光子四维量子态隐形传输

多维量子纠缠态比二维纠缠态可加载更多的信息,多维量子系统是量子信息处理中一个很重要的资源,本文采用已实现的光子四维纠缠态,给出了光子四维量子态的张量表达式,并描述了四维量子态隐形传输的一般表示方法;通过讨论光子四维量子态系统的量子通道参数矩阵和测量矩阵的特性,得到实现完全传输和非零概率传输的充要备件,最后,本文给出在多种量子通道下的四维态的量子隐形传态方案,这一过程在张量分析表示下十分清晰明了.     

求解径向Schrodinger方程解析解的一种方法以及由此延伸的讨论--叠加势基态能级与势参数关系

采用转化法.可得到一系列具有球对称势函数的径向Schrodinger方程的解析解和能级方程.这种方法是用一个恰当的尝试波函数代入Schrodinger方程后,将微分方程变成简单的可解的代数方程组,由此大大简化了运算.本文给出了库仑势、库仑势与谐振子势的叠加势以及离子与原子相互作用势的径向Schrodinger方程解析解,并得到能级方程.由于此方法中涉及一个势参数制约关系,为此以叠加势V(r)=-A1r-1-A2r-3+A3r-4为例,讨论其基态能级.得出重要结论:在库仑势上叠加上两项逆幂指数势作用后基态能量将增大,但是并不是单调增大,而是与各项势参数有关.     

Study on optical electron polarimeter and measurement of the relative Stokes parameters of weak light

In this paper, we present the research on an optical electron polarimeter, which is used to determine the polarization of an incident electron beam by measuring the relative Stokes parameters of the fluorescence emitted from the He gas following the impact excitation with the electron beam. The fundamental theory of the optical electron polarimeter is discussed with the 3³P→2³S transition of He. The structure and performance of the instrument are described, which are different in some aspects from previous works. The arrangement of the experiment for measuring the relative Stokes parameters of linearly polarized weak light is also investigated, which actually involves the same processes as the polarization measurement with the incident electron beam. The results obtained are in agreement with the theoretical prediction.     

Bifurcations of a parametrically excited oscillator with strong nonlinearity

A parametrically excited oscillator with strong nonlinearity, including van der Pol and Duffing types, is studied for static bifurcations. The applicable range of the modified Lindstedt－Poincaré method is extended to 1/2 subharmonic resonance systems. The bifurcation equation of a strongly nonlinear oscillator, which is transformed into a small parameter system, is determined by the multiple scales method. On the basis of the singularity theory, the transition set and the bifurcation diagram in various regions of the parameter plane are analysed.     

膜系光谱系数对膜层参数的一阶和二阶偏导数的计算模型

为了寻找一种膜系深入分析与设计的有力辅助计算工具,从光学薄膜光谱系数的矩阵计算理论出发,基于对矩阵求迹运算的巧妙运用,从数学上建立了准确计算膜系光谱系数关于膜层几何厚度、实际折射率和消光系数等膜层参数的一阶和二阶偏导数的解析模型。这一偏导数计算模型物理上与矩阵理论具有一致的通用性和普适性,适用于任何各向同性的均匀膜系统。在数学上也严格成立,数值编程计算不存在差分近似,精度达到了计算机浮点运算的极限精度。而且算法运算费时少,计算速度快,取得了高度准确性和便于实时化的双重优越性能,非常有利于应用于膜系设计领域来提高膜层数较大时的设计速度和效率。同时,这一模型能非常便捷和准确地给出膜系许多实用的导数信息,对膜系分析、测量和膜厚监控等领域中的相关应用具有重要的参考意义。     

Bulk Modulus and Electronic Band Structure of ZnGa2Xa （X=S,Se）： a First-Principles Study

First-principles local density functional calculations are presented for the compounds ZnGa2X4 （X = S, Se）. We investigate the bulk moduli and electronic band structures in a defect chalcopyrite structure. The lattice constants and internal parameters are optimized. The electronic structures are analysed with the help of total and partial density of states. The relation between the cohesive energy and the unit cell volume is obtained by fully relaxed structures. We derive the bulk modulus of ZnGa2Xa by fitting the Birch-Murnaghan＇s equation of state. The extended Cohen＇s empirical formula agrees well with our ab initio results.     

双通道数字红外辐射计的研究

 针对目前所使用的红外辐射强度测试系统的不足,提出双通道数字红外辐射计的方案,即在同一红外辐射计中设计两套相互独立的红外辐射强度测试通道,在红外辐射产品点火试验测试中,双通道测试同时工作,同时进行数据采集。用研制的双通道数字红外辐射计分别在室温（25℃）和低温（-15℃）条件下进行6次对比试验,结果表明：两系统测试的误差小于5%,双通道数字红外线辐射计两通道之间误差小于5％,原1905A测试系统出现2次漏测,双通道数字红外辐射计无漏测。     

Vacuum Outer-Gap Structure in Pulsar Outer Magnetospheres

We study the vacuum outer-gap structure in the outer magnetosphere of rotation-powered pulsars by considering the limit of trans-field height through a pair production process. In this case, the trans-field height is limited by the photon-photon pair production process and the outer boundary of the outer gap can be extended outside the light cylinder. By solving self-consistently the Poisson equation for electrical potential and the Boltzmann equations of electrons/positrons and γ-rays in a vacuum outer gap for the parameters of Vela pulsar, we obtain an approximate geometry of the outer gap, i.e. the trans-field height is limited by the pair-production process and increases with the radial distance to the star and the width of the outer gap starts at the inner boundary （near the null charge surface） and ends at the outer boundary which locates inside or outside the light cylinder depending on the inclination angle.     

基于超声红外技术对金属管内壁缺陷的检测

为提高管道的运送效率,及时检测排除管道内壁的缺陷非常重要。提出利用超声红外无损检测方法对管道内部进行检测。超声主动热激励试件,高频红外热像仪记录试件表面温度变化,结合了超声摩擦生热和红外热成像的优点。对壁厚约为3.3mm检测难度较大的金属管内壁缺陷进行了检测。通过对采集数据和热图的处理分析,准确快速地确定缺陷所在的位置。实物对比分析表明：超声热激励红外无损检测技术可以对金属管道内壁缺陷进行准确检测定位。     

工矿业城市区域水质参数高光谱定量反演

工矿业城市区域易受工业活动、矿产开采影响,使其水环境遭受不同程度的破坏,以至于水体污染问题突出。当前常规水质监测主要采用“以点代面”的工作方式进行野外采样及其室内化验分析,然而环境复杂多变,空间差异大,导致调查点代表性受限,整体精度不高,效率低下,更难以实现区域性动态监测。以因矿兴市的矿业重镇湖北黄石大冶市为研究区,同步开展无人机高光谱航飞、地面光谱测量和水体样品采集测试,分别获得具有49个波段的高光谱影像数据和光谱分辨率为1 nm的水体光谱曲线,其中影像数据波谱范围为505~890 nm,光谱分辨率为7.78 nm,空间分辨率为30 cm。对获取的高光谱影像和光谱数据剔除异常值、光谱定标、辐射校正等预处理后,对比分析研究区内水体的不同光谱吸收、反射及光谱曲线形态特征信息,从而提取出高光谱影像和测量光谱的反射光谱曲线形态特征、去包络线后光谱曲线形态特征、三阶求导后光谱曲线形态特征和光谱四值编码共四大类25个光谱特征。采用皮尔森相关系数分析样品水质参数与光谱特征之间的相关性,以此筛选出存在显著相关的水质参数与光谱特征。在此基础上,采用逐步回归分析方法筛选出最大反射率及其波长位置、对称度、光谱编码Ⅲ、三阶导最大及最小值等光谱特征作为模型变量,构建出水质参数的多元线性反演模型,并对模型进行F检验和t检验。将检验后的反演模型推广运用于研究区内高光谱影像,获得尾矿库、河流、湖泊等典型区域的水质参数反演结果,从而实现“由点到面”水质参数信息的快速获取。结果显示水质参数pH、硬度（Ca2++Mg2+）、钾与氯离子比值（K+/Cl-）、镁与碱度比值[Mg2+/(HCO3-+CO2-₃)]的反演精度较高,其pH的判定系数R2最小为0.669,镁与碱度比值的判定系数R2最大为0.895,相对均方根误差均小于28%;而总溶解固体（TDS）反演精度较低,其判定系数R2仅为0.463,相对均方根误差达36.762%。提出了一种基于光谱曲线形态特征的高光谱遥感水质参数定量反演模型方法,实现了pH值、硬度、镁离子与碱度之比等水质参数的高光谱定量反演,为区域水环境动态监测提供了新方法。