基于单摄像机和神经网络的三维测量研究

为了实现更为简单的三维测量同时解决传统立体视觉方法中基线的限制问题,提出一种单摄像机微小角度旋转结合神经网络进行三维测量的方法.方法通过单摄像机小角度旋转采集二维图像数据;利用电动平台移动标定板构建三维空间坐标系;基于摄像机的线性成像模型思想,将代表图像坐标和三维坐标映射关系的投影矩阵替换为BP神经网络,得到二维坐标到...     

Test particle simulations of resonant interactions between energetic electrons and discrete,multi-frequency artificial whistler waves in the plasmasphere

Modulated high frequency(HF) heating of the ionosphere provides a feasible means of artificially generating extremely low frequency(ELF)/very low frequency(VLF) whistler waves, which can leak into the inner magnetosphere and contribute to resonant interactions with high energy electrons. Combining the ray tracing method and test particle simulations, we evaluate the effects of energetic electron resonant scattering driven by the discrete, multi-frequency artificially generated ELF/VLF waves. The simulation results indicate a stochastic behavior of electrons and a linear profile of pitch angle and kinetic energy variations averaged over all test electrons. These features are similar to those associated with single-frequency waves. The computed local diffusion coefficients show that, although the momentum diffusion of relativistic electrons due to artificial ELF/VLF whistlers with a nominal amplitude of ～ 1 pT is minor, the pitch angle scattering can be notably efficient at low pitch angles near the loss cone, which supports the feasibility of artificial triggering of multi-frequency ELF/VLF whistler waves for the removal of high energy electrons from the magnetosphere. We also investigate the dependences of diffusion coefficients on the frequency interval(△f) of the discrete, multi-frequency waves.We find that there is a threshold value of △f for which the net diffusion coefficient of multi-frequency whistlers is inversely proportional to △f(proportional to the frequency components Nw) when △f is below the threshold value but it remains unchanged with increasing △f when △f is larger than the threshold value. This is explained as being due to the fact that the resonant scattering effect of broadband waves is the sum of the effects of each frequency in the ‘effective frequency band’. Our results suggest that the modulation frequency of HF heating of the ionosphere can be appropriately selected with reasonable frequency intervals so that better performance of controlled precipitation of high energy electrons in the plasmasphere by artificial ELF/VLF whistler waves can be achieved.     

硅基薄膜太阳电池一维光子晶体背反射器的模拟设计与制备

从模拟和实验两个方面研究了一种适用于硅基薄膜太阳电池的一维光子晶体新型背反射器.首先采用时域有限差分方法,模拟研究了组成一维光子晶体的两种介质的折射率比、厚度比以及周期厚度对光子禁带的影响.基于模拟结果,制备出一种由低折射率SiOx层与高折射率非晶硅a-Si层周期性交叠构成的禁带可调式一维光子晶体背反射器.通过改变a-Si层的厚度,使得禁带范围由500—750 nm波长范围红移至650—1100 nm,反射率分别达到96.4%和99%.将上述结构的一维光子晶体作为背反射器分别应用于非晶硅单结太阳电池和非晶硅/微晶硅双结叠层太阳电池,与没有背反射结构电池相比,短路电流密度分别提升了18.3%和15.2%.同时模拟研究了在不同入射角度下自然光、TE波和TM波对光子晶体反射特性的影响.研究结果表明,在太阳电池中,光线倾斜入射对一维光子晶体反射率的影响有限.     

多体相互作用体系中的弛豫与扩散:一个尚未解决的问题

文章目的在于引起国内研究团体对一系列复杂相互作用体系中的弛豫和扩散的普适性进行关注.研究发现,无论是不同的化学结构(如无机物、有机物、聚合物、生物分子、胶体、金属和离子导电材料),还是不同的物理状态(如晶态、玻璃态、液体、熔体、混合体系和含水系统),以及不同的尺度(如从块体至纳米),这种普适性无处不在[K.L.Ngai.Relaxation and Diffusion in Complex Systems.NewYork:Springer,2011].该现象起源于多体系统的不可逆过程,取决于一些基本物理定律,与非简谐势引发的经典混沌有关.重新认识这种普适性不仅对众多不同领域的发展有利,而且能进一步弄清楚多体系统中的弛豫与扩散问题——一个重要而又未解决的物理问题.作者提出的耦合模型尽管不是一个严格而完整的答案,但却能够预测多体系统的弛豫和扩散特征,而且与实验结果吻合.基于该模型,绝大多数多体系统中的弛豫与扩散行为是相似的.该模型有望为这一难题的彻底解决奠定基石.     

尺寸效应对Al纳米线凝固行为的影响

结合EAM镶嵌原子作用势, 通过经典的分子动力学模拟研究了不同截面尺寸Al纳米线在两种冷却速率下的凝固行为, 并采用键对分析技术探讨了相变过程中原子团簇的演化情况. 结果表明:Al纳米线的最终结构不仅与冷却速率有关, 还呈现出明显的尺寸效应. 在较快的冷却速率下, 五种截面尺寸的Al纳米线均得到了多壳螺旋结构; 而当冷却速率降低以后, 除了N₃纳米线发生了断裂以外, 其余纳米线的结构随着截面尺寸的增加, 逐渐从多壳螺旋结构经由类-六边形多壳结构最终过渡到稳定的晶态结构.     

低同源性蛋白质结构预测

基因组计划在实施产生了大量的DNA序列信息,如何有效地利用这些信息来研究基因的产物－蛋白质的结构与功能成为引入注目的研究领域,同源蛋白质结构预测及蛋白质折工识别是在基因组水平上进行蛋白质结构预测的有效方法,酵母基因组中约有50％的基因可以通过这类方法来确定其表面产物蛋白质的结构[1],但是目前所采用的方法在低同源性蛋白质的结构预测方面尚存在较大困难。     

双四氮杂大环镍(Ⅱ)配合物催化的化学振荡反应

四氮杂大环配合物是生物体内一些金属酶结构单元的模拟物,四氮杂大环铜和镍的配合物可以催化化学振荡反应。近年来,此类反应被广泛地研究［１～４］。目前已报道的作为化学振荡反应催化剂的四氮杂大环配合物的配体都是单环。我们发现一种双四氮杂大环镍(Ⅱ)配合物Ｎｉ２Ｌ（ＣｌＯ４）４［Ｌ为双(１１,１３二甲基１,４,７,１０四氮杂１０,１３环十三二烯１２亚甲基)］可以作为化学振荡反应的催化剂,本文研究了Ｎｉ２Ｌ（ＣｌＯ４）４催化ＮａＢｒＯ３ＣＨ２（ＣＯＯＨ）２（ＭＡ）Ｈ３ＰＯ４体系的化学振荡反应。１实验部分实验试剂:丙二酸…     

苯乙烯/N-苯基马来酰亚胺共聚物分子量测定和模型

从内聚能的角度建立了含共聚组成、序列不均匀性的共聚物分子量及分布理论,导出其计算式.将凝胶渗透色谱(GPC)与紫外吸收光谱(UV)和示差折光仪(DR)串接,测定苯乙烯(St)/N-苯基马来酰亚胺(PMI)共聚物的分子量.根据St/PMI共聚合原理,对St-PMI共聚物的分子量进行模型化,该模型能较好地预测引发剂、单体配比、转化率对共聚物分子量的影响.     

乙烯基单体-N-取代马来酰亚胺共聚物玻璃化温度研究

用差示扫描量热仪对乙烯基单体/N-取代马来酰亚胺共聚物的玻璃化温度(T_g)进行测定.研究了共聚物组成、序列结构、乙烯基单体和N-取代马来酰亚胺种类对共聚物T_g的影响.提出了含共聚物组成和序列结构的T_g预测方程,该方程不仅适合于无规共聚物,还适合于具有严重交替倾向的共聚物.     

聚丙烯酰胺-聚乙二醇-水体系相图及丙烯酰胺单体在两相中的分配

聚丙烯酰胺(PAAm)和聚乙二醇(PEG)两种水溶液混合时能形成双水相体系,其中上层为PEG富集相,下层为PAAm和PEG的混合相.用凝胶渗透色谱(GPC)法和浊度滴定法研究了PAAm-PEG-H₂O双水相体系的相图,结果表明,随着PEG分子量的升高,体系的分相浓度下降.在PAAm-PEG20000-H₂O体系中,随着体系温度升高,分相浓度先下降后升高,55℃时分相浓度最低.丙烯酰胺(AAm)单体能在两相中发生相分配,分配系数随着PAAm浓度和平衡温度的增加而增大,随着PEG浓度的增加而下降.