110 GHz微波输出窗内表面次级电子倍增特性的电磁粒子模拟

在输出窗内表面上,次级电子倍增是限制高功率微波功率容量的主要因素之一,因而开展相关研究具有重要的意义.在微波频率为110 GHz下,本文通过一维空间分布和三维速度分布的电磁粒子模型对次级电子倍增过程及其引起的损失功率进行了数值模拟.重点研究了介质表面处的微波电场和介质材料种类对损失功率的影响.模拟结果表明,在次级电子倍增达到稳态之后,尽管电子数密度高于临界的截止数密度,但是微波电场没有发生明显的改变.这是因为在很高的静电场下,电子主要聚集在介质表面附近若干微米的区域,远小于相应的趋肤深度.倍增稳态时的电子数密度随着微波电场升高而增加,然而损失功率与表面处的微波功率之比增加得较为缓慢.在倍增达到稳态之后,由于蓝宝石表面附近的电子数密度最高,石英晶体表面附近的次之,熔融石英表面附近的数密度最低,所以相应的损失功率依次减小.为验证模型的准确性,将倍增阈值的模拟值与实验数据进行了对比,并讨论了两者之间的差异.

目标材料反射率谱测量实验

材料的可见光光谱特性,可以应用于土壤水分的估测,植物的叶绿素含量预测、蛋白质含量的预测、数字喷墨印刷图像的呈色控制、目标隐身与反隐身等多个领域。利用ATP9100地物光谱辐射计设计了目标材料反射率谱测量实验,实验内容包括:反射率谱的测试、定标、不确定度评估。实验设计了两组实验:(1)不同颜色材料的光谱反射率测试;(2)相同颜色不同反射率谱材料测试。实验(1)主要培养学生光谱反射率测试基本操作、不确定度分析以及不同颜色的光谱反射率分析能力;实验(2)主要是验证不同材料的“同色异谱”现象,从中引出可见光隐身与反隐身的发展,将最新的科研成果融入教学中。

地面目标的中波红外高光谱成像特性测量

利用Telops公司设计的Hyper-Cam中波高光谱成像仪对水泥地上某坦克模型进行3~5μm波段的红外高光谱成像测量。对实验数据进行了逐像素点的大气校正。基于矫正后的实验数据,分析了仪器误差、随机误差、大气校正传递误差等对测试不确定度的影响。分析了该坦克模型在不同谱段上的亮度分布和模型上不同部位的光谱分布特性。结果表明:在波数为2000~3000 cm-1波段,其相对不确定度一直稳定在10%以内,但是在大于3000 cm-1的波段,其误差迅速上升,主要因为常温物体的中波辐射低,在该波段目标辐射与大气路程辐射接近,而引起的噪声增大,造成的测试信噪比降低。该坦克模型光谱辐射亮度测试数据的平均相对不确定度在20%以内,整体误差较低。光谱分布上,坦克各部分特征点和水泥地表的光谱辐射亮度在波长为4.2~5μm波段时的差异性比波长为3.0~4.2μm波段时的差异性更大,且探测器接收到的4.2~5μm波段的光谱辐射亮度要大于3.0~4.2μm的光谱辐射亮度。由于4.3μm波段处于大气吸收带,大气透射率几乎为0,以至于无法获得目标的光谱辐射亮度的真实测量值。空间分布上,模型的辐射亮度主要集中在侧边涂层上,炮口处和履带处的辐射亮度较小。目标各部位辐射亮度分布与周边水泥地表的辐射亮度有着明显差异性。在3~5μm的辐射亮度中,4.4~4.8μm波段的辐射亮度占比较高,该波段成像效果最好。3.2~3.8μm波段的辐射亮度占比较低,该波段成像效果较差。处于大气吸收带的4.2~4.4μm波段,由于大气透射率几乎为0,无法获得其准确的空间辐射亮度分布。研究表明该拓展中波高光谱成像仪在地面目标的中波红外高光谱成像特性研究上具有目标区分精确、误差小、“图像光谱合一”的特点,测试数据可以应用于目标的红外高光谱隐身设计、目标的分类与识别等领域。

不同网络成瘾状态大学生上网行为、人格心理特征及自我控制能力差异研究

采用问卷调查方法,对杭州4所高校的942名大学生的不同网络成瘾状态进行了研究,探讨不同网络成瘾状态大学生的人口资料、上网行为、人格心理特征及自我控制能力的差异.研究采用卡法、方差分析等统计方法,得出以下主要结论:大学生网络使用者可划分为网络成瘾、网络成瘾倾向和网络未成瘾3种状态,所占比例分别为10.0%、74.7%和15.3%;不同性别的大学生网络用户中,3种网络成瘾状态的比例有显著差别,其中网络成瘾组中男生比例高于女生,而另两组中男生低于女生;不同网络成瘾状态大学生在上网时间、上网活动以及对网络影响的认识方面都有显著差异;网络成瘾组的抑郁、焦虑、孤独得分均显著高于网络成瘾倾向组,网络成瘾倾向组的抑郁、焦虑、孤独得分显著高于网络未成瘾组,而自尊得分和自我控制能力则呈现了相反的规律.

航空电子光纤通道协议分析与接口卡设计

光纤通道(fibre channel)网络具有低延迟、高带宽、高可靠性等特性,是新一代综合式航空电子系统统一网络的最佳选择。在对光纤通道协议分析的基础上,研究并提出了适用于航空电子系统的光纤通道接口卡设计方案,详述了设计中的关键点,对航空电子系统中光纤通道的研究和应用具有一定的借鉴意义。

基于差分进化的生物地理学优化算法

针对生物地理学优化算法在实数编码时搜索能力较弱的缺点,提出一种基于差分进化的混合优化算法(BBO/DEs)。通过将差分进化的搜索性与生物地理优化算法的利用性有机结合,以解决原算法在局部搜索时容易出现早熟的问题;并构造一种基于Levy分布的变异方式,确保种群在进化过程中保持多样性;最后通过实验比较,选取了合适的试验策略。利用高维标准测试函数对相关算法进行实验,结果表明该算法能够克服搜索能力不足的缺点,并继承了原算法的快速收敛性能,可以有效兼顾精度与速度的要求。

PMSE人工电子加热和过冲实验的初步研究

极区中层夏季回波(PMSE)是发生在极区中层顶附近的一种异常强大的雷达回波,它具有明显的分层现象,加热有时能引起过冲现象.电波环境特性及模化技术国家重点实验室从2006年开始开展PMSE加热实验,通过三年的PMSE观测及加热实验,观察到PMSE回波强度具有明显的分层现象,并且层数之间变化迅速.另外本文也得到PMSE加热特征曲线OCC(Overshoot Characteristic Curves)图,回波功率随高度变化的剖面图、回波强度随时间的变化图,存在明显的过冲现象.本文开展的PMSE加热实验研究,为将来我国独立开展PMSE研究打下了一定的基础.

基于电磁散射模型的海上舰船双基SAR图像仿真

合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)在地海环境遥感和目标探测识别中发挥着重要作用。相对于单基SAR,双基SAR能够通过调整发射机和接收机的角度对场景进行多方位观测,因此开展海上舰船目标双基SAR图像仿真可为非合作目标的特征研究和探测识别提供方法和手段,在目标探测识别方面有着重要意义。为此,本文利用基于面元化的简化小斜率近似(facet-based simplified small slope approximation,FBS-SSA)方法与几何光学/物理光学(geometrical optics/physical optics,GO/PO)混合方法,提出了一种基于电磁散射模型的海上舰船目标复合场景双基SAR图像仿真方法,实现了不同双基角下的海上舰船SAR图像仿真,并分析了雷达飞行方向与舰船角度、发射机和接收机相对位置、极化、海况对雷达图像的影响。结果表明,双基角、极化、舰船朝向都会对双基SAR图像产生较大的影响,因此可以通过获取不同双基角度下的复合场景SAR图像特征从而可以更好地开展舰船识别。此外,SAR图像中的阴影特征也可作为舰船识别的辅助手段。

大学生网络成瘾与拒网自我效能及网络自我效能的关系探讨

采用问卷调查方法,对浙江大学和西安电子科技大学的420名大学生网络成瘾状态和拒网自我效能进行了研究,探讨大学生网络成瘾与拒网自我效能及网络自我效能之间的关系,以期对网络成瘾进行预判,并为进一步的网络成瘾干预提供理论基础.研究应用卡方检验分析不同拒网自我效能、网络自我效能组间网络成瘾状态的差异,运用相关分析研究网络成瘾与拒网自我效能、网络自我效能的关系,最后利用多元线性回归法,分析影响网络成瘾的主要因素.研究表明:大学生网络成瘾、网络成瘾倾向组比例分别为12.3%和19.1%,东西部院校之间没有差异,网络成瘾量表总分与拒网自我效能总分及各维度得分呈现显著负相关,而网络成瘾量表总分与网络自我效能总分关系不显著,拒网自我效能较低的大学生其网络成瘾比例高于拒网自我效能高的大学生;拒网自我效能中上网的刺激源和习惯性反应两维度是影响大学生网络成瘾的主要因素.本研究结果提示,增强大学生的拒网自我效能对预防网络成瘾可起到积极作用,提高大学生抵抗网络不良刺激的能力和养成良好的作息习惯是预防网络成瘾的关键.

不同能谱沉降电子对极区电离层的影响

利用极区电离层自洽模型,考虑沉降电子引起的电离,计算了极区电离层的高度积分电导率和F层电子浓度,模拟了不同能谱分布的沉降电子对极区电离层的影响.研究发现不同能谱分布沉降电子对电离层电导率的影响不大,在能通量一定的情况下,平均能量是影响电导率大小的决定因素.而能谱对F层电子密度影响较大,随着平均能量的增加,能谱对电子浓度的影响越显著.在平均能量大于1 keV(甚至更低)时,修正的麦克斯韦分布谱能明显地增强F层电子浓度.

GIS与电子商务下的物流管理

为更好地完善电子商务下的物流管理技术,讨论了GIS技术服务于物流管理的优势及其在物流分析中的应用,基于GIS的物流管理技术符合物流特点,能更好地满足电子商务下物流的发展。

钛硼化物的结构、力学和电子性质的第一性原理研究(英文)

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了过渡族金属钛硼化物(Ti2B,TiB和TiB2)的晶体参数、力学性能和电子性质。晶格参数的计算结果与实验值以及其它理论计算值吻合得很好。弹性常数的计算结果表明,这3种硼化物在常压下都是力学稳定的。与金属钛相比(120GPa),3种硼化物的体弹模量都很大且随着硼含量的增加而增加,这可能是由金属晶格中引入的硼原子与钛原子之间形成定向共价键引起的。除TiB2外,TiB具有较大的体弹模量和剪切模量,可以视作为一种具有良好抗压性质的硬质材料。此外,对这几种硼化物的弹性各向异性性质和德拜温度也进行了讨论。电子态密度和原子电荷布居分析表明,这3种硼化物的化学键成分同时包含了共价、离子和金属成分。

多层面分层次大学物理教学改革

本文总结了我校在"大学物理"课程的日常教学工作中,全面开展多层面、分层次教学改革的探索.全面阐述了对分层次大学物理教学的理解和实践分层次教学的教学改革经验.结合光学中干涉问题的教学具体实例,说明了在大学物理教学改革中运用多层面、分层次的教学模式,可以有效地提高不同层面学生对大学物理学习的效果,更好地完成在大学物理教学中的因材施教工作.

基于悬挂变量的显式无条件稳定时域有限差分亚网格算法

时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)方法由于稳定性条件的限制,在处理含精细结构的电磁问题时效率不高.显式无条件稳定(explicit unconditionally stable,EUS)FDTD方法通过滤除系统矩阵的不稳定模式,能够消除稳定性条件的限制,提高精细结构的仿真效率.然而,EUS-FDTD方法需要求解数值系统矩阵的特征值,在采用亚网格方案对含精细结构目标离散时需要保证数值系统矩阵的对称性.现有的EUS-FDTD亚网格方法存在着构造复杂、精度不足等问题.针对以上问题,本文将悬挂变量亚网格(hanging variables subgridding,HVS)算法应用于EUS-FDTD算法中,从系统矩阵的对称性出发证明了悬挂变量亚网格算法的稳定性,给出了高精度、稳定、容易实施的HVS-EUS-FDTD方案.通过线磁流在自由空间的辐射、多个介质目标以及三维含介质腔体的数值算例证明了所提方法的稳定性、高精度以及高效性.数值实验表明,HVS-EUS-FDTD算法的计算效率相比于均匀细网格FDTD算法可提升数百倍,相比于HVS-FDTD算法最高可提升Ratio(粗细网格尺寸比)倍.

电离层总电子含量的短期预报方法的误差评估

用统计学的方法分析了用自相关分析法和改进的克里格插值法对中国地区电离层总电子含量(TEC)进行短期预报的预报误差。结果表明:预报误差的大小在地域上呈现出由北向南逐渐增大的趋势,时间上,在二分季节误差较大,误差日变化的峰值出现在午后。而相对误差则是在冬季最大,在夏季最小;相对误差的日变化为双峰结构,峰值出现的时间在8点和20点附近。从总体上看,在提前一小时预报中国地区电离层TEC时,相对误差为12%左右。通过统计对比单站预报和区域重构对最终预报误差的影响可以看出,单站预报误差起主要作用。因此,改进单站预报方法十分重要,可以有效地提高预报精度。同时,也需要增加并合理布局全球定位系统(GPS)接收台站。

太阳活动对中山站F2层峰值电子浓度的影响

利用中山站1995—2006年的电离层垂测数据统计分析了当地电离层F2层峰值电子浓度(NmF2)对太阳活动变化的依赖性,研究发现在中山站NmF2月中值随修正太阳10.7厘米通量指数F10.7P增大而增大,其饱和或放大趋势不明显。除冬季12—16 UT、20—2 UT与夏季2—11 UT以外的绝大部分时刻,两者具有良好的线性关系。NmF2月中值随F10.7P变化斜率随季节、地方时而变化。在日变化中,NmF2随F10.7P变化斜率极大值出现在磁中午附近,明显大于其他时刻,在夜侧变化斜率整体较小,且在分季和冬季的夜侧以及夏季全天,其斜率随地方时变化不大。在年变化中,日侧斜率最大值出现在两分季,冬季次之,夏季最小;而夜侧斜率在夏半年(10月—3月)整体上要大于冬半年(4月—9月)。结合中山站位于极隙区纬度的特殊地理位置,分析了上述NmF2变化特征的可能原因。

电子的介电常数研究

提出了电子介电常数的计算模型,从不同的角度得到了电子的非相对论散射截面,进一步得到了电子的非相对论性介电常数,发现电子是一色散介质,介电常数是波粒二象性的统一;得到了导体的等效介电常数,验证了所得电子介电常数的有效性;填补了此项研究的空白。

不同地物散射特性对比与多地物散射特性估算

地物环境特性差异是不同地物之间散射特性差异的主要因素,本文针对不同地物散射特性差异影响因素难以量化的难题,利用车载微波散射计和环境参数测试系统开展以玉米、大豆、胡萝卜及裸地等多种不同地物为对象的散射特性对比试验,研究了不同地物之间的散射特性差异,以及其生长状态的改变对散射特性的影响,并建立了一种关联环境参数的地物散射模型;利用单类型多地物散射系数估算了大区域复合地物散射系数,与实测数据对比误差小于4 dB,说明了推算方法的有效性,也为复杂场景地杂波预测研究提供了支撑。

含反位缺陷碳化硅纳米管的电子结构和光学性质

基于第一性原理计算,对含有SiC反位缺陷或CSi反位缺陷碳化硅纳米管的电子结构和光学性质进行了研究。SiC缺陷在纳米管的表面形成了凸起,CSi缺陷在纳米管的表面形成了凹陷;这两种缺陷都导致在纳米管的导带底附近形成了缺陷能级,使得纳米管表现出n型电导;导带顶到杂质能级间的跃迁使得纳米管的光学带隙呈现了减小的趋势。这些结果对碳化硅纳米管电子器件和光学器件的研究都有较重要的参考价值。

大学生思维方向教育工作新特点及其新应对

大学生思维方向教育是一项系统工程,教育过程必须与时俱进,随着教育环境的改变,教育方式应随之做相应调整。目前我国改革开放不断深入、市场经济制度逐步完善、教育理念日益全球化,大学生思维方向教育环境发生了新变化,教育对象呈现出新特点,应据此提出新应对措施。