Angular Decomposition and Sign Solved Propagator of the 2D and 3D Helium Atom Path Integrals

In the present paper on the one hand we apply the central limit theorem to the solution of the sign problem of a path integral of two-interacting particles in potential and give an expression for the sign solved propagator (SSP) derived from that solution and on the other hand we perform the angular decomposition of the path integrals of the 2D and 3D Helium atoms. Finally, we combine those two results and derive the SSPs of the 2D and 3D Helium atoms.

月壤中的氦-3

除了极少数非常陡峭的山脉与撞击坑和火山通道的峭壁外,整个月球表面几乎都被一层厚度不等的月尘、岩屑和岩块的混合堆积物即月壤所覆盖。由于月球无大气层等特殊环境,太阳光长驱直入,太阳风粒子直接注入到月壤细小颗粒上使月壤中富含稀有气体等太阳风粒子组分。本文在系统阐述月壤的形成过程与形成机制的基础上,分析了月壤中稀有气体的来源及其浓度与月壤的成熟度、月壤颗粒大小、月壤矿物组成和化学成分的相关关系,进而利用已有的探测数据和分析结果,对月壤中氦 3资源的开发利用前景进行了初步评估。

LaNi_(4.7)Al_(0.3)合金贮氘氚后的老化效应

将氘氚装载到LaNi4.7Al0 .3 合金样品中并在室温下贮存 4 80d或 112 0d ,发现LaNi4.7Al0 .3 合金几乎能保留所有的衰变子体氦 3。通过测定氘氚化物的解吸等温线 ,观察到该合金存在显著的氚老化效应 :坪压降低 ,坪斜增加 ,可逆容量减少及被称为“渣”(heel)的深捕陷氢同位素形成。实验还发现 ,在 6 2 3K下除气可以部分消除这些老化效应。

1K～100K温区He-3低温热物性数据计算

由于量子效应的影响 ,低温下He 3的性质与He 4有很大差异。对于4K～ 2 0K气相He 3的性质可利用改进的Strobridge方程来计算 ;而在 2 0K～ 1 0 0K温区 ,通过引入对比德布罗意波长作为第三参数来描述量子效应而建立的改进量子对比态模型可用于计算该温区He 3的性质。基于上述计算方法 ,采用计算机程序设计 ,建立了He 3低温热物性数据库 ,该数据库可以计算压力在 1 0MPa以下、温度介于 1K～ 1 0 0K之间He 3的pVT性质、焓、内能、熵、热导率和粘度 。

氚钛膜中^(3)He释放的研究

在极限真空为２×１０－７Ｐａ的超高真空全金属系统中，用四极质谱计分析了氚钛膜中释放的３Ｈｅ气体及其它杂质气体组分。对两块原子比分别为１．６８和１．６９的氚钛膜中释放的３Ｈｅ经过长达４１０ｄ的测量．结果表明，当样品中３Ｈｅ浓度达到０．１时，３Ｈ３的释放系数仍保持为１０－５量级。振动使氦的释放系数增大了５—１０倍。对氚钛膜中释放的杂质气体组分的研究结果表明，用玻璃真空系统制备的氚化钛样品被油污染比较严重。对氚钛膜中３Ｈｅ的早期释放机理也进行了探讨。

天津王3井逸出氦气浓度变化特征分析

对天津王3井逸出氦气浓度日变化和年变化特征进行了分析，结果表明：①王3井逸出氦气浓度日变幅背景值在0．0012％-0．0036％之间，日变幅在冬季偏高；②在大多数观测日的10—18时左右，王3井逸出氦气浓度日变化曲线有“波谷”，但没有明显的“波峰”，但在部分观测日逸出氦气浓度日变化曲线的“波谷”却不明显，王3井逸出氦气浓度日变化形态不属于“固体潮”型；③王3井逸出氦气浓度年变化曲线呈上升的“双峰双谷”似“潮汐”形态，一般在6月、12月左右出现“波峰”，3月、9月左右出现“波谷”，相比较而言，“波峰”更显著。通过对井孔所在地的地质构造、大气温度、降水、同井孔水位、周边地热资源开采等因素的分析，笔者认为王3井逸出氦气浓度的变化基本不受大气温度、降水和同井孔水位变化的影响，主要与井孔所在地的断层活动性和周边地热资源的开采有关。

氦-3低温热物性数值研究

在广泛收集和整理文献数据的基础上 ,自行开发了氦 3热物性数据计算程序 ,它适用于温度 1K～ 1 0 0K ,压力 1 0MPa以内的使用范围。以压力、温度、比容 (或密度 )、焓、熵、内能中任意两个作为输入参量 ,可以计算其余热力参量、热导率以及动力粘度等输运性质。输入输出单位制种类齐全 ,可任意互换。在上述区间内 ,计算具有连续性 ,最大误差在 5‰以内。

氦-3热力学状态方程框架

本文构建了低温流体3He状态方程的总体研究框架,它以温度和密度为独立变量,采用Helmholtz能形式表述 3He的热力性质依赖关系。在此基础上,推导了基于Helmholtz能形式基本状态方程的各热力学性质表达式。

氦-3熔化压力方程

在广泛收集实验数据和理论关联式的基础上,提出了低温流体3He的宽温区、高精度熔化压力方程。该方程采用国际标准单位制,首次以统一而非分段的形式描述了3He在0．001 K-30 K宽温区熔化压力与温度的关系,方程计算值相对于406个实验数据点的最大和平均偏差分别为3．02％和0．106％。计算表明,该方程在0．31586 K时存在最小压力 2．93113 MPa,这一结论与以往的实验和理论研究非常吻合。

一套新的3He普适唯象光学势参数

通过同时符合3He引起的核反应截面和弹性散射角分布实验数据,获得了一套适用于靶核质量数为20≤A≤209,3He入射能量从阈能到250 MeV的普适唯象光学势。对3He普适唯象光学势进行物理分析,计算和分析了3He普适唯象光学势实部和虚部的径向关系。结果表明,这套3He普适唯象光学势在物理上是合理的。

低Tim-3表达水平与肝癌氩氦刀冷冻消融联合TACE治疗响应的相关性

目的探讨肝癌浸润免疫细胞中Tim-3表达含量与氩氦刀冷冻消融(AHCS)联合肝动脉化疗栓塞术(TACE)治疗响应以及预后的相关性。方法使用免疫组化方法检测肿瘤活检组织免疫细胞中Tim-3表达水平。Tim-3高表达被定义为TILs上的染色>5%,依据Tim-3表达情况将患者分为Tim-3低表达组、Tim-3高表达组。2组患者均接受AHCS-TACE联合治疗。为期3年的随访,观察指标包括总生存期(OS),肿瘤进展时间(TTP)以及客观反应率(ORR)。治疗3月后应用ELISA试验方法检测患者CD_(4)^(+)、CD_(8)^(+)、CD_(4)^(+)/CD_(8)^(+)T淋巴细胞亚群水平。结果2组患者在性别、ECOG评分、Child-Pugh分级、肿瘤大小、AFP水平、有无门静脉侵犯相关指标均无统计学差异。经AHCS-TACE联合治疗后,Tim-3低表达组患者的ORR显著高于Tim-3高表达组。Tim-3低表达组的中位OS为27.07月,Tim-3高表达组为19.79个月,差异具有统计学意义(P<0.05)。Tim-3低表达组的中位TTP为16.41个月,而Tim-3高表达组为11.49个月。Tim-3低表达组患者的CD_(4)^(+)、CD_(8)^(+)、CD_(4)^(+)/CD_(8)^(+)T细胞水平均显著高于Tim-3高表达组患者。多因素分析显示,有无门静脉瘤栓和肝内肿瘤的最大直径以及Tim-3表达含量是OS和TTP的预后因素。结论肿瘤浸润免疫细胞中Tim-3含量对TACE+AHCS联合治疗患者预后具有预测价值。基于Tim-3的高表达模式,应用Tim-3的免疫检查点抑制剂进行维持治疗,可能会改善接受AHCS-TACE联合治疗的患者的预后和完全反应率。

采用对应态原理预测氦-3的p-v-T性质

本文以~4He和Ne作为参考流体,采用四种对应态原理形式分别对氮-3的p-v-T性质进行了预测.结果表明,采用量子三参数对应态原理预测氦-3低密度下的p-v-T性质具有较高精度和较广的预测范围.

月球氦-3资源的原位开采热释放行为研究

月球氦-3资源的原位利用不仅可以解决深空探测的能源供给问题,而且能够极大地减少深空探测的成本.选取钛铁矿作为月壤的代表矿物,建立了氦-3原子以空位和间隙两种缺陷赋存于钛铁矿中的分子动力学模型,阐述了不同温度下氦-3原子在钛铁矿中的扩散和释放行为.模拟计算结果表明:当氦-3在钛铁矿中扩散时,这些原子倾向于聚集成气泡.根据氦-3释放量随温度的增长率,整个加热释放的过程可以划分为两个阶段.月球氦-3资源原位开采的最优加热温度应在1000K以上,该温度下以不同形式赋存的氦-3均可以大量释放.

3He和4He及其混合气体输运性质的理论研究

本文应用TT势计算了~3He和~4He气温体在0.1K—3273K温度范围内的粘滞系数和热传导系数,以及~3He和~4He气体等摩尔二元混合在0.1—373K内的输运性质,计算结果与Kestin等人的数据符合得很好。计算中用了经典和量子力学两种输运截面公式,T=373K时两种计算得出的输运系数,其相对偏差在0.7％左右,随温度降低偏差逐渐增大。

0.2K^300K温区氦-3的p-h和T-s图

基于最新的德拜模型氦-3状态方程、氦-3饱和曲线特征方程和熔化曲线特征方程编写了氦-3热物性计算程序。在大量热物性的计算数据的基础上绘制了氦-3在0.2 K^300 K,0.000 1MPa^30 MPa范围内的p-h图和T-s图。与先前基于实验数据绘制的0.2 K^20 K温区氦-3的p-h图和T-s图相比,该图的绘制是建立在热力学理论计算的基础之上,适用温区得到了拓展,随机误差一般在2%以内。

氦-3的汽化热和熔解热

基于C lausius-C lapeyron方程、维里方程和最新开发的氦-3相平衡曲线方程计算了氦-3在平衡曲线上的两个重要性质:汽化热(0 K^3.315 7 K)和熔解热(0.001 K^35 K)。计算结果覆盖的温度范围广,精度也满足工程应用的需求。

氦-3含量对铀吸、放氚特性的影响

采用定容吸/放氢的方法研究了老化时间4.7年的储氚铀床的吸放氚特性,探讨不同氦-3释放量对铀床吸氚速率的影响规律,利用物理气相传输法(PVT)方法测得铀床在不同温度下(653、673、683及693 K)的解吸氚压力-时间曲线(P-t曲线),铀床在室温不同氦-3含量下的吸氚曲线,并分析铀床室温吸氚速率。结果表明,氚化铀经过长时间储氚后,解吸氚后会有大量的氦-3释放,解吸过程为吸热过程,氦-3含量对铀床的可逆吸附容量影响较小,长时间的老化不影响铀床贮氚性能,当氦-3含量小于5%时,老化铀床的吸氚速率会大幅增加。

球形^3He 正比计数管研制

介绍了ZJ230球形3He正比计数管研制的过程,包括工作原理、3He气体的要求、结构设计、中子灵敏度测试、坪特性测试以及角度响应测试等。项目研制了Φ30、Φ50和Φ100 mm三种充3He气体的球形正比计数管。该球形正比计数管满足设计要求,可用于环境安全中子辐射监测和中子能谱的测量。

月壤中子辐射环境原位探测任务与载荷设计

由于月球没有大气层和全球性的磁场保护,使得高能宇宙线直接与月壤物质的原子核发生散裂反应产生大量中子。月球中子既是载人登月和国际月球科研站辐射防护的主要对象之一,也可用于月球水资源勘查及月球起源、演化历史研究。迄今只有阿波罗17任务测量了月壤2米深度内的中子数密度,文章提出将中子探测载荷部署在月壤钻取后形成的钻井中的任务设想,相比阿波罗任务,月壤钻井中子探测在原位、近实时、多能区等方面具有创新性。基于氦-3正比计数管技术的月壤中子探测载荷重量0.9 kg、功率9 W,对月壤内部水的灵敏度可达500微克每克。月壤钻井中子载荷将极大的丰富月球探测任务的科学与工程产出。文章中的相关方案和技术还可应用于后续其他地外天体的深空探测任务。

镧镍-5和铀的氚老化效应的XRD分析

对长期贮氚后镧镍-5(LaNi_5)和铀(U)的老化粉末进行了XRD分析。实验发现:老化镧镍-5的图谱峰有了显著展宽,表现出严重的氚老化效应;当衰变氦-3在1230 K高温消除后,这种展宽也随之消失,表明上述改变主要是由衰变氦-3引起的。相比之下,老化铀的XRD分析发现图谱峰没有明显的展宽,表明铀的氚老化效应要小得多。