不同释放高度的化学物质的电离层扰动特性

在电离层释放H₂O, CO₂, H₂和SF₆等中性气体能导致释放区域电子损耗, 形成明显的人工电离层洞, 是电离层人工变态的重要而有效的手段之一. 本文在改进电离层化学物质释放三维动力学模型的基础上, 对不同释放量级的H₂O 和SF₆在不同释放高度下产生的电离层洞形态结构及其时空演化规律进行了系统对比研究, 探讨了释放高度对化学物质释放电离层扰动效果、电离层洞形态及其动力学特性等的影响, 并对其成因进行了分析. 关键词： 化学物质释放 电离层扰动 人工电离层洞 三维动力学模型     

电离层中性气体释放的早期试验效应研究

在电离层释放电子吸附类中性气体能够引起电离层电子密度耗空,在释放之后快速形成"电离层洞";同时,由于释放气体的快速膨胀,挤压背景等离子体,在电离层洞的外边缘产生"壳状"电子密度增强结构,电离层洞和电子密度增强结构同时存在是释放早期试验效应的显著特征.本文研究了电离层中性气体释放的早期试验效应,建立了释放早期电子密度的时空演化物理模型,仿真了释放早期电子密度的时空演化过程,同时采用射线追踪方法研究了释放后10 s和120 s不同频率信号在扰动区的传播效应,并反演得到了电离层垂直探测电离图,反演结果与一次火箭喷焰的实际观测结果吻合较好,初步验证了本模型的正确性.     

基于化学物质释放的电离层闪烁抑制方法研究

中低纬地区经常发生的电离层闪烁,严重影响卫星链路的无线电信号传播过程,导致卫星通信导航信号质量下降,甚至中断.在电离层闪烁发生前的酝酿生成期,通过向电离层闪烁"种子因素"的等离子体泡内释放电子密度增强类化学物质,填充等离子体泡,改变等离子体环境特性,调控电离层动力学过程,能够降低电离层等离子体不稳定性增长率,进而抑制闪烁的发生.本文开展了基于化学物质释放的电离层闪烁抑制理论及方法研究,根据化学物质释放对电离层等离子体环境的影响,定量计算控制因素改变对不稳定性增长率的贡献,建立了基于电子密度增强类化学物质释放的电离层闪烁抑制物理模型,仿真了等离子体泡的填充过程及等离子体不稳定性增长率的演化过程.仿真结果表明该方法具有较好的闪烁抑制效果,为我国中低纬地区卫星信号电离层闪烁抑制研究奠定了理论基础.     

电离层钡云释放早期动力学行为的数值模拟

在中性钡云扩散动力学模型的基础上,考虑钡原子的氧化和电离损耗, 探讨了钡云释放早期(t≤ 100 s)的演化基本特征、钡云形态、亮度以及电子密度分布等问题. 得到了不同释放量(1, 10 kg)、不同释放高度(250, 300 km)和不同初始形状因子(1, 10) 条件下钡云释放早期动力学行为的数值模拟结果.     

钡和铯释放的电离层扰动效应对比

碱金属或碱土金属在电离层释放后,迅速在太阳辐射作用下发生光电离,产生正离子和电子,形成人工等离子体云团.本文基于三维双成分流体模型,考虑释放区域水平风场的影响,探讨了钡和铯在电离层释放后的时空演化规律,并对钡和铯的电离层扰动效应进行了对比.模拟结果表明,不考虑中性风场时,生成的等离子体云团逐渐沿磁场被拉伸成椭球形结构,同时,膨胀的等离子体云会推开背景氧离子,在释放中心形成氧离子密度空洞,并在两侧产生两个对称的密度尖峰;水平风场的存在会使得生成的离子云逆风侧的密度梯度变陡,释放物质对背景氧离子的扰动也更大;对比钡与铯的释放结果发现,由于铯的扩散系数较小,钡云的膨胀更为迅速,Ba+云团的覆盖区域更广;而由于光电离率较大,释放相同质量下铯的离子产率更高;此外,Cs+的扫雪机效应比Ba+扫雪机更强,氧离子密度空穴和凸起处的扰动也更大.     

人工电离层洞形态调制及其对短波传播的影响

本文在电离层中性气体点源扩散近似解的基础上,给出了多源释放动力学模型.分析了释放物质、释放高度、释放模式和释放量等因素对人工电离层洞形态调制的影响,并利用电离层短波三维数字射线追踪技术,对不同调制电离层洞的电波传播效应进行了数值模拟和分析. 关键词： 化学物质释放 人工电离层洞 形态调制 电波传播效应     

超声药物释放空化动力学行为研究

以直径1 μm的脂质体为空化研究对象,从修正的Rayleigh空化方程入手,研究机械系数(MI)对300 kHz和1 MHz超声作用时空化效应的影响。脂质体的药物释放以超声作用前后脂质体中钙黄绿素的荧光强度为量度。模拟结果表明:在微泡振荡过程中,由超声波驱动产生的负向最大泡壁运动速度促使微泡半径从最大快速减小接近于零,微泡积聚到最大能量。对于300 kHz和1 MHz的激励超声,存在一个拐点(MI)值,当MI小于接近0.4时,1 MHz微泡半径变化幅度强于300 kHz;当MI>0.4时,300 kHz微泡半径变化幅度强于1 MHz。这一结果预示在此范围内,300 kHz的药物释放效果好于1 MHz。本研究为超声空化效应研究及超声药物释放应用提供了理论依据。     

高功率微波在低电离层中的互作用效应分析

 高功率微波在低电离层中传输时会产生非线性效应。分析了低电离层中HPM的互作用效应，推导了HPM在低电离层中传输的互作用因子同初始场强和微波频率的关系，并对不同条件下振幅交调深度同两个脉冲的延迟时间之间的关系进行了理论研究与数值模拟。结果表明：改变脉冲的延迟时间，振幅交调深度的变化规律也随之改变；为了减少吸收衰减，低电离层中传输的HPM电波的干扰波电场初始振幅与特征等离子体电场振幅的比值应保持在10以下。     

高功率微波在低电离层中的互作用效应分析

高功率微波在低电离层中传输时会产生非线性效应。分析了低电离层中HPM的互作用效应,推导了HPM在低电离层中传输的互作用因子同初始场强和微波频率的关系,并对不同条件下振幅交调深度同两个脉冲的延迟时间之间的关系进行了理论研究与数值模拟。结果表明：改变脉冲的延迟时间,振幅交调深度的变化规律也随之改变;为了减少吸收衰减,低电离层中传输的HPM电波的干扰波电场初始振幅与特征等离子体电场振幅的比值应保持在10以下。     

电离层中释放六氟化硫效应的三维精细模拟研究

传统的六氟化硫电离层释放效应研究,一般建立的是点源释放模型,仿真结果精度有限.本文开展了电离层中释放六氟化硫的三维精细效应研究,在释放物扩散方程中加入了运载器飞行速度和姿态、释放物释放速度和流量、热层风场等参量对释放物扩散过程的影响;在等离子体扩散方程中考虑了地磁倾角和沿场扩散项对人工扰动结构等关键参数的影响,将二维等离子体扩散方程扩展到三维.同时,采用射线追踪方法,研究电离层人工扰动结构对短波传播路径的影响.本文的研究结果对研究电离层的动力学过程、电离层不均匀体的生成机制和演化规律有重要意义.     

Stability studies of alprazolam tablets: effects of chemical interactions with some excipients in pharmaceutical solid preparations

An HPLC method was developed to determine the stability of alprazolam (AL) as a pure drug and in monodrug pharmaceutical tablets. The main degradation product of AL tablets was isolated and fully characterized as triazolaminoquinoleine (TAQ). For a quantitative evaluation of the excipient effects in the pharmaceutical formulations, a 2^k fractionated factorial design was applied in the preparation of the different samples. The kinetic of degradation of AL in each formulation was followed by UV spectrophotometry. It was found that excipients like CMC and magnesium stearate favour degradation, while the rate of the reaction is decreased when lactose and starch were used as excipients. A mechanism for the interactions of AL with some excipients is postulated that explains the observed results. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

氧碘化学激光中的增益光导效应

发现和分析了氧碘化学激光中的增益光导效应。碘注入的不均匀等导致增益在该方向的不均匀。采用预混模型和Fabry Perot腔模型,推导了碘不均匀分布情况下的单重态氧的产额和激光束横向分布的解析表达式。计算结果表明,由于增益光导效应,引起激光横向分布的变化,可导致光束在碘注入方向的倾斜,以及输出功率的下降。     

A DFT‐GIAO and DFT‐NBO study of polar substituent effects on NMR 17O chemical shifts in some rigid polycyclic alkanes

¹⁷O NMR shieldings of 3‐substituted(X)bicyclo[1.1.1]pentan‐1‐ols ( 1 , Y = OH), 4‐substituted(X)bicyclo[2.2.2]octan‐1‐ols ( 2 , Y = OH), 4‐substituted(X)‐bicyclo[2.2.1]heptan‐1‐ols ( 3 , Y = OH), 4‐substituted(X)‐cuban‐1‐ols ( 4 , Y = OH) and exo‐ and endo‐ 6‐substituted(X)exo‐bicyclo[2.2.1]heptan‐2‐ols ( 5 and 6 , Y = OH, respectively), as well as their conjugate bases ( 1 – 6 , Y = O^?), for a set of substituents (X = H, NO₂, CN, NC, CF₃, COOH, F, Cl, OH, NH₂, CH₃, SiMe₃, Li, O^?, and NH) covering a wide range of electronic substituent effects were calculated using the DFT‐GIAO theoretical model at the B3LYP/6‐311 + G(2d, p) level of theory. By means of natural bond orbital (NBO) analysis various molecular parameters were obtained from the optimized geometries. Linear regression analysis was employed to explore the relationship between the calculated ¹⁷O SCS and polar field and group electronegativity substituent constants (σ_F and σ_χ, respectively) and also the NBO derived molecular parameters (oxygen natural charge, Q_n, occupation numbers of the oxygen lone pairs, n_o, and occupancy of the C? O antibonding orbital, σ*_CO(occup)). In the case of the alcohols ( 1 – 6 , Y = OH) the ¹⁷O SCS appear to be governed predominantly by the σ_χ effect of the substituent. Furthermore, the key determining NBO parameters appear to be n_o and σ*_CO(occup). Unlike the alcohols, the calculated ¹⁷O SCS of the conjugate bases ( 1 – 6 , Y = O^?), except for system 1 , do not respond systematically to the electronic effects of the substituents. An analysis of the SCS of 1 (Y = O^?) raises a significant conundrum with respect to their origin. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

Modeling NMR chemical shifts: a comparison of charge models for solid state effects on N chemical shift tensors

This paper presents results from applying different point charge models to take into account intermolecular interactions to model the solid state effects on the ¹⁵N NMR chemical shifts tensors. The DFT approach with the BLYP gradient corrected exchange correlation functional has been used because it can include electron correlation effects at a reasonable cost and is able to reproduce ¹⁵N NMR chemical shifts with reasonable accuracy. The results obtained with the point charge models are compared with the experimental data and with results obtained using the cluster model, which includes explicitly neighboring molecular fragments. The results show that the point charge models can take into account solid state effects at a cost much lower than the cluster methods.     

基于时序多光谱影像的干旱草原区开采扰动信息提取方法

露天开采会彻底改变原有土地利用景观格局，直接破坏当地生态环境，甚至会影响附近居民的生产和生活，因此越来越多的学者开始关注开采扰动。先前有关利用时序多光谱影像提取开采扰动的研究区集中于扰动形式单一的森林区。而我国露天煤矿大多集中于草原区，且我国东北部的草原矿区因其脆弱的生态环境以及其他多种扰动形式的存在，使得开采扰动识别更加困难。为明确我国东北部生态脆弱区草原露采场的开采扰动，以胜利矿区为例，利用1986年-2017年27期Landsat多光谱遥感影像，基于归一化植被指数NDVI（normalized difference vegetation index）的长时间序列轨迹变化特征（为了去除物候、云和阴影等对时序多光谱影像的影响，利用BISE-WT滤波器对原始NDVI时间序列进行滤波处理, 有效地去除时序NDVI数据中的噪声并同时保留有效信息），经过样本点训练，获得CV阈值（变异系数coefficient of variation）和Max阈值（植被阈值），构建CV-Max扰动识别模型，提取研究区的扰动分布。并利用植被阈值，分析NDVI时序轨迹，获得扰动年际信息，重构扰动历史地图；进而通过分析研究区典型地物的光谱特征，构建裸煤提取规则，以此来提取研究区的裸煤分布；最后通过构建裸煤及扰动区两者间的拓扑关系，进行空间拓扑叠置分析，从而获得开采扰动信息。经过精度验证，开采扰动的提取精度达到93.17%（Kappa系数=0.85），扰动年际信息提取精度达到83.35%（Kappa系数=0.81）。结果表明：在研究期间，空间上，开采扰动面积占研究区总面积的8.90%；时间上，开采扰动的发生集中于2000年-2009年，期间开采扰动像元占开采扰动总像元的76.70%；1988年-1998年矿区属于土地损毁初始期，2000年-2005年矿区属于土地损毁加速期，2006年-2009年矿区属于土地损毁高峰期，2010年-2017年开采扰动像元占比趋势比较平缓且持续处于较低水平，矿区土地损毁范围基本稳定。所提出的针对我国东北部生态脆弱性草原矿区，基于时序多光谱影像，利用植被指数NDVI和裸煤光谱特征提取开采扰动信息的方法是可行的，该研究结果可为干旱、半干旱草原露天矿区的可持续发展提供数据和理论方法支撑。     

光腔与扩压器化学反应流场优化数值模拟

氧碘化学激光器（COIL）在化学反应条件下,由于光腔及扩压器的气流通道内存在残余化学反应放热,从而导致热堵现象发生,影响了扩压器的正常启动及光腔内超声速流场的流动品质。采用数值模拟方法对COIL光腔与超声速扩压器流道内的化学反应流场进行研究,对超声速扩压器插入段的长度、楔形体的数量级扩散段长度对化学反应流场的影响进行研究。数值模拟结果表明：通过优化插入段及楔形体长度、取消扩压器侧壁的半楔形体,改善了因化学反应放热对光腔及扩压器流场造成的不利影响。优化后,光腔内的流动不再受气流分离产生的斜激波的影响,扩压器二喉道内的分离现象消失,扩压器壁面的分离区减小,出口流动更加均匀,热堵塞现象消失。化学反应条件下的气流总压损失比冷流时提高约15%,光腔与扩压器的总压恢复系数为0.426,进出口的静压比为3.75,比优化前提高了约25%。