拉普拉斯-龙格-楞次守恒量在天体运动中的应用

拉普拉斯-龙格-楞次(Laplace-Runge-Lenz)矢量虽然在大学物理教材上没有提及,但在物理竞赛中经常会涉及,本文简单介绍Laplace-Runge-Lenz守恒量,并通过一道竞赛物理题讲解其应用.     

基于前向光散射的水体悬浮颗粒物粒度双CMOS测量技术研究

基于CMOS探测器的静态光散射法能够实现水体悬浮颗粒物粒度分布的快速检测,受探测器工作特性和面幅大小的限制,前向光散射的CMOS粒度测量范围和精度难以提高。提出了颗粒前向光散射的双CMOS测量技术,重点研究双CMOS散射信号拼接测量方法,设计消除背景干扰的CMOS探测器分环方式,实现宽粒径范围颗粒粒度的准确测量。实验结果表明：基于CMOS探测器的颗粒粒度测量上限提高到了1000μm, 1000μm、500μm标样的D₅₀测量相对误差分别为0.7%、0.1%,大粒径颗粒粒度测量准确度高;同时双CMOS探测的方式将单CMOS的粒度测量下限由5μm提高到了2μm, 5μm、2μm标样D₅₀相对误差分别由单CMOS的15.0%、51.1%下降至双CMOS的1.4%、2.6%。     

激光点火系统用高功率光纤光开关

仿真和实验研究了一种控制Nd:YAG脉冲激光能量通断的光纤直接连接型光开关。建立光纤耦合模型,分析了光纤对准误差中对耦合效率的影响,其中横向偏移的影响最显著。采用微机电系统V型槽固定光纤,微小型凸轮作为制动器,步进电机驱动凸轮旋转,微小型凸轮与移动光纤相切,带动光纤移动,实现两光纤的错开和对准。制造了这种高功率直接连接型光纤光开关原理样机,并进行了主要性能测试。测试结果表明,这种光开关能够满足激光点火系统的大容量、高隔离度的要求。     

基于TDLAS的近红外甲烷高灵敏检测技术

为增强甲烷气体检测技术的气体吸收率,提高检测灵敏度,利用可调谐二极管激光吸收光谱技术,采用中心波长为1 653.7 nm的分布反馈激光器作为光源,研制了有效光程为14.5 m的Herriott型气体吸收池,并采用波长调制光谱法进行甲烷气体浓度检测。结果表明,二次谐波峰值信号与甲烷气体浓度成较强的线性关系,线性度为0.998 52,检测下限为4.82 ppm;初始积分时间为1 s时的Allan方差为6.37 ppm;积分时间到112 s时,Allan方差为427 ppb,检测灵敏度为4.27×10^-7。     

异结构离散型混沌系统的延迟同步

以异结构离散型混沌系统为研究对象,设计了一种延迟同步控制器实现了离散型Henon混沌系统和Ikeda混沌系统之间的同步控制．根据稳定性定理,确定了延迟同步控制器的结构以及系统状态变量之间的误差方程．设计的延迟同步控制器对于不同的离散型混沌系统具有统一的形式,可以实现任意异结构离散型混沌系统之间的延迟同步．数值仿真模拟进一步验证了该控制器的有效性．     

人类文明的发展和宇宙演化

生命现象是自然界中物质运动的形式之一,人类是生命现象的杰出代表,从某种意义上来说,人类的一切活动也都是自然界物质运动的一部分。因此,我们在研究宇宙的演化时,应该把以人类为代表的生命现象这一物质运动形式所产生的影响考虑进去,可是,到目前为止,很多人在研究宇宙演化时都没有考虑这一因素。之所以如此,可能是由于这样几个原因: 首先,人们认为:人的寿命非常短暂,现在人的平均寿命不到一百年,跟宇宙的演化时间已有约200亿年相比,太短暂了;其次,人类的活动范围太小了,人类的足迹至今只踏上了月球,这跟整个宇宙空间相比是那样的微不足道,使人们感到人类的活动对宇宙的演化似乎没有丝毫的影响;第三,人们可能认为生命现象只是宇宙演化过程中一种特殊的、暂时的现象,因而在研究宇宙的演化时可以忽略这一因素;第四,在考虑问题时,人们往往无意之中把自己排除在自然之外,故而把宇宙的演化作为所谓客观现象加以研究而忘记了人类自己也是宇宙的一部分。 如果我们从生命现象在宇宙中的普通性、从生命现象的发展变化的角度看,结果又将会是怎样的?根据天文观测和统计规律,不少科学家早就断言:在宇宙中,跟太阳、地球情况类似的星球其数量是非常可观     

气氦强迫冷却超导磁体试验装置系统

本文介绍了专供迫流氦冷却超导磁体的试验装置、微处理机温度测试系统,以及一个间接冷却的Nb_3Sn实验磁体.文中还介绍了本装置系统自4.5K至16K的运行实验结果.     

双酚A人工抗原的光谱表征及免疫鉴定研究

双酚A(bisphenol A,BPA)是一种酚类环境雌激素,即使极低剂量残留对人类健康也有危害。为了建立其简单快速并适应现场检测的免疫分析方法,必须先合成它的人工抗原并进行鉴定。通过对双酚A进行结构修饰,用碳二亚胺将结构修饰了的双酚A与牛血清蛋白相偶联,经透析得到纯的双酚A人工抗原并冷冻干燥备用。然后用紫外光谱、红外光谱和免疫方法对人工抗原进行鉴定。结果表明,合成的人工抗原紫外光谱图中具有蛋白质和双酚A的特征吸收峰;人工抗原红外光谱图中呈现双酚A和牛血清蛋白的红外特征吸收峰;通过竞争ELISA试验表明用合成的人工抗原免疫的Balb/c小鼠血清中产生了双酚A的抗体。三种方法综合鉴定结果表明双酚A人工抗原合成成功,该人工抗原可以进一步用于制备抗双酚A的单克隆抗体。     

POSITIVE MAPS CONSTRUCTED FROM PERMUTATION PAIRS

A property(C) for permutation pairs is introduced. It is shown that if a pair{π_1, π_2} of permutations of(1,2,…,n) has property(C),then the D-type map Φ_(π_1,π_2) on n× n complex matrices constructed from {π_1,π_2} is positive. A necessary and sufficient condition is obtained for a pair {π_1,π_2} to have property(C),and an easily checked necessary and sufficient condition for the pairs of the form {π~p,π~q} to have property(C) is given, whereπ is the permutation defined by π(i) = i + 1 mod n and 1≤ p q≤ n.     

便携式土壤重金属探测仪光学结构设计

当前土壤中的重金属污染日益严重,研究开发便携式土壤重金属快速、现场检测技术设备能为土壤重金属污染状况普查提供快速、有效的技术手段。系统中发射光路采用透镜对激光光束会聚并作用到样品;收集光路采用抛物面镜组对等离子体光信号收集并耦合至光纤。分析了激光光束经透镜汇聚后作用到样品时的功率密度,给出了等离子体光信号耦合至光纤端面的光斑大小,并得到整个光学系统的大小尺寸。结果表明,整个光学系统结构紧凑、体积小、光信号耦合效率高,非常适用于便携式土壤重金属快速、现场的探测系统应用。