时间戳相机中心算法和解离电子/离子动量分布仿真

模拟仿真了速度成像谱仪中解离电子/离子飞行运动轨迹,获得电子/离子动量三维分布的真实图像,针对时间戳相机Tpx3Cam在动量分布探测成像中存在的团簇效应问题,发展了适用于高计数率情况下的中心算法。仿真结果显示,提出的中心算法可以减少约一个数量级的数据容量,并让单像素位置精度提高到0.1像素,实现了粒子动量分布的超分辨位置成像。模拟ns态电子电离和N_(2)分子(1,1)通道库伦爆炸实验,发现中心算法能够使电子平行于探测器平面的动量分辨提升30%;使库伦爆炸产生的N^(+)飞行时间谱分辨提升80%。同时,在具有背景气体干扰情况下,对CO分子库伦爆炸产物离子进行半径协方差分析,提出的中心算法成功观测到C^(+)和O^(+)的关联。

球腔内低雷诺数流体中颗粒输运研究进展

受限环境下低雷诺数流体中的颗粒输运与生物、医药、化工和能源等应用密切相关.近年来,球腔内低雷诺数流体中的颗粒输运引起了广泛关注,它在细胞内生命活动和微流控封装技术中发挥着关键作用.为了掌握颗粒输运规律、揭示微观力学机理,各国学者进行了广泛的理论、数值和实验研究,取得了一系列成果.本文将梳理当前的研究进展,分别从理论模型、数值模拟和实验研究三方面,介绍关于球腔内低雷诺数流体中颗粒输运的重要工作.理论模型方面,主要工作包括刚性无滑移壁面、边界滑移和可变形壁面等情况下单个及多个颗粒输运的研究;数值模拟方面,重要工作包括模拟不同形状颗粒在静止与旋转球腔内的输运,研究颗粒的水动力迁移率与运动轨迹;实验研究方面,相关工作包含水液滴内颗粒三维轨迹、扩散系数的观测,以及利用球腔内颗粒布朗运动来计算受限环境性质的相关研究.通过总结相关成果,旨在为微纳尺度流动与颗粒输运领域的专家学者提供参考.

关于国家重点基础研究发展纲要的建议

下世纪初中国的经济将会进入一种前所未有的飞跃阶段.国家的重点基础学科要与国民经济建设、生活水准、国际地位等联系起来.回头看看国家培养的人才中,大部分从事数理基础研究.这也反映在80—90年代所派出的留学人员中,大多数是学数理的.目前,在美国的大多数学数理的人员已经转向其它学科,主要的方向是工程以及计算机领域.

由乌克兰停电事件看信息能源系统综合安全评估

1乌克兰停电事件回顾 2015年圣诞节期间,乌克兰国内多个区域的电网因遭遇黑客攻击,导致发生大规模停电。达拉斯信息安全公司iSight Partners的研究人员表示,黑客在乌克兰国家电网中植入的恶意软件导致了这次严重的停电事故。

电力系统信息物理融合建模与综合安全评估:驱动力与研究构想

智能电网与能源互联网都是典型的信息物理融合系统(cyber-physical system,CPS),信息环节的可靠性问题可能导致物理系统的运行风险。为了对其系统及信息故障进行分析评估,文中在分析了对电力系统进行信息物理融合建模与评估的必要性去驱动力后,提出了一种CPS融合建模构想。该方法将CPS系统抽象为一个有向拓扑图,模型将物理系统和信息系统中的状态量统一抽象为"数据节点",将信息处理、信息传输等环节抽象为"信息支路"。在此基础上,系统的信息-能量流可通过矩阵运算的方式快速简单地进行量化计算,与一般的迭代计算和仿真方法相比,该方法可有效提升计算速率。最后,对信息物理系统的综合安全评估技术体系进行了展望。

基于技术的水泥工业大气颗粒物排放清单

针对我国水泥工业的生产技术及生产过程中的大气颗粒物排放控制技术分类,建立了一个基于技术、自下而上的大气颗粒物排放模型.通过分析我国水泥工业不同生产工艺所占比重的历史变化趋势,以及不同时期水泥工业大气颗粒物控制标准的影响,利用此模型计算了1990-2004年全国水泥工业大气颗粒物的排放系数和排放量.我国水泥工业的大气颗粒物的排放系数由1990年的27.9 kg·t^-1水泥下降至2004年的8.05 kg·t^-1水泥;大气颗粒物排放量自1990年起逐年增加,于1997年达到最高值1 044×10^4t,其中PM10排放量为716×10^4t,PM2.5排放量为436×10^4t;此后逐年降低,到2001年后又有缓慢增加.我国水泥工业大气颗粒物排放量的地理分布很不均衡,山东、广东、河北、江苏、浙江和河南的排放量超过了全国总排放量的50%.新型干法水泥生产线替代立窑生产线的进程以及2004年《水泥工业大气污染物排放标准》的颁布将很可能大幅降低我国水泥工业的大气颗粒物排放量,从而在很大程度上影响我国的大气颗粒物污染特征.

Al_xFeCoCrNiCu(x=0.25、0.5、1.0)高熵合金的组织结构和电化学性能研究

研究了不同Al含量AlxFeCoCrNiCu(x=0.25、0.5、1)高熵合金的组织结构,探讨了Al含量对合金电化学性能的影响,并与304不锈钢进行对比。结果表明,制备的高熵合金晶体结构由简单的FCC结构转为FCC和有序BCC结构。与此同时,随着Al含量的增加,合金的硬度越大,从165HV提高到485HV。极化曲线表明,在0.5mol/L H2SO4溶液和1mol/L NaCl溶液中,高熵合金和304不锈钢相比,Al0.5FeCoCrNiCu合金表现出较好耐腐蚀性和抗孔蚀能力。

能源互联网:驱动力、评述与展望

能源互联网是能源和互联网深度融合的结果,是当前国内外学术界和产业界的关注焦点和创新前沿,可能颠覆传统的能源行业。剖析了能源互联网提出和发展的驱动力,包括环境、经济、社会、技术和政策等方面。梳理了国内外能源互联网的发展历程,评述了所提出的不同的能源互联网概念,这些概念分别侧重全球电力互联、侧重多种能源耦合和侧重能源信息融合。认为能源互联网是能源网和互联网深度融合的产物,能够包容现有的概念,但具有更深刻的内涵。其中,开放是其核心理念,互联网理念和技术的深度融入是其核心特征,能源系统的类互联网化和互联网+是其基本架构。提出了能源互联网系统层面若干基础科学问题。能源互联网的发展将有力促进能源的市场化、高效化和绿色化,并使能源这一庞大的传统行业成为万众创新创业的沃土。

基于时间常数的核电厂主循环泵惰转模型开发与验证

在核电厂初步设计阶段,针对反应堆进行的工况设计和安全分析均需要泵的惰转模型提供输入。现有泵的惰转模型几乎都需要已知泵的设计参数和管路系统阻力特性,但在电厂初步设计阶段,泵的详细结构设计尚未开展,管路阻力特性也难以获取。针对上述问题,提出了两种基于时间常数的主泵惰转特性曲线计算模型,并采用核电厂主循环泵的惰转试验数据进行了对比验证。分析结果表明,模型A在高转速时与试验值吻合较好,低转速时偏差较大,而模型B在整个惰转过程中与试验值均较接近,可用于核电厂的工况设计和安全分析。

插电式混合动力汽车工况能耗及排放特性研究

对插电式混合动力汽车能量消耗模式下的续驶里程及能耗、能量维持模式下的能耗及排放进行了测试,分析了车辆冷热机状态、车辆模式选择开关等对能耗与排放的影响,以及发动机、电机和电池系统等部件特性。研究结果表明,暖机效率是影响油耗的重要因素;应避免发动机频繁起停而产生的排气管温度过低情况影响排放性能。

减排与输电约束下区域间发电功率互换优化模型

减排问题已成为我国亟需解决的重要任务之一。从我国实际情况出发,考虑各区域由于各种因素而造成的环境减排任务和减排成本的差异性,提出了一种考虑环境约束的区域间发电经济功率的互换模型。该模型融入了环境约束,对输电成本和输电线路约束进行分析,并给出了如何确定最优互换组合的依据。运用GAMS软件进行模拟分析,发现区域间的经济功率互换能在最大程度上发挥区域间的优势互补,实现经济调度成本最小化,而这需要有一个完善的输电系统和输电电价体系作保障。

供电公司移动作业排班调度优化模型及算法

基于移动通信等信息技术支撑的移动作业模式以及相关技术,是智能电网的核心业务与技术之一,其关键技术是资源调度中心的现场作业人员排班调度优化模型及算法。文中提出了移动排班模型的基本概念和基本假设,尤其是"逢八止五"的外出返回规则;提出了计及交通时间的延期损失和超期损失子模型,以及"逢八止五"规则子模型,任务完成总时间约束与班组忙闲度约束子模型等。在这些子模型基础上,提出了全面的排班调度优化模型,并采用遗传算法实现模型求解。案例计算表明,该优化算法切合供电公司移动作业复杂实际情况,目的明确,排班算法计算时间短,可以满足实际需求。

多层结构铁电薄膜的I-V特性性能的研究

为ＦＲＡＭ、ＦＦＥＴ和ＦＤＭ的实际应用研究，提出了多层结构铁电薄膜的设计思想，实际制备了Ｍ／ＢＩＴ／ｐ－Ｓｉ、Ｍ／ＰＺＴ／ＢＩＴ／ｐ－Ｓｉ、Ｍ／ＢＩＴ／ＰＺＴ／ＢＩＴ／ｐ－Ｓｉ三种结构铁电薄膜，并测量了它们的Ｉ－Ｖ特性曲线。结果表明，夹层结构铁电薄膜Ｍ／ＢＩＴ／ＰＺＴ／ＢＩＴ／ｐ－Ｓｉ漏电流密度Ｊ最小，在５００ｎｍ厚时Ｊ＋（＋３Ｖ）约２．８×１０－１０Ａ／ｍｍ２，Ｊ－（－３Ｖ）约１．２×１０－１２Ａ／ｍｍ２优于单层和双层结构铁电薄膜的结果。

CVD金刚石膜中1145cm^(-1)拉曼峰的研究

用拉曼光谱手段对CVD方法生长的金刚石膜,特别是其中最有争议的1145cm-1附近的拉曼峰进行了研究。用不同波长激光激发得到此峰的拉曼谱与量子尺寸选择效应所预期规律的相反,反驳了将1145cm-1附近的拉曼峰指认为纳米晶金刚石本征峰的说法。而通过对不同样品的比较,从侧面支持了将它归结为杂质,即反式聚乙炔的指认。更进一步通过分析不同尺寸的样品中杂质峰的相对强度,提出了这个峰的强度或许可以作为金刚石晶粒尺寸判据的建议。

类金刚石膜超低摩擦行为的研究进展

近年来,高硬度、低摩擦、高耐磨性的类金刚石(Diamond like carbon,DLC)膜引起了国内外学术界和工业界极大的研究兴趣,尤其是它的超低摩擦行为。首先从宏观和微观角度分析了DLC膜超低摩擦的起源,研究发现DLC膜的微观结构和测试环境是影响DLC膜实现超低摩擦的主要因素,而DLC膜的微观结构由其制备工艺决定。然后系统讨论了制备工艺(包括制备方法、反应气源、掺杂元素和基体材料等)和测试环境(包括真空与干燥惰性气体环境、潮湿环境、高温环境、载荷和滑动速度等)对DLC膜超低摩擦行为的影响规律。最后归纳分析了目前对DLC膜超低摩擦机理的几种解释,指出DLC膜作为超低摩擦材料仍需解决的问题及未来的研究趋势。

长周期 X 射线驻波技术及其应用

长周期Ｘ射线驻波是最近几年发展起来的一门新技术，可作为凝固相或液相样品中金属原子层的空间纵深结构探针。当代的同步辐射长周期Ｘ射线驻波技术的纵深空间探测范围可达～１００ｎｍ，空间分辨率可达～０．１ｎｍ，灵敏度可达～１０１２Ａｏｍ／ｃｍ２，可用于蛋白质等生物大分子与底物的相互作用和功能结构、带电表面与电解液的界面结构等领域的研究。

矿物的同步辐射X射线吸收光谱与金刚石单色光形貌研究

作者运用同步辐射X射线吸收近边精细结构(XANES)作为一种新的结构探针研究硅酸盐矿物和玻璃中的配位与局部结构,已经取得了硅酸盐矿物和玻璃中Si、Al、Mg和NaK吸收边的能量位置、原子间距,配位多面体的畸变度等成果。

祖母绿和草莓红绿柱石的同步辐射X射线形貌研究

目前,国内外对于矿物的同步辐射X射线形貌像研究,主要利用连续辐射即白光形貌作分析(蒋建华,2000;坦纳,1985;于万里等,2002),金刚石已经有人作了一些研究,有关单色光形貌研究方面少见,只有蒙宇飞等(2005)。草莓红绿柱石晶体化学的研究。

电力设备停运概率的非精确条件估计

在小样本条件下,电力设备的运行可靠性参数难以精确获取,对其波动范围进行估计,可为电力系统运行提供更为客观、全面的评估与决策依据。由此,该文提出了一种基于信度网络(credal network,CN)的电力设备停运概率的非精确条件估计方法,对暴露型设备运行中条件相依的停运概率指标的区间范围进行估计。该方法基于设备停运的历史统计数据和估计目标时段的运行工况条件,构建了处理非精确条件概率推断问题的信度网络,并利用多状态随机变量的非精确狄利克雷模型(imprecise Dirichlet model,IDM),统计获得了设备停运样本信息缺乏条件下信度网络节点的非精确条件概率测度,进而采用信度网络推理算法,估计得到了给定运行工况条件下设备停运概率的区间范围。方法体现了电力设备运行可靠性参数依估计目标时段运行工况变化而时变的特点,为解决停运样本信息缺乏条件下的电力设备运行可靠性评估问题提供了新的思路。文章通过对实际投运于山东电网某地区的LGJ-300型架空输电线路停运概率的非精确条件估计,验证了文中方法的有效性。