A contrastive study on the influences of radial and three-dimensional satellite gravity gradiometry on the accuracy of the Earth's gravitational field recovery

The accuracy of the Earth’s gravitational field measured from the gravity field and steady-state ocean circulation explorer(GOCE),up to 250 degrees,influenced by the radial gravity gradient V zz and three-dimensional gravity gradient V ij from the satellite gravity gradiometry(SGG) are contrastively demonstrated based on the analytical error model and numerical simulation,respectively.Firstly,the new analytical error model of the cumulative geoid height,influenced by the radial gravity gradient V zz and three-dimensional gravity gradient V ij are established,respectively.In 250 degrees,the GOCE cumulative geoid height error measured by the radial gravity gradient V zz is about 2 1/2 times higher than that measured by the three-dimensional gravity gradient V ij.Secondly,the Earth’s gravitational field from GOCE completely up to 250 degrees is recovered using the radial gravity gradient V zz and three-dimensional gravity gradient V ij by numerical simulation,respectively.The study results show that when the measurement error of the gravity gradient is 3×10 12 /s 2,the cumulative geoid height errors using the radial gravity gradient V zz and three-dimensional gravity gradient V ij are 12.319 cm and 9.295 cm at 250 degrees,respectively.The accuracy of the cumulative geoid height using the three-dimensional gravity gradient V ij is improved by 30%-40% on average compared with that using the radial gravity gradient V zz in 250 degrees.Finally,by mutual verification of the analytical error model and numerical simulation,the orders of magnitude from the accuracies of the Earth’s gravitational field recovery make no substantial differences based on the radial and three-dimensional gravity gradients,respectively.Therefore,it is feasible to develop in advance a radial cold-atom interferometric gradiometer with a measurement accuracy of 10 13 /s 2-10 15 /s 2 for precisely producing the next-generation GOCE Follow-On Earth gravity field model with a high spatial resolution.     

界面势垒对碳纳米管场发射特性的影响

以界面势垒对碳纳米管(CNT)场发射的影响为研究目的,在硅衬底上引进很薄的二氧化硅层,以二氧化硅层作为绝缘势垒,然后在二氧化硅界面层上直接生长CNT,来研究二氧化硅绝缘势垒层对CNT场发射的影响。场发射结果为:Fowler-Nordheim(F-N)曲线分为两部分,高电场下偏离F-N曲线并趋于饱和。在双势垒模型的基础上,从电场在两势垒上的分布不同及电子在两势垒上的隧穿几率不同,理论上分析了界面势垒对场发射的影响:低电场下电子在界面势垒的隧穿几率大于在表面势垒的隧穿几率,界面势垒对场发射不起阻碍作用,场发射遵守F-N规律;高电场下电子在界面势垒的隧穿几率小于在表面势垒的隧穿几率,场发射偏离F-N规律。理论对实验结果进行了合理的解释。     

原子吸收光谱法测定粉煤灰中氧化镁

采用火焰原子吸收光谱法测定粉煤灰中氧化镁的含量。用氢氟酸-高氯酸混合酸分解样品,以氯化锶消除其他元素的干扰。本方法操作简便、再现性好、灵敏度高,氧化镁浓度在0.10—2.00μg/mL之间线性关系良好,检出限可达0.02%,适用于粉煤灰中氧化镁的测定。     

谱有限元模拟正交各向异性黏弹性材料中导波传播特性

研究了导波在正交各向异性黏弹性复合板中传播的色散特性、波结构及功率流密度。基于二维平面运动方程,采用谱有限元方法得到了导波色散的特征方程。分析了正交各向异性黏弹性板中各向异性和黏性对能量速度和波结构的影响,以及基底对导波功率流密度的影响。数值研究结果表明:导波沿纤维方向传播的能量速度大,材料的黏性对速度影响较小,但会减小波结构的幅度;在高频时,基底的存在使两个基本模态的功率流密度分别集中到波导的上下表面,形成弱色散、高衰减及无色散、零衰减的表面波。数值模拟结果为导波用于复合材料定量无损检测和性能评价提供理论依据。      

一种多狭缝条纹变相管

设计了一种动态范围大、小型化条纹变相管,其时间分辨能力在2.6 ps左右,变相管的长度为196.532 mm,可以工作在单狭缝和多狭缝模式下,使得这种条纹变相管不但可以应用在激光核聚变、等粒子物理、激光技术、光生物、光化学等传统的超快诊断领域内,而且可以应用于海底探测以及空中预警等领域,可获得高速运动目标的三维空间+一维强度信息的探测.     

基于ZEMAX高功率半导体激光器光纤耦合设计

随着半导体激光器光源在激光加工领域的应用不断拓展,研制高耦合效率的半导体激光器光纤耦合模块变得十分重要。为了进一步提高光纤耦合激光二极管模块的输出功率,本文应用ZEMAX光学设计软件进行仿真模拟,将12只波长为808 nm、输出功率为10 W的单管半导体激光器通过合束方法高效率耦合进光纤。耦合光纤芯径为150μm、数值孔径为0.22,光纤输出功率为116.2 W,耦合效率为96.8%。     

引力波探测展望

早在1916年，爱因斯坦在发表广义相对论时就预言引力辐射的存在．但在初期，大多数人都怀疑引力波（Gravitational　Waves）仅仅是爱因斯坦提出的引力场方程的一个近似解…而没有实质的物理效应．直到1950年代末期，从理论上证明引力波是携带能量的并可以被探测到，引力波的存在才在理论上得到了充分的确认．广义相对论预言引力波的主要特性有：在真空中以光速传播；     

因果分析图和AHP法在翻车事故成因分析中的应用

交通事故发生原因错综复杂,是多因素相互作用的结果,很难用一个数学模型来精确描述。交通事故成因分析,探寻交通事故发生规律,为公安交管部门制订预防对策,构筑事故预防体系提供理论依据。因果分析图方法分析交通事故的原因,具有直观、逻辑性强、因果关系明确等特点,能详尽分析事故发生的原因。层次分析法(AHP)能够将量化困难的复杂的定性问题在严格的数学运算上量化。将因果分析图和AHP法2种方法相结合,并应用于翻车事故的成因分析,找出交通事故发生原因的主要影响因素,为交通事故预防和处理提供科学依据。     

eXtended Pom-Pom黏弹性流体的改进光滑粒子动力学模拟

黏弹性流体广泛存在于自然界和工业生产中,对其复杂流变特性的研究具有重要的学术价值和应用意义.本文提出一种改进的光滑粒子动力学方法,对基于eXtended Pom-Pom模型的黏弹性流动进行了数值模拟.为了提高计算精度,采用一种不含核导数计算的核梯度修正离散格式.为了防止粒子穿透固壁,提出一种增强型的边界处理技术.为了消除张力不稳定性,将人工应力耦合到动量守恒方程中.运用改进光滑粒子动力学方法数值模拟了基于eXtended Pom-Pom模型的黏弹性Poiseuille流和黏弹性液滴撞击固壁问题,通过与解析解或有限差分方法解的比较以及对数值收敛性的评价,验证了改进光滑粒子动力学方法的有效性和优势,并在此基础上,深入分析了Reyonlds数、Weissenberg数、溶剂黏度比、各向异性参数、松弛时间比和分子链臂数等流变参数对流动过程的影响.     

扰动mKdV耦合系统的孤子解

采用了一个简单而有效的技巧,研究了一类扰动mKdV耦合系统.首先利用同伦映射方法求解一个相应的复值函数微分方程孤子的近似解.然后得到了原扰动mKdV耦合系统孤子的近似解. 关键词： 孤子 扰动mKdV方程 同伦映射