高温热辐射输运模拟的蒙特卡罗全局降方差方法

针对隐式蒙特卡罗方法模拟高温热辐射输运问题时存在的“辐射强度计算误差时间空间分布严重不均匀”现象,通过理论分析和数值模拟手段,找到决定误差大小的主要因素为“网格内的辐射径迹长度记录数”.据此提出“隐式蒙特卡罗全局降方差方法”并推导相应的计算公式.该方法主要包含如下3个关键技术:1)针对辐射输运蒙特卡罗模拟的自适应动态分配源粒子方法; 2)与自适应动态分配源粒子相匹配的动态权窗设计技术及粒子权无偏估计算法; 3)辐射强度的解析估计降方差方法.针对这3个关键技术,设计蒙特卡罗数值模拟方案,编写相应的数值模拟程序模块.典型辐射输运问题模拟结果显示:隐式蒙特卡罗全局降方差方法能够使网格辐射强度计算误差在整个时空范围内分布相对比较均匀,最大误差可控,计算效率提升10倍左右.新方法在激光惯性约束聚变的黑腔辐射输运模拟应用中取得了显著效果.     

球形黑腔辐射输运问题的蒙特卡罗模拟

利用蒙特卡罗方法模拟六孔球形黑腔中的辐射输运, 研究靶球辐照均匀性问题. 对于几何结构简单的解析模型, 研究了不同黑腔靶球半径比的靶球辐照均匀性变化规律, 得出的结论与解析的“视因子”方法给出的一致. 对于几何结构复杂的黑腔模型, 如放置有挡板的模型, 解析方法计算困难, 但利用蒙特卡罗方法仍然能够准确模拟计算. 不同挡板大小的理论模型计算结果表明, 挡板对X光输运到靶球表面的分布状况有明显的影响, 如果设置得当则可以提高X光利用效率并显著改善靶球辐照均匀性, 否则可能严重破坏靶球辐照均匀性. 因此, 黑腔中的挡板位置及大小需要精心设计. 应用表明, 蒙特卡罗方法对于具有复杂结构的黑腔辐射输运问题具有很好的适应性.     

稀土长期毒性对大鼠体液的1H NMR研究

采用现代核磁共振技术,通过分析灌胃给药0.2,2.0,10,20mg/kg剂量的La(NO₃)₃6个月后大鼠血清中某些内源性化合物的变化研究了稀土化合物在动物体内的作用情况及长期毒性,同时对各剂量组三个月后大鼠尿液的¹H NMR谱图进行了分析,并通过血液中一些重要生化指标的测定对结果进行了验证.体液中氨基酸、乳酸、N-氧三甲胺、3羟丁酸、葡萄糖、尿素、柠檬酸等重要内源化合物的核磁共振谱峰发生了明显的变化,意味着动物体内的代谢出现异常.结果表明高剂量稀土的引入可能使动物肾脏和肝脏均受到损害,且受损程度随稀土剂量的增高而渐趋严重。     

计算中子增殖率的时间强迫碰撞方法

为获得更多粒子在特定时间步内的碰撞信息,给出3种解决介质非均匀的时间强迫碰撞抽样目的:离散化抽样目的,强截面抽样目的和均匀时间抽样目的.将强迫碰撞目的由只适合在各自均匀的几何区域内分别强迫碰撞,扩展为也适合在特定时间步内中子可能经过任意非均匀介质的强迫碰撞.通过一个简单的增殖系统的中子增殖率计算问题,对时间强迫碰撞的3种目的和直接模拟目的进行了计算比较.结果表明,3种时间强迫碰撞目的的效率相差不大,但明显优于直接模拟目的,当步长从2×10^-5缩至10^-6μs,FOM(计算效率或称优度)约高出2至4个量级.     

可低压驱动的金刚石薄膜冷阴极特性研究

通过在金刚石薄膜表面沉积超薄金属薄膜作为栅极的方法,在10V左右的低压下观察到场发射现象,其发射电子的发散角度为10°左右,接近于面发射;而孤立的金刚石颗粒几乎观测不到场发射。金刚石薄膜的场发射可能来自晶间相。     

Kantorovich不等式的几个推广的矩阵形式

Kantorovich inequalities are old results. In this paper we give several Kantorovich-type matrix inequalities.     

非定常粒子输运蒙特卡罗并行算法研究

蒙特卡罗方法应用于粒子输运求解已是众所周知的事，然而由于MC的误差与跟踪的样本数的平方根成反比，通常要达到误差要求，需要模拟大量粒子历史，从而花费大量的计算时间。特别对非定常粒子输运问题的MC模拟，需要模拟上万个时间步，每步需要跟踪上百万个粒子。由于粒子寿命远超过时间步步长，因此，上个时间步剩余粒子的广播和本时间步剩余粒子状态量的汇总，I/O需求量大，成为制约并行的瓶颈。     

稀土对大鼠尿液成分影响的核磁共振研究

目前,稀土生物效应的研究已进入了分子和细胞水平,但在活体动物内研究稀土的作用情况还不多见。稀土化合物随食物进入动物体内后,会对动物体内的器官、组织、细胞产生一定影响,将导致其体液容量、分布、电解质浓度等方面的变化。现代NMR技术是目前药理毒理学研究的有效手段之一,它具有简便、全面、快捷、非破坏性等优点,可用于对体液样品的检测和研究。本文采用现代核磁共振技术研究了稀土化合物硝酸镧灌胃给药后对Wistar大鼠尿液中代谢产物的影响,为阐明稀土化合物的毒理学机制和稀土的进一步开发利用提供理论依据。     

模拟退火算法的并行实现及其应用

利用高性能并行超级计算机系统THNPSC-1成功地实现了模拟退火算法的并行运算,并将其应用于会聚束电子衍射、俄歇电子能谱等实验数据的分析中,取得了以往实验数据分析方法无法获得的定量数据.整个模拟退火计算程序是一个独立的模块,具有良好的可移植性,适用于任何多变量函数的最优化问题. 关键词： 最优化 会聚束电子衍射 俄歇电子能谱     

中药掺伪的二维相关红外光谱法分析

旨在建立基于二维相关红外光谱(2D IR spectra)的分析技术,以进行中药中是否掺杂化学药物的判别。以减肥药盐酸芬氟拉明(fenfluramine hydrochloride, FH)、盐酸西布曲明(sibutramine hydrochloride, SH)为待检化合物,确定二者同步相关谱中的特征相关峰。首先通过比较掺杂中药与盐酸芬氟拉明的同步谱中特征相关峰的相似性,初步对掺杂化合物盐酸芬氟拉明进行判定,而后利用掺杂中药异步谱能确认相关峰来源的特性,进一步确证盐酸芬氟拉明的存在;此外,根据掺杂中药同步谱中未出现与盐酸西布曲明同步谱相似的特征相关峰,可以直接判别其中未掺杂盐酸西布曲明。实验所建立的方法无需样品分离,速度快,成本低,为快速简便地进行复杂体系中是否存在化学药物的判别提供了一种新的可能的方法。