高阶Schroedinger型方程的两层高精度恒稳差分格式

众所周知，高阶Schroedinger方程在量子力学、非线性光学及流体力学中都有广泛的应用。本文对高阶Schroedinger型方程δu/δt=i(-1)^mδ2m/δx^2m(其中i=√-1，m为正整数)，利用待定系数法，构造出一个两层高精度的隐式差分格式。其截断误差阶为O((△t)^2 (Δx)^6)，比同类格式精度高2～4阶，并用Fourier分析法证明了它是绝对稳定的。最后，数值例子表明本文格式比著名的Crank-Nicolson格式精度高10^-2～10^-7，这说明我们的格式是有效的，理论分析与实际计算相吻合。     

膜基组件微硬度量测的数值模拟

采用轴对称弹塑性有限元计算模拟了膜基组件的微硬度量测过程，得到了压头与膜体间无摩擦时组件的变形、塑性区和接触压力分布，针对Ａｌ／Ｓｉ与Ｓｉ／Ａｌ两种膜基组件得到了微硬度和压下量的关系曲线。     

海洋来源真菌Penicillium pinophilum次级代谢产物中Azaphilones类化合物的分离及抗菌活性

采用硅胶、十八烷基硅烷键合硅胶填料(ODS)和Sephadex LH-20凝胶柱层析等手段从一株渤海来源真菌Penicillium pinophilum次级代谢产物中分离得到3个Azaphilones类化合物:Pinophilin G(1),Pinophilin B(2)和Sch 725680(3),其中,化合物1为新化合物.通过核磁共振波谱(1H NMR,13C NMR)、长程异核位移相关谱(HMBC)、NOSEY谱、异核位移相关谱(HSQC)和高分辨电喷雾质谱(HR-ESI-MS)确定了化合物1的平面结构和相对构型.通过比较实际电子圆二色谱(ECD)和量子化学计算方法计算的ECD光谱确定了化合物1的绝对构型.活性测试结果表明,化合物1和3均显示出不同程度的抗菌活性.     

铝原子激发态近阈限光电离截面测量

本文利用激光烧蚀、激光泵浦-探测、共振增强多光子电离和飞行时间质谱相结合的实验技术,根据离子产额和电离激光能量的关系,获取铝原子激发态的光电离截面;并研究了光电离截面与电离富余能的依赖关系.电离富余能0-2.98 e V内光电离截面值范围为15.6±1.7 Mb-2.3±0.9 Mb,激发态的寿命为17.6±1.8,16.9±1.7 ns.在光电离截面的测量中,总的均方根误差上限约为17%.     

码垛机器人运动学分析和控制系统设计

针对一类关节坐标四自由度码垛机器人,对其机械传动结构进行分析,构建其运动学坐标体系。根据码垛生产特点,运动路径规划采用设定点位法,其中一些点位的脉冲坐标通过示教法直接确定,其余点位脉冲坐标则通过正、反运动学求解获取。为降低运动学求解复杂程度,将三维空间坐标体系的求解,先分解到两个平面坐标中单独进行,然后再加以合成。控制系统以PLC为核心,各轴驱动采用高精度交流伺服系统,通过原点回归确定各轴原点,根据目标点位实时计算各轴运动脉冲数和频率,采用绝对定位驱动方式实现机器人各轴联动。实际运行效果表明,运动学求解复杂程度的降低,提高了系统运算速度和实时性,而绝对定位方式可避免相对方式下的累积误差,从而提高了系统的运动精度。     

基于飞秒光梳多路同步锁相的多波长干涉实时绝对测距及其非模糊度量程分析

飞秒光梳被广泛用于时间频率技术和精密光谱测量,由其时频特性所衍生的绝对测距技术以可溯源、大尺寸、高精度等优点有望成为未来长度计量的最重要手段.本文提出了一种基于飞秒光梳多路同步锁相的多波长干涉实时绝对测距方法,使多个连续波激光器通过光学锁相环技术同步锁定到飞秒光梳梳模上,通过多路同步相位测量和小数重合算法最终实现绝对距离测量.所提测量方法不仅能保留传统激光干涉测距的高分辨力和精度,而且可溯源至时间频率基准,对高精度长度测量、尤其是对物理复现“米”的定义具有重要计量意义.测距实验证明,四波长干涉测距的非模糊度量程达到44.6 mm,折射率波动导致非模糊度量程变化为纳米量级;多波长干涉测距的非模糊度量程也受制于空气折射率的测量误差,多波长干涉绝对测距的非模糊度量程在实验室环境下可达数米、甚至几十米,并通过2米线性位移实验证明了多波长绝对测距的大量程和线性测量性能.     

放疗绝对剂量的数学算法模型

本文提出一种通过物理模型计算放疗过程中每一个组织深度处绝对剂量的算法,它可代替蒙特卡罗仿真的部分工作且耗费时间更少.这个算法是基于对照射野内X射线产生电子的能量注量的积分运算,并考虑了射线的能谱及二次散射线,得到了后向散射对表面剂量的贡献比例,同时得到前向散射、后向散射及原射线剂量贡献的关系.比较了二次光子和二次电子的三维能谱,得出该能谱是粒子注量关于粒子能量和粒子运动方向的函数.为了得到每一深度处的光子注量,计算了有连续能谱的X射线的期望质量衰减系数.上述算法计算得到的绝对剂量与蒙特卡罗方式仿真的结果趋势一致,两者的差异在于算法未考虑高于二次的散射线.最后将算法应用到非均匀模体剂量计算,能准确反映其中剂量分布特点且具有较小的误差.     

二维无界连通域上反常积分敛散性的判别准则

讨论了二维无界连通域上反常积分的敛散性.从柯西积分判别法出发,考察了三类特定区域上二元函数的反常积分,利用列维定理,得到了一些新的判别准则.     

基于轻量化校准反射镜的旋转平移干涉绝对检验技术

光学干涉绝对检验技术能够实现参考面和待测面面形的有效分离,是对干涉仪进行精度标定的有效手段。面向大口径平面干涉仪的校准需求,旋转平移法仅需一块透射平晶和一块反射平晶,避免了额外加工第3块平晶的成本和难度。但随着口径的增大,自重和支撑使得反射平晶在平移和旋转多种状态下的变形较大,继而影响绝对检验精度。提出设计轻量化的校准反射镜作为反射平晶,采用旋转平移法实现大口径干涉仪的绝对检验。以Φ1 500 mm平面干涉仪作为标定需求,采用碳化硅作为校准反射镜材料,以三角形轻量化结构和6点背部支撑方式进行轻量化设计,控制其质量仅为93 kg,支撑和重力引入的面形变形PV值为9.75 nm。将变形面形叠加至PV值λ/4、不同分布的加工面形进行旋转平移绝对检验仿真计算,对旋转对称程度低且包含较多高频成分的面形,检验精度为λ/30;而对分布平滑对称的面形,检验精度可达到λ/50。因此,为了实现对于大口径平面干涉仪λ/50精度的标定目标,要求碳化硅校准反射镜加工面形PV值低于λ/4,尽量避免高频成分,旋转对称程度高。     

异噁唑啉酮的不对称芳基化反应

在手性磷酸的作用下,实现了异噁唑啉酮和对苯醌单亚胺的不对称芳基化反应,以高收率和高对映选择性构建了4-芳基异噁唑啉酮衍生物。对其中一个产物进行单晶培养,确定了绝对构型。