可获得高分辨率谱线信息的新型太阳极紫外成像仪

极紫外光谱观测和诊断是研究太阳大气基本物理过程的最重要手段之一。但因为波长短,很多可见光仪器的设计方案不再适用,且极紫外观测只能在太空中开展。国际上现有卫星上的太阳极紫外成像仪和光谱仪都有各自的不足,比如极紫外成像仪不能获得高光谱分辨率的谱线信息;狭缝式光谱仪通过扫描可得到活动区域的信息,但扫描时间过长,对于研究剧烈变化的太阳活动有很大的局限性。这些不足制约了对日冕物质抛射(CME)和耀斑等太阳活动的高精度观测及对其机理的研究：无法看到CME在内日冕的加速过程,而且无法将可见光看到的CME现象同极紫外看到的日面源区直接联系;缺少观测目标的视向速度信息,难以识别CME的触发过程。采用多级衍射成像方式的一种新型太阳极紫外成像仪,除实现传统极紫外成像仪功能外,还可以在太阳活动变化过程中同步获得全日面各区域的光谱信息。新型成像仪可以得到高光谱分辨率数据,用于反演低日冕的等离子体视向速度,获得全日面的速度分布,与同时得到的高空间分辨率图像相结合,可以识别太阳活动现象对应的物质运动, 为空间科学研究提供数据;因为没有狭缝和运动部件,可以实现对大视场的太阳活动区域的高时间分辨率成像,有利于捕捉日面活动的快速变化。新型成像仪采用无狭缝光谱分光成像的设计理念,即同一时间把一定光谱带宽的信息记录到一个二维的图像上,此过程可以看成是从某一个角度将空间和光谱数据立方体投影到一个面上,然后再利用反演得到空间分辨图像和光谱信息。多级光谱成像的光学设计与传统光谱仪最大的不同是其不存在逐行扫描的狭缝,这使得其能够同时获得大视场内太阳的空间信息和光谱信息。因为极紫外波段的特殊性,以及本仪器面向卫星遥感应用,不可能像可见光波段或者医用CT机一样实现很多衍射级的同时成像。因此,新型极紫外成像仪光学系统由反射镜、色散光栅和五个探测器组成,入射的太阳极紫外辐射经过光栅色散后分别由五个级次的探测器接收,其中四个探测器分部接收±1和±2衍射级图像,另外一个接收0级图像。空间信息可以直接从0级图像得到,而光谱信息则需要根据五个级次成像的反演结果得出。介绍了光学系统的设计以及反演算法,并分析了反演算法的误差。光路基于变间距光栅设计,可实现空间分辨率1.8 arcsec·pixel-1, 光谱分辨率7.8×10-3 nm·pixel-1,同时减小了体积和重量,适合空间应用。     

频率自适应最优权重阵列干涉条纹处理技术

考虑长基线水平阵列波束形成对声场模态呈现的滤波特征,建立了一种随频率改变滤波通带的阵列权矢量设计方法。基于简正波理论,结合声场波束形成特点,在分析了常规波束形成信号LOFAR谱图干涉条纹的清晰度和条纹结构不同于单水听器输出信号条纹现象基础上,采用线性等式约束的二次优化模型,给出了一种频率自适应的最优权重估计。数值仿真验证和试验数据分析表明,利用该方法设计的最优权重阵列波束处理,可以滤波出SRBR(Surface-Reflected Bottom-Reflected)或N-SRBR(Non-Surface-Reflected Bottom-Reflected)模态组成的波束形成信号,信号谱图干涉条纹斜率与理论分析基本一致。      

双坩埚三维温度梯度法蓝宝石晶体生长炉设计

在已有的三维温度梯度法(3DGF)蓝宝石晶体生长炉基础上,设计了一种双坩埚蓝宝石晶体生长炉.设计的三维温度梯度法蓝宝石晶体生长炉主要针对蓝宝石手机面板市场,将坩埚设计成长方体型,增加了材料利用率,并简化了晶体切割工艺.采用双坩埚技术,可进一步提高晶体的生产效率,节约能耗,降低成本.本设计的双坩埚3DGF蓝宝石晶体生长炉可单炉获得2个300 mm×100 mm× 100 mm的蓝宝石晶体.     

极端紫外波段碱卤化物光阴极材料量子效率计算

为了满足极端紫外波段微通道位敏阳极光子计数探测器研究的需要,研究了碱卤化物光阴极材料的量子效率.由于光阴极材料的光电发射电流主要是由次级电子形成的,给出碱卤化物光阴极材料次级电子发射的理论模型,推导出次级电子产出的计算公式,针对光子能量30—250 eV范围内,计算并分析了光阴极材料厚度和光入射角对次级电子产出的影响.分析结果显示,光阴极材料厚度大于100 nm并且掠入射角大于临界角,是获得高次级电子产出的最佳条件.最后,应用推导的公式分析20种碱卤化物在能量30—250 eV范围内次级电子产出的光谱响应 关键词： 极端紫外 碱卤化物 光阴极 次级电子     

相同质量的矮星系

试想象一下：把100个块头各不相同的人放到秤上,却发现他们体重一模一样!在观测与银河系相邻的一群微型星系时,天文学家们发现了跟上述情况同样莫名其妙的现象：不管各星系包含多少恒星,每个星系的质量都是相同的。这项发现或许可以揭示有关星系的形成,甚至有关被称为“暗物质”的那种神秘物质的特性。     

With the alpha-cluster model to explain the change of separating energy

It was supposed that, the nucleus was composed of α-cluster, pn-pair, and nn-pair. The reciprocity of the α-cluster, pn-pair, and nn-pair caused the regular change of the separating energy to separate the nn-pair in the exotic nuclei. The regular change was that the separating energy was high behind low to separate the nn-pair in the light and exotic nuclei. This phenomenon must had more profound physical meaning.     

丙三醇存在下硫酸钡微粒体系的光谱特性研究及其分析应用

0.10 mol/L HCl-4.0 mol/L丙三醇-0.05 mol/L BaCl2溶液体系的瑞利散射很弱.当有SO4^2-存在时,（BaSO4）n微粒体系在470 nm处产生一较强的瑞利散射峰,SO4^2-浓度在1.0～80μg/mL浓度范围内与I470nm呈线性关系.据此,建立了一个测定水中硫酸根的简便、灵敏的瑞利散射光谱分析新方法.研究结果表明：SO4^2-与Ba^2＋由于静电引力可形成BaSO4分子,而BaSO4分子间存在较强疏水作用力和分子间作用力,可聚集形成（BaSO4）n微粒和固液界面,（BaSO4）n微粒和固液界面的形成是导致体系瑞利散射强的根本原因.     

用雅可比-傅里叶矩进行图像描述

提出了雅可比—傅里叶矩,它是用雅可比多项式作为径向函数,用傅里叶因子作为角向函数构造而成的,是广义正交傅里叶—梅林矩。经过归一化处理后的雅克比—傅立叶矩具有平移、尺度、旋转、灰度多畸不变性。从归一化图像重建误差、噪声灵敏度等方面对雅可比—傅里叶矩的图像描述能力进行了研究,结果显示雅可比—傅里叶矩在各种参量选择的情况下,具有良好的图像描述和抗噪声能力,是一个优良的图像特征。以前的研究多为单纯构建某一个函数,而现在将其扩展为构建一个函数族,开阔了矩描述量的研究视野。     

PPESO3监测微波辅助酶解蛋白的进程

本实验将胰蛋白酶固定在荧光聚合物PPESO3上, 固定后的胰蛋白酶在酶解蛋白过程中通过监测荧光聚合物荧光强度的变化, 从而实现监测蛋白酶解过程.     

对我国师生数学学习和教学观念的反思

1 问题的由来 长期以来,对中国学生在数学方面的成绩,我们都有一种由衷的自豪感.然而,在过去二十多年北京师范大学数学系的教学过程中,看到一系列的矛盾现象.我一直以为仅仅是由于教师教学的投入不足.因此,自2001年开始,与王昆扬教授和刘永平教授一起将自己大部分精力投入到本科的教学工作中,我们无论从教学观念,内容,还是方式上都立足于先进,现代,并且把教学的中心放在学生的数学发展.