自由落体实验的改进

针对教材中自由落体实验操作的不稳定性,改进了实验,增强了实验操作的稳定性,提高了实验的精确度,减少了实验次数,节省了时间,提高了课堂效率.     

有源消声耳罩控制器的实现

本文用传递函数描述了复合式有源消声耳罩的系统模型,确定了模拟式消声控制器的合理阶次,对于前馈控制器和反馈控制器,均比出了电路实现方案,最后,实际设计了复合式有源消声耳罩,并实测了控制器特性和消声效果,验证了本文提出了的控制器实现方法的有效性。     

光电信息工程专业建设的探索与实践

介绍了天津大学光电信息工程专业建设的改革与实践。构建了新的课程体系,强化了教材建设,改革了实验和实践教学环节,加强了师资队伍建设,提高了专业建设水平和人才培养质量。     

管内电缆导体应变对稳定性影响模拟研究

提出了应变对CICC导体稳定性作用的仿真设计思想,研究了应变对临界电流密度的影响,量化了应变作用,推导了导体设计的数学公式,建立了数值仿真设计模型,并进行了导体结构的模拟设计。将数值仿真设计与工程设计进行了比较,结果显示,采用数值仿真设计模型能有效减轻工程设计工作量,缩短设计周期。     

La/酸化膨润土吸附剂的表征与除磷性能

以酸化改性膨润土为载体,采用浸泡法制备了稀土La掺杂的La/酸化膨润土吸附剂.通过XRD和FTIR对其结构进行了表征,探讨了膨润土的改性机理,研究了该吸附剂对废水的除磷性能.结果表明：酸化过程洗掉了膨润土中的杂质和氧化铝,稀土镧的掺杂在膨润土层间及表面引入了一定数量的羟基化合物,改善了膨润土的层间结构并生成了新的La-O-Si键,实现了La与膨润土的复合,提高了膨润土的吸附性能.     

条纹管激光成像系统空间分辨力实验研究

简要分析了非扫描激光成像的技术优势,介绍了利用条纹管实现非扫描激光成像的工作原理,说明了图像空间分辨力与系统距离精度的对应关系。对影响图像空间分辨力的主要因素进行了理论分析,得到了系统总空间分辨力与各单元器件空间分辨力和放大倍率的对应关系,在此基础上,对现有条纹管成像系统进行了相应的计算,得到了空间分辨力的理论预期值;最后,提出了一种基于分辨力板成像的系统空间分辨力测试方法,设计了相应的验证实验,对实测图像进行了去噪处理和数据分析,得到了图像的衬比度传递函数(CTF)曲线,通过衬比度传递函数分析,计算出了成像系统的实际空间分辨力,并将实测的分辨力数据与理论值进行了对比分析。     

大尺寸球面数字刀口检测技术的研究

介绍了数字刀口检测原理,建立了检测装置,编制了运算软件,对φ125-150mm口径的球面镜进行检测,获得了面形分布。通过与干涉仪测量结果相比较,验证了数字刀口检测方法的可行性,为镜面误差的加工修正提供了依据。     

Cu-Fe-TiO2/膨润土复合光催化剂的表征及性能

以膨润土为载体,用溶胶-凝胶法制备了不同焙烧温度的Cu-Fe双金属掺杂的TiO2/膨润土复合光催化剂,采用XRD、TG-DSC和N2吸附技术对其结构进行了表征,通过光催化降解直接天蓝染料废水,考察了焙烧温度对催化剂光催化性能的影响.结果表明,当焙烧温度高于300℃时,催化剂中出现了锐钛矿型TiO2,掺杂的Cu2+、Fe3+可能进入了TiO2晶格取代了部分Ti4+,使其晶格产生了一定程度的畸变,形成了复合半导体,拓宽了TiO2的光谱响应范围,并且Cu2+、Fe3+掺杂的TiO2复合半导体进入了蒙脱石层间,与膨润土成功复合,增大了催化剂的比表面积并改善了催化剂的孔体积,提高了光催化剂活性和再生性.     

烟幕干扰的建模与仿真

阐述了舰用遮蔽式烟幕干扰的工作机理,对典型舰用遮蔽式烟幕干扰进行了数学模拟仿真,建立了舰艇、烟幕、导弹的数学模型,提出了干扰评估准则,给出了仿真流程图.并对多次仿真结果进行了统计分析,获得了烟幕弹战斗使用的一般规律.     

航天器谐波传动机构效率试验测控系统设计

介绍了谐波传动机构的原理和应用,针对工作于空间环境下的航天器谐波传动机构,设计了一套传动效率试验测控系统。叙述了整套测控系统的结构、原理,设计了一套谐波传动机构在空间环境下的效率试验方法。并针对传统试验装置的缺点和不足,在实现基本功能的基础上,采用了针对性的软件设计,设计了一套自动测试流程,提高了整套系统的自动化水平。同时,针对测试数据无规则跳变的问题,设计了数据筛选算法,提高了控制精度和试验的准确性。     

利用原子吸收光谱法分析盐胁迫对野生披碱草矿质元素吸收和积累的影响

应用原子吸收光谱法测定了两份耐盐性不同的野生披碱草种质材料在不同盐浓度胁迫条件下根组织和叶组织中的大量元素(Na,K,Ca,Mg)和微量元素(Cu,Fe,Mn,Zn)含量,并对野生披碱草种质材料矿质元素吸收和积累的选择性与耐盐性的关系进行了分析,结果表明：随着盐胁迫浓度的升高,野生披碱草种质材料叶和根组织中Na含量不断增加,耐盐材料HS叶组织中的Na含量显著低于敏盐材料LS(P<0.05);而K和Ca含量呈下降的趋势,在高浓度盐胁迫下,耐盐材料HS中两种元素的含量显著高于敏盐材料LS(P<0.05);微量元素Fe和Zn在野生披碱草材料根、叶组织中的含量升高,Cu在根组织中的含量没有变化,但是在叶组织中升高,而Mn在根、叶组织中的含量都呈下降的趋势,耐盐材料HS叶组织和根组织中Zn和Fe含量低于敏盐材料LS,Mn含量显著高于敏盐材料LS(P<0.05)。     

转小鼠金属硫蛋白(MT)基因烟草不同器官中金属离子铅和锌的分布

转金属硫蛋白(MT)基因植物具有清除重金属污染的能力,但是金属离子在植物体内的分布研究较少。文章以多代培育纯合的转MT烟草为材料,研究了转MT基因烟草积累铅和锌以及铅和锌在不同器官的分布情况。结果表明转基因植株的老叶、茎部和根部铅和锌积累量显著高于普通烟草植株,整株的铅和锌含量分别提高了21.8%和27.2%。铅和锌在植物体内的分布也发生了变化,转基因植株老叶和根中的铅含量分别高出普通烟草同位置的30.2%和47.8%,锌在转基因植株老叶、茎和根中的含量分别高出普通烟草同位置的44.7%,29.2%和21.6%,说明铅更容易在转基因植株老叶和根中积累,而锌更容易在转基因植株的老叶和茎中积累。     

物理实验线上线下混合式课程思政的探索

课程思政是目前高等学校教学改革的首要工作,我们开展了物理实验线上线下混合式课程思政的探索,在大学物理实验慕课构建立体多元的课程思政平台,在线上线下、课内课外开展课程思政建设.紧密结合物理实验教学内容和学生特点,挖掘工大元素、中国元素和物理学史元素.讲好工大故事,厚植爱校情怀,增强成才信心.讲好中国故事,厚植爱国情怀,坚...     

石墨狭缝中甲烷吸附的分子动力学模拟

用分子动力学模拟研究石墨狭缝中甲烷的吸附,考察狭缝宽度和温度对甲烷吸附的影响.模拟发现甲烷在石墨狭缝中出现分层现象,吸附层中甲烷具有类液特征,第一吸附层内甲烷中总有两个氢原子的连线与另外两个氢原子的连线分别位于平行于狭缝壁的两个平面内,游离层中甲烷呈现气体的特征;碳原子间的平均作用势说明吸附层中甲烷分子间结合能力大于游离层,吸附态是甲烷在石墨狭缝中的主要赋存形式之一;伦敦力以及由吸附层净电荷产生的电场力是甲烷吸附和分层的主要原因;甲烷的吸附量随狭缝宽度增大或温度升高而减少,当狭缝宽度小于16.46Å时,甲烷仅以吸附形态存在.甲烷在第一吸附层中的扩散能力最弱、游离层中最强,甲烷扩散系数随狭缝宽度的增大或温度的升高而增大.     

降雨对无线激光通信的影响

通过激光信号在雨介质中传输的实验发现,在大雨环境下,激光信号透射率要比在小雨或微雨的情况下大。这说明光信号在小雨时衰减较大,在大雨时衰减较小。这一现象与人们通常所认为的有所不同。针对降雨对激光信号的影响,根据Mie散射理论和Weibull雨滴尺寸分布模型,分析了不同尺寸的粒子对光的散射作用以及对衰减效率因子的影响,推导出单球粒子对光波的衰减公式,得到了衰减与降雨率的确定关系。通过数值计算发现,与小粒子相比大粒子的前向散射光强更大且更加集中;激光信号在雨介质中传输时,衰减系数在小雨时较大,中雨、大雨时较小,暴雨时不断增大。这一结果与实际情况较吻合,为激光在通信系统中的应用提供了一定的理论依据。     

动力学阿尔文波及其在太阳和空间等离子体中的应用(英文)

动力学阿尔文波是短波长的色散阿尔文波,其色散主要是由于垂直波长接近离子回旋半径或电子惯性长度等微观粒子动力学特征尺度而引起的。在频率远低于离子回旋频率的低频条件下,其平行波长通常仍然远大于离子惯性长度,这导致动力学阿尔文波在电磁偏振和传播方向上呈现显著各向异性的重要特性,并因此使其在磁等离子体的粒子能化现象和结构丝化现象中起重要作用。动力学阿尔文波早期于1970年代由Chen和Hasegawa研究聚变等离子体加热问题时首先提出。随后,在1980年代受到空间等离子体、特别是电离层-磁层耦合与极光现象研究的广泛关注。进入1990年代后,由于在空间卫星探测技术和地面等离子体实验技术的不断发展,特别是一些高分辨空间等离子体探测仪器和地面大型等离子体实验设备投入工作以来,在动力学阿尔文波的实验研究上取得了一系列突破性的重要进展。这不仅导致对动力学阿尔文波在磁等离子体动力学现象中重要作用的重新估价和正视,并再次激发了对动力学阿尔文波理论及其在实验室、空间和天体环境下各类等离子体活动现象中应用研究的广泛兴趣。自1990年代中期以来,我们在中国科学院紫金山天文台的研究小组一直致力于动力学阿尔文波及其在太阳和空间等离子体粒子能化现象中应用的研究。这篇综述性报告主要介绍了有关动力学阿尔文波非线性孤波理论及其在空间和太阳等离子体粒子能化现象中应用的研究进展,也是我们这十几年来在这一领域研究工作的一个总结。报告的第0章简要介绍动力学阿尔文波的一些主要特征及其在磁等离子体动力学现象中的重要作用。然后,在第1章中利用等离子体的双流体方程、结合有关的实验观测,系统介绍了动力学阿尔文波的色散、传播、偏振等基本特性和在一维孤波与二维涡旋等非线性结构理论方面的研究进展。接下来的第2、3、4章将聚焦在动力学阿尔文波的耗散机制及其在太阳和空间等离子体粒子能化现象中的应用研究上,分别包括:动力学阿尔文孤波的耗散结构及其在极光高能电子加速现象中的应用(第2章);动力学阿尔文孤波中重离子的各向异性能化机制及其在延伸日冕中少量重离子反常加热现象中的应用(第3章);以及动力学阿尔文波的反常耗散机制及其在日冕磁等离子体结构非均匀加热现象中的应用(第4章)。最后的第5章是一个简要的总结和几点进一步发展的展望。     

ICP-AES测定云南楚雄糖尿病患者发样微量元素的研究

探讨微量元素与糖尿病间的关联性及临床意义。采用ICP-AES等离子体发射光谱仪测定了楚雄地区糖尿病患者人发中11种元素,采用2,3-二氨基萘荧光法测定发样中的硒元素。选取糖尿病患者120例,对照组35例。糖尿病组发样中常量元素Ca、Mg低于对照组,P高于对照组;除Cd、Cr、Fe外,微量元素Zn、Se、Ni、Mn、Cu等5种元素低于对照组,并有显著差异(P0.01)。糖尿病组间性别比较数据显示男性除发Ni、Mn、P外,其余元素含量均低于女性,其中发锌远低于女性。3个不同年龄段糖尿病人群的微量元素含量变化显示Fe、P2种元素随年龄增加含量增高;Mg、Cd2种元素随年龄增加含量减少;其余各元素变化情况为Fe、P元素在老年组中较高,Cu、Cd、Mg较低;Mn、Cr、Cu元素含量在中年组中较高,而Zn、Se略低;Zn、Se在青年组较高,而Mn、Cr低。城市人群发中Zn、Cd、Cu、Mg、Ca含量比农村人群高;Se元素含量二者间差别也不大,其余元素含量均低于农村人群。楚雄地区糖尿病患者发中Zn、Se、Mg、Mn4种元素水平低,楚雄地区糖尿病患者致病原因可能与地区属低Se水平和患者体内硒水平低有关。     

Sex differences in human cardiovascular responses to external excitation

Summary The purpose of this study was to investigate the sex particularities in human cardiovascular responses to different external influences using the traditional physiological approach and non-traditional methods of dynamical systems theory. Measurements were taken in 21 healthy women and 15 men exposed to noise stress, passive coping, and in 35 women and 25 men exposed to double mental arithmetic stress, active coping. Results showed that, firstly, cardiovascular reactivity in men and women was determined by the type of stress. Thus, in a majority of humans heart rate did not change during noise but increased during mental stress, blood pressure decreased during noise but increased during mental stress. Secondly, results demonstrated the significant sex differences in the basal and stress cardiovascular activity. So, the women showing the greater basal and stress heart rate displayed the hypotensive responses to passive coping more often and the hypertensive responses to active coping less often than men. Thirdly, the changes in normalized entropy of the electrocardiogram signal, reflecting the changes in heart physiological variability, also depended on the sex of subjects and the nature of stress. During noise normalized entropy increased in a majority of women but decreased in a majority of men. Mental stress caused both decreases and increases in normalized entropy in men and women. But the increases in normalized entropy during stress and especially during recovery were greater in women than in men. Normalized entropy was demonstrated to be a more sensitive marker of sex and individual differences in cardiovascular responses to stress than heart rate and blood pressure. Results suggest that the lower blood pressure reactions and the greater increases in normalized entropy,i.e. in physiological heart variability, may partly result in higher cardiovascular stress resistance in women relative to men. Paper presented at the International Workshop ?Fluctuations in Physics and Biology: Stochastic Resonance, Signal Processing and Related Phenomena?, Elba, 5–10 June 1994.     

‘Phase transitions’ in bacteria – From structural transitions in free living bacteria to phenotypic transitions in bacteria within biofilms

Phase transitions are common in inanimate systems and have been studied extensively in natural sciences. Less explored are the rich transitions that take place at the micro- and nano-scales in biological systems. In conventional phase transitions, large-scale properties of the media change discontinuously in response to continuous changes in external conditions. Such changes play a significant role in the dynamic behaviours of organisms. In this review, we focus on some transitions in both free-living and biofilms of bacteria. Particular attention is paid to the transitions in the flagellar motors and filaments of free-living bacteria, in cellular gene expression during the biofilm growth, in the biofilm morphology transitions during biofilm expansion, and in the cell motion pattern transitions during the biofilm formation. We analyse the dynamic characteristics and biophysical mechanisms of these phase transition phenomena and point out the parallels between these transitions and conventional phase transitions. We also discuss the applications of some theoretical and numerical methods, established for conventional phase transitions in inanimate systems, in bacterial biofilms.     

Seasonal variations of cytosolic antioxidant enzyme activities in the liver and white muscle of thinlip gray mullet (Liza ramada Risso) from the Adriatic Sea

The activity of cytosolic antioxidative defence enzymes in the liver and white muscle of thinlip gray mullet (Liza ramada Risso) were compared in winter and spring in the Adriatic Sea. Activity of antioxidative enzymes is functionally organized due to metabolic demands: analyses of variance and correlation analysis revealed tissue- and seasonal- specific organization of antioxidative enzymes. In winter GST activity increased in both tissues compared with spring. At the same time decreased GSH-Px and GR activities were observed and this effect was more pronounced in liver then in white muscle. From correlation analyses it is concluded that the antioxidative components correlate, but the composition of the antioxidative defence system is different in respect to season and tissue. This means that the antioxidative defence system reorganizes its structure due to oxidative demands and to protect the tissues against reactive oxygen species and to establish homeostasis. Discriminant analyses separated groups according to the complete organization of individual components of the system very well and identified individual components (CAT, GST and GR) which contribute most to the differences. Statistical differences were observed between enzyme activities in tissues (liver and muscle) in both winter and spring, and between seasons (winter and spring) for liver tissue only. Since environmental parameters, such as temperature and oxygen concentration in the sea differ with season, we conclude that in this species the tissues examined expressed their antioxidative defence systems in different ways in respect of external/environmental conditions. We propose that tissue- and seasonal- specific levels of antioxidant enzyme activities should be considered in the interpretation of data from future biomonitoring field studies, especially in relation to low temperature.