科学计算应用程序探讨

科学计算应用程序是科学计算研究的成果集成,其研制不同于通常的计算机应用软件.随着科学计算研究的不断深入和高性能计算机的迅猛发展,应用程序越来越依赖于实际应用和高性能计算的交叉融合,迫切需要革新程序的研制思路,发展研制方法.文章简要介绍了科学计算应用程序的主要特征,分析了应用程序面临的主要困难,探讨了研制应用程序的新思路和新方法.     

新疆天山北坡典型研究区融雪期地物光谱特征分析

地物的波谱特性乃是整个遥感技术的物理基础,更是遥感技术应用尤其是定量遥感的基石。由于融雪期静态地物与冰-雪-水等动态地物交互存在,地物光谱特征更为复杂。选取了新疆天山北坡乌鲁木齐河流域以及军塘湖流域作为典型研究区,采用美国CID公司生产的CI700便携式野外光谱仪,通过2006年到2009年融雪期大量的野外调查和实地测量,获取了新疆天山北坡典型研究区融雪期典型地物包括各种积雪、冰、水以及土壤的光谱曲线及其变化规律,并对其进行了光谱特征分析。结果表明,融雪期虽然地物类型较为单一,但是因为积雪-冰-水-土壤复杂系统的交互式影响,地物的光谱特性及其变化均较为复杂,给融雪期地表参数的定量遥感研究带来了较大的挑战。对于融雪期复杂地物光谱的系列观测及特征分析无论是对于地物光谱特征基础研究还是定量遥感应用研究均具有重要意义。     

曝光系统离焦对平面全息光栅衍射波前的影响

波前像差是衍射光栅的重要技术指标，它直接影响光栅的分辨率。由光致刻蚀剂记录两束相干光干涉条纹是制作全息光栅的关键步骤。为了提高全息光栅曝光系统调整精度、减小离焦、降低光栅的衍射波前像差，从离焦对反射球面准直镜的准直光平行度的影响程度出发，分析了准直光平行度对全息光栅衍射波前像差的影响。理论分析和数值模拟结果表明，准直镜调整误差直接决定全息光栅衍射波前像差大小。以3种不同刻线密度光栅为例，得出了准直镜调整误差的允许变化范围。     

直流外电场诱导的MgI高里德堡态的混合

在直流外电场存在时,观察到MgI的经双光子禁戒跃迁3s~2 ~1S→3mp ~(1P)的多光子电离和倍频效应并解释为外电场引起的里德堡(Rydberg)态之间轨道角动量的混合.实验结果与理论解释一致.     

Y(Mn1-xCox)12磁结构的中子衍射分析

在研究Y(Mn_1-xCo_x)₁₂晶体结构的基础上,为了分析这种化合物的磁结构,我们挑选了不同成分的试样,在液氮温度下作了中子衍射测量。实验上测到的磁有序超结构峰可以用YMn₁₂单胞指标化为h十k+l=2n+1。使用各种可能的磁结构模型对数据进行了分析,根据计算强度与观测强度的最佳拟合,得出了Y(Mn_1-xCo_x)₁₂的磁结构随x变化的某些结论。 关键词：     

储存环高频剔除系统

 介绍了用于电子储存环部分填充和非均匀填充的一种实验装置,它利用储存环中电子运动所具有的横向自由振荡和束团脉冲的时间结构这一特性,采用外加激励的方法使其产生共振,从而使得储存环中部分束团中的电子丢失,形成储存环的部分填充和非均匀填充。还扼要介绍了用高频剔除系统在储存环上实现不同填充方式时的束流积累结果。     

绝缘体二次电子发射系数测量装置的研制

 成功研制了测量绝缘体二次电子发射系数的测量装置，该装置主要由栅控电子枪系统、真空系统和电子采集系统组成，测量装置产生的原电子流的能量范围为0.8~60 keV。采用单脉冲电子枪法，测量了原电子能量范围为0.8~45 keV的多晶MgO的二次电子发射系数。测量中，收集极(偏置盒)离材料表面设置为约35 mm，偏置电压设置为 45 V。测量得到：用磁控溅射法制备的MgO的二次电子发射系数最大值约为2.83，处于 2~26范围内，其对应的原电子能量约为980 eV。这表明该装置测量的绝缘体二次电子发射系数是可信的，但用磁控溅射法制备的MgO的二次电子发射系数较低，这可能是制备MgO时引入了过多的杂质在MgO二次电子发射体里面所引起的。     

带宽调制型单光纤光栅温变无补偿位移传感

报道了利用反射谱带宽调制和光强差分探测技术实现单一光纤光栅温变无补偿位移精确测量的新方法。设计了一种结构新颖的曲臂梁位移传感装置,结合光波导理论与材料力学原理分析了光纤光栅在高斯应变作用下光栅反射谱侧向梯度展宽的成因,理论推导了特殊结构梁在外力作用下光栅反射谱带宽/反射光强与压力之间的响应关系。光栅反射谱侧向梯度展宽的同时反射光强线性增加,利用光强差分检测方法消除光源出光抖动的影响,提高了位移测量精度。基于带宽调制的光纤光栅位移传感方法免受温度变化的影响,在-10℃~80℃的温度变化范围内,测量误差小于1.2%,实现了单光纤光栅温变无补偿位移测量。     

CMOS星敏感器光学系统的设计

基于对恒星星表V/50的统计,在确保一定捕获概率的前提下,确定了星敏感器光学系统的视场角和所能探测的极限星等,在此基础上,结合所选用的STAR-250CMOS探测器的性能,在保证一定信噪比的前提下,确定了光学系统的通光孔径、焦距、工作光谱范围和中心波长、弥散元大小等主要参数。以改进双高斯型结构为初始结构,在ZE-MAX平台上实现了具有良好像质的大孔径(F/1.198)、大视场(22.6°)、宽光谱范围(0.5μm~0.8μm)的光学系统的设计,满足了对弥散斑、能量集中度等的特殊要求。     

稀有类铥铋离子辐射光谱的相对论识别

用全相对论多组态自洽场方法,计算了高离化类铥铋原子BiXV的1s、2s、2p-、2p、3s、3p-、3p、3d-、3d、4s、4p-、4p、4d-、4d、4f-、4f、5s、5p-、5p、5d-、5d、5f-、5f、5g-、5g、6s、6p-、6p、6d-、6d、6f-、6f、6g-、6g、7s、7p-、7p、7d-、7d、7f-、7f、7g-、7g、8s、8p-、8p、8d-、8d轨道的2249个精细结构能级和辐射寿命以及其他各种跃迁参数.能级和波长的计算值和实验值符合得好.另外还发现了一些辐射寿命较长的亚稳态能级.