激光微束诱发家蚕雄核发育实验

蚕茧生产上雄蚕比雌蚕体质强建、出丝率高,可以增加茧丝量25％以上。采用高、低温、CO_2、x射线等方法可以诱发孤雄生殖,这是实现专养雄蚕的途径之一。但至今国内外还未见有采用激光技术诱发雄核发育的报道,为此我们近几年采用激光微束开展了定位照射蚕卵,诱发雄核发育的实验。     

卫星通信地球站终端技术的发展

本文介绍了卫星通信地球站终端技术的发展过程,初步论述了新技术应用的环境,为今后研制卫星通信设备提供某些参考。     

星基增强系统接收机中的导航比特同步设计与性能仿真

星基增强系统(SBAS)中导航电文速率为500符号/秒,针对其弱信号时找导航比特边界难的特点,提出了基于最大似然算法的比特同步算法,给出了在SBAS接收机中比特同步的应用公式和实现方法,并进一步创新性地设计了包含有软判决和多次判决的比特同步综合流程;最后在多种导航比特分布的情形下,对最大似然比特同步算法进行了不同载噪比下的性能仿真,确认了此算法在接收信号很弱时仍然有效。     

低信噪比环境下短扩频码捕获性能的改善

介绍了低信噪比环境下基于FFT的扩频码捕获技术,提出了在相同累加段数情况下提高性能的方案。作为提高相干增益的两种方式,相干累加和非相干累加各有优缺点,在一定的数据长度内合理地设计累加方式对提高捕获性能大有帮助。基于两种累加方式的性能介绍了一种两路非相干积分的累加方式。对于GPS信号,在低信噪比的环境下的仿真证明,在一定长度下优化后的累加方式相比非相干累加和普通混合累加方式能够得到更好的捕获效果(更高的检测概率)。     

高雷诺数下非混相Rayleigh-Taylor不稳定性的格子Boltzmann方法模拟

本文采用相场格子Boltzmann方法研究了竖直微通道内中等Atwoods数流体的单模Rayleigh-Taylor不稳定性问题,系统分析了雷诺数对相界面动力学行为以及扰动在各发展阶段演化规律的影响.数值结果表明高雷诺数条件下,不稳定性界面扰动的增长经历了四个不同的发展阶段,包括线性增长阶段、饱和速度阶段、重加速阶段及混沌混合阶段.在线性增长阶段,我们计算获得的气泡与尖钉振幅符合线性稳定性理论,并且线性增长率随着雷诺数的增加而增大.在第二个阶段,我们观察到气泡与尖钉将以恒定的速度增长,获得的尖钉饱和速度略高于Goncharov经典势能模型的解析解[Phys.Rev.Lett.200288134502],这归因于系统中产生了多个尺度的旋涡,而涡之间的相互作用促进了尖钉的增长.随着横向速度和纵向速度的差异扩大,气泡和尖钉界面演化诱导产生的Kelvin–Helmholtz不稳定性逐渐增强,从而流体混合区域出现许多不同层次的涡结构,加速了气泡与尖钉振幅的演化速度,并在演化后期阶段,导致界面发生多层次卷起、剧烈变形、混沌破裂等行为,最终形成了非常复杂的拓扑结构.此外,我们还统计了演化后期气泡与尖钉的无量纲加速度,发现气泡和尖钉的振幅在后期呈现二次增长规律,其增长率系数分别为0.045与0.233.而在低雷诺条件下,重流体在不稳定性后期以尖钉的形式向下运动而轻流体以气泡的形式向上升起.在整个演化过程中,界面变得足够光滑,气泡与尖钉在后期的演化速度接近于常数,未观察到后期的重加速与混沌混合阶段.     

激光微束显微切割植物染色体的研究

激光微束是六十年代激光技术问世后在生物学和医学领域中出现的一项新技术。该技术利用激光方向性好、光色单一和亮度高等独一无二的特点,把激光束通过光路系统引入显微镜并聚焦成很小的光点对细胞或细胞器进行精细的细胞或亚细胞水平的显微外科术。染色体是细胞核里一种极重要的结构。每一种真核生物都有一定数目的染色体;每条染色体上都有排列次序一定的基因。任何染色体数目的变化和染色体上基因排列次序的变化,都会引起生物遗传性的变异。激光微束遗传操作真核生物染色体是激光生物学中重要和活跃的研究课题。Berns等以两栖类和哺乳动物细胞为材料进行了激光显微照射染色体及其子细胞遗传分析的大量研究。梁宏等用氩离子激光显微切割长鼻(鼠菐)培养细胞有丝分裂染色体或使受照染色体区域DNA失活都取得了成功。Monajembashi和Cremer建立了用激光微束显微切割人淋巴细胞染色体的技术。本文报道用激光微束切割高等植物染色体的实验结果,其目的是建立起对农作物染色体进行激光遗传操作的有效技术方法。     

强流金属离子束材料表面改性研究

综合评述了本课题组在金属离子注入钢强化机理、表面摩擦学、抗磨损特性、离子注入表面热化学效应、硅化物合成、表面抗氧化和抗腐蚀研究中所取得的新的实验结果． A review of our research work is given in this paper. It is about strengthening mechanism; surface trobology; resistance in wear, oxidation and corrosion; thermal atom chemistry in steel during ion implantation; silicides synthesis.     

Majorana stellar representation for mixed-spin (s, 1/2) systems

By describing the evolution of a quantum state with the trajectories of the Majorana stars on a Bloch sphere,Majorana’s stellar representation provides an intuitive geometric perspective to comprehend the quantum system with highdimensional Hilbert space.However,the representation of a two-spin coupling system on a Bloch sphere has not been solved satisfactorily yet.Here,a practical method is presented to resolve the problem for the mixed-spin(s,1/2)system and describe the entanglement of the system.The system can be decomposed into two spins:spin-(s+1/2)and spin-(s?1/2)at the coupling bases,which can be regarded as independent spins.Besides,any pure state may be written as a superposition of two orthonormal states with one spin-(s+1/2)state and the other spin-(s?1/2)state.Thus,the whole initial state can be regarded as a state of a pseudo spin-1/2.In this way,the mixed spin decomposes into three spins.Therefore,the state can be represented by(2s+1)+(2s?1)+1=4s+1 sets of stars on a Bloch sphere.Finally,some examples are given to show symmetric patterns on the Bloch sphere and unveil the properties of the high-spin system by analyzing the trajectories of the Majorana stars on the Bloch sphere.     

应用ICP-AES表征高剂量氧注入过程中的金属污染

研究了采用感应耦合等离子体-原子发射光谱技术表征高剂量氧注入单晶硅制备SIMOX-SOI材料过程中金属杂质污染的有效性.同时研究了采用强酸清洗、加SiO2膜覆盖等方法对降低污染程度的效果.利用ICP技术可以对大面积或整个硅片进行采样,检测结果是一种整体的平均效果.采用强流氧注入机进行高剂量氧注入,发现金属杂质污染元素主要是Al、Ar、Fe、Ni;注入后强酸清洗样品可有效降低Al污染;60nm厚的二氧化硅注入保护膜可阻挡一半的上述金属污染.     

纳米银胶的光化学制备及其共振散射光谱研究

采用紫外光化学法制备了银胶 ,它的最强共振散射峰在 470nm处 ,最大吸收峰为 412 2nm。在共振散射波长 470nm处 ,银浓度在 0 45 6～ 9 12 μg·mL-1范围内与所得银胶的共振散射光强度呈良好线性关系。首次采用光化学法合成了稳定的蓝色银胶 ,其最强共振散射峰位于 470nm ,在 397 4和 6 2 3 4nm处有两个较强的吸收峰。