SWEIA艾滋病毒传染模型及应用

人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种严重威胁生命的病毒,感染艾滋病毒患者一般经历四个阶段:i)艾滋病毒阴性的窗口期(W);ii)阳性的无症状潜伏期(E);iii)有症状期(Ⅰ);以及iv)移除阶段(A).为深入研究艾滋病传播过程,建立SWEIA艾滋病毒传染模型,定义基本再生数,分析无病与地方病平衡点的存在性和局部稳定性,根据2004至2015年中国艾滋病患者数据,采用遗传算法对SWEIA模型中参数进行估计.通过对基本再生数敏感性分析以及模型数值随参数不同而产生的变化,揭示艾滋病窗口期的接触率是影响艾滋病流行的主要原因之一.     

基于Leslie模型的北京市基础教育学龄人口分城乡预测

以2010年第六次人口普查数据为基点,考虑到已经开放的单独二胎政策以及全面放开的二胎政策等因素,对北京市2020—2030年基础教育学龄人口变动情况分城乡进行预测.研究发现:北京学龄人口总体上呈现先上升后下降趋势;城市学龄人口远远高于农村学龄人口;城市各个阶段学龄人口均出现了先升后降趋势;农村幼儿园学龄人口呈现快速下降趋势,小学、初中学龄人口均呈现了先升后降趋势,农村高中学龄人口呈现了"下降-上升-下降-上升"的反复波动.学龄人口的变化反映了未来教育需求的变动,在未来10-15年,北京市还需要加大教师队伍建设、加强基础设施建设,努力实现城乡教育资源均衡化,最大限度地实现教育公平.     

Tm3+ ,Yb3+共掺微晶玻璃蓝色上转换荧光的温度特性

制备了Tm³⁺,Yb³⁺共掺氟氧化物微晶玻璃, 在980 nm二极管激光器泵浦下研究了其上转换发光。发现将前驱玻璃进行热处理后,源于Tm³⁺的¹G₄能级到基态³H₆跃迁所产生的蓝色上转换荧光在463 nm和476 nm出现明显劈裂。在此基础上分析了该劈裂蓝色上转换荧光在303~623 K范围内的温度特性。结果表明:Tm³⁺,Yb³⁺共掺氟氧化物微晶玻璃蓝色上转换荧光可应用于光学测温,其测温最大灵敏度为4.2×10^-4 K^-1,相应温度为352 K。     

基于整体柱的超灵敏表面增强拉曼检测

本文提出了一种全新的基于整体柱材料的SERS检测方法。通过将探针分子和银溶胶混合后滴加在整体柱上, 我们可以得到浓度低至10-18 mol/L的罗丹明6G(R6G)及10-16 mol/L的对巯基苯胺(PATP)的SERS信号。利用原子力显微镜(AFM)和扫描电镜(SEM)对银溶胶及整体柱材料进行了表征。通过实验结果可以初步推测, 整体柱材料的表面形态和孔结构可以促进银溶胶产生“热点”。     

微流控制备单分散微米级SiO2微球

采用软模板法制备出了聚二甲基硅氧烷微流控装置。利用该装置讨论了正硅酸乙酯和氨水的用量分别对反应体系凝胶化时间的影响,确定了制备SiO2微球的优化反应体系,即二甲基乙酰胺、正硅酸乙酯和氨水的体积比为8∶4∶1,实验所需的反应温度为60 ℃。实验发现:在微流体通道中,分散相的流速越大,粒径越大;连续相流速越大,粒径越小。因此,通过控制微流控装置中分散相和连续相的流速制备了粒径40~220 m的单分散SiO2微球,并对其形貌进行表征。光学显微镜和粒径分析均表明所制备的SiO2微球球形度高,单分散性好。     

应变纤锌矿GaN/AlχGa1-χN柱形量子点中类氢施主杂质态结合能的压力效应

考虑应变,在有效质量、有限高势垒近似下,变分研究了纤锌矿GaN/Al_xGa_1-xN柱形量子点中类氢施主杂质态结合能随流体静压力、杂质位置及量子点结构参数（量子点高度、半径、Al含量）的变化关系.结果表明,类氢施主杂质态结合能随流体静压力增大而增大,且在量子点尺寸较小时,流体静压力对杂质态结合能的影响更为显著.受流体静压力的影响,杂质态结合能随量子点高度、半径的增加而单调减少,且变化趋势加剧;随A1含量增加而增大的趋势变缓.无论是否施加流体静压力,随着类氢施主杂质从量子点左界面沿材料生长方向移至右界面,杂质态结合能在量子点的右半部分存在一极大值.流体静压力使得极大值点向量子点中心偏移.     

超高速正撞击溅射物实验与仿真研究

 随着人类航天活动日益频繁,由微流星体和空间微小碎片超高速撞击航天器表面反溅生成的溅射物,对空间碎片环境的影响将越来越大。利用2017-T4铝合金球弹丸超高速正撞击5A06铝合金靶板进行了地面模拟实验与数值仿真计算,研究了反溅碎片特性参数,其中包括溅射物的平均速度、平均尺寸、平均溅射角,为空间碎片溅射物模型的建立奠定基础。采用多元回归方法,确定了溅射物平均速度与弹丸速度、弹丸尺寸之间的函数关系。研究表明,利用光滑粒子法（SPH）进行数值仿真计算,可以有效模拟溅射物平均尺寸、平均速度、平均溅射角;溅射物平均速度随弹丸速度、弹丸尺寸的增加而增加;溅射物基本呈圆锥形反溅,溅射物平均溅射角在41°左右,基本不受弹丸速度、弹丸尺寸的影响。     

基于特征投影图的小麦近红外光谱变量选择方法研究

为了简化模型,提高模型预测精度,利用特征投影图(LPG)进行变量选择。对原始光谱进行连续小波变换(CWT),利用主成分分析(PCA)得到LPG,假定LPG中共线性光谱变量对建模作用相同,选出少数特征光谱变量建立预测模型,所得模型预测均方根误差(RMSEP)为0.345 4,优于其他建模方法,研究结果表明,LPG变量选择可有效简化近红外光谱模型,提高模型预测精度。     

High surface plasmon resonance sensitivity enabled by optical disks

We report a systematic, experimental, and theoretical investigation on the surface plasmon resonance (SPR) sensing using optical disks with different track pitches, including Blu-ray disk (BD), digital versatile disk (DVD), and compact disk (CD). Optical reflection measurements indicate that CD and DVD exhibit much higher SPR sensitivity than BD. Both experiments and finite-difference time-domain simulations reveal that the SPR sensitivity is significantly affected by the diffraction order of the SPR peaks and higher diffraction order results in lower sensitivity. Numerical simulations also show that very high sensitivity (～1600 nm per refractive index unit) is achievable by CDs.     

苦豆子不同生育时期矿质元素分析

应用ICP-AES等技术,研究了苦豆子常量、微量矿质元素含量、各部位吸收比例和不同时期的矿质元素需求量。结果显示:(1)成熟期苦豆子常量矿质元素比约为N∶K∶Ca∶Mg∶P∶Na=11.91∶8.27∶7.54∶1.02∶1.00,微量矿质元素比值约为Fe∶Zn∶B∶Cu∶Mn=28.91∶2.12∶1.40∶1.18∶1.00;(2)各器官矿质元素含量因生育时期存在差异,微量元素在营养期茎中总量最高占全株总量的45.6%,而在成熟期种子中最高占全株总量的36.7%。(3)苦豆子在营养期需肥最多,盛花期次之,盛荚期最少。