Expected energy spectrum of cosmic ray protons and helium below4 PeV measured by LHAASO

The Large High Altitude Air Shower Observatory(LHAASO) is a composite cosmic ray observatory consisting of three detector arrays: kilometer square array(KM2 A), which includes the electromagnetic detector array and muon detector array, water Cherenkov detector array(WCDA) and wide field-of-view Cherenkov telescope array(WFCTA). One of the main scientific objectives of LHAASO is to precisely measure the cosmic rays energy spectrum of individual components from 10~(14) eV to 10~(18) eV. The hybrid observation will be employed by the LHAASO experiment, in which the lateral and longitudinal distributions of extensive air shower can be observed simultaneously. Thus, many kinds of parameters can be used for primary nuclei identification. In this paper, high purity cosmic ray simulation samples of the light nuclei component are obtained using multi-variable analysis. The apertures of 1/4 LHAASO array for pure proton and mixed proton and helium(HHe) samples are 900 m~2 Sr and1800 m~2 Sr, respectively. Prospect of obtaining proton and HHe spectra from 100 TeV to 4 PeV is discussed.     

利用WBEPM模型和稳定变分法计算氦原子的极化率和色散系数

以最弱受约束电子势模型(WBEPM)理论为基础,建立了计算氦原子多极动态极化率和相互作用色散系数的稳定变分方法 .导出了该方法中所涉及的矩阵元和线性方程组的解析表达式.作为应用,具体计算了基态氦原子的极化率和两体色散系数,将计算结果与用其他方法所得到的结果进行了比较,数据基本一致.     

L波段金属光子晶体TEM-TE_(11)模式转换器实验研究

介绍了光子晶体模式转换器将TEM模转换为TE11模的验证实验测试结果。数值仿真得到中心频率1.31GHz上,该模式转换器转换效率大于99%;在1.27~1.376GHz频率上,模式转换器效率大于90%,相对带宽为8.1%。先后对其开展了微波暗室中的冷测实验以及在加速器平台上的热测实验,实验测试的辐射方向图结果与数值计算结果基本一致,输出微波模式均为典型的TE11模分布。热测实验表明所设计的模式转换器具有GW级功率容量。     

基于XGBoost的铝合金LIBS光谱分类识别方法

铝合金作为重要的金属材料,广泛应用于各领域,但大量的铝合金废料却难以进行分类回收。二次资源的回收利用是我国工业绿色、可持续发展的助推器,如何快速、简便地对铝合金废料进行识别分类则成为了铝合金废料回收利用的先决条件。激光诱导击穿光谱（LIBS）是近年来发展快速的一种分析技术,具有快速、全元素分析、实时、原位、远距离检测等优点,已广泛应用于塑料、土壤、肉类、钢铁等识别研究,大多采用最小二乘判别分析法、簇类独立软模式、人工神经网络、支持向量机、随机森林等算法来建立模型。基于迭代型树的XGBoost算法具有正则化、并行处理运算、内置交叉验证和高度的算法灵活性等优势,其模型结构相对简单、运算量较小,且准确率较高,成为近年来机器学习中极受欢迎的算法,因而被广泛应用。基于六种铝合金样品的600组光谱数据,根据NIST原子发射光谱数据库进行光谱特征提取,确定光谱特征谱线的分类依据。利用XGBoost算法进行自动分类及排序,将处理后的光谱数据随机划分为训练集和测试集,通过训练集构建算法模型,提取其分类特征;利用测试集检验模型的稳定性和可用性,防止出现过拟合。XGBoost在固定参数下得到的模型具有一定的自适应性,较少受数据集的影响,总体准确率可达96.67%。其分类特征与已知的元素含量信息相吻合,证明了基于光谱的特征谱线数据,可为分类识别提供参考;同时还可根据XGBoost生成的特征评分来对光谱谱线特征的重要性进行排序。实验结果表明,LIBS可用于不同种类铝合金的快速识别,为废弃金属的分类回收提供了一种新的技术。     

A new global potential energy surface of the ground state of SiH2+ (X2A1) system and dynamics calculations of the Si+ + H2 (v0 = 2, j0 = 0) → SiH+ + H reaction

A global potential energy surface (PES) of the ground state of SiH$_{2}^{+}$ system is built by using neural network method based on 18223 ab initio points. The topographic properties of PES are presented and compared with previous theoretical and experimental studies. The results indicate that the spectroscopic parameters obtained from the new PES are in good agreement with the experimental data. In order to further verify the validity of the new PES, a test dynamics calculation of the Si$^{+} +$ H$_{2}$ ($v_0 = 2, j_{0} = 0$) $\to $ H $+$ SiH$^{+}$ reaction has been carried out by using the time-dependent wave packet method. The integral cross sections and rate constants are computed for the title reaction. The reasonable dynamical behavior indicates that the newly constructed PES is suitable for relevant dynamics investigations.     

A terahertz on-chip InP-based power combiner designed using coupled-grounded coplanar waveguide lines

This article presents the design and performance of a terahertz on-chip coupled-grounded coplanar waveguide (GCPW) power combiner using a 50 μm-thick InP process. The proposed topology uses two coupled-GCPW lines at the end of the input port to substitute two quarter-wavelength GCPW lines, which is different from the conventional Wilkinson power combiner and can availably minimize the coverage area. According to the results obtained, for the frequency range of 210-250 GHz, the insertion losses for each two-way combiner and four-way combiner were lower than 1.05 dB and 1.35 dB, respectively, and the in-band return losses were better than 11 dB. Moreover, the proposed on-chip GCPW-based combiners achieved a compromise in low-loss, broadband, and small-size, which can find wide applications in terahertz bands, such as power amplifiers and signal distribution networks.     

基于模糊分类的图像颜色直方图研究

从视觉感知特性出发，针对基本颜色直方图中区间刚性划分造成的与人类对相似颜色心理认知的不匹配问题．提出一种基于模糊分类统计的改良直方图，依次介绍该方法的基本思想、模糊直方图算法、实验分析和小结。     

一种新的复杂网络影响力最大化发现方法

复杂网络中影响力最大化建模与分析是社会网络分析的关键问题之一, 其研究在理论和现实应用中都有重大的意义. 在给定s值的前提下, 如何寻找发现s个最大影响范围的节点集, 这是个组合优化问题, Kempe等已经证明该问题是NP-hard问题. 目前已有的随机算法时间复杂度低, 但是结果最差; 其他贪心算法时间复杂度很高, 不能适用于大型社会网络中, 并且这些典型贪心算法必须以了解网络的全局信息为前提, 而获取整个庞大复杂且不断发展变化的社会网络结构是很难以做到的. 我们提出了一种新的影响力最大化算法模型RMDN, 及改进的模型算法RMDN++, 模型只需要知道随机选择的节点以及其邻居节点信息, 从而巧妙地回避了其他典型贪心算法中必须事先掌握整个网络全局信息的问题, 算法的时间复杂度仅为O(s log(n)); 然后, 我们利用IC模型和LT模型在4种不同的真实复杂网络数据集的实验显示, RMDN, RMDN++算法有着和现有典型算法相近的影响力传播效果, 且有时还略优, 同时在运行时间上则有显著的提高; 我们从理论上推导证明了方法的可行性. 本文所提出的模型算法适用性更广, 可操作性更强, 为这项具有挑战性研究提供了新的思路和方法.     

侧吹气体对光纤激光修锐青铜金刚石砂轮等离子体特性影响

为了研究辅助侧吹氩气对光纤激光修锐青铜结合剂金刚石砂轮等离子体的影响,利用高速摄像机拍摄不同侧吹工艺参数下等离子体空间膨胀形态,结果表明：氩气降低了等离子体的膨胀高度,随着压力增加,等离子体的膨胀距离减小,等离子抑制作用增强。 利用光谱仪研究了等离子体发射光谱在砂轮径向上的最大值随氩气压力的变化情况,并根据Boltzmann斜线法和Stark展宽法,计算不同氩气压力下等离子体在砂轮径向上电子温度和电子数密度的最大值,结果表明：气体压力增大,等离子体光谱线强度先增大后减小,等离子体光谱线强度在0.2 MPa时达到峰值,较大的氩气压力明显降低等离子体电子温度和电子数密度,从而减小对砂轮表面形貌的影响。 利用超景深三维扫描仪观测添加侧吹气体前后砂轮表面形貌,结果表明：0.5 MPa侧吹氩气后,砂轮表面形貌质量明显优于未添加侧吹气体时。     

便携式脉冲形成线设计与实验研究

采用聚酯薄膜为绝缘材料,设计了一种小型化便携式层绕Blumlein线,其主要特点是采用S型层绕的方法对薄膜介质平板Blumlein线进行绕制,使形成线的体积小,结构紧凑,有利于脉冲功率源小型化、实用化的发展。其集成了薄膜电容器易卷绕、耐高压、储能强的优势,同时具备了传输线的特点。采用气体火花间隙开关,对S型薄膜介质脉冲形成线的耐压特性及负载输出波形进行了实验研究。结果表明:开关的导通特性对脉冲形成线的负载输出波形有很大的影响,开关电感及开关抖动等因素会影响脉冲波形的前后沿,使输出脉冲方波波形质量变差。采用PSpice软件对实验等效电路进行了模拟,得到了与实验一致的结果。设计的Blumlein线体积为50 cm18 cm12 cm,承载电压50 kV,负载输出脉冲上升沿50 ns,平顶宽度120 ns。