Kiselev黑洞的热力学性质和物质吸积特性

本文考虑带有黑洞视界和宇宙视界的Kiselev时空.研究以黑洞视界和宇宙视界为边界的系统的热力学性质.统一地给出了两个系统的热力学第一定律;在黑洞视界半径远小于宇宙视界半径的情况下,近似地计算了通过宇宙视界和黑洞视界的热能.然后,探讨Kiselev时空的物质吸积特性.在吸积能量密度正比于背景能量密度的条件下给出黑洞的吸积率,讨论了黑洞吸积率与暗能量态方程参数的关系.     

球对称动态黑洞视界附近的瞬时辐射能通量及瞬时辐射功率

采用黑洞的薄膜模型和局域热平衡的假定,研究球对称动态黑洞视界附近的瞬时辐射能通量和瞬时辐射功率,得到了当截断距离η取定后,Vaidya黑洞视界附近标量场的瞬时辐射能通量与黑洞的质量和视界变化率有关,其瞬时辐射功率仅与黑洞的视界变化率有关.Vaidya-Bonner黑洞的瞬时辐射能通量和瞬时辐射功率与黑洞的质量、电荷和视界变化率有关.表明黑洞周围的引力场、电磁场以及视界的变化均对黑洞的热辐射产生影响.     

Schwarzchild-de Sitter 黑洞的热力学性质

在考虑黑洞视界与宇宙视界具有关联性的基础上,证明de Sitter时空的热力学熵为黑洞视界热力学熵与宇宙视界热力学熵之和.给出了考虑两视界具有关联性后的de Sitter时空的热力学特性.研究表明,de Sitter时空的能量上限为纯de Sitter时空能量,deSitter时空的热容量是负的,de Sitter时空一般是量子力学不稳定的.     

Kerr-NUT黑洞的表面几何

本文给出了Kerr-NUT黑洞视界高斯曲率的解析表达式,分析了NUT参数对视界的赤道周长和极向周长的影响,研究了将其视界嵌入欧几里得空间的问题。结果表明这种黑洞的视界具有其它黑洞所没有的几何性质。 关键词：     

Vaidya-Bonner-de Sitter时空中荷电Dirac粒子的Hawking辐射

在Vaidya-Bonner-de Siter时空中，准确地给出了黑洞内外视界及宇宙视界的位置，研究了该时空中黑洞外视界和宇宙视界附近荷电Dirac粒子的Hawking辐射，确定三个视界面中任何两个都不可能重合． 关键词：     

Gibbons-Maeda dilaton黑洞的全息熵

依据全息原理,通过计算Gibbons-Maeda dilaton黑洞事件视界上量子场的统计熵,得到了该黑洞的全息熵和Bekenstein-Hawking熵.计算中利用非对易量子场论,克服了普通量子场论中态密度在视界上的发散困难,避免了黑洞熵热气体方法中紫外截断的引入.用留数定理克服了计算中的积分困难,所得的结果定量成立.研究表明,黑洞熵可以视为其视界上量子场的熵;通过计算视界上量子态的统计熵可以得到黑洞熵,计算中可以且应该避免视界外量子态的影响. 关键词： 黑洞熵 全息原理 事件视界 非对易量子场论     

四维静态黎曼时空中的Hawking辐射

本文论证了四维静态黎曼时空中的视界普遍会产生Hawking辐射,辐射温度正比于视界的表面重力k。并把这一工作推广到电磁场存在的情况,指出影响Hawking辐射谱的静电势既可起源于视界内部的电荷,也可起源于视界外部的电荷。上述工作统一了史瓦西黑洞、Reissner-Nordstrm黑洞、Schwarzschild-deSitter宇宙的Hawking辐射和匀加速系的Rindler辐射。指出在Rindler辐射的问题上等效原理依然成立,Rindler辐射确实来源于该参考系的视界,Hawking辐射与时空的曲率 关键词：     

直线加速运动动态黑洞的熵

选取超前爱丁顿坐标,采用薄膜brickwall模型,计算Kinnersley度规表述的直线加速运动动态黑洞的熵.通过此方法,可以给出视界面上每一点的温度和熵密度.这一结果表明,熵与视界面积成正比的结论,不仅适用于整个视界,也适用于视界面上的局部;不仅适用于稳态黑洞,也适用于动态黑洞.在薄膜趋于视界面时,其厚度也趋于零,薄膜本身成为视界面,黑洞熵就是视界面上量子态的熵 关键词： 熵 加速黑洞 薄膜brickwall模型     

一般球对称带电蒸发黑洞的温度

从视界附近的KleinGordon方程出发,准确地定出了一般球对称带电蒸发黑洞的Hawking温度和辐射谱,同时计算出事件视界方程.所得结果与用零曲面方程得到的结果一致 关键词： 蒸发黑洞 视界 辐射     

Vaidya-Bonner黑洞的熵

从零曲面方程出发,得到了VaidyaBonner黑洞的视界;利用KleinGordon方程和薄膜BrickWall模型,并采用WKB近似方法,求出了VaidyaBonner黑洞的熵,所得的熵正好与该黑洞的视界面积成正比. 关键词： 黑洞 熵 薄膜Brick-Wall模型 视界     

Determination of avocado and mango fruit properties by ultrasonic technique

A nondestructive ultrasonic measurement system was developed for the assessment of some transmission parameters which might have quantitative relations with the maturity, firmness and other quality-related properties of avocado and mango fruits. The system utilizes a set of low-frequency probes arranged to measure the ultrasonic signal transmitted and received over a short distance across the peel. The attenuation of the ultrasonic waves, transmitted through the peel and the attached fruit tissue, changes as a result of the progressive ripening and softening of the fruit during the fruiting season and in the course of storage. The present study quantitatively addressed the linkage between the ultrasonic attenuation and the physiological parameters of the flesh of the fruits. Results were obtained in the time and frequency domain, and the data set was analyzed statistically to identify the relations between the major physiological indices and the ultrasonic parameters. Quantitative relations were developed to describe the linkage between ultrasonic parameters and the maturity, firmness and other quality-related properties in mango and avocado fruits.     

A direct method for acoustic impedance measurement based on the measurement of electrical impedance of acoustic transmitter

A simple and straight forward method for acoustic impedance measurement is presented and evaluated. In this method a speaker is used as the signal source. The relationship between the electrical impedance of the speaker and its acoustical load is developed and studied. It is shown that the electrical current and voltage of the speaker relate to the acoustical pressure and volume velocity. The mechanical and acoustical impedances are therefore easily derived by measuring the electrical current and voltage of the circuit. The proposed method yield itself to the automatic computer measurement and can be used for the field and in situ measurements.Comparison of the measurement data with those from other methods proves the applicability and accuracy of the proposed method.     

基于自适应加窗spline曲线拟合的拉曼光谱去基线方法

拉曼光谱是一种无损快速检测技术,可以提供材料的定性和定量信息,因而在医药、化工等诸多领域得到了广泛的应用。但是,由于样品荧光背景噪声的影响,造成拉曼光谱信号出现基线漂移现象,这给拉曼光谱的特征峰识别和拉曼成像带来十分严重的影响。目前,改进实验方法和数值处理是解决该问题的两种重要手段。改进实验方法上,有偏振调制法和高频调制法等,但存在实验设备复杂,检测技术难度大等缺点;数值处理上,有多项式拟合和小波变换等,但容易出现欠拟合和过拟合等现象。本文在不改换高精密设备的前提下,针对传统基线校正的方法进行了改进,提出一种基于自适应加窗spline曲线拟合的拉曼光谱去基线方法。首先,基于谱峰识别算法和初始搜索步长求得谷值的最优搜索间距,并利用谱谷识别算法完成谷值曲线的拟合;其次,利用最优搜索间距和谱峰识别算法,求得谷值曲线峰值位置,并在该位置处对称添加自适应矩形窗函数去除峰值,重新划分整个区间,拟合谷值曲线;再次,逐点比较拟合曲线与原拉曼光谱信号,取较小值,拟合曲线;最后,重复加窗去除峰值操作,直至自适应窗函数宽度低于阈值,完成拉曼光谱信号的基线拟合。在实验中,选用乙酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate, PMMA)作为实验样品,利用该方法对其拉曼光谱信号进行了基线校正,观察并比较该方法和传统方法的校正结果。实验结果表明,该方法能够有效地消除拉曼光谱信号的基线漂移,较好的保留一些较弱的拉曼特征峰,且不易出现欠拟合和过拟合的现象,获得了良好的基线校正效果,为进一步分析光谱数据和实现拉曼成像提供准确可靠的信息。     

Energy loss and plasmon excitation during electron emission in the proximity of a solid surface

We study the interaction with bulk and surface modes of electrons emitted in the proximity of a solid surface. We analyze the modifications in the energy loss, and in bulk and surface plasmon excitations, taking into account the effects due to the sudden creation of the electron and residual atomic hole, and the finite distance to the surface. The process is described using the dielectric function formulation and the specular reflection model. We derive expressions for the electrostatic potential in the medium and in vacuum, which include all the terms due to bulk and surface modes. The effect of each term in the energy loss rate and in the average number of plasmon excitations is discussed. The results illustrate in detail the different spatial dependences of the electron and ion interactions with the bulk and surface perturbations, through the relevant range of distances for studies of electron emission in the proximity of solid surfaces.     

星载激光雷达云和气溶胶分类反演算法研究

激光探测对于获取云和气溶胶的垂直廓线,研究大气中云和气溶胶的垂直分布特征以及对全球气候变化的影响意义重大。而星载大气激光雷达云气溶胶分类算法的研究,对于激光雷达数据的参数反演及应用极为重要。针对激光条件下探测的云和气溶胶特有的光学信息和空间分布,结合概率统计与机器学习算法,提出了一种对于云/气溶胶、云相态及气溶胶子类型识别的分类算法,实现了星载激光雷达的大气特征层快速、有效分类。算法采用中国地区2016年CALIOP的观测数据作为样本数据,主要由三部分组成：（1）基于激光探测的云和气溶胶层不同的光学特性以及地理空间分布特征,分别构建了云和气溶胶的γ₅₃₂,χ,δ,Z和lat的五维概率密度函数,以此为基础构建云气溶胶的分类置信函数,并基于此实现了云和气溶胶类型的反演;（2）选取支持向量机(SVM)作为随机朝向冰晶粒子(ROI)和水云分类的算法模型基础,结合云层的γ₅₃₂,χ,δ Z和云顶温度T的概率密度函数构建ROI,水平朝向冰晶粒子(HOI)和水云的分类置信函数以修正SVM误分的特征层以及筛选出水云中少部分的HOI冰云,获得云相态的分类结果;（3）以各气溶胶子类型的光学以及空间分布特性为基础,采用决策树策略的气溶胶子类型识别算法实现了对气溶胶子类型的区分,完成气溶胶子类型的识别。利用现有CALIOP观测结果作为样本数据构建分类数据库,避免了对于地面以及航测数据的依赖,而机器学习则大大简化了算法的实现过程,使得云气溶胶分类更加高效。算法结果与正交极化云气溶胶激光雷达垂直特征层分布数据(CALIPSO VFM)产品对比分析：云层有98.51%一致性,气溶胶有88.43%的一致性,且白天比夜间一致性高。对于云相态分类,可以有效区分出水云和冰云,其中二者水云一致性高达93.44%。在气溶胶子类型反演结果中,可以准确识别出大多数气溶胶特征层子类型。霾、沙尘以及晴空三种典型情况下的反演结果均与CALIOP VFM产品数据具有较好的一致性。其中,霾天的大部分煤烟型以及污染型（污染沙尘以及污染大陆）气溶胶反演结果与VFM具有较好的一致性。沙尘天也能够获得较好的沙尘以及污染沙尘的结果。晴空为数不多的气溶胶层也取得了较为一致的结果。对于实现的星载大气激光雷达特征层分类算法,针对CALIOP激光测量的云气溶胶层的分类进行了重要的改进,在保证一定精度的基础上,简化了算法,提高了数据处理的效率,在下一步工作中,将分别构建不同时段和季节的分类模型以及提高两种不同偏振特性的冰云和气溶胶子类型的分类精度。     

近红外光谱通用模型在农产品及食品检测中的研究进展

我国人口基数大,农产品和食品的需求量多。农产品和食品的质量与安全与人们的日常生活息息相关。如何实现使用无损、快速、环境友好型、高通量的检测方法对农产品和食品的品质进行检测,是当代社会的发展需要。传统的检测分析方法存在着耗时耗力、检测的样品不能再次出售、产生次品漏检的现象等缺点。近红外光谱分析技术作为一种快速无损的检测手段,逐渐被一些学者以及相关行业人员所重视。然而,近红外光谱分析方法大多数只针对于单一物料建立数学模型。对于数量庞大且种类众多的农产品和食品而言,如不同地域、不同年份、不同温度、不同加工方法、不同成分组成甚至是不同品种,这种相对传统的近红外分析方法无疑会增加建模的工作量。随着计算机技术、光谱仪硬件、化学计量学以及互联网技术的发展,相关学者已经开始着手于近红外光谱通用模型的研究与开发来解决这一问题,即建立一个近红外通用模型,能够对多种物料的同一指标或多种指标进行检测。相比于传统的近红外光谱模型,通用模型具有建模成本低、工作量小等优点,特别使近红外光谱技术在农产品和食品领域中应用以及推广方面具有重要的意义。针对近红外光谱通用模型在农产品和食品检测中的研究进行综述,通过比较传统模...     

垂直振动床中的能量传递与耗散

本文采用数值方法分析了一维垂直振动床内颗粒动能/温度、能量耗散以及体积分数的分布规律.离散元模拟结果表明:当床底做低频、小振幅振动时,床层内颗粒整体随床底上下运动,沿床高方向颗粒动能逐渐增加;对于高频振动,床层内的颗粒做无规则的运动,沿床高方向颗粒动能逐渐降低.在不同振动频率(高频、低频)下体积分数、能量耗散也表现出不同的分布规律.将离散元模拟结果与动力学理论计算值对比,当系统做高频振动时,两模型所得结果基本吻合;而对于低频、小振幅振动,所得结果存在较大差异.由于低频、小振幅振动时床内颗粒并非做无规则运动,动力学理论的适用性需进一步完善.     

Mechanism of microweld formation and breakage during Cu-Cu wire bonding investigated by molecular dynamics simulation

Currently,wire bonding is the most popular first-level interconnection technology used between the die and package terminals,but even with its long-term and excessive usage,the mechanism of wire bonding has not been completely evaluated.Therefore,fundamental research is still needed.In this study,the mechanism of microweld formation and breakage during Cu-Cu wire bonding was investigated by using molecular dynamics simulation.The contact model for the nanoindentation process between the wire and substrate was developed to simulate the contact process of the Cu wire and Cu substrate.Elastic contact and plastic instability were investigated through the loading and unloading processes.Moreover,the evolution of the indentation morphology and distributions of the atomic stress were also investigated.It was shown that the loading and unloading curves do not coincide,and the unloading curve exhibited hysteresis.For the substrate,in the loading process,the main force changed from attractive to repulsive.The maximum von Mises stress increased and shifted from the center toward the edge of the contact area.During the unloading process,the main force changed from repulsive to attractive.The Mises stress reduced first and then increased.Stress concentration occurs around dislocations in the middle area of the Cu wire.     

传声器次声段灵敏度校准的误差机理研究*

次声波广泛存在于自然界与人类活动中,由于次声波具有穿透能力强、衰减小等特点,隔离和消除十分困难,对次声的监测防护与利用成为人们关注的焦点。次声波的定量研究依托传声器的测量实现,对传声器的灵敏度原级校准是保证测量精度的前提。该文基于活塞发生器校准原理下的压力泄漏与热传导耦合衰减模型,在COMSOL多物理场仿真软件中对校准腔和传声器后腔内的声场特征进行了数值仿真。创新性地提出了模型比较法,准确量化了次声段校准核心的泄漏、热传导独立与耦合修正量,验证并揭示了声压泄漏与热传导损失的幅值与相位变化机理。进一步地对传声器的次声段灵敏度校准过程进行了联合数值模拟,仿真结果表明,内外均压校准声场下传声器灵敏度的幅相频响应存在明显差异,但与校准腔内的泄漏与热传导效应无关。基于搭建的活塞发生器原级校准平台对传声器系统进行了原级校准,通过实验手段初步揭示了内外均压校准机制下传声器幅值灵敏度与相位灵敏度的显著差异。     

洱海上覆水DOM荧光特征及对富营养化的指示意义

湖泊溶解性有机物（DOM）组成特征对水质具有重要的影响,研究上覆水DOM组成特征对指示湖泊富营养化现状具有重要意义。采用荧光光谱区域体积积分分析法（FRI）定量分析洱海上覆水DOM组分时空变化,以及DOM组分与水质因子间的关系,对比分析不同来源入湖水体、不同富营养化程度高原湖泊上覆水DOM组分荧光特征。结果表明,洱海上覆水体DOM主要以类腐殖酸为主,其次为类富里酸,洱海DOM总量及类腐殖酸组分中部较高,色氨酸和络氨酸等类蛋白质DOM南部较高,类富里酸DOM北部较高。藻华易发期（10月）类蛋白质和类富里酸DOM较低,类腐殖酸DOM显著增加,DOM生物源降低,DOM生物活性降低。洱海沉积物内源释放和入湖河流主要影响上覆水中类腐殖酸DOM,湿沉降主要增加类蛋白质DOM。在湖泊贫营养阶段类富里酸DOM对水质影响较大,在富营养阶段类腐殖酸DOM对水质影响较大。随着湖泊富营养化程度的加剧,上覆水类蛋白质和类富里酸DOM所占比例呈下降趋势,微生物降解产物和类腐殖酸DOM所占比例呈增加趋势。DOM荧光组分占比变化对湖泊富营养化具有指示作用。