不同米淀粉精细结构对其回生特性的影响

选用4种不同的淀粉,通过考察回生特性,探究相对分子质量、链长分布、短程有序性、相对结晶度及半结晶层状结构等精细结构影响回生特性的机理。结果表明:与糯米淀粉和粳米淀粉相比,小米淀粉和黑米淀粉回生值、硬度和热焓值较大,糯米淀粉储藏前后硬度和回生后的热焓值均较小,具有较好的抗回生特性。研究发现,这是由于小米淀粉和黑米淀粉的直链质量分数较高(小米淀粉15.55%、黑米淀粉11.22%),支链淀粉峰M_(w)较大(小米淀粉M_(w)=2.12×10^(7)g/mol、黑米淀粉M_(w)=2.25×10^(7)g/mol)、半结晶层厚(小米淀粉d=6.9784 nm、黑米淀粉d=6.6986 nm),且中长链占比大(小米淀粉B1链占比40.91%),易形成稳定的双螺旋结构,具有更高的表面有序度(小米淀粉0.76、黑米淀粉0.70),回生后2种淀粉分子重排更有序稳定。

稻米陈化过程中品质及淀粉精细结构变化研究进展

水稻(Oryza sativa L.)是全球种植最广泛的粮食作物之一,在全球粮食安全中扮演着至关重要的角色。陈化是稻谷储藏过程中发生的一种自然现象,其机制至今未阐明。在储藏过程中,稻米的感官、蒸煮和糊化特性等理化性质以及淀粉结构与功能都会发生不同程度的变化。这些变化大多与储藏时间和温度有关,并且对稻米品质的影响是不可逆的。虽然已有许多研究关注稻米陈化过程中相关的理化性质变化,但对稻米储藏后淀粉精细结构的研究还不多。本文综述了稻米人工陈化类型、陈化方法以及陈化对稻米理化性质和淀粉精细结构变化影响的最新研究进展,为进一步阐明稻米陈化机制提供了理论依据。

不同质量分数大米淀粉凝胶速冻后精细结构和流变学特性研究

采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪、激光共聚焦显微拉曼光谱仪、差式扫描量热仪、质构仪、低场核磁水分分布仪和流变仪分析质量分数4%、8%、12%、16%大米淀粉凝胶经速冻-短时冻藏后的精细结构和流变学特性变化。结果表明:随着大米淀粉凝胶质量分数的增大,经速冻-短时冻藏后的大米淀粉凝胶样品的有序性与相对结晶度先减后增,其中质量分数12%的大米淀粉有序性和相对结晶度均最低,其微观结构更加均匀致密;凝胶玻璃化转变温度和熔融温度提高,自由水含量降低,稠度系数K增大,流体指数n减小,在试验范围内大米淀粉凝胶流体属于剪切变稀的非牛顿流体;大米淀粉凝胶黏弹性、强度和硬度增强。

Rb(5P1/2)与N2的精细结构碰撞实验研究

本文利用激光感应荧光光谱方法实验研究了激发态Rb(5P1/2)原子在不同缓冲气体氮气压强下的碰撞能量转移过程。实验温度设定为295 K~473 K,氮气压强分别为100 Torr~500 Torr。利用钛宝石激光器输出794 nm连续激光激发Rb原子到5P1/2激发态,测量了不同温度和缓冲气体压强条件下Rb原子的D1线和D2线荧光。通过建立稳态速率方程求解,得到了Rb原子D1线和D2线荧光强度比与碰撞对分子数密度的函数关系。通过实验数据的线性拟合给出了323 K~433 K范围内Rb(5PJ)原子的精细结构转移截面和猝灭截面。实验结果表明,Rb原子的精细结构转移截面随温度升高缓慢增加,分别约增大了3.12倍和2.39倍。Rb(5PJ)原子的猝灭截面随温度升高起伏振荡。在363 K~453 K温度范围内,氮气压强越大,Rb原子的D2线转移荧光越强。Rb-N2间的碰撞占据主导地位,加速了Rb(5PJ)能级间的精细结构能级混合。

原子兰姆位移与超精细结构中的核结构效应

精密原子光谱实验和理论在测量基本物理常数和检验量子电动力学理论中起着关键作用,同时为研究原子核内部结构和发展高精度核结构理论提供重要观测平台.许多原子光谱实验中,核结构效应如电荷分布、磁矩分布和核极化度已被精确测定,大大提高了核结构检测的精度.本文系统论述了关于轻质量电子原子与缪子原子兰姆位移和超精细结构中的双光子交换效应的理论框架与研究发展.着重介绍了先进的核力模型和核结构第一性原理计算方法在上述问题中的应用.轻质量原子中双光子交换效应的理论研究对于从原子光谱测量中确定核电荷半径和Zemach半径具有重要作用.这些研究结果不仅能加深对原子核内部结构以及核子-核子相互作用的理解,还为未来实验提供重要的理论指导,推进对质子半径难题以及其他轻核半径测量问题的理解.

^(14)N_(2)和^(15)N_(2)在解离通道N(^(2)D_(5/2,3/2))+N(^(2)D_(5/2,3/2))阈值以上光解离产物精细结构分支比N(^(2)D_(5/2))/N(^(2)D_(3/2))的测量

精确测量解离产物的自旋-轨道耦合精细结构分支比对于进一步了解小分子的光解动力学具有十分重要的意义。本文利用真空紫外泵浦-真空紫外探测时间切片离子速度成像装置,测量了^(14)N_(2)的c4′1∑_(u)^(+)(v′=6)态和b′1∑_(u)^(+)(v′=21)态以及^(15)N_(2)的b′∑_(u)^(0)(=20)态和b′1∑_(u)^(+)(v′=20)态和b′1∑_(u)^(+)(v′=21)解离至通道N(2D_(5/2,3/2))+N(2D_(5/2.3/2))产物精细结构分支比N(2D_(5/2))/N(2D_(3/2)).实验结果表明,产物精细结构分支比N(2D_(5/2))/N(2D_(3/2))与^(14)N_(2)或^(15)N_(2)所在的转动能级无关而与其电子态和振动能级的性质有关。^(14)N_(2)的c4′1∑_(u)^(+)(v′=6)态和^(15)N_(2)的b′1∑_(u)^(+)(v′=20)态均接近解离通道N(2D_(5/2,3/2))+N(2D_(5/2,3/2))的阈值,产物精细结构分支比N(2D_(5/2))/N(2D_(3/2))数值均为-1.35;而^(14)N_(2)和^(15)N_(2)的b′∑_(u)^(+)(v′=21)态均远高于解离通道N(2D_(5/2,3/2))+N(2D_(5/2,3/2))的阈值,产物精细结构分支比N(2D_(5/2))/N(2D_(3/2))数值均为-1.00.本文猜测氮气在接近解离通道值时是一个遵循统计规律的解离过程,而在远高于解离通道阈值时是一个非绝热过程,这可能是本实验中观测到的产物精细结构分支比振动依赖现象的原因.要定量解释本实验的测量结果,需要在该解离通道阈值附近的氮气高精度势能曲线及其相互作用信息。

自由基化学-串联质谱用于脂质精细结构解析的研究进展

脂质作为六大营养素之一,与细胞膜构建、信号传导和能量代谢等多种生物学过程密切相关。然而,脂质分子结构多样性给分析带来了挑战。基于碰撞诱导解离(collision-induced dissociation,CID)的传统串联质谱(tandem mass spectrometry,MS/MS)技术仅可以鉴定分子种类和脂肪酰基链组成,难以分析C C位置、sn-位置、官能团取代及位置等精细结构。近年来,在多种结构层次上分辨脂质异构体的质谱方法迅速发展,其中,自由基的引入在脂质气相离子活化和引发化学反应等方面发挥着独特作用。本文综述了近10年来自由基化学结合串联质谱技术在脂质精细结构解析方面的应用进展,主要包括气相的自由基诱导解离(radical-induced dissociation,RID)和自由基参与反应的衍生化-串联质谱技术。

氢分子离子超精细结构理论综述

通过氢分子离子振转光谱的高精度实验测量和理论计算,可以精确确定基本物理常数,如质子-电子质量比、氘核-电子质量比、里德伯常数、以及质子和氘核的电荷半径.氢分子离子光谱包含丰富的超精细结构,为了从光谱中提取物理信息,我们不仅需要研究振转光谱跃迁理论,还需要研究超精细结构理论.本文回顾了氢分子离子精密光谱的实验和理论研究历程,着重介绍了氢分子离子超精细结构的研究历史和现状.在20世纪的下半叶就有了关于氢分子离子超精细劈裂的领头项Breit-Pauli哈密顿量的理论.随着21世纪初非相对论量子电动力学(NRQED)的发展,氢分子离子超精细结构的高阶修正理论也得到了系统的发展,并于最近应用到H_(2)^(+)和HD^(+)体系中,其中包括mα^(7) ln(α)阶量子电动力学(QED)修正.对于H_(2)^(+),超精细结构理论计算经过数十年的发展,可以与20世纪的相应实验测量符合.对于HD^(+),最近发现超精细劈裂实验测量和理论计算存在一定的偏差,且无法用mα^(7)阶非对数项的理论误差来解释.理解这种偏差一方面需要更多的实验来相互检验,另一方面对理论也需要进行独立验证并发展mα^(7)阶非对数项理论以进一步减小理论误差.

VHF雷达空域干涉法探测曲靖电离层E区场向不规则体精细结构

针对VHF相干散射雷达传统观测方式的探测能力局限,构建了空域干涉法探测实验系统,其具备对电离层场向不规则体(field-aligned irregularity,FAI)三维精细结构探测能力.结合曲靖E区FAI干涉探测实验数据,实现了对系统相位偏差校正及回波三维空间位置精确获取,得到了不规则体云团的三维精细结构以及漂移运动过程,包括FAI回波散射点的三维空间位置以及FAI云团的三维空间外尺度、漂移运动轨迹和漂移速度等.探测实例结果表明:其东西、南北和高度向分布范围分别为-35~20 km、85~120 km和95~130 km,对应的三维外尺度分别为23.8 km、7.6 km和7.6 km;东西向漂移速度要大于其他两个方向,并呈现出5~6 min的准周期回波特征.

整体多毛细管X光透镜在扩展X射线吸收精细结构分析技术中的应用(英文)

为了将整体多毛细管X光透镜应用到扩展X射线吸收精细结构分析技术中,对整体多毛细管X光透镜的功率密度增益、光斑稳定性、高能滤波性质等进行了系统表征。通过实验可知,利用基于整体多毛细管X光透镜的扩展X射线吸收精细结构分析设备可对样品进行微区分析,其空间分辨为25μm左右;利用整体多毛细管X光透镜会聚激光等离子体发出的X射线进行超快时间分辨扩展X射线吸收精细结构分析时,透镜的功率密度增益约为3000。实验结果证明,整体多毛细管X光透镜可以改善扩展X射线吸收精细结构分析设备的性能。

深地震反射剖面揭示的雄安新区及外围地壳精细结构与构造特征

作为一种能够精细揭示地球深部地质结构及构造特征的有效手段,深地震反射剖面技术目前已越来越多地应用于大陆及海洋地壳与岩石圈上地幔的探测中,被国际公认为地球深部探测的先锋技术。以横跨河北雄安新区的深地震反射剖面为研究对象,旨在揭示研究区的地壳结构与构造特征。结果表明:(1)该地区地壳可分为上地壳和下地壳两部分,上地壳平均厚度约18 km,下地壳平均厚度约16 km,莫霍面平均深度约34 km。(2)上地壳内,结晶基底以上的沉积地层成层性好、地层反射能量强、结构特征复杂,断裂构造较发育、形态各异、错断深度不同、无深大断裂,主要断裂自SE向NW依次为牛东断裂、牛北断裂、容东断裂、容城断裂、容西断裂以及太行山山前断裂。(3)下地壳内,深地震反射剖面西北部和东南部受到不同构造应力作用,西北部和中部相对“透明”,反映雄安新区整体构造较为稳定;东南部存在较强的“叠瓦状”反射特征,反映下地壳横向非均质性和局部活跃的特征。上述研究为雄安新区总体规划与建设和构建万米“透明雄安”基础平台提供了可靠的数据支撑。

类铝离子钟跃迁能级的超精细结构常数和朗德g因子

本文利用多组态Dirac-Hartree-Fock方法计算了类铝等电子序列从Si^(+)到Kr^(23+)离子基组态3s^(2)3p^(2)P_(1/2,3/2)能级的超精细结构常数和朗德g因子.通过系统评估电子关联效应对Si^(+)和Co^(14+)离子中所关心原子参数的影响,尤其是与内壳层电子相关的关联效应,构建了可靠精确的计算模型,除Si^(+)离子外,超精细结构常数和g因子的计算误差分别控制在1%左右和10^(-5)的量级.此外,进一步分析了超精细结构常数中电子部分矩阵元和g因子随原子序数Z的变化规律,并拟合了这些物理量与Z的定量依赖关系,利用拟合公式可以快速计算类铝离子在14≤Z≤54区间内任意同位素的超精细结构常数和g因子.

有机五色小米淀粉的精细结构、理化性质和消化性研究

目的探究有机五色小米淀粉的精细结构、理化性质和消化性特性。方法从红谷小米、绿小米、白小米、金苗小米和黑小米中分离纯化得到相对应的淀粉样品。利用体积排阻色谱法(size exclusion chromatography,SEC)与荧光辅助毛细管电泳法(fluorescence assisted capillary electrophoresis,FACE)测定5种有机小米的直链淀粉含量和支链淀粉的链长分布;利用扫描电镜、差示扫描量热仪、X-射线衍射仪、小角射线散射分析和布拉班徳黏度仪等对有机五色小米淀粉的形貌特征、结晶结构、功能特性进行测定;利用斜率对数法测定有机五色小米淀粉的消化特性。结果体外斜率对数法消化性结果表明,有机五色小米淀粉的最终消化率(C_(120))差别并不明显,其中黑小米淀粉的C_(120)最低(72.23%±4.97%),金苗小米淀粉的C_(120)最高(78.15%±0.40%),其次依次为白小米>绿小米>红谷小米。有机绿小米淀粉最易糊化,与自身支链淀粉的短链分布有关。有机黑小米淀粉糊化峰值温度最高,金苗小米次之,与其结晶度及直链淀粉含量有关。黑小米淀粉的峰值黏度最低,最难糊化,与支链淀粉的平均链长较长难断裂有关。有机五色小米淀粉结晶度整体差异不大,半结晶结构中红谷小米的松散程度最大。结论有机五色小米淀粉在颗粒形貌、结晶度、直链淀粉含量和消化特性方面差异小,但小米淀粉的直链淀粉含量和支链淀粉结构对其黏度、糊化、结构和消化特性有显著的影响。

用于高精度催化性能预测的精细结构敏感型深度学习框架

催化剂表面的精细结构对结构敏感型反应有很大影响,高通量(HT)筛选和机器学习(ML)可以有效地探索这些影响因素.为了将ML与化学相结合,必须首先将化学结构转换为可用作ML模型输入的特征编码,目前常用的两种转换方法为描述符和图.然而,描述符的构建往往忽略原子连接,这使得ML模型难以捕获与催化性能最相关的几何信息.基于图的ML模型在更新节点的过程中会不可避免地丢失吸附位点的几何排列信息,同时消息传递神经网络复杂,导致其对电子或几何结构不敏感、缺乏可解释性.因此,目前仍然缺乏可以同时兼顾多相催化中电子和几何精细结构的可解释ML框架.相比之下,将化学结构转换为网格数据可以完全保留精细的几何信息.鉴于此,通过将催化剂表面结构和吸附位点信息分别转换为二维网格和一维描述符,本文创建了一个名为“整体+局部”卷积神经网络(GLCNN)的数据增强(DA)卷积神经网络(CNN)ML框架,其结合“整体+局部”特征,无需复杂的编码即可捕获原始精细结构,DA的加入可以扩充数据集并减缓过拟合.GLCNN可以很好地预测和区分碳基过渡金属单原子催化剂上OH的吸附能,平均绝对误差小于0.1 eV,这是在大型数据集上训练的ML模型所能达到的较好结果.将GLCNN与基于描述符或图的模型对比,结果表明,对比模型无法完全准确预测包含IB和IIB过渡金属或者顺式/反式构型催化剂的OH吸附能.而GLCNN模型的预测效果明显好于对比模型,表明网格和描述符的组合可以更好地体现催化活性中心的电子和精细几何结构信息.另外,对DA处理后的样本计算平均标准误差后发现,通过DA获得的不同晶胞几乎不影响预测结果,说明DA对晶胞的平移并不改变晶胞的性质,表明GLCNN可以学习到周期性表面的边界条件信息.与传统的CNN和基于描述符的单边特征提取不同,本文中对精细结构敏感的ML框架可以通过不包含人类偏见的可解释性分析,从几何和化学/电子特征中提取影响催化性能的关键因素,如对称和配位元素.一维描述符的特征重要性分析表明,吸附位点的电子结构和对称性特征至关重要,且金属对于催化性能的影响强于其配位环境.将CNN卷积部分的中间输出可视化后发现,碳基载体上远离金属的区域中很大一部分对催化性能几乎没有直接影响,且卷积层会优先对金属原子反复关注,再次强调金属的重要性高于其配位环境,表明卷积核可以自动提取符合催化常识化学结构的几何信息.对全连接层(FC)进行降维可视化分析后发现,随着层数的增加,FC基于基本催化知识逐渐寻找特征提取的方向,提取出更抽象的有利于吸附能预测的高维特征,这与卷积部分类似.综上,GLCNN框架为具有广阔物理和化学空间的多相催化剂的高精度HT筛选提供了可行方案.

精细结构常数的物理意义及其理论分析

精细结构常数是最重要的无量纲常数之一,反映了电磁相互作用间的强弱,特别在量子电动力学中,精细结构常数占有很重要的地位。文中将分为几个部分阐释了精细结构常数的由来,理论分析了对氢原子光谱的研究和改进对精细结构常数的作用,以及该常数是电磁相互作用强度的物理意义,探讨了该精细结构常数背后引发深思的物理本质。

电子关联对类铍离子1s^22s2p^3P_(0,1)能级的超精细结构常数的影响

基于MCDF方法系统地计算了Z=20~83范围内24个类铍离子的1s22s2p3P0,1态的精细结构,得到了与其它理论和实验符合很好的结果.在此基础上,进一步计算了超精细结构对角及非对角常数,并分析了不同电子关联效应和Breit相互作用对它们的影响.

类铍C^(2+)离子的能级,精细结构和超精细结构

采用多组态相互作用方法及Rayleigh Ritz变分法 ,并考虑相对论修正、质量极化效应等 ,从而获得了类铍C2 + 离子内壳高位激发态5P(m) (m =2～ 5 )系列高精度的波函数和相对论能量以及精细结构 ,同时还计算了类铍11C2 + 离子双激发态系列 1s2 2pnp3 P(n =2～ 5 )的相对论能量和超精细结构 ,我们的结果与其他理论和实验结果符合得很好。

铯原子里德伯态精细结构测量

里德伯态光谱是测量里德伯态能级结构和中性原子间相互作用的常用技术手段,特别是高精度的里德伯光谱,可以测量室温原子气室中由偶极相互作用等导致的原子能级频移.在实验中利用反向的852 nm激光和509 nm激光实现了室温原子气室中铯原子6S_(1/2)—6P_(3/2)—57S(D)跃迁的级联双光子激发,实现了里德伯态原子的制备.基于阶梯型电磁诱导透明获得了铯原子里德伯态的高分辨光谱.实验中,基于速度选择的射频边带调制技术,对光谱信号进行了频率标定,测量了铯原子里德伯态57D_(3/2)和57D_(5/2)的精细分裂,分裂间隔为(354.7±2.5)MHz,与理论计算结果基本一致.速度选择的射频调制光谱可以实现里德伯态原子的能级分裂测量,其测量精度对于单光子跃迁的绝对激光频率不敏感;实验中影响57D_(3/2)和57D_(5/2)精细分裂间隔测量精度的主要因素是功率加宽导致的电磁感应透明信号的展宽和509 nm激光频率扫描的非线性.

西藏高原上地幔的精细结构与构造——地震层析成像给出的启示

利用布置在亚东—格尔木的 1 6 4个流动地震台站记录的 92 6个远震事件的 2 4 2 4 1条射线 ,进行远震P波层析成像处理 ,高分辨率的西藏高原上地幔的速度结构图 ,显示了印度巨厚地幔岩石圈在向高原之下推进的过程中 ,在高喜马拉雅之下拆分成上、下两层 ,这是发生的第一次拆沉 .下层从高喜马拉雅以下约以 2 2°的角度向高原北部插入到 35 0km深 ;而其上层则向北伸展直到雁石坪 ,并构成了高原薄的地幔岩石圈 .在雁石坪北 (33.7°N) ,当其与亚洲大陆岩石圈地幔相遇后发生断离并下沉 .再次证实了五道梁 (35 .2 7°N)深部低速体的存在 ,本区内地壳内低速物质可能与上述运动有联系 。

深地震反射剖面揭露大陆岩石圈精细结构

深地震反射技术已被国际地学界公认为是探测岩石圈精细结构、解决深部地质问题的有效技术手段。自上世纪70年代中期以来,以美国为首的等西方国家和中国相继开展了深地震反射探测技术实验,使用该技术揭露盆地、造山带岩石圈的形成和演化、地球动力学过程,并应用于油气资源远景评价、矿产资源勘察等领域,取得了丰硕的成果。本文扼要介绍深地震反射剖面技术的发展及其部分应用实例。