大口径光束波前采样器(孔栅)的研制

应用平面波角谱理论，分析了采样器对光波场采样和分光的基本原理以及对空间采样频率的选择规则，描述了实际研制的大口径采样器的结构设计，并通过数值方法和高能激光大气传输实验研究了高能激光经采样器前／后的远场光斑分布关系。结果表明：利用光束波前采样器能高保真地实现对高能激光束的分光。     

Effects of Relative Orientation of Molecules on Electron Transport in Molecular Devices

Effects of relative orientation of the molecules on electron transport in molecular devices are studied by the non-equilibrium Green function method based on density functional theory. In particular, two molecular devices with planar Au7 and Ag3 clusters sandwiched between the Al（100） electrodes axe studied. In each device, two typical configurations with the clusters parallel and vertical to the electrodes are considered. It is found that the relative orientation affects the transport properties of these two devices completely differently. In the Al（100）- Au7-Al（100） device, the conductance and the current of the parallel configuration are much larger than those in the vertical configuration, while in the Al（100）-Ag3-Al（100） device, an opposite conclusion is obtained.     

Frequency Selectivity Behaviour in the Auditory Midbrain： Implications of Model Study

By numerical simulations on frequency dependence of the spiking threshold, i.e. on the critical amplitude of periodic stimulus, for a neuron to fire, we find that bushy cells in the cochlear nuclear exhibit frequency selec- tivity behaviour. However, the selective frequency band of a bushy cell is far away from that of the preferred spectral range in human and mammal auditory perception. The mechanism underlying this neural activity is also discussed. Further studies show that the ion channel densities have little impact on the selective frequency band of bushy cells. These findings suggest that the neuronal behaviour of frequency selectivity in bushy cells at both the single cell and population levels may be not functionally relevant to frequency discrimination. Our results may reveal a neural hint to the reconsideration on the busily cell functional role in auditory information processing of sound frequency.     

基于SPR光谱分析的液体折射率测量研究

文章从电磁场理论和射线理论的角度,详细讨论了光纤表面等离子体波传感器工作原理,分析了表面等离子体共振(SPR)光谱共振波长与液体介质折射率之间的对应关系。采用相关光谱检测技术,获得八种不同类型分析醇所对应的SPR光谱曲线族,其共振波长随液体折射率的增大而逐渐向长波长方向偏移。通过对乙醇与乙二醇混合液体所对应的共振光谱分析,实现对两者配比浓度的测定。整个传感系统结构简单,测量光路部分实现全光纤化,不仅能够对目标测量介质的实时、快速、精确测量,还可用于特殊测量场合,实现远程遥测功能。     

液体薄层中的超声空化*

液体薄层中的超声空化,因其边界及所处空间的特殊性,而呈现出非常独特的空化结构和演化行为,在超声清洗、超声钎焊、表面处理、近场声悬浮、超声化学等领域都有所应用。该文梳理了近几年该课题组在液体薄层中的超声空化研究中的一些成果,力图揭示液体薄层内空泡、空化云、空化场的运动和分布规律,及其产生、发展和演化过程,以期对液体薄层中的超声空化行为有一个相对清晰和完整的认识。     

基于纠缠的选择自动重传量子同步通信协议

分析经典选择重传自动请求重传（automatic repeat-request,ARQ）协议之后,利用量子力学中纠缠态的非定域关联性,提出了数据链路层的选择重传ARQ量子同步通信协议.该协议把链路分为准备阶段和发送阶段.在线路准备阶段完成EPR (Einstein-Podolsky-Rosen)关联对的分发,建立量子信道;在发送阶段完成数据帧和量子确认帧的传送.从吞吐量和信道利用率等方面比较分析了几种常见的数据链路层通信协议的性能.研究表明,该协议可以有效地提高数据链路层的最大吞吐量和信道利用率,改善选择重传ARQ协议的性能,在受时间瓶颈限制的通信中有着重要的应用价值.     

斑马鱼胚胎在电离辐射生物学研究中的应用

斑马鱼胚胎最初为研究发育生物学与分子遗传学的重要模式动物,20 世纪90 年代关于斑马鱼胚胎研究的文章每年不足100 篇,到本世纪初期已上升到每年1 000 余篇,目前这个数字正呈指数增长,斑马鱼胚胎的研究范围与应用价值正也随之逐步提升。该文综述了斑马鱼胚胎在电离辐射研究领域中的应用,包括电离辐射诱导斑马鱼的毒性作用、电离辐射引起的DNA损伤及其信号转导机制,以及利用斑马鱼对辐射防护剂与增敏剂进行评价。在此基础上还特别介绍了中国科学院近代物理研究所利用斑马鱼胚胎在放射生物学研究上取得的进展,其中包括一种具有物理激发、化学刺激作用的线粒体内活性氧(ROS) 诱导剂,在非条件刺激下利用斑马鱼检测该物质的毒性,发现6 10 μL/mL 的该物质无胚胎发育毒性,然而,在一定波长的光刺激下可造成DNA双链断裂,在理论上是一种潜在的辐射增敏剂。Zebrafish embryo is a classic animal model to study developmental and molecular biology. The relatedworks using zebrafish embryo arise from less than 100 papers per year in 90 s to more than 1 000 papers per year at the beginning of 21st century. The research scope and application value of zebrafish embryo in biology studies are gradually extending, along with the exponential increase of related papers. Here, the applications of zebrafish embryo in the field of radiation biology are reviewed, including radiation-induced toxicity, signal transduction in response to radiation-induced DNA damage, and the assessment of radio-protection and radiosensitizers, respectively. The progress in radiation biology employing zebrafish embryo in Institute of Modern Physics has also been reported, includinga novel mitochondrial reactive oxygen species inducer, which can be triggered by exogenous physical signal and exert chemical stimulation. This inducer shows no obvious embryo toxicity to zebrafish under 10 μL/mL. It can induce DNA double strand breaks if activated by certain wavelength of lights. Itisa potential radiosensitizerin theory.     

低成本物理实验的制作原则与途径

作为一名物理教师,在设计实验的过程中不仅要考虑学生的观察效果,还应该鼓励力求使实验仪器的结构简单和费用低廉等．特别是在教育经费严重不足的情况下,更应鼓励教师进行低成本实验仪器的设计和开发．例如：卡文迪许实验室有一传统就是“用最平常的仪器做出最优秀的成果才算真本事”;     

微波水热法制备铋铕共掺杂氧化钇磷光粉

用微波水热法制备化学计量比为(Y_0.94-x,Eu_0.06, Bi_x)₂O₃(x=0, 0.01~0.06 )的铋铕共掺杂氧化钇磷光粉。用XRD、SEM、EDS、荧光光谱及HRTEM等进行表征。结果表明:该系统由于铋的加入使(211)晶面的生长受到抑制;在激发波长346 nm时,由于铋的掺入使发光增强;随铋掺杂量的增加,其发光先增强后减弱,并在x=0.03时有最大值;因此该系统可作为320~375 nm的近紫外(如白光LED及高压汞灯)激发用磷光粉。该系统在激发波长为254 nm时,铋的加入使发光强度减弱;因此该系统不适合用于低压汞灯。     

Eu^3 和Tb^3 在LnBaB9O16中的紫外和真空紫外发光性质

研究了Tb^3 和Eu^3 在LnBaB9O16(Ln=La,Gd,Y,Lu)中的紫外和真空紫外光谱性质。X射线粉末衍射数据指标化结果表明,LnBaB9O16(Ln=La,Gd,Y,Lu)系列化合物属于三方晶系.Eu^3 的荧光光谱结果表明,LaBaB9O16和GdBaB9O16中稀土离子占据非中心对称的格位,Eu^3 在其中的特征发射以^5D0→^7F2电偶极跃迁为主;而在YBaB9O16和GdBaB9O16中稀土离子占据中心对铱性的格位,E^3 在其中的特征发射以^5D0→^7F1磁偶极跃迁为主．Tb^3 在LaBaB9O16和GdBaB9O16中的发射为^5D3→^7F0和^5D4→FJ(J=0-6)辐射跃迁,在YBaB9O16和LuBaB9O16中只能观察到^D4→^7FJ(J=3-6)辐射跃迁。与Eu^3 的发光性质相反,Tb^3 占据非中心对称的格位时的发射强度比占据中心对称的格位时要弱得多．Eu^3 和Tb^3 掺杂的样品在真空紫外波段的吸收弱。