球状纳米系统高能级斯塔克效应和谱

以三层CdS/HgS/CdS球状纳米系统为例,研究了在电场和层间作用下球状纳米系统高能级斯塔克效应的能级分裂规律以及谱线的频率、强度和自发幅射系数的线度效应. 结果表明,系统的斯塔克效应在只有电场时,能级是按1,3,…,(2n—1)的规律进行分裂,与氢原子类似;有电场和层间同时作用时,能级是按1,4,…,n²的规律进行分裂. 量子跃迁时各谱线的频率均随系统线度增大而减小,除少数谱线外,多数谱线的强度随线度增大而减小,而自发幅射系数随线度增大而增大;电场会引起谱线的频率发生改变,其谱线频移量与电场强度的平方成正比;除少数谱线外,电场和层间作用引起的谱线频移量均随线度增大而减小;层间作用会使电子的能级稍有降低,稍微增大谱线的强度和自发幅射系数值,但它不会影响谱线的频率、强度和自发幅射系数随线度的变化趋势,在线度较小时层间作用的影响才显著.     

指数修正高斯拟合寻峰算法处理FBG传感信号

光纤布拉格光栅(FBG)传感系统因其检测精度高、重复性好和适应性强等优点而被广泛应用于不同领域。由于FBG传感器为波长调制型传感器,因此对于外界参量的检测即为FBG中心波长的检测,而FBG中心波长值对应于FBG反射光谱的峰值。因此,系统解调的核心即为FBG反射光谱的峰值检测,而高精度的寻峰算法是系统解调的关键技术。现有的寻峰算法对FBG反射谱进行峰值检测时,都是以FBG反射谱为标准高斯型为前提的。但由于实际制作工艺及环境的影响,FBG反射光谱并不是标准高斯型光谱,而是非对称的高斯型光谱,其非对称特性往往会对寻峰精度有一定的影响。针对现有算法这一缺陷,提出了一种指数修正高斯(EMG)拟合寻峰算法。利用三次判定定位实现粗定位,同时剔除假峰和无效峰值;在此基础上以粗定位点为中心进行光谱重构,再利用积分判定峰值偏向;然后根据不同的峰值偏向以给定的指数修正函数进行相应的峰值修正。实验仿真结果表明：定温条件下或变温条件下,与直接寻峰算法、高斯拟合算法和文献中的算法相比,EMG算法的峰值检测误差最小,寻峰精度提高。考虑了FBG反射光谱非对称特性对寻峰的影响,从光谱自身特性的角度,既克服了传统寻峰算法的局限性,又保证了高精度的寻峰效果。     

提升R-OTDR系统实时性能方法研究

针对长距离分布式拉曼测温系统(R-OTDR)中数据量大影响系统实时性的问题,提出通过并行运算实现高次累加平均算法提高系统信噪比和系统实时性能的方法。采用中央处理器(CPU)与图形处理器(GPU)协同合作的方式来提高系统的数据处理速度。传感数据由CPU控制数据采集端读取,然后使用累加平均算法对传感数据进行去噪。在统一计算设备架构(CUDA)中,通过调用GPU上的kernel函数对累加平均算法次数进行多线程分配,以10线程的模式进行并行运算以提高数据处理速度。实验结果表明,在10km传感距离下,相比于原系统30000次累加平均算法,采用50000次累加平均算法使系统测量误差由±1.1℃降至±0.5℃,并且采用CPU和GPU协同合作的方式使50000次累加平均算法的运算时间由3890ms降至1.472ms,提升了系统实时性能。     

物理学咬文嚼字之四十三 左右可有别?

左右是个常见的源自日常生活的科学概念.英文物理文献中同左右之分有关的概念有handedness,helicity,spirality,chirality和parity,且关于左(left,link,gauche,sinister,nigh)、右(right,recht,droit,dexterous)的写法也是多样并存的局面.左右的对称性及其破缺在自然界得到了最广泛的表现.     

降温速率对Ag-SmBCO单畴生长中自发成核的影响

在前期的研究中曾通过Ag掺杂降低Sm123/Sm211体系熔点,利用Nd123冷籽晶技术成功制备出具有理想织构的SmBCO/Ag单畴块材.但在实验结果中发现相比于未掺杂坯体,掺入Ag后的SmBCO坯体生长速率下降,在所考察的慢冷温区里,生长速率呈不断减小趋势,最终因自发成核而无法继续生长,使得SmBCO单畴区域局限于15×15mm2范围内.为了抑制单畴生长中的自发成核现象,本文研究了降温速率对SmBCO/Ag单畴自发成核的影响.在两组不同条件下的降温速率实验中发现,不同的降温速率对体系自发成核的抑制效果是不同的.利用降低降温速率,成功地将掺Ag SmBCO单畴面积从15×15mm2增大至26×26mm2.     

关于对称不定线性方程组Ax=b的一种求解算法

本文针对系数矩阵A具有少数几个正(负)特征值的对称不定性方程组Ax=b构造了一个有效的稳定算法.这个算法充分利用了矩阵的对称性及具有少数几个正(或负)特征值的特点,其运算量与Cholesky方法相当,大约为?个乘法和加法,所用贮存单元为?.从第四节的数值例子可以看出在上述假定条件下用本算法求解较Parlett和Reid算法要好些.尤其对A又是大型稀疏矩阵更为有效.     

C2H2在Ru(1010)表面上的分子轨道对称性

利用角分辨紫外光电子能谱对低温下（160 K）乙炔（C2H2）气体在Ru()表面的吸附 进行了研究.实验结果表明：乙炔的C-C轴并不平行于衬底表面, C-C轴在<0001>晶向和表 面法线组成的平面内有一定的倾斜.与气相乙炔分子不同,在Ru()表面吸附的乙炔分子的C-H 轴不是沿C-C轴向.     

功能化磁性纳米粒子在乳状液制备及破乳中的应用及作用机制

功能化磁性纳米粒子因其独特的理化性质,在乳状液制备与破乳领域的应用受到广泛关注。本文归纳了功能化磁性纳米粒子的制备方法、合成结构与特征性质,阐述了其在乳状液制备及破乳中的应用过程,重点分析了磁性纳米粒子在溶液中良好分散、稳定吸附于油水界面排布为膜结构的作用行为,尤其是磁性纳米粒子的磁响应特征对乳状液中界面性质、液滴形貌及运动状态的影响,并进一步总结出其表面性质及作用行为对稳定乳状液或使乳状液破乳的规律。针对磁性纳米粒子对乳状液稳定性影响规律的探究可为其在应用领域提供理论支持。最后本文就功能化磁性纳米粒子研究中亟待解决的新问题作出展望。     

Er3+/Yb3+共掺NaYF4/LiYF4微米晶体的上转换荧光特性

采用水热法成功制备了Er³⁺/Yb³⁺共掺杂的NaYF₄和LiYF₄微米晶体. 通过X射线衍射仪和环境扫描电子显微镜对样品的晶体结构及形貌进行表征. 实验结果表明: 六方相NaYF₄微米晶体为棒状结构, 而四方相LiYF₄微米晶体则为八面体结构. 在近红外光980 nm激发下, NaYF₄:Yb³⁺/Er³⁺和LiYF₄:Yb³⁺/Er³⁺ 微米晶体均展现出很强上转换荧光发射. 且NaYF₄:Yb³⁺/Er³⁺微米晶体的荧光发射强度大约是LiYF₄:Yb³⁺/Er³⁺微米晶体的2倍, 但红绿比明显较低. 根据荧光光谱, 并借助激光光谱学及发光动力学深入探讨基质变化及表面修饰剂乙二胺四乙二酸(EDTA)对荧光特性的影响. 实验结果发现: 影响荧光强度的主要因素是基质环境的局域对称性, 而导致不同红绿比则是由于样品表面较多的EDTA分子所引起. Er³⁺掺杂的NaYF₄和LiYF₄ 微米晶体呈现出很强的绿光发射可被应用于全色显示, 荧光粉和微光电子器件中.     

有势力和规范对称性

介绍了有势力的一般性质,针对一般非惯性系中的惯性力引入其矢势和标势,并分析了其中的规范对称性与电磁学的形式类比.