弱湍流大气中Mathieu-Gauss束的传输

采用弱湍流大气光传输的Rytov近似和运用非衍射光束的平面波展开原理,研究并给出了弱湍流大气中Mathieu-Gauss束的场方程和平均光强解析表达式。研究表明:弱湍流大气中传输Mathieu-Gauss束由传输距离z函数的复振幅、高斯束包络、湍流引入的复相位和复标定横向非衍射束型四个因子构成,其归一化轴上平均光强随归一化距离z=z/zR和参量γ=12kρw0的变化与此类光束在自由空间传输的规律相同。

离子束抛光对单晶硅表面质量影响的分子动力学模拟研究

离子束抛光作为一种超精密加工技术,被应用于材料表面抛光的精抛阶段,而其原子量级的去除效果使得它的加工过程与加工效果难以直接观察,因此为了能够从微观尺度研究离子束抛光的加工效果以及加工参数对材料表面粗糙度与表面损伤的影响,提出使用分子动力学模拟的方法研究离子束抛光过程,通过对氩离子轰击单晶硅的仿真模拟,分析加工参数对单晶硅表面粗糙度与晶格损伤的影响规律,指导实际的加工工艺设计.研究发现,在不同加工角度下,离子剂量对于表面粗糙度的影响规律不同,低角度(0°~40°)低剂量以及高角度(>50°)高剂量的加工有助于达到较低的表面粗糙度;随着加工角度的增加,离子束对晶体表面造成的损伤逐渐减少,当加工角度大于40°时能够大幅度减少晶格损伤.模拟结果显示在实际的离子束抛光过程中,为了得到高质量的表面,应该采取高角度高剂量的加工方式以达到既降低材料表面粗糙度又减小对材料表面晶格产生损伤的目的.

基于分子束外延技术可控制备Bi原子团簇的研究

本研究基于分子束外延(MBE)技术在Si(111)衬底表面成功制备金属Bi原子团簇.首先,分别在100℃、125℃、150℃、175℃、200℃的生长温度下,制备了大小均一、密度不同的Bi原子团簇.实验结果表明,可以通过改变生长温度来精细控制Bi原子团簇的密度,当温度升高100℃,密度从1.05×10^(11)cm^(-2)降低至2.5×10^(7)cm^(-2),实现对团簇密度4个数量级的可控调节,并且发现Bi原子团簇密度对生长温度的依赖性符合经典成核理论.其次,分别在10 s、15 s、20 s的沉积时长下,制备了密度相同、尺寸各异的Bi原子团簇.实验结果表明,可以通过改变沉积时长来精细控制Bi原子团簇的尺寸:当沉积时长增加10 s,高度和直径分别从8.5 nm和65 nm增大到13.7 nm和100 nm,实现对团簇尺寸在10 nm高度、80 nm直径范围的可控调节,并且发现Bi原子团簇尺寸对沉积时长的依赖性符合晶体生长动力学.与分子束外延制备传统的Ⅲ族(Al,Ga,In)原子团簇做对比,这些结果可以为制备Ⅴ族原子团簇提供实验参考和指导,从而促进纳米级含Bi材料的制备.

Mathieu-Gauss光束的焦开关

研究Mathieu-Gauss(MG)光束通过光阑透镜分离系统的焦开关现象.由Collins公式,推导出了MG光束轴上光强分布公式,在此基础上作了大量的数值分析.研究发现,在光束参数和截断参数的适当取值下,MG光束存在焦开关现象.产生焦开关现象的条件是:光阑和透镜相对间距为1,光束参数必须大于其相应的临界值,而截断参数则须在它的两个临界值之间.

数据“利益束”:数据权益制度新论

创设排他性、利己性的数据权利不利于海量数据的高效流通与多元价值的实现,加剧了数据私权化与效用化之间的内生性冲突。在权益区分保护理论框架下,采取数据利益保护进路更具正当性和相对优势。我国宜将数据利益作为数据权益制度的中心,建构人与人之间动态灵活、有机立体的利他性数据“利益束”范式,以有效协调和整合多元主体之间复杂的数据利益关系,并在数据“利益束”范式下,充分利用Web3.0以用户为中心的开放式价值互联网效能,通过点对点的数据利益流通来构建全网络利益格局。我国还应建立合理的激励与收益实现机制,促进所有数据主体共创和共享数据红利,在数据财产行为主义保护模式基础上,建立智能化治理体系来保障数据安全,最终形成中国自主且更能适应数字经济发展规律的新型数据权益制度体系,以此推进我国数字经济的健康发展。

“权利束”视角下数据资产的刑法保护

数据的刑法保护不只是指保护个人数据、个人信息权利,还需要保护大数据产业链中处于处理、经营状态下的数据资产利益。在数据确权问题存在巨大争议的背景下,数据资产刑法法益的确定应“搁置确权争议”,遵循“权利束”确权逻辑及路径,承认数据资产上存在“个人信息利益”“数据处理者、经营者经济财产利益”“社会公共秩序及国家安全利益”多元法益,这些法益的比例和形态在数据的采集、处理分析及交易交换等不同场景下有着阶段性的变化。构建数据资产刑法保护规范体系,应顺应保护数据经营利用价值的需求,对侵犯公民个人信息罪、非法经营罪、财产犯罪、知识产权犯罪及计算机信息系统犯罪进行解释性改造,以实现对数据资产中的个人信息利益、正当竞争利益、财产性利益、衍生数据知识产权利益及社会公共秩序等复杂法益的保护。

基于混合合束的复合激光系统

采用偏振合束与光谱合束结合的方式,实现了4种近红外激光束的空间合成,包括固体纳秒脉冲激光、高功率连续光纤激光、高重复频率纳秒脉冲光纤激光和亚毫秒(长脉冲)光纤激光。开发了仿真软件对偏振合束器、光谱合束器及各激光器的光谱特征和偏振特性等主要相关参数进行设计优化,基于仿真结果研制了由上述4种激光系统和一套偏振/光谱合束链路构成的复合激光系统。系统的合束效率可达93.9%,实现了近红外波段多种脉冲和连续激光束的共轴发射,该系统可用于研究激光与物质相互作用的合作效应。

高能束表面改性技术在航空领域的应用

高能束表面改性适用于各种金属和合金,能够显著提升材料表面硬度、耐磨、耐蚀等性能指标,是航空部件实现性能提升的有效手段之一。本文总结了6种高能束表面改性技术的基本原理、设备构成和改性应用,其中激光相变硬化通过马氏体相变强化金属材料表面;激光熔覆通过选择不同粉末实现表面修复和表面性能提升,重点在于控制裂纹缺陷;激光冲击强化可有效解决航空发动机部件高周疲劳断裂问题;强流脉冲电子束和强流脉冲离子束一方面需要提高设备的性能和运行稳定性,另一方面要针对航空部件应用开展深入研究;而离子束辅助沉积则可以通过制备固体润滑涂层实现对微动磨损的有效防护。最后,提出对高能束表面改性机理深入研究、发展专业化智能化装备和实现多种束源复合与集成的发展方向。

耳蜗神经交替声束治疗联合基于互联网的认知行为治疗对慢性特发性耳鸣的疗效研究

目的评估运用耳蜗神经交替声束治疗(CeAABT)联合基于互联网的认知行为疗法(iCBT)对慢性特发性耳鸣的有效性。方法选取诊断为慢性特发性耳鸣的患者112例随机分为2组,iCBT(56例)采取iCBT治疗,CeAABT联合iCBT组(56例)在iCBT的基础上给予CeAABT,连续治疗12周,观察2组治疗前后耳鸣残疾量表(THI)、视觉模拟量表(VAS)和耳鸣响度评分的变化情况。结果治疗后,2组患者的THI、VAS、耳鸣响度评分都出现了明显的降低,与同组治疗前比较差异均有统计学意义(P均<0.05),且CeAABT联合iCBT组THI评分(35.34±7.51)分、VAS评分(3.38±1.34)分、耳鸣响度评分(34.53±5.77)分比iCBT组[(40.13±10.95)(3.91±1.38)(39.39±6.92)分]更低,2组比较差异均有统计学意义(P均<0.05)。结论CeAABT联合iCBT可以有效地降低患者的耳鸣响度和由耳鸣带来的负面情绪,能提高慢性耳鸣患者的生活质量,是一种简便安全的耳鸣治疗方法,值得进一步研究和推广。

平行杆束对氢气/空气预混火焰的阻火特性研究

研究了一种新型阻火元件--平行杆束对不同当量比的氢气/空气预混火焰的阻火特性。采用高速纹影系统来记录火焰演变过程,并根据拍摄的纹影图像计算出火焰前锋速度;在平行杆束前后安装了压力传感器来记录爆炸压力。结果表明,氢气/空气预混气体的当量比和初始压力会对火焰形态、火焰速度和爆炸压力产生影响,从而影响火焰的淬熄行为。试验观察到四种火焰发展模式:淬熄、临界淬熄、临界通过和通过。临界淬熄和临界通过模式在下游管道均观察到明显的气流,临界通过模式中气流重新燃烧发生爆炸导致阻火失败。当阻火成功时,平行杆束对火焰速度和爆炸压力具有明显的抑制效果并且可以有效衰减压力波;当阻火失败时,平行杆束增加火焰速度的倍数随着当量比的增加呈现“M”形变化趋势,速度比在当量比为1时为极小值。临界阻火速度在当量比为1时最大,临界最大爆炸压力在贫氢阶段保持不变,在富氢阶段随当量比增大而增大。临界初始压力在当量比为1时最小,此时阻火最困难。

多路激光集束的焦斑测试技术

为了实现多路激光集束焦斑测量,给出其时间和空间分辨的特性,搭建了基于成像系统、光电管结合示波器、条纹相机和科学CCD等主要部件组成的焦斑光学测试平台。实验之前,对科学CCD的灵敏度和动态范围及条纹相机增益系数、狭缝宽度、扫描时间等性能参数进行离线测试标定。采用CCD测试多路激光时间积分的集束焦斑空间分布;采用光电管结合示波器及条纹相机对多路激光到达靶点的时间同步进行测试;开展高质量集束焦斑的时间分辨特性测试,获得了光谱色散匀滑光束焦斑精细的时空演化图像。多路激光集束焦斑形态及多路光束时间同步测试为提升高功率激光装置焦斑测试技术和方法提供了支撑。

再论受教育权——基于“理由束”方法论的分析视角

对于“何为受教育权”这一问题,既有的受教育权方法论并未提供有效的应答策略。描述性方法论界定的受教育权概念缺少区分性和普遍性特征,评价性方法论因无力解决并不稳定的教育价值立场问题而使得受教育权概念陷入正当性“陷阱”。对此,在理由论的基础上,受教育权可被视为依附于一束理由的“要求”。在该“理由束”中,结合欧洲人权法院相关判决,受教育者的自我实现是初级内在理由,平等接受教育为次级内在理由,而包括国家干预在内的其他理由则构成外在理由;受教育权的初级和次级内在理由属于立法范畴的理由,又因无法在立法上穷尽外在理由,所以外在理由被分配至司法范畴。

十字形钢管束自密实混凝土短肢剪力墙轴压性能研究

为研究十字形钢管束自密实混凝土短肢剪力墙的轴压受力性能,通过模型试验研究和ABAQUS数值模拟相结合的方法,对不同腔体数十字形钢管束自密实混凝土短肢剪力墙的轴压性能进行分析。首先,根据轴压试验结果对剪力墙的破坏形态和轴向荷载-应变曲线等轴压受力性能进行分析,提出轴压承载力计算公式。其次,建立剪力墙轴压有限元计算模型,将试验结果和模型计算结果进行对比以验证有限元模型的准确性。最后,根据有限元参数化分析结果验证并修正剪力墙轴压承载力计算公式。研究发现,剪力墙的轴向荷载-应变曲线在不同腔体数下具有相似的特征,表明其变形能力良好。在破坏过程中,钢管束对核心混凝土的约束作用显著,提高了试件的延性和承载能力,其中钢管束的破坏主要表现为多波鼓曲和焊缝开裂,尤其是在钢管束中部的1/4区域。此外,随着腔体数增加,剪力墙极限承载力提升,但其延性系数有所下降。本研究提出的简化公式与有限元分析结果的误差控制在10%以内,该公式可为工程设计应用提供理论借鉴。

碳量子点(CDs)耦合Annexin-V抗体复合物活体SD大鼠周围神经功能束鉴别的基础研究

目的:探寻术中可用的周围神经功能束鉴别的方法。方法:分组制备SD大鼠双侧股神经主干、股神经肌支及隐神经Sunderland V损伤模型,制备的Annexin V-碳量子点(Carbon quantumdots,CDs)抗体复合物涂抹神经断端,在380 nm紫外灯激发光源照射下,5、10、15和20 min后在荧光显微镜下观察荧光显色。结果:SD大鼠双侧股神经主干、股神经肌支及隐神经Sunderland V损伤断端染色5 min荧光强度不足以充分显示神经束;染色10~15 min强度明显增加,股神经主干的感觉束及隐神经在Annexin V-CDs抗体复合物染色下呈蓝色荧光,股神经主干的运动束及股神经肌支无荧光显示;染色20 min后荧光强度逐渐减弱。各分组组内样本染色5、10、15、20 min的染色强度无明显差异。结论:Annexin V-CDs抗体复合物能够实现术中SD大鼠周围神经功能束的鉴别。

基于玻璃毛细管的大气环境MeV质子微束的产生与测量

本文采用玻璃毛细管产生了大气环境中工作的2.5 MeV质子外束微束,并对束斑直径及能量分布随玻璃毛细管与束流方向之间角度(倾角)变化进行测量.测量结果表明,在玻璃毛细管轴向与束流方向一致时(倾角为0°),产生的微束中存在保持初始入射能量的直接穿透部分以及散射部分,其中直接穿透的质子占比最大,束斑直径也最大.随着玻璃毛细管倾角的增大,当其大于几何张角时,束斑直径变小,产生的微束全部为能量减小的散射部分,直接穿透质子消失.我们对质子在玻璃毛细管内传输时的内壁散射过程进行了模拟计算及离子轨迹分析,发现大角度的散射部分决定了形成的外束微束斑外围轮廓,而束斑中心区域由不与毛细管内壁产生任何作用的直接穿透离子构成,其大小由玻璃毛细管出口直径以及几何容许张角决定.采用玻璃毛细管产生的外束微束具有产生简单廉价,微束区域定位简单的特点,有望在辐射生物学、医学、材料等领域得到广泛应用.

可见光波段多路激光合束及闭环校正技术研究

为了实现可见光波段多路不同波长激光的周期性闭环校正,设计了一种具有光束指向和位置偏差独立监测与调节的激光合束系统。首先,根据系统的应用需求,提出了合束系统的设计指标与整体合束方案。然后,在合束方案的基础上,建立了合束系统的光束控制模型,并通过数值仿真得到了合束系统光束控制的解算方法。闭环合束系统通过光束指向和位置监测装置分别实现合束激光指向偏差与位置偏差的独立监测,并根据监测结果进行光束调节装置控制量的解算;进而通过两维摆镜和一维平移台分别实现光束指向和位置偏差的独立高效调节。最后,采用两路不同波长的激光束,配合光束监测与调节装置,搭建了闭环合束模拟实验平台,对周期性闭环合束系统的合束效果进行了验证。实验结果表明:在长时间的工作过程中,两路激光均实现了与基准光路的精密合束,合束指向精度优于±7μrad,位置精度优于±0.84 mm。本研究所组建的激光合束系统不仅具有合束精度高、校正速度快、光路扩展性强的优势,而且可实现激光束的周期性闭环校正,能够有效保证合束激光的长期工作稳定性。

HL-3装置二号中性束注入束线量热靶研制

在托克马克装置的中性束注入器中,量热靶是非常重要的水冷部件之一,承担着接收和测量束功率的任务。除此之外,利用内置热电偶阵列的方式,可以实时监测靶板不同位置的温升情况,进而获得引出离子束或中性束的功率密度分布。在HL-3装置二号中性束注入束线上,为量热靶设计了一种利用直线推杆机构实现升降,并采用“W”字型靶板结构实现中性束能量的吸收。此外,利用Ansys Workbench的流体计算模块对量热靶在满功率运行状态下的温度分布做了模拟计算,结果显示:量热靶的设计满足二号中性束注入束线的120 kV/40 A/5 s满功率运行的使用要求。可为量热靶进一步的工程设计提供设计参考。

国产磁选态铯束频率标准环境特性研究

铯原子频率标准具有长期稳定性好、可靠性高的优点,在导航定位、守时授时、通信电力、时频计量等领域有着广泛的应用。近年来由于军事领域对高精度时间频率源的需求,铯原子频标的使用环境从实验室走向了战车、舰船等机动平台。本文针对铯原子频标在战车、舰船、高原等复杂环境下的环境适应性,研究环境因素对整机指标的影响机理。通过仿真与试验对整钟设计进行优化,以提高整机在力学、热、磁场、低气压等复杂环境下的适应性。经过优化设计后的国产铯束频率标准样机通过了相关环境试验项目的考核,各项指标均满足要求。研究结果表明,铯原子钟电性能样机的稳定度优于8.73×10^(-15)/5 d,磁敏感度3.15×10^(-14)/Gauss,工作温度特性-8.18×10^(-14),这项工作为国产化铯钟的进一步应用提供了基础。

运动伪影校正技术改善肾动脉瘤锥形束CT图像质量

目的观察运动伪影校正技术(MFT)对于改善肾动脉瘤锥形束CT(CBCT)图像质量的价值。方法前瞻性选取20例拟接受经导管动脉栓塞治疗的肾动脉瘤患者,于CBCT引导下行肾动脉造影,采用MFT处理运动伪影;对MFT校正前、后图像质量进行主、客观评价,评估其显示肾动脉、载瘤动脉及靶区血管树情况,测算单位密度像素平均值(mean)、标准差(SD)及血管边缘锐化误差率。结果MFT校正后,肾动脉瘤最大密度投影图像显示肾动脉、重建CBCT图像显示载瘤动脉均明显优于校正前(P均<0.05);利用Flightplan for Liver软件可自动提取清晰的血管树;肾动脉瘤CBCT图像SD及血管边缘锐化误差率明显减小而mean明显增加(P均<0.05)。结论MFT可有效改善肾动脉瘤CBCT图像质量。

拍瓦激光驱动纳米刷靶高品质质子束的产生

超强激光加速产生的高能质子束源在基础物理研究、材料科学、生物医疗等领域具有广泛应用前景。基于激光聚变研究中心的SILEX-II装置,开展了高对比度飞秒激光驱动纳米刷靶质子加速实验研究。采用等离子体镜技术进一步提升激光对比度,有效降低了预脉冲对纳米刷靶结构的影响。相比于平面靶,采用纳米刷靶质子截止能量提高到1.5倍,质子束产额增加近一个量级,成功验证了超高功率密度下纳米刷靶对激光离子加速的增强效果,并且有效提升了质子束空间分布的均匀性。研究结果为高品质质子束源的产生和应用提供了技术途径。