High‐order implicit staggered‐grid finite differences methods for the acoustic wave equation

Motivated by the idea that staggered‐grid methods give a greater stability and give energy conservation, this article presents a new family of high‐order implicit staggered‐grid finite difference methods with any order of accuracy to approximate partial differential equations involving second‐order derivatives. In particular, we numerically analyze our new methods for the solution of the one‐dimensional acoustic wave equation. The implicit formulation is based on the plane wave theory and the Taylor series expansion and only involves the solution of tridiagonal matrix equations resulting in an attractive method with higher order of accuracy but nearly the same computation cost as those of explicit formulation. The order of accuracy of the proposal staggered formulas are similar to the methods with conventional grids for a ‐point operator: the explicit formula is th‐order and the implicit formula is th‐order; however, the results demonstrate that new staggered methods are superior in terms of stability properties to the classical methods in the context of solving wave equations.     

Bestimmung der Empfindlichkeit bei Tc-99-NMR-Messungen an einem 250-MHz-Spektrometer

By means of different concentrations the signal-to-noise ratios of Tc-99-NMR spectra were determined applying well measurable Tc-samples [tetrabutylammoniwn pertechnetate, TBA (TcO₄)J and a 250 MHz-spectrometer. The signal-to-noise ratios of the spectra were determined by using the integrated routines of the firm's software and accumulating different number of scans. By fittings of data of the signal-to-noise ratio dependence and by extrapolation the minimum Tc-concentralion could be empirically found out. Applying a duration of measurements of 12 hours about 10^?7 molar concentrations can be determined.     

Die Bestimmung der spezifischen Aktivität trägerarmer Radiojodidlösungen durch papierchromatographische Ermittlung der prozentualen Radioaktivitätsverteilung auf die Jodsubstitutionsproduke von Bromsulfan

Es wird eine neue Methode zur Bestimmung der spezifischen Aktivität trägerarmer Radiojodidlösungen zwischen 5 und 17 Ci/mg (185 bis 630 G Bq/mg) beschrieben, die wesentlich einfacher ist als die bekannten, zum Teil sehr komplizierten Mikroanalysenmethoden und im Prinzip auf eine einfache Trennung eines Radiojodierungsgemisches hinausläuft. Hierzu werden 1 bzw. 2 nmol Bromsulfan (BSP) mit einer exakt zu messenden Menge Na¹²⁵ J bzw. Na¹³¹ J unter Verwendung von Chloramin T radiojodiert. Da die Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten der Mono- und Dijodierung des Bromsulfans nicht differierèn, ist es möglich, aus der papierchromatographisch ermittelten prozentualen Radioaktivitätsverteilung das molare Verhältnis der an ein BSP-Molekül gebundenen Jodalome zu berechnen. Bei bekannter BSP-Menge läßt sich daraus die an der Radiojodierung beteiligte Jodmasse ableiten.

Bei der Radiojodierung mit Chloramin T wird jedoch kein 100%iger Jodeinbau erreicht. Die gemessene Aktivitätsmenge muß deshalb durch einen Faktor korrigiert werden, der aus dem Ergebnis der papierchromalographischen Trennung des Reaktionsgemisches abgeleitet wird und der lediglich die auf Mono- und Dijod-BSP entfallenden Radioaktivitätsanteile, nicht dagegen das anorganische Radiojodid berücksichtigt. Die spezifische Aktivität der verwendeten Radiojodidlösung ergibt sich dann als Quotient der korrigierten Radioaktivitätsmenge und der berechneten Radiojodmasse.

Wir haben die erhaltenen Ergebnisse mit den nach einer Referenzmethode gefundenen Werten verglichen. Hierbei wurden die spezifischen Aktivitäten von Na¹²⁵ J aus T3-RIA-Standurdkurven mit ¹²⁵J-T3-Tracern bestimmt, die unter Verwen-dung dieses Na¹²⁵ J präpariert wurden. Es wurde eine Präzision mit einem mittleren Variationskoeffizienlen von ±4% festgestellt.     

Isotopenverdünnungsanalytische Multielementanalyse mit der Funkenquellen-Massenspektrographie

Es wird ein Verfahren zur Isotopenverdünnungsanalyse mit stabilen Isotopen unter Verwendung einer Funkenionenquelle und einem doppelfokussierenden Massenspektrographen beschrieben, welches die gleichzeitige Analyse mehrerer Elemente in pulverförmigen Feststoffen erlaubt.

Die Leistungsfähigkeit des Analysenverfahrens wild am Beispiel der Spurenanalyse geologischer Standardproben demonstriert.

Das Analysenverfahren erlaubt die Bestimmung von Spurenkonzentrationen bis in den ppb-Bereich mit Standardabweichungen zwischen 2 und 10%.     

大气湍流对天文望远镜光电导行精度的影响

讨论了由大气湍流造成的望远镜导行误差,这一误差将给望远镜光电导行的精度带来较大影响。其中使用单点源目标的导行精度受限于大气相干长度和大气相干时间,而多点源目标及面源的导行精度还与湍流随高度的变化有关。通过分析和仿真(数值模拟)结果表明,现代天文观测必须考虑大气湍流对光电导行精度的影响。通过延长曝光时间可以有效降低湍流大气的影响,同时也降低了光电导行的反馈控制频率。当导行信标为多星或面源则可在一定程度上降低高层大气湍流带来的光电导行误差,从而可以适度减少光电导行曝光时间,提高其反馈控制频率。     

CCD摄像系统镜头的畸变测量

从畸变定义出发,讨论了畸变数学模型,介绍了精密测角法与比长法综合测量畸变的原理。通过放大率法标定出CCD探测器的像素距离当量,通过质心法求出点目标的质心,质心与原点的像素距离乘以像素距离当量得到精确长度。利用正切函数求出绝对畸变值,用最小二乘法解多组数据超定方程,求出拟和公式的系数。实际计算和数据处理结果表明：畸变数学模型在中视场范围内拟合效果很好。     

A Runge-Kutta–based WENO reconstruction on moving mesh for compressible fluids

In this paper, we construct a high-order moving mesh method based on total variation diminishing Runge-Kutta and weighted essential nonoscillatory reconstruction for compressible fluid system. Beginning with the integral form of fluid system, we get the semidiscrete system with an arbitrary mesh velocity. We use weighted essential nonoscillatory reconstruction to get the space accuracy on moving meshes, and the time accuracy is obtained by modified Runge-Kutta method; the mesh velocity is determined by moving mesh method. One- and two-dimensional numerical examples are presented to demonstrate the efficient and accurate performance of the scheme.     

Industrial need for accurate thermophysical data and for reliable prediction methods

Intelligent design of chemical-process equipment requires accurate thermophysical property values for pure components and mixtures including solutions. Databases used by practicing engineers should include the best numbers available and estimated uncertainties of these numbers. Many important property values have not been measured and must be estimated. Care should be exercised in selecting the estimation method. Property values that are a function of temperature, pressure, and/or composition can be correlated using appropriate equations. Such equations and the number of adjustable parameters in these equations should be selected with care. Examples of determining uncertainties, estimation techniques used, and correlating equations are given.     

四维抛物型方程的高精度分支稳定的显式差分格式

对四维抛物型方程构造了一个高精度显格式,格式的稳定性条件为r=Δt/Δx2=△t/Δy2=△t/△z2=Δt/Δw2<1/2,截断误差阶达到O(Δt2 Δx4),通过数值实验,表明本文理论分析的正确性和文中格式较同类格式的优越性.