周期变截面波导中的多缺陷态*

设计了一种具有对称结构的多缺陷周期变截面波导,并在其Bragg禁带中实现了多缺陷态的产生。研究表明,通过调整缺陷的个数和长度可实现对缺陷态数目的选择和缺陷态中心频率的调谐。另外,改变重复周期个数可对缺陷态的带宽进行调节。通过对各缺陷态的声场分布进一步分析,我们发现声压沿波导中心轴呈对称或反对称分布。对称缺陷态的最大声能量总是向长度较小的缺陷处偏移,而反对称缺陷态则相反,总是向长度较大的缺陷处偏移。利用这种偏移特性可实现对多缺陷态的声场调控。这不仅使我们对声缺陷态的认识更加深入,更有利于功能型声波导器件的发展与应用。     

多源共蒸发制备高性能REBa2Cu3O7-x涂层导体的进展与展望

REBa2Cu3O7-x (RE：钇、钆等稀土元素,REBCO）高温超导体因其具备较高的不可逆场和上临界场等优越性能,一经发现就备受关注。但由于材料本身固有的陶瓷性及弱连接等属性,导致其实际应用起来难度较大。目前,人们已经发展了诸多制备工艺来克服这些困难,实现了REBCO超导体的实际应用。按照前驱膜沉积方法可将REBCO超导薄膜的制备分为物理法和化学法。本文综述了物理气相沉积（PVD-Physical Vapor Deposition）法中多源共蒸发法制备REBCO超导薄膜的技术起源及演变历程,并与金属有机沉积、金属有机化学气相沉积、脉冲激光沉积等不同方法生产的REBCO超导带材进行对比,突出多源共蒸发法制备的REBCO薄膜性能优异、在商业化生产效率上具有更大的优势。最后对多源共蒸发法制备REBCO超导薄膜进行总结及展望,解决多源共蒸发沉积制备REBCO薄膜的成相机理、提高薄膜的钉扎中心等问题对未来第二代高温超导带材的大规模应用具有重要意义。     

核子与核力决定的核形状(英文)

讨论了最近提出的作为量子多体系统重要潜在机制之一的量子自组织,原子核无疑是最好的实例。由于原子核内核子的单粒子和集体运动共存,它们的相互制约决定了核结构。集体模式因其驱动力,如使椭球形变的四极力及其阻力达到平衡形成,而单粒子能量就是产生阻力的一种根源。当存在较大单粒子能隙时,相关的集体运动更易受到阻碍。因此,一般认为,单粒子运动和集体运动是相互对抗的"天敌"。然而,由于核力的多样和复杂性,单极相互作用使单粒子能量改变也能减小其对集体运动的阻碍而加强集体模式,该现象将通过Zr同位素实例加以说明。这就导致了量子自组织的产生:单粒子能量由两种量子液体（质子和中子）和控制阻力的单极相互作用自组织。于是,不同于朗道费米液体理论的结论,原子核不一定像填装了自由核子的刚性瓶。Ⅱ型壳演化即是包含跨准幻壳能隙激发的直观实例。在重核中,量子自组织因其轨道和核子数更多而更为重要。We discuss the quantum self-organization introduced recently as one of the major underlying mechanisms of the quantum many-body systems. Atomic nuclei are actually a good example, because two types of the motion of nucleons, single-particle states and collective modes, interplay in determining their structure. The collective mode appears as a consequence of the balance between the effect of the mode-driving force (e.g., quadrupole force for the ellipsoidal deformation) and the resistance power against it. The single-particle energies are one of the sources to bring about such resistance power:a coherent collective motion is more hindered by larger spacings between relevant single particle states. Thus, the single-particle state and the collective mode are "enemies" against each other in the usual understanding. However, the nuclear forces are rich and complicated enough so as to enhance relevant collective mode by reducing the resistance power by changing single-particle energies for each eigenstate through monopole interactions. This will be demonstrated with the concrete example taken from Zr isotopes. In this way, the quantum self-organization occurs:single-particle energies can be self-organized by (i) two quantum liquids, e.g., protons and neutrons, (ii) monopole interaction (to control resistance). Thus, atomic nuclei are not necessarily like simple rigid vases containing almost free nucleons, in contrast to the naïve Fermi liquid picture a la Landau. Type Ⅱ shell evolution is considered to be a simple visible case involving excitations across a (sub)magic gap. The quantum self-organization becomes more important in heavier nuclei where the number of active orbits and the number of active nucleons are larger.     

激光扫描匹配方法研究综述

激光扫描匹配是利用激光雷达进行导航、定位与地图构建的基础,本文对各类激光扫描匹配方法进行了综述。将现有方法归纳为基于点的扫描匹配方法、基于特征的扫描匹配方法和基于数学特性的扫描匹配方法 3类,系统总结了相应类型的常见方法;对典型的算法及其改进算法进行了梳理,并指出了存在的主要问题和发展趋势;介绍了激光扫描匹配方法性能评价和对比的最新研究进展,最后,展望了激光扫描匹配技术未来的研究方向。     

超小自聚焦光纤探头的研究进展

梯度折射率（Gradient-index,GRIN）光纤探头是一种全光纤型超小光学镜头,在心血管等狭小空间组织内窥影像检测中具有广阔的应用前景。但其发展一直缺少系统的理论体系。本文讨论探头设计、制作和性能测试等方面的关键问题。基于GRIN光纤探头聚焦性能的特征参数,对解析设计方法与数值仿真设计方法进行比较分析。针对超小GRIN光纤探头的制作难题,研究一种光纤熔接和切割的高精度一体化集成装置,描述GRIN光纤探头的制作方法。此外,分析了超小GRIN光纤探头聚焦性能检测的方法及装置。本文为超小GRIN光纤探头的设计、制作及性能测试提供了一个方法体系。     

基于移动激光扫描的橡胶林风害相关参数精准反演

林木参数反演是森林资源管理与培育经营的关键环节。迅速发展的激光探测与测量技术突破了传统测量方法,可以快速的获取林木的空间三维信息,在林业普查中具备高效率、高精度的优势。结合计算机图形学与图像学方法,以中国最大的橡胶生产基地海南省儋州市长期受台风侵害下的两个不同品种橡胶林段(林段1 PR107,林段2 CATAS7-20-59)为研究对象,设计了面向离散激光点云的单株林木参数提取方法,自动获取橡胶林木风害后的生物量指标。首先,通过人背负移动激光雷达获取林段点云数据并使用瑞利商求取台风造成的主枝干倾角,以找寻每株橡胶树的树冠中心点。其次,对点云进行垂直投影,并采用分水岭与Meanshift算法实现株株分离。最后,基于以上操作自动获取与实测值相近的林木参数,例如冠幅、冠径、冠积、叶面积密度、叶面积分布以及主枝与分枝之间夹角等。计算表明,林段1与林段2东西冠幅分别为3.95和3.73 m,与实测相差1.74%～6.27%;林段1与林段2南北向冠幅分别为6.47和6.51 m,与实测相差2.54%～4.02%;林段1与林段2平均胸径分别为5.20和4.73 cm,与实测相差0.64%～2.44%;林段1与林段2平均冠积分别为168.01和141.80 m3,与实测相差0.67%～0.85%;林段1与林段2主枝干倾斜角分别为18.80°和13.11°,与实测相差5.53%～7.09%;林段1与林段2二级分支与主枝干的夹角分别为40.21°~69.23°和10.63°~32.14°,它们相差62.63%;林段1在不同天顶角下的叶面积指数均大于林段2。通过对一定样本（150棵/每类林段）的分析结果与真实比对表明,该方法对林木参数反演结果精度较高,有效地评估了不同品种橡胶树在台风下的损伤度（如主枝干歪斜率、叶面积密度及衰减分布）。参数反演结果与实测值仅有8%的偏差,此偏差主要由橡胶林分叶片稠密,导致林分中叶面与枝干扫描数据获取缺失,以及外界环境干扰如风力扰动、点云拼接误差、激光束发散率、激光扫描范围等原因造成。同时,由于林段1(PR107)的橡胶树的主枝与分枝夹角、冠积以及叶面积指数均大于林段2(CATAS7-20-59)的橡胶树,导致林段1的橡胶树比林段的2橡胶树在台风侵害下更脆弱。因此,该研究可用于研究风力侵害对于不同森林地块的影响,以及量化风害造成的生态系统紊乱的影响。同时,该方法解决了人背负激光扫描数据进行单株提取与林木参数反演的问题,为激光测绘在林业中的应用提供了新思路。     

在缪子成像中利用模式识别检测毒品与爆炸物

在集装箱安检中一个很重要的亟待解决的问题是如何有效地检测出藏在金属中的毒品和爆炸物。传统的X射线CT难以穿透较厚的金属材料,而中子CT引入了很大的放射性,其屏蔽问题是一个难点。相较之下,宇宙线缪子成像是一种有前景的非破坏性成像技术,因为缪子来源于天然的宇宙射线且有足够的能量完全穿透大型集装箱。本文研究了在可接受的测量时间内,宇宙线缪子成像方法能够在何种程度上识别毒品爆炸物与空气和金属。基于清华大学缪子实验平台TUMUTY并通过Geant4模拟宇宙线缪子与物质的相互作用,毒品爆炸物及不同金属材料的散射密度能够被重建出来。基于模式识别的SVM分类器被训练出来对这些材料进行自动识别分类。结果显示,对于边长为20 cm的不同材料的物块,在10到30 min的测量时间内,能够通过缪子成像方法识别毒品爆炸物与金属材料和本底,分类的错误率约为1%;测量时间为1 min时,分类的错误率恶化为12.9%。     

固体废物焚烧飞灰水泥窑协同处置的试验研究

采用实验室模拟试验,对应用水泥窑协同处置技术实现固体废物焚烧飞灰的无害化处理与资源化利用的可行性进行了研究.结果表明,通过水洗预处理可稳定有效去除飞灰中质量分数为90%以上的氯离子,消除了焚烧飞灰中氯质量分数过高对水泥窑的损害,使其可作为水泥生料的替代原料用于水泥生产.本试验中3种飞灰掺入质量分数分别为5.01%、7.12%与2.83%时,所制取的水泥样品在主要组分及质量上与对照样品没有显著差异（p〉0.05）.研究表明,水泥窑协同处置技术不仅使固体废物焚烧飞灰达到了无害化处理的目的,更具有广阔的资源化利用前景.     

圆锥曲线切线与过焦点直线夹定角的一个结论

过有心圆锥曲线的焦点的直线到动切线的角一定时,两条直线的交点的轨迹会是怎样的呢?这个轨迹与有心圆锥曲线有怎样的位置关系呢?本文探究以上问题,得到了一般结论.     

基于双轴旋转惯导的激光陀螺仪与g有关偏置自标定法

标定激光陀螺仪与g有关偏置可以进一步提高双轴旋转惯导的定位精度。在传统的六位置标定方法上增加四个倾斜的位置,形成一套十位置自标定算法。该算法不仅可以标定惯性器件的常值偏置,比例因数误差和失准角,还能标定陀螺仪的与g有关偏置。静态试验表明,在标定和补偿了陀螺仪与g有关偏置项后,经纬度误差(尤其是经度误差)随着时间的变化量明显减小。与传统的六位置法相比,经度误差随着时间发散速度明显降低。该自标定法在静态时至少可以提高50%的系统精度。