探索质量起源之谜：希格斯粒子发现历程和未来希格斯工厂

1.前言
2012年7月4日,在欧洲核子研究中心的主报告厅里举行了一场特别的全球新闻发布会,在大型强子对撞机LHC上运行的两个大型实验ATLAS和CMS,同时宣布发现了希格斯粒子,揭开了基本粒子质量起源之谜^①②。     

用光弹性冻结法分析过盈配合的应力

工程上经常利用过盈配合的方法来传递力或力矩。对于过盈配合段较长的轴,其距两端面较远的中间部分的应力计算问题,可用组合的厚壁筒理论来解决。但在套筒的两个端面附近的应力分析,以及套筒或轴是变截面(包括连续变化和局部突变等情况)的或过盈配合段较短等等比较复杂的情况的应力分析,看来要借助于实验方法来解决。光弹性冻     

柳树病叶的傅里叶变换红外光谱研究

利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术对三种柳树正常叶和病叶,同一枝条的幼叶、成叶、黄叶、病叶进行光谱测试,旨在分析柳树病叶发生的一些生理变化,并探讨柳树病变对系统聚类的影响。谱图显示不同阶段的叶片光谱变化主要在1800~800cm-1。对此波段进行二阶导数处理,清晰可看到蛋白质和木质素的叠加区域1700~1500cm-1,草酸钙特征峰1621、1318cm-1,糖类特征峰1075cm-1附近峰强有明显变化,用吸光度比A1621/A3390、A1318/A3390、A1075/A3390来比较草酸钙和糖类相对含量变化,用1700~1500cm-1波段的拟合峰面积比S酰胺I/S木质素、S酰胺Ⅱ/S木质素和S酰胺Ⅱ/S酰胺I来比较蛋白质相对含量变化。结果显示,病叶的草酸钙相对含量增加、多糖和蛋白质相对含量在减少。将叶片1800~800cm-1范围的二阶导数进行系统聚类,发现病叶化学成分的改变没有影响聚类效果,聚类正确率达100%。     

FTIR结合聚类分析法在姜科植物物种分类及鉴别中的应用

利用傅里叶变换红外光谱仪分别检测17种姜科植物的的光谱特征,并通过系统聚类和相关性系数法来探讨各植物间的亲缘关系。结果显示,聚类分析树系图和相关性分析结果相吻合,当花叶山姜和黑果山姜的距离系数为1(最小),相关系数为0.991(最高),亲缘关系最近。该研究得出同亚属植物间、野草果与山姜属植物属近缘种,支持了顶花莪术、温郁金在分类系统中的独立性,建议划分为独立种。聚类分析中姜科植物种间的聚合较好,物种鉴定正确率达到100%。因此,FTIR结合聚类分析法在姜科植物物种分类及鉴别中是一种可行性手段。     

基于NIR-SERS技术结合PCA-LDA统计分析肝癌术后恢复状况

采用近红外表面增强拉曼散射(NIR-SERS)光谱技术,基于高效、稳定、低廉的纳米银膜基底检测了25例肝癌患者、25例肝癌术后患者和25例健康人的氧合血红蛋白(Oxy Hb)。对比发现,健康人、肝癌术后患者和肝癌患者的Oxy Hb的NIR-SERS光谱谱峰强度呈现依次下降的趋势,表明从谱峰强度可以初步判断肝癌术后患者恢复情况。利用主成分分析(PCA)结合线性判别分析(LDA)统计方法进行分析,25个肝癌术后患者中8人判别为健康人,其余17人判别为肝癌患者。判别分组与实际情况相符,表明PCA-LDA统计方法可以更准确地判断肝癌术后患者恢复状况。因此,NIR-SERS技术结合PCA-LDA统计方法有望为肝癌术后患者恢复状况的诊断提供一种新的思路和方法。     

测定钢丝杨氏模量的实验方案研究

针对静态拉伸法测杨氏模量的实验方法,改进钢丝微小伸(缩)量的测量方案,选用一次性增(减)砝码的测量方案,使钢丝得到充分的拉伸(或收缩).由光放大原理分析,合理选择负重砝码,适度控制光杠杆镜面与望远镜的距离,使得望远镜中标尺刻度变化量的测量质量进一步提高.通过实验原理及其不确定度分析,结合测量数据,用置信概率为95%的不确定度对测量数据及杨氏模量的实验结果进行分析与评定,能得到更加合理的实验结果.     

两种血竭的红外光谱对比研究

五叶血竭和草血竭是中药常用药物, 民间许多地方用来活血散瘀。同时,它们对治疗跌打肿痛也有很好的疗效。本文用傅里叶变换红外光谱法对两种血竭进行对比研究。研究表明, 两种血竭的红外光谱较相似, 主要吸收峰的位置基本相同, 说明二者所含物质成分相同。这为两种血竭临床上的应用提供了科学的光谱依据。此外, 两种药材光谱图在局部地方也存在一些差异, 据此可以把二者区分开。     

药用植物虎掌与魔芋的红外光谱对比分析

本文采用傅里叶变换红外光谱法分别对虎掌和魔芋的根、茎、叶的红外光谱进行了对比研究。通过对红外光谱的比较, 发现它们的吸收峰大体相同, 说明具有相似的化学成分, 如氨基酸、苷类物质、糖类和酮类等。但是其吸收峰的位置和强度存在一定的差异, 表明两种物质的特征和药效可能存在不同。     

基于微波法制备纳米银胶的三种病菌的SERS光谱初步研究

使用激发光为785 nm的便携式拉曼光谱仪分别对赤星病菌、谷镰刀病菌和香蕉炭疽悬浮液进行了普通拉曼光谱和表面增强拉曼散射(SERS)光谱检测。实验结果显示,微波法制备的纳米银胶对三种植物病菌均具有较好的增强效果,同时获得了三种病菌信噪比较好的SERS光谱。从整体上看,三种菌谱峰峰强分布具有一定的相似性,如在481 cm-1处均为最强谱峰,500～1 000 cm-1谱峰较弱和1 000～1 600 cm-1谱峰较强。但三者在谱峰的分布和峰形上仍有明显不同,因此通过比较三种病菌的不同SERS谱峰可对其进行快速区分和鉴别。     

结合多变量统计分析肝癌氧合血红蛋白表面增强拉曼光谱

采用二维纳米结构银膜作为基底,检测了30例肝癌患者和30例健康人氧合血红蛋白表面增强拉曼散射(SERS)谱。利用主成分分析(PCA)结合独立变量t检验建立SERS光谱诊断多元统计算法模型,并用判别分析方法对此统计算法的诊断效果进行评价。实验结果表明,肝癌患者与健康人氧合血红蛋白SERS光谱有明显区别。采用PCA分析结合独立变量t检验统计分析方法得出SERS光谱PCA得分三维散点图可以很好的区分健康人和肝癌患者。利用判别分析方法得出该统计算法诊断肝癌的特异性和灵敏度分别为90%和96.7%,总判别正确率为93.3%。与健康人相比,肝癌患者氧合血红蛋白中吡咯环的呼吸振动模式的数量、酪氨酸和苯丙氨酸的含量相对偏低。研究结果表明,氧合血红蛋白SERS光谱统计分析有望发展成为一种新型的肝癌诊断工具。