理论研究电流注入对垂直腔面发射激光器多横模行为的影响

从包含时空变量的速率方程出发,针对弱折射率导引垂直腔面发射激光器(VCSELs),利用空间积分法分析了典型电注入参数对VCSELs多横模行为的影响,在不降低模型准确性的前提下提高了仿真效率。仿真结果表明,注入盘孔径和注入环越小、注入强度越低以及电流扩散越弱时,VCSELs更易实现单横模工作;反之,VCSELs高阶横模开始出现并呈现较强的模式竞争,引发了载流子空间烧孔效应,并导致基模强度降低。进一步得出,在环形注入方式下,高阶模式更容易出现且彼此间的竞争较盘形注入时强。     

Matlab在光学信息处理仿真实验中的应用

提出了一种利用计算机并通过Matlab软件仿真光学信息处理实验的方法 ,其特点是可以随意改变物理参量 ,克服了光学实验上难以实现的操作 .文中分别给出了光栅衍射、空间滤波、图像边缘增强、相关识别等实验的部分仿真结果 .     

提高生物大分子NMR分辨率和灵敏度的有效方法：TROSY和CRINEPT

随着NMR谱仪和实验技术的发展,以及²H、¹⁵N、¹³C标记技术的发展和完善,先后出现了多种异核多维和多共振脉冲实验方法,测定分子量不大于30 kDa的蛋白质的溶液三维结构不再是困难的事. 但是,对于分子量大于30 kDa的蛋白质,由于共振峰数目的增多和谱线增宽,其结构测定依然很困难. 虽然提高磁场强度能够提高分辨率和灵敏度,但是,800 MHz以上的NMR谱仪造价昂贵,难以普及,促使NMR工作者不断寻求能够提高分辨率和灵敏度的新的脉冲实验方法. 到目前为止,比较成功的方法是TROSY^[1]和CRINEPT^[2], 以及在此基础上发展的新方法. 文中对TROSY和CRINEPT的基本原理、最新发展,以及它们在蛋白质结构测定和分子间相互作用研究等方面的广泛应用做了综述.      

掺杂聚乙炔中的孤子振动定域模

在SSH模型基础上,本文研究了掺杂聚乙炔链中杂质势对孤子振动模的束缚影响。不同边界条件下的数值计算发现Goldstone模将受到杂质钉扎并出现两个新的定域模g₁′和g₂′。另外,还得到了其它已知的定域模g₂,g₃和g₅,这些定域模随杂质势的敏感程度各有不同,在所取参数下取得了与实验基本一致的结果。 关键词：     

无衍射光的干涉实验与理论分析

分析了两束无衍射光的干涉场分布形式和干涉条纹轨迹。将一束单色光入射两小孔产生的两束相干光照射轴锥镜,在轴锥镜后将产生两束无衍射光。根据单束倾斜光入射轴锥镜的无衍射理论,分析出这两束无衍射光产生的干涉场为每束无衍射光的无衍射场的线性叠加。利用零阶贝塞尔函数的零点公式,推导出两束无衍射光的干涉条纹的轨迹为双曲线。计算结果表明,干涉场中两中心的间距与两孔实际的间距和干涉场距轴锥镜的距离成正比。实验结果与理论仿真相一致。     

Application of the first collision source method to CSNS target station shielding calculation

Ray effects are an inherent problem of the discrete ordinates method. RAY3 D, a functional module of ARES, which is a discrete ordinates code system, employs a semi-analytic first collision source method to mitigate ray effects. This method decomposes the flux into uncollided and collided components, and then calculates them with an analytical method and discrete ordinates method respectively. In this article, RAY3 D is validated by the Kobayashi benchmarks and applied to the neutron beamline shielding problem of China Spallation Neutron Source(CSNS)target station. The numerical results of the Kobayashi benchmarks indicate that the solutions of DONTRAN3 D with RAY3 D agree well with the Monte Carlo solutions. The dose rate at the end of the neutron beamline is less than10.83 μSv/h in the CSNS target station neutron beamline shutter model. RAY3 D can effectively mitigate the ray effects and obtain relatively reasonable results.     

基于二维重组和动态窗格的水质检测紫外-可见光谱去噪算法

立足于成功研制的紫外-可见光谱水质检测多参数测量系统,针对紫外-可见光谱水质多参数原位实时检测在精度、灵敏度、稳定性等方面的实际需要,开展了基于二维重组和动态窗格的水质检测紫外-可见光谱去噪算法的研究,以此提高紫外-可见光谱水质检测的测量精度。光谱法水质检测系统通常使用工业级低成本光谱仪,其输出光谱包含明显的非平稳噪声。传统去噪法难以在滤除噪声的同时保留谱线细节。而且,原位实时水质检测条件下,被测水样可能快速变化,传统去噪法中常用的多次采样求均值法将产生额外的测量误差。引入的去噪算法通过对水样光谱进行等间隙连续采样,将光谱数据张成由光谱轴和时间轴构成的二维矩阵,经过二维小波变换后,设置一个可变宽度的窗格在系数矩阵中水平滑动,使用窗格内的小波系数计算得到动态去噪阈值,并随窗格滑动构建去噪阈值向量,由此进行光谱去噪。其中,窗格宽度由相邻区域的噪声方差变化率决定,变化率较高的区域缩小窗格宽度,反之则扩大宽度。实验结果表明,这种去噪算法不仅能有效去除光谱中的非平稳噪声,而且能保留光谱的细节信息,有助于提高仪器的测量精度。与此同时,由于该算法并未使用时域平均,样本的快速变化对去噪性能的影响较小,适合在线或原位水质检测的水样本环境。     

南海一号出水景德镇窑与龙泉窑青瓷特征的无损分析研究

古代陶瓷产地研究是陶瓷考古的重要内容,也是科技考古工作者研究的重点。目前国内古代陶瓷产地研究主要依赖化学成分分析技术,对陶瓷釉层结构特征的无损分析研究却相对缺乏,难以对古代陶瓷进行全方位的认知。该研究首次将光学相干层析(OCT)与X射线荧光(XRF)光谱分析技术相结合,对南海一号沉船出水的南宋初期景德镇窑和龙泉窑青瓷瓷釉的断层结构特征和化学成分特征进行综合无损分析研究。首先采用扫频OCT成像系统对两个窑址青瓷瓷釉断层结构及装饰工艺特征进行了研究,分析了青瓷瓷釉类型、釉层厚度、釉层内气泡、包裹体、表面裂纹等特征及分布状况,对比了两窑址青瓷瓷釉断层结构特征,确定了可能采用的装饰工艺。其次,利用X射线荧光(XRF)光谱分析获得了两窑址青瓷胎釉的化学成分,对比研究了两个窑址青瓷胎釉化学成分差异,进而探讨了瓷釉断层OCT图像特征与釉层化学成分之间存在的联系。实验结果表明,景德镇青瓷和龙泉青瓷样品在釉层厚度、气泡、裂纹、包裹体等瓷釉断层结构特征上差异明显,在胎釉化学成分方面,两类青瓷在胎釉着色相关元素、釉层碱性氧化物等成分含量上也存在差异。同时,瓷釉断面结构特征差异与釉层化学成分差异存在紧密联系。实验证明,将OCT与XRF相结合是一种有效的辨别瓷器窑口的科学技术方法。     

超声跟踪反常氯化亚汞声光器件的设计及性能分析

氯化亚汞（Hg₂Cl₂）单晶具有独特的声光特性,这使得Hg₂Cl₂声光器件-Bragg盒适用于各种光信号处理。本文以超声跟踪反常器件的设计思想为基础,得出了Hg₂Cl₂器件的设计参数,并分析了这类新型器件的性能。结果表明,该器件有良好的性能,特别是其体积比同类TeO₂器件小得多。这些优点使之可望成为二维声光信号处理系统的关键器件。     

标量介子f0(980)光生过程γp→pf0(980)的研究

轻标量介子性质研究是当今中高能核物理研究中的热点问题之一,特别是质量低于1 GeV的标量介子f₀（980）的内部结构一直存在争议,至今未达成共识。基于前人的研究结果,运用有效拉氏量方法,对f₀（980）粒子的光生过程γp→pf₀（980）进行了更深入的理论研究。探讨了两种传播子形式下得矢量介子ρ和ω交换的贡献,第一种是选择雷吉传播子,第二种是选择普通费曼传播子。第二种形式的微分散射截面理论结果与现有实验数据符合比第一种形式的结果好。基于此,计算了两种形式的总截面,两种形式给出的理论结果相差很大。另外,给出了γp→pf₀（980）→pπ+π-过程的π+π-不变质量分布的理论预言,发现π+π-不变质量分布对于f₀（980）于K-K的耦合常数（g_f0KK）有很强的依赖关系,不同的g_f0KK给出明显不同的π+π-不变质量分布。将来相关实验数据可以验证这些理论预言,并对矢量介子传播子形式和耦合常数g_f0KK做出限制,加深人们对f₀（980）粒子的认识。We study the scalar meson f0(980) in the γp→pf0(980) reaction within an effective Lagrangian approach. Based on previous studies, we calculate the differential cross sections of this reaction. We take two types of the propagators of vector mesons ρ and ω, one is the Regge form, the other one is the normal Feynman propagator. It is found that our theoretical results for the differential cross sections with the Feynman propagator are in agreement with the current experimental data. For the total cross sections, the results with the two types of propagator are much different. On the other hand, we predict the π+π- invariant mass distribution of the γp→pf0(980)→pπ+π- reaction. We find that the π+π- invariant mass distribution depends sensitively on the value of the coupling constant gf0KK. We hope that the future experiments can test our model calculation and give further constraints on the value of gf0KK and also the nature of f0(980).