三维有序排列多孔介质对流换热的数值研究

利用CFD软件数值研究了颗粒三维有序堆积多孔介质的对流换热问题. 采用颗粒直径分别为14 mm,9.4 mm和7 mm的球形颗粒有序排列构成多孔介质骨架,在多孔骨架的上方有一恒热流密度的铜板. 采用流固耦合的方法研究了槽通道内温度分布和局部对流换热系数的分布以及对流换热的影响因素. 研究结果表明:热渗透的厚度和温度边界层的厚度在流动方向上逐渐增大,并且随流量的增加而减小;当骨架的导热系数比较高时,对流换热随颗粒直径的减小而略有增大;对流换热系数随聚丙烯酰胺溶液浓度的增大而减小,黏性耗散减弱了对流换热. 关键词： 多孔介质 温度场 局部对流换热系数 数值模拟     

AlGaN合金中局域态和极化电场的竞争机制

通过MOVPE方法生长了不同Al组分的3块Al_xGa_1-xN样品,利用稳态光谱和时间分辨光谱对其样品的光学特性进行了分析。鉴于影响氮化物发光性质的极化电场或局域态的单一机制不能充分解释我们的实验现象,提出了局域态-内部极化电场竞争的机制。通过对实验数据的分析,得出如下重要结论：样品PL峰位蓝移的温度起点基本对应于局域态和极化电场起作用的交替点,PL峰位发生蓝移的温度起点与光强-温度曲线的斜率出现明显变化的温度点一致;随着温度的升高,若AlGaN合金样品中PL峰位存在二次蓝移,则说明样品中电场分布不均匀。     

拼接干涉仪在控制装校面形中的应用

通过对比大口径光学元件夹持不当时全口径与局部口径之间的图像关系,研究局部面形控制的新方式。并与高精度的大口径干涉仪进行比对测试,验证拼接干涉仪的测试精度。实验表明,拼接干涉仪局部测试精度可达50 nm(PV值).空间分辨力高达5 mm~(-1),可以实现中频段的装校临控。使用拼接干涉仪扫描测试全口径面形,测试不确定度小于100nm.与φ600 mm的大口径干涉仪测试结果差别小于0.04λ(波长λ=632.8 nm)。     

基于局部Gabor二进制模式的高光谱伪装目标图像分类(英文)

为提高光谱伪装目标图像分类精度,提出了一种基于局部Gabor二进制模式(LGBP)的空间分类方法。LGBP作为一种多尺度算法,被用来提取高光谱图像的纹理特征。然后高光谱图像中的每一个像元可以用一个光谱特征向量及一个纹理特征向量表示。通过这种方法,增大类间距离。最后使用多核支持向量机结合光谱信息和空间纹理信息实现对高光谱伪装目标图像的分类。实验证明了该方法的有效性,分类总体精度和Kappa系数分别达到了95.6%和0.937。所提出的方法对于提高分类精度及鲁棒性具有重要意义。     

利巴韦林、磷酸氯喹、盐酸阿比多尔等抗病毒药物的红外光谱表征

自新冠肺炎(COVID-19)疫情爆发以来,国内外多家研究机构和企业都在加快推进新冠病毒(SARS-CoV-2)抗体药物的研发。药物多晶型限制了有效药物的研发进度。药物生产、存储和使用环境影响了药物的稳定性。红外光谱作为一种快速无损检测手段,可从振动光谱反映出药物结构、晶型甚至生产工艺上的差异大大提高了研发效率。首次以三种临床试验被认为治疗新冠肺炎有效药物：磷酸氯喹,利巴韦林和盐酸阿比多尔为例,利用傅里叶红外光谱仪测试得到它们在远红外(1～10 THz)和中红外(400～4 000 cm-1)波段的振动光谱。远红外光谱中,利巴韦林的特征峰位于：2.01,2.68,3.37,4.05,4.83,5.45,5.92,6.42和7.14 THz附近;磷酸氯喹的特征峰位于：1.26,1.87,2.37,3.06,3.78,5.09和6.06 THz附近;盐酸阿比多尔的特征峰位于：2.24,3.14,3.72,4.25和5.38 THz附近。结合密度函理论,选择B3LYP杂化泛函和6-311++G(d,p)基组,利用Crystal14和Gaussian16软件分析了光谱中所有特征峰对应的振动模式,实现了对振动光谱的精确指认。远红外波段,振动模式源自分子的集体振动。中红外波段,2 800 cm-1以下,振动模式主要源自基团的面内外弯曲和摇摆;2 800 cm-1以上,振动模式过渡为C—H,O—H和N—H键的面内伸缩。以考虑了周期性边界条件的晶体结构作为理论计算的初始构型,会让理论光谱与实验光谱更加吻合,尤其是在远红外波段和中红外400～1 000 cm-1的低频段。该研究对深入理解磷酸氯喹,利巴韦林和盐酸阿比多尔等抗病毒药物的药学特性,药物间相互作用,控制药物生产过程,指导药物存储和使用有重大意义。     

N型局部有源忆阻器的神经形态行为

局部有源忆阻器(locally-active memristor,LAM)凭借其高集成度、低功耗和局部有源特性等优点,在神经形态计算领域显示出巨大的潜力.本文提出了一种简单的N型LAM数学模型,通过揭示其非线性动力特性,设计了N型LAM神经元电路.采用Hopf分岔、数值分析等方法定量研究了该电路的动力学行为,成功模拟了多种神经形态行为,包括全或无行为、尖峰、簇发、周期振荡等.并利用该神经元电路结构模拟了生物触觉神经元的频率特性.仿真结果表明:当输入信号幅值低于阈值时,神经元电路输出信号的振荡频率与输入信号强度呈正相关(即兴奋状态),并在阈值处达到最大值.随后,继续增大激励强度,振荡频率则逐渐降低(即保护性抑制状态).最后,设计了N型LAM硬件仿真器,并完成了人工神经元电路的硬件实现,实验结果与仿真结果、理论分析相一致,验证了该N型LAM具备的神经形态行为.     

Laser-induced phase conversion of n-type SnSe2 to p-type SnSe

We report a facile phase conversion method that can locally convert n-type SnSe₂ into p-type SnSe by direct laser irradiation. Raman spectra of SnSe₂ flakes before and after laser irradiation confirm the phase conversion of SnSe₂ to SnSe. By performing the laser irradiation on SnSe₂ flakes at different temperatures, it is found that laser heating effect induces the removal of Se atoms from SnSe₂ and results in the phase conversion of SnSe₂ to SnSe. Lattice-revolved transmission electron microscope images of SnSe₂ flakes before and after laser irradiation further confirm such conversion. By selective laser irradiation on SnSe₂ flakes, a pattern with SnSe₂/SnSe heteostructures is created. This indicates that the laser induced phase conversion technique has relatively high spatial resolution and enables the creation of micron-sized in-plane p-n junction at predefined region.     

Rolling velocity and relative motion of particle detector in local granular flow

The velocity of a particle detector in granular flow can be regarded as the combination of rolling and sliding velocities. The study of the contribution of rolling velocity and sliding velocity provides a new explanation to the relative motion between the detector and the local granular flow. In this study, a spherical detector using embedded inertial navigation technology is placed in the chute granular flow to study the movement of the detector relative to the granular flow. It is shown by particle image velocimetry (PIV) that the velocity of chute granular flow conforms to Silbert's formula. And the velocity of the detector is greater than that of the granular flow around it. By decomposing the velocity into sliding and rolling velocity, it is indicated that the movement of the detector relative to the granular flow is mainly caused by rolling. The rolling detail shown by DEM simulation leads to two potential mechanisms based on the position and drive of the detector.     

Long-time asymptotics and the radiation condition with time-periodic boundary conditions for linear evolution equations on the half-line and experiment

The asymptotic Dirichlet-to-Neumann (D-N) map is constructed for a class of scalar, constant coefficient, linear, third-order, dispersive equations with asymptotically time/periodic Dirichlet boundary data and zero initial data on the half-line, modeling a wavemaker acting upon an initially quiescent medium. The large time $t$ asymptotics for the special cases of the linear Korteweg-de Vries and linear Benjamin–Bona–Mahony (BBM) equations are obtained. The D-N map is proven to be unique if and only if the radiation condition that selects the unique wave number branch of the dispersion relation for a sinusoidal, time-dependent boundary condition holds: (i) for frequencies in a finite interval, the wave number is real and corresponds to positive group velocity, and (ii) for frequencies outside the interval, the wave number is complex with positive imaginary part. For fixed spatial location $x$, the corresponding asymptotic solution is (i) a traveling wave or (ii) a spatially decaying, time-periodic wave. The linearized BBM asymptotics are found to quantitatively agree with viscous core-annular fluid experiments.     

聚合物蛋白质类药物单分子修饰的发展和展望

随着基因组学、生物化学、分子生物学及多肽合成等科学技术的发展,蛋白质及多肽药物已成为跨国医药企业竞相争夺未来生物医药领域的一个制高点。但是蛋白质类药物的临床应用受到了其理化及生物特性的种种限制,为了改善治疗效果,近年来聚合物修饰的蛋白质类药物有了长足的发展。本文着重回顾了蛋白质类药物聚乙二醇修饰的发展和现状,以及由此获得的优点和局限性;同时介绍了其它新型生物相容性聚合物蛋白质类药物修饰的最新研究进展,探讨了蛋白质类药物的"后聚乙二醇修饰"时代的可能方向和应用前景。