各子域内网格进行独立的自适应处理.最后应用基于粘接元的区域分裂法在非匹配的网格上求解N-S方程.区域分裂情形下N-S方程有限元解的误差估算则是广义Stokes问题误差估算方法的推广.为验证方法的可靠性,给出了不可压流经典算例的数值结果.     

Double-quantum excitation in the NMR of spinning solids by pulse-assisted rotational resonance

We describe a new technique for double-quantum excitation in magic-angle-spinning NMR of powdered solids. The technique is designed to efficiently excite double-quantum coherence in the vicinity of a rotational resonance condition. The offset from rotational resonance allows the double-quantum filtered signals to be observed with high resolution and sensitivity. The method uses rotational excitation of zero-quantum coherence, assisted by radiofrequency pulse cycles. The zero-quantum coherence is converted into double-quantum coherence by a frequency-selective inversion sequence. Experiments on [(13)C(2), (15)N]-glycine demonstrate a double-quantum filtering efficiency of approximately 41% at a sample rotation frequency of 8.300 kHz, which is 1.600 kHz away from the n = 1 rotational resonance. We achieve 32% double-quantum filtering efficiency at a spinning frequency of 9.250 kHz, which is 2.550 kHz away from rotational resonance.     

求解可压Navier-Stokes方程的对称超紧致差分格式及其并行算法

考查了超紧致差分方法,并将其精度同传统差分格式和紧致差分格式做了比较,结果显示超紧致方法具有良好求解效率.用分块流水线方法设计了超紧致差分格式的并行算法,进行数值实验及并行性能分析.     

基于模拟有限差分的低渗透油藏非达西油水两相流动数值模拟

在模拟有限差分研究单相非线性流动基础上,进一步推广到低渗透油藏非达西油水两相流动数值模拟中,以拟线性流动模型对该方法的基本原理进行详细阐述,建立相应的数值计算格式,并采用IMPES方法对其两相流问题进行求解,通过数值算例验证方法的正确性和适用性.     

High Accuracy Split-Step Finite Difference Method for Schrödinger-KdV Equations

In this article, two split-step finite difference methods for Schrödinger-KdV equations are formulated and investigated. The main features of our methods are based on:(i) The applications of split-step technique for Schrödingerlike equation in time. (ii) The utilizations of high-order finite difference method for KdV-like equation in spatial discretization. (iii) Our methods are of spectral-like accuracy in space and can be realized by fast Fourier transform efficiently. Numerical experiments are conducted to illustrate the efficiency and accuracy of our numerical methods.     

JEMS- FDTD超大规模并行计算测试

介绍了JEMS- FDTD在大规模并行计算机上进行的并行性能测试,包括网格片大小对性能的影响、单节点MPI/OPENMP混合并行性能、多节点MPI/OPENMP混合并行性能、大规模并行性能等。同时,也给出了一个包含电大尺寸复杂、真实结构模型的算例,并对其进行了计算、分析。测试表明,JEMS- FDTD可高效使用数万个处理器核进行并行计算。大型算例测试表明：JEMS- FDTD可针对电大尺寸复杂、真实结构模型进行有效的计算、分析。     

2D NMR对刺五加种子中的一个三萜皂苷进行结构解析

通过质谱、核磁共振谱并结合文献对一个三萜皂苷hederagenin 3-O-β-D-glucuronopyranpside进行结构解析. 通过2D NMR（HMQC、HMBC）对其进行了NMR全归属.
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