一种基于新型查表方法的统一计算设备架构并行计算全息算法

为解决点源法计算全息速度较慢的问题,提出了一种新的查表算法,命名为三角函数查表法(T-LUT算法)。该算法是基于点源法基本的数学公式,通过一系列数学近似与恒等变换,生成了一种纯相位查找表,该查找表具有三维特性,并具有生成速度快、精度高、占用内存少等特点,克服了点源法重复计算相位的缺点。同时采用统一计算设备架构(CUDA)并行计算在图形处理器(GPU)上加以实现,并进行了三次并行优化。在算法的验证与对比实验中,采用单显卡(GPU显卡)实现T-LUT算法,在不牺牲全息图再现像质量的前提下,成功地将点源法计算全息的速度大幅度提升。实验发现在不同的物空间采样点数量的情况下,速度相对于点源法GPU运算提升30倍至近千倍不等。     

脉冲磁化条件下非晶磁芯的损耗特性

基于工频或高频磁化条件下磁芯的测试数据不能准确反映磁芯在单次脉冲磁化下的性能,给出了一种脉冲磁化条件下磁芯性能的测试方法和数据处理方法,实验研究了快脉冲磁化条件下非晶态合金磁芯的损耗特性,磁芯最短饱和时间67 ns,最大磁化速率达到40 T/s。通过数据处理,给出了磁芯损耗与磁化速率的关系曲线,获得了不同磁化速率下磁芯的损耗数据。分析了脉冲磁化条件下涡流损耗和磁滞损耗所占的比例。研究结果表明:脉冲磁化条件下非晶态合金磁芯损耗与磁化速率关系符合饱和波模型,磁芯损耗随磁化速率增大而线性增大。     

咪唑类氮氧自由基的ESR波谱的酸度相关性-pH自旋探针应用研究之一

根据咪唑类氮氧自由基的结构特性合成了一系列的pH自旅探针,其ESR波谱参数均在一定范围内与介质的酸性呈明显的相关性.可望为较精确地测量化学胶束、细胞等微观体系的pH值开辟一个新的途径.本文研究了灵敏变化的pH范围与取代基的关系,得到了5种自旅探针的ESR参数-pH曲线、pKa值以及Hanmmett相关图,分析了如何通过改变取代基合成出不同pH变化范围并适用于不同生物和化学体系的pH自旅探针,最终达到付诸应用的目的.     

在不同初态下Dzyaloshinskii-Moriya相互作用及内禀退相干对海森伯系统的量子纠缠的影响

研究了存在内禀退相干时,对于不同的系统初态,具有DM相互作用和各向异性的三粒子XXZ海森伯模型的对纠缠动力学特性.得出了一些结论:系统的对纠缠度与各向异性参数?无关,但内禀退相干对系统的纠缠有明显的抑制作用;在内禀退相干存在时,若系统初态为纠缠态,选择合适的DM相互作用的参数,系统的对纠缠有一个非零的稳定值;系统初态为分离态时,系统的对纠缠会随时间震荡衰减,并且每次震荡会出现纠缠突然死亡现象,系统的对纠缠最终达到解纠缠状态.因此,选择合适的系统初态和DM相互作用参数可以有效地控制系统的对纠缠.     

基于有限元法分析宝石级金刚石的合成腔体温度场

以有限元法为理论分析手段模拟分析了温度梯度法合成宝石级金刚石大单晶的腔体温度场,实现了对宝石级金刚石的合成腔体内各位置温度同时测量.模拟结果表明:在宝石级金刚石合成过程中,其温度分布呈不均匀分布.腔体内高温区分布在样品(碳源+触媒)边缘,低温区分布在籽晶附近.样品腔内热量的传递方式和样品腔内的碳源输运方式相同,均由碳源的两侧向籽晶附近传输.籽晶附近轴向温度梯度大于径向温度梯度,导致单位时间内其轴向生长尺寸大于径向生长尺寸.宝石级金刚石腔体温度场分析的理论模型的成功构建,为新型宝石级金刚石腔体的研制提供了良好的设计基础,对促进优质宝石级金刚石的生长技术具有指导意义.     

高效液相色谱法同时测定生物质乳酸发酵液中有机酸及糖类化合物

建立了高效液相色谱(HPLC)同时测定生物质乳酸发酵液中有机酸及糖类的分析方法。使用Bio-Rad Aminex HPX-87H色谱柱,以5 mmol/L的H2SO4为流动相,在柱温55 ℃,流速0.6 mL/min条件下,采用示差折光检测器进行检测。结果表明,该方法可在17 min内实现发酵液中各种有机酸和糖类化合物等的完全分离与定量,6种有机酸和3种糖类化合物在0.15～5.19 g/L范围内的线性关系良好,回归方程的线性相关系数在0.9998以上。将该法用于米根霉发酵液的检测,两个水平的加标回收率为96.91%～103.11%,相对标准偏差(n=6)为0.81%～4.61%。该法适用于微生物发酵液中多种有机酸和糖类的快速、高效分离和定量测定。     

Substrate-controlled and highly stereoselective synthesis of 2-aminobut-2-ene-1, 4-diones

2-Methylthio-substituted 1,4-enediones, obtained from readily available aryl methyl ketones, were reacted with primary or secondary amines to afford the desired 1,4-diaryl-2-aminobut-2-ene-1,4-diones in excellent yields with high Z/E-stereoselectivity.     

Mechanical and electrochemical properties of platinum coating by double glow plasma on titanium alloy substrate

In this paper, a platinum coating was deposited on titanium alloy substrate by a double glow plasma. Phase and microstructure of platinum coating were examined by X-ray diffraction and scanning electron microscopy, respectively. The microhardness of the coating was estimated by nanoindentation instrument. The adhesive force between the coating and the substrate was performed with scratch tester. The electrochemical behavior of the platinum coating in 3.5 wt % sodium chloride solution was investigated by potentiodynamic polarization. The results indicated that an adherent platinum coating could be successfully obtained on titanium alloy substrates. Compared with the titanium alloy substrate, the platinum coating had a relative low corrosion current density and high corrosion potential. It indicated that the platinum coating had a better corrosion resistance than the titanium alloy substrate.     

Generalized Fourth-Order Decompositions of Imaginary Time Path Integral: Implications of the Harmonic Oscillator

The imaginary time path integral formalism offers a powerful numerical tool for simulating thermodynamic properties of realistic systems. We show that, when second-order and fourth-order decompositions are employed, they share a remarkable unified analytic form for the partition function of the harmonic oscillator. We are then able to obtain the expression of the thermodynamic property and the leading error terms as well. In order to obtain reasonably optimal values of the free parameters in the generalized symmetric fourth-order decomposition scheme, we eliminate the leading error terms to achieve the accuracy of desired order for the thermodynamic property of the harmonic system. Such a strategy leads to an efficient fourth-order decomposition that produces third-order accurate thermodynamic properties for general systems.