CSNS加速器一键开关机程序设计和实现

中国散裂中子源加速器上有几百套电源和高频设备。每次开关机过程都要通过操作二十多个控制界面来完成这几百台设备的开关机流程,过程繁琐,耗时较多,容易出错且很难发现。为了简化开关机流程和避免人为错误发生,开发了一套一键开关机程序。该程序将分散于二十多个界面的所有硬件设备开关机操作集成到一个界面中,同时将每个硬件开关机流程抽象为单独线程,界面上一键操作,使用多线程并发完成所有设备的开关机操作。该程序实现了运行模式状态的一键存储和恢复,能够一键完成整个加速器的开关机流程,将原来耗时40 min的开关机流程压缩到约2 min完成,提升了操作效率,很好地满足了中国散裂中子源加速器运行需求。该程序具有一定的通用性,可以在其它装置推广应用。     

基于科研实践能力培养的结构光学非互易实验教学研究

针对高等教育目标,全方位提升学生科研素质。面向光电信息工程专业,笔者介绍了一套基于科研实践能力培养的结构光学非互易实验方案。本实验将理论与实验结合,深入浅出地介绍原理。通过实验,学生不仅熟悉了光学仪器的功能与使用,也锻炼了数据处理能力。将理论结合实验,既巩固了课堂的知识点,又培养了学生的科研实践动手能力。     

离体龋齿的光热锁相成像检测试验

牙齿龋损是人类一种广泛存在的口腔疾病,如何能够尽早的发现早期龋齿,对患者牙齿龋损的预防与治疗具有重要意义。介绍了基于光热效应的光热锁相热成像技术,光热锁相热成像技术具有无损伤、高效率及探测面积大等优势被广泛应用于各类材料的无损检测。基于光热锁相热成像技术原理对人为模拟龋损的人类离体牙齿组织进行成像检测试验研究。首先开展了对不同模拟龋损位置离体牙齿的光热锁相成像试验,采用防酸指甲油对牙齿组织测试面进行开窗受控龋损(开窗大小为5 mm×5 mm),其中模拟龋损部位分别选择在牙齿组织的邻接面及牙颌面。试验结果显示,牙齿组织模拟龋损位置热波幅值增大,相位滞后增大且光热锁相成像的幅值图与相位图与X射线成像相比对模拟龋损部位表现出高敏感及高特异性;光热锁相成像技术对邻接面龋损比牙颌面龋损具有较高特异性。其次开展了对平滑面牙齿组织样本的多天(0,1,2,4及6 d)模拟龋损光热锁相成像跟踪试验研究,牙齿组织龋损程度采用X射线方法进行量化。试验结果表明,当龋损时间小于6 d时,X射线方法无法对龋损位置进行有效识别,而采用光热锁相热成像技术检测模拟龋损1 d的牙齿组织时,幅值差为3.82,相位差为10.57°,证明光热锁相热成像方法对牙齿组织龋损具有较高敏感性。提取的光热锁相成像幅值与相位与龋损时间具有良好的相关性。     

探究求解带电粒子在磁场中运动问题的方法

带电粒子在磁场中的运动问题是一类运用洛伦兹力公式、 圆周运动知识和数学知识的综合问题. 由于 综合性强, 能力要求高, 学生在学习过程中, 往往很难突破, 是一类让学生望而生畏的物理问题. 为了有效解答此类 问题, 作了些分析和探讨     

STEAM教学模式在高中电磁现象教学中的应用

在学习完电磁的基本内容之后,将"STEAM"教学模式运用到电磁现象的教学过程中,为学生设计目标,并且为其提供有关电磁方面的实验材料,让学生在有限的时间内运用电磁相关知识,自主动手创造出满足既定目标的成品,通过该教学模式便可解决学生学习电磁知识遇到的"认知障碍",使学生熟练应用所学习到的知识.     

基于等离子体电荷转移调控的抗干扰全息存储研究

贵金属纳米粒子由于对激发光的偏振类型和波长的有效响应,成为了全息存储介质的优选材料,但目前还未找到有效的方法抑制紫外光对等离子体存储信息的擦除影响,进而其在抗干扰全息存储器件的应用上受到了很大限制.本文从等离子体诱导电荷分离基本原理出发,利用受主中心俘获载流子转移的方法,在传统Ag/TiO2纳米复合薄膜上,实现了存储信息从可擦除到不可擦除的调控.研究表明:多金属氧酸盐基团能有效调控贵金属/半导体系统内部的电荷转移,实现抗紫外线和射线擦除的高性能全息数据存储.     

基于复小波包分形理论的爬壁机器人故障检测

通过研究爬壁式机器人的控制和运动特征，提出一种基于复小波包分形理论的故障检测方法．利用复小波包的平移不变性，将爬壁式机器人传感器输出信号分解成独立的频谱，并进行阀值处理和重构，从而有效去除高频噪音并提取故障的特征频率；依据信号分形维数的多尺度不变性，在嵌入维数空间，采用维数最大距离法，确定复小波包域故障信号的关联雏数．仿真实验表明，爬壁式机器人在各种异常工作模式下的故障信号关联维数能比较真实地反映其故障状态空间，同时也验证了故障信号的关联维数低于正常信号的关联维数作为故障发生与否的定量判据的正确性．     

孤立子

近几年来,在数学、物理、工程技术等许多领域的文献中,经常可以看到孤立子 (Soliton)这样一个陌生字眼。虽然这个新概念诞生在本世纪六十年代,而它的前身──孤立波(Solitary Wave)的发现要追溯到一百多年前英国科学家J.S.罗素(Russell)的一次壮观的奇遇。这事发生在1834年8月,他报导说:我观察过一次船的运动,这条船被两匹马拉着沿一条狭窄的运河迅速前进。突然船停了,被船体带过来的水聚集在船头周围,激烈地震荡着,然后突然离开船头,一个圆形的、光滑的、轮廓分明的巨大孤立水峰急速在水面上平移。在行进中,它的外形和速度并不改变。我…     

罗斯滤片法测量激光打靶X射线辐射通量

利用一套罗斯滤片系统测量激光轰击固体金属Ti平面靶产生的X射线辐射通量,系统包括两个相同的X射线探测器及相应滤膜。罗斯滤片法的优点在于利用相邻核素对X射线相似的阻止率,可滤出一个窄的能带并去除高能部分的干扰,获得了Ti平面靶K壳层X光辐射产额。实验结果表明:硬X射线能段在4.5~4.9keV之间的K壳特征辐射占优,连续谱所占份额较低(与晶体谱仪一致);随着激光能量的增加,特征辐射增加;激光强度接近2×1015 W/cm2时,能量转换效率出现峰值。     

南疆沙尘区骏枣叶片水分含量检测的近红外光谱预处理方法对比（英文）

南疆地区沙尘多、灰尘大,枣树叶片表面经常覆盖一定程度的粗颗粒度沙尘,为了有效去除沙尘、灰尘在枣树叶片水分光谱测量过程中产生的散射噪声和基线漂移,研究一种适用于风沙较大地区的枣树叶片水分含量的快速检测方法,以不同灌溉梯度下的枣树叶片为研究对象,通过近红外光谱仪获取120个叶片样本的1 000～1 800 nm的光谱数据,并同步测量叶片水分含量,采用归一化、移动窗口平滑、 SavitZky-Golay(SG)卷积平滑、 SG求导、标准正态变量校正(SNV)和多元散射校正(MSC)等方法对原始光谱进行预处理,分析对比不同方法对散射噪声的处理能力,采用偏最小二乘回归分析方法筛选了敏感波段和建立预测模型。实验结果表明,枣树叶片水分含量强吸收峰为1 443 nm,波谷为1 661 nm;归一化光谱并未消除1 000～1 400 nm波段的散射噪声;移动窗口平滑和SG卷积平滑并未改进光谱曲线,散射噪声仍然存在; SG导数光谱的光谱特征峰和特征谷明显左移,光谱曲线不够平滑,噪声明显; SNV和MSC方法具有较好的散射噪声消除能力。偏最小回归分析方法筛选特征波长的结果表明(设置筛选波长数量为5),基于原始光谱未筛选到1 443 nm的强波峰和1 661 nm的波谷附近的波段;基于归一化光谱在1 450 nm波峰附近筛选的波长有一定的偏差,在1 661 nm波谷附近的筛选的波长明显高于1 700 nm;基于移动窗口和SG卷积平滑光谱在1 443 nm具有一定的筛选能力,但并未筛选到1 661 nm附近的波长;导数光谱并未筛选到1 443和1 661 nm波段; SNV和MSC在波峰和波谷位置附近均筛选了敏感的光谱波段,其中MSC略优于SNV方法恰好在波峰和波谷位置,共筛选了1 002, 1 383, 1 411, 1 443和1 661 nm五个特征波段,也证明了MSC方法散射噪声和基线漂移处理能力最优,提高了敏感波长的筛选能力。偏最小二乘回归模型结果表明,不同预处理方法的RMSE值均较低, SNV和MSC方法改进了模型的预测结果,R~2高于0.7,其中基于MSC方法的模型具有最高的R~2和最低的RMSEP和RMSEPCV,R~2=0.750 4, RMSEP=0.034 3, RMSECV=0.021 5,预测结果较优。证明MSC方法对沙尘和颗粒度引入的散射噪声具有较好的去除能力,可改进波长的筛选、提高预测模型精度,为南疆沙尘区的枣树叶片水分含量的无损检测提供了有效方法。