基于磁激元的嵌套环超材料吸波器的吸收特性

多频段超材料完美吸波器的设计在多色光学领域具有重要意义。提出一种多频段金属-绝缘层-金属超材料吸波器,其表面电磁响应单元为三圈嵌套的金属环阵列,采用时域有限差分方法计算结构单元的吸收光谱和电磁场密度分布。结果表明:该结构单元在1.44,2.28,3.25μm处分别实现了98.5%、99.6%和99.9%的吸收率,物理机理为磁激元共振激发。系统分析结构几何参数对共振的影响,通过改变金属环的直径和高度,可以对不同的共振进行独立调控。该结构单元的吸收光谱对入射光极化角度具有良好的稳健性。并进一步分析了超材料吸波器的传感特性,其最大品质因数高达8.3 RIU~(-1)(RIU为折射率单元),对应的灵敏度为1.08μm·RIU~(-1),表现出优良的红外传感性能。该吸波器可应用于传感领域,亦可为其他超材料的设计带来新启示。     

干旱胁迫对长雄野生稻根际微生物群落结构的影响

干旱胁迫是影响水稻生产的主要障碍。本研究以6种长雄野生稻(Oryza longistaminata)为材料,采用盆栽控水模拟干旱胁迫,通过16SrDNA高通量测序技术,研究干旱胁迫对长雄野生稻根际微生物群落结构的影响。结果表明:细菌的优势门是变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和酸杆菌门(Acidobacteria),相对丰度分别为24.3%～36.49%、11.94%～20.39%和8.9%～17.83%。古菌的优势门是泉古菌门(Crenarchaeota)和广古菌门(Euryarchaeota),相对丰度分别为0.50%～1.05%,0.17%～0.64%。与空白土壤比较,干旱胁迫后的根际土壤微生物菌群多样性未发生明显变化,但群落组成结构发生显著改变(P<0.05)。在干旱胁迫处理下,酸杆菌门(Acidobacteria)、α-变形菌(Alphaproteobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、放线杆菌门(Actinobacteria)、TM7和泉古菌门(Crenarchaeota)的相对丰度显著升高,而δ-变形菌(Deltaproteobacteria)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、OD1、绿菌门(Chlorobi)、螺旋菌门(Spirochaetes)、OP11和NC10的相对丰度显著降低。这些结果表明,长雄野生稻根际微生物能对干旱环境进行响应,发生群落结构改变达到新的平衡,保持同样高的群落结构多样性,来应对干旱环境的变化。     

运用RBF径向基神经网络识别基于小波变换的淫羊藿苷红外光谱指纹特征

运用RBF径向基神经网络对基于傅里叶变换红外光谱（FTIR）法、相关系数比对法及多层次小波变换所提取的淫羊藿药材样本有效成分指纹特征进行识别。样品包括药典选用的５个物种（淫羊藿Epimedium brevicornu Maxim.、箭叶淫羊藿E.sagittatum（Sieb. et Zucc.） Maxim.、柔毛淫羊藿E.pubescens Maxim.、朝鲜淫羊藿E.koreanum Nakai和巫山淫羊藿E.wushanense T.S.Ying）和其他物种共计250个样本。淫羊藿指标成分淫羊藿苷在原药材和甲醇提取物的红外光谱图上,具有较明显的1 259 cm-1特征峰,经典的HPLC法的定量分析结果也佐证了淫羊藿苷的含量与1 259 cm-1峰的位置具有很好的一致性。为此该峰可以用来作为判别各物种淫羊藿药材是否含有淫羊藿苷的重要依据。在此基础上,采用相关系数比对法和多层次的小波变换法消除了因淫羊藿苷含量低、吸收峰弱,信号和噪声大的问题,增强了RBF径向基神经网络的识别效果。初步建立了基于小波变换和RBF径向基神经网络淫羊藿原药材红外光谱快速识别淫羊藿苷指标成分的一种新方法。     

基于独立分量分析的红外线列扫描图像处理方法

独立分量分析(Independent component analysis,ICA)作为一种有效的盲源分离方法,其目的是从由传感器收集到的混合信号中分离出相互独立的源信号,使得这些分离出来的信号之间尽可能的相互独立。针对红外线列扫描图像,提出了一种基于ICA的图像增强方法,该方法能够有效地去除红外线列扫描图像的非均匀性干扰。阐述了ICA的基本原理,介绍了基于负熵判据的FastICA算法,给出了该方法的具体实现步骤及相应的实验处理结果。结果表明,利用该方法能够达到图像增强的目的。     

拼接子镜系统计算机辅助装调研究

为了提高拼接子镜系统的装调精确度,研究了拼接子镜系统的计算机辅助装调技术,分析了拼接子镜系统的计算机辅助装调模型,采用反向优化法编写程序求解系统失调量.以37项泽尼克系数作为评价函数.当粗调误差在0.7°以内时,完全可以精确求解失调量.结果表明,求解结果准确度高,符合实际装调要求.     

基于相位标靶的光学坐标测量方法

提出一种基于相位标靶的光学坐标测量方法,与有3个以上的标记点的辅助测量棒(传统标靶)相比较,由于相位标靶特征点数量的大量增多以及基于相位计算的精确的特征点的提取,使得用这种标靶进行测量时,其测最结果更为准确和可靠.在计算机屏幕上产生二维正弦条纹,并以此作为校准靶进行摄像机标定.设计制作的相位标靶由小型特征图象屏和测棒组成,采用相位测量技术及条纹处理方法计算特征图象屏各点的相位和面内坐标,进而计算测棒上测点的三维坐标.将该相位标靶用于光学坐标测量,提出了标靶移动时坐标变换的计算公式和移动距离的计算方法,分析了测量误差的成因.实验得到了准确的光学坐标测量结果,证明了该方法的有效性.     

聚合酶链反应(PCR)的热性能对乙型肝炎病毒检测的影响

聚合酶链式反应(PCR)是由变性、退火及延伸三个步骤反复循环的DNA体外扩增技术.本文实验研究了PCR仪的三个阶段的热性能.结果显示,PCR实际温度与程序设置温度之间存在着较大的偏差;在变性阶段的温度差达3 K以上;而且处于平台温度±1℃范围内的时间也比设置的要短得多.本文同时用3.3 kb(扩增区150 bp)的乙型肝炎病毒(HBV-DNA)为试验材料(模板),实验研究了变性温度及变性时间对PCR扩增结果的影响.用电泳法分离PCR产物结果表明:当变性温度低于91℃,变性温度高于95℃,或者变性时间超过30 s都会导致乙型肝炎病毒PCR检验结果的假阴性.     

Investigation on the fabrication of the 3rd harmonic superconducting cavity for the SSRF storage ring

A third harmonic superconducting niobium cavity has been proposed for installation in the Shanghai Synchrotron Radiation Facility （SSRF） storage ring to improve the Touschek lifetime. In order to investigate the feasibility of the superconducting cavity fabrication indigenously and the possibility to master the fabrica tion techniques, cavities were fabricated from copper and niobium sheets by deep drawing and electron-beam welding, and a series of measurements, such as resonant frequency, shape dimensions and wall thickness, were carried out during this process. After analysis of various problems existing in the fabrication process, technique improvements were proposed, and finally the precise shape as designed and resonant frequency within 1.2 MHz were achieved for the new completed cavities. In addition, full annealing was finally proved to be a good cure for niobium sheets＇ tearing up during deep drawing. By fabricating niobium cavities successfully, some problems to the next step were cleared. This paper introduces the process of cavity fabrication and its technique improvements towards forming, and the initial vertical test result of niobium cavity is also presented.     

在AlCl3和Nafion-H的催化作用下均三甲苯与γ-丁内酯的烷基化反应

 在无水AlCl3的催化作用下,均三甲苯与γ-丁内酯在室温下即可发生烷基化反应生成4-(2,4,6-三甲基苯基)丁酸. 实验结果表明,催化剂用量和反应时间是影响反应产物收率的重要因素,选择合适的反应条件可使γ-丁内酯几乎定量地转化为目标产物. 在固体高分子酸性树脂Nafion-H的催化作用下,4-(2,4,6-三甲基苯基)丁酸的收率随着温度的升高而升高,在200 ℃下收率达到最大值84.5%,选择性保持在90%左右. Nafion-H经过简单的溶剂洗涤和干燥处理后可重复使用,但每次重复使用后收率下降4%～5%. 对Nafion-H催化下该反应可能的机理进行了探讨.     

不变子空间的个数问题

线性空间上线性变换的不变子空间个数有限的充要条件是其特征多项式与其最低多项式相同。