混沌研究五十年

经典物理学告诉我们:给定系统的初始状态,它未来所有状态都可解出.拉普拉斯精辟地将这一认识表述为"智者只要能洞悉支配自然的所有的力及其构件状况,并且他的智慧足以对所有这些数据加以分析,那么对他而言一切没有不确定性,未来如同过去一样历历在目".但现实中人们不可能完全精确确定初始条件.多年来人们默认:从近似的初始信息可以得到近似正确的终态结果. 1963年麻省理工学院气象学家Lorenz发表的论文及其他学者的研究成果显示,尽管上述确定性的预言在直观上似乎很有通理,但实际上并不正确.对绝大多数系统而言,初始状态中一个小的不精确性会导致系统结果的根本不同,这标志着确定论的终结.     

非精确交替方向总变分最小化重建算法

CT (computed tomography)系统实际应用当中, 经常会出现扫描数据不满足数据完备性条件的情况. 针对不完全角度重建问题的研究, 是目前迭代型算法研究中的一个热点. 一系列基于带有约束的总变分最小化的重建算法近年来在不完全角度重建中取得了较好的效果, 这其中基于交替方向法 (alternating direction method, ADM) 的重建算法表现出更好的性能. 然而, ADM方法在求解过程中对矩阵求逆的处理效率不高, 导致极大的计算开销. 本文针对该问题, 使用非精确ADM方法, 利用线性近似的方式替换掉计算开销较大的项, 使得矩阵求逆问题可以通过快速傅里叶变换加速实现. 实验结果表明, 本文提出的非精确交替方向总变分最小化重建算法与精确ADM重建算法相比, 没有明显的精度损失, 计算时间缩减30%左右. 关键词： 不完全角度重建 总变分最小化 非精确交替方向法     

软集、软群和软BCI/BCK-代数的对偶

在软集定义的基础上定义了软集的对偶以及软群的对偶软群和软BCI/BCK-代数的对偶软代数,并讨论了一些相关性质.     

基于发射光谱诊断的低温等离子体技术转化N2/NO气氛中NO的研究

建立了低温等离子体技术处理N₂/NO气氛中NO的实验系统,利用介质阻挡放电发射光谱诊断法分析了NTP技术处理NO的反应机理,以及研究了NTP系统的运行参数和N₂体积流量对NO转化率的影响规律。研究结果表明,随着V（_P-P）的增加,N₂发射光谱强度相对于NO发射光谱强度的比值增加,N₂第二正带系发射光谱强度增加,表明放电区间的高能电子浓度增大,有利于N₂离解成N原子,从而促使NO还原转化;增加N₂体积流量会使NO转化率降低,NO₂浓度升高。     

Monte Carlo studies on the burnup measurement for the high temperature gas cooling reactor

Online fuel pebble burnup measurement in a future high temperature gas cooling reactor is proposed for implementation through a high purity germanium (HPGe) gamma spectrometer. By using KORIGEN software and MCNP Monte Carlo simulations,the single pebble gamma radiations to be recorded in the detector are simulated under different irradiation histories. A specially developed algorithm is applied to analyze the generated spectra to reconstruct the gamma activity of the ¹³⁷Cs monitoring nuclide. It is demonstrated that by taking into account the intense interfering peaks,the ¹³⁷Cs activity in the spent pebbles can be derived with a standard deviation of 3.0%(1σ). The results support the feasibility of utilizing the HPGe spectrometry in the online determination of the pebble burnup in future modular pebble bed reactors.     

Charge state distribution analysis of Al and Pb ions from thelaser ion source at IMP

A prototype laser ion source that could demonstrate the possibility of producing intense pulsed high charge state ion beams has been established with a commercial Nd:YAG laser (E_max=3 J,1064 nm,8-10 ns) to produce laser plasma for the research of Laser Ion Source (LIS). At the laser ion source test bench,high purity (99.998%) aluminum and lead targets have been tested for laser plasma experiment. An Electrostatic Ion Analyzer (EIA) and Electron Multiply Tube (EMT) detector were used to analyze the charge state and energy distribution of the ions produced by the laser ion source. The maximum charge states of Al¹²⁺ and Pb⁷⁺ were achieved. The results will be presented and discussed in this paper.     

以时温等效方法研究尼龙1010应力松弛行为及使用寿命预测

以尼龙材料的应力松弛行为作为研究对象, 考察初始应变为1.0%, 2.8%和5.1%的尼龙1010样品在温度区间293353 K的松弛曲线, 采用时间-温度等效叠加方法得到了松弛模量主曲线, 计算出叠加过程中的表观活化能、 松弛过程中的活化体积和应力辅助功. 结果表明, 整个松弛过程中的表观活化能和应力辅助功表现出相同的变化趋势, 体现出松弛过程中克服运动单元位垒的过程. 当293323 K区间的松弛曲线叠加时, 随着初始应变的增加, 表观活化能和应力辅助功均逐渐降低, 有助于聚合物内部的运动单元越过能垒发生松弛, 与松弛过程中的应力辅助热活化理论相一致; 当333353 K区间的松弛曲线叠加时, 不同初始应变样品的表观活化能均为260 kJ/mol, 应力辅助功均为60 MPa·nm³, 说明松弛过程中克服运动单元的能垒与应力作用无关. 根据松弛主曲线, 计算出了尼龙1010在1.0%, 2.8%和5.1% 3种形变下, 长时间范围内应力衰减与时间的关系, 为预测实际使用过程中的应力松弛行为提供了依据.     

微量Co修饰的碳载超细Pt纳米粒子的制备及其在燃料电池氧还原催化中的应用

质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有清洁、高效等优点,是一种理想的汽车动力电源.然而,由于其阴极氧还原反应(ORR)速率缓慢,需要使用大量的Pt基催化剂,导致燃料电池成本居高不下,严重制约了PEMFC的商业化发展.将Pt与过渡金属Fe, Co, Ni等形成合金,对表面Pt原子的几何结构和电子结构进行调变,可以有效提高催化剂的活性,实现Pt用量和燃料电池成本的降低.但是目前合金催化剂多采用溶剂热、浸渍-高温退火等制备方法,使用有毒有害试剂和难清洗的表面活性剂,且过程复杂、能耗高,不利于大规模化生产.此外,合金中过渡金属占比高,在燃料电池工况下,大量过渡金属溶解,加速了膜的降解,导致实际PEMFC性能的降低.对此,我们探索了一种简便有效的方法制备高活性、高稳定性的碳载Pt-Co催化剂.在没有添加表面活性剂的情况下,采用硼氢化钠辅助乙二醇还原法合成了具有超小尺寸和均匀分布的Pt-Co纳米颗粒,后续酸刻蚀处理去除不稳定的Co原子,重组双金属纳米颗粒的表面结构形成富Pt壳层,进一步提高了催化剂的活性和稳定性.通过电感耦合等离子体、X射线粉末衍射、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、高角环形暗场-扫描透射-元素分布及光电子能谱等物理表征证实了微量Co改性的碳载超细铂合金纳米颗粒的组成和结构.进一步对催化剂进行旋转圆盘电极和单电池测试,结果表明, Pt_(36)Co/C具有明显高于商业化Pt/C的有效电化学活性面积和电池性能.此外,加速衰减测试和衰减前后的电镜图片表明, Pt_(36)Co/C催化剂的稳定性相较于Pt/C亦有所增强.分析Pt-Co/C催化性能提高的原因,主要归于以下三点:(1)催化剂纳米颗粒在载体上分布均匀,且具有超小的粒径尺寸,提供了大量的三相反应界面位点;(2)双金属配体和电子效应的协同作用,降低了氧化物质在催化表面的吸附能力,加速了ORR的电催化动力学;(3)酸蚀刻导致的不稳定Co的溶解及催化剂表面结构的重排,形成了富Pt壳层结构,有利于提高催化剂的稳定性.这种简单有效的合金制备方法可以在电催化领域推广使用.     

双功能镧系化合物:合成、结构、磁性和荧光性质

利用N-succinopyridine（HL）配体,成功合成了2个同构型镧系化合物[Ln（HL）₂（H₂O）₄]Cl₃（Ln=Pr（1）,Eu（2））并对其进行了结构表征。1和2均由羧酸配体双桥联金属离子形成1D链结构,再通过氢键进一步相互连接构成了3D超分子结构。变温磁化率测试表明1中Pr（Ⅲ）离子之间存在反铁磁相互作用,而在2中,Eu（Ⅲ）离子之间则表现出弱铁磁相互作用。固态发光测试观察到2可以发出很强的红光,但由于Pr（Ⅲ）离子的能隙较大,未观察到1的特征峰。     

β-delayed neutron decay of 21N

The β-delayed neutron and γ spectra of neutron-rich nucleus ²¹N using β-γ and β-n coincidence measurements were presented in this paper. Thirteen new neutron groups ranging from 0.28 MeV to 4.98 MeV and with a total branching ratio 88.7±4.2% were observed. One γ transition among the excited states of ²¹O, and four γ transitions among the excited states of ²⁰O were identified in the β decay chain of ²¹N. The ungated half-life of 83.8±2.1 ms was also determined for ²¹N.