火星冰层有水无水待氢原子还原

自2002年3月以来,火星上有水的消息铺天盖地.这是因为美国航空航天局(NASA)的"奥德赛"火星探测器的观测数据首次显示,火星表面和近地表层中可能存在着丰富的冰冻水,观测数据显示,冰冻水处于距火星表面仅几厘米的地下.     

磁通量管传输事件的形成和整体三维结构

ISEE系列卫星(International Sun-Earth-Explorer)最重要的发现之一是观测到了向阳面磁层顶区的通量管传输事件(Flux Transter Events),这对太阳风-磁层耦合的研究产生了重大影响。自从1978年Russell和Elphic首次报道了这一发现以来,立即引起了人们的重视和兴趣,不少作者对FTE的特性进行了分析研究。然而,目前对FTE的理论研究还不多,FTE的形成机制尚不太清楚。最近Lee和Fu提出了一种解释FTE的理论,他们的     

Ti离子的高电离态激发光谱的实验研究

报道在中国原子能研究院HI-13串列加速器上用束-箔技术研究120 MeV的Ti离子和C箔相互作用产生的高电离态离子谱的实验结果.在120-220 nm范围, 观测到53条激发能级的发射的谱线, 其中有11条谱线是新确认的, 实验结果与激光等离子体实验和理论结果相符合.     

地球磁尾非绝热离子抗磁漂移不稳定性

磁层亚暴是日地物理多年来研究的基本问题之一,对它解释得最成功的是磁场重联理论。重联理论的前提是假设磁尾中性片中存在反常电阻(η_α～10~4Q·m),该反常电阻的起因至今仍是磁层物理尚未解决的一个难题。     

“潮月汐波”透露火星“心太软”

自2002年3月以来,火星上有水的消息铺天盖地。这是因为美国航空航天局(NASA)的“奥德赛”火星探测器的观测数据首次显示,火星表面和近地表层中可能存在着丰富的冰冻水,观测数据显示,冰冻水处于距火星表面仅几厘米的地下。     

内磁层中行星际激波激发的超低频波对“杀手”电子和能量离子的快速加速

辐射带中的能量电子与离子是首要的空间天气威胁. 理解这些粒子如何在辐射带中被 加速是空间物理学的主要挑战之一. 本文总结了行星际激波在内磁层激发的超低频(ULF)波 对“杀手”电子与能量离子的快速加速的最新进展. 甚低频(VLF)波-粒子相互作用被认为是电 子加速的主要机制之一, 这是因为电子回旋共振容易在VLF 波频率范围内发生. 最近, 运用4 颗Cluster 卫星的观测, 发现在行星际激波作用于地球磁层之后, 辐射带中的能量电子几乎立 即被加速, 并且加速过程持续数小时. 传统的加速机制是基于VLF 波粒相互作用加速电子至 相对论能量, 时间尺度长达数天, 因而无法解释我们的观测. 进一步发现行星际激波或太阳 风压强脉冲, 与更加小的动压变化, 对辐射带动力学起到无法忽视的作用. 行星际激波与地 球磁层相互作用会产生许多重要的空间物理学现象, 包括能量粒子加速. 由行星际激波作用 引起的辐射带能量电子的快速加速的机制包括3 个组成部分: (1) 由与激波相关的磁场剧烈压 缩引起的初始绝热加速; (2) 与不同L 壳层被激发的极向模ULF 波造成漂移-共振加速; (3) 与 ULF 波相关的快速衰减的电场引起的粒子加速. 粒子最终会获得净加速, 因为它们在上半个 周期获得的能量多于在下半个周期损失的能量. 本文得到的结果对理解在地球Van Allen 辐 射带中的能量粒子加速有了新的认识, 同样也可以被应用于行星际激波与其他行星的相互作 用, 例如水星、木星、土星、天王星和海王星, 以及其他有磁场存在的天体.     

铅离子选择电极优异响应性大环化合物载体

基于国内外最新研究文献, 系统总结了应用于高性能铅离子选择电极的大环化合物载体, 具体涉及到冠醚、氮杂冠醚、硫醚、杯芳烃和卟啉等. 归纳了其分子结构特征, 重点论述了以提高铅离子选择电极性能为目的所做的取代改性规律. 指出在大环化合物中对称性地引入含有软碱配位中心如氮原子、硫原子和磷原子的取代基, 不仅能调节大环化合物的空腔大小和构型, 而且取代基还能够和空腔一起发挥协同络合作用, 实现对铅离子的选择性络合, 避免其他离子干扰. 迄今为止性能最优异的大环化合物衍生物载体是在氮杂冠醚中引入极性的氰基基团形成的N,N′-二甲基腈乙基二氮杂-18-冠-6载体, 它对铅离子的检出限低7.0×10^-8 (14.5 μg/L). 碱金属、碱土金属和过渡金属离子的干扰系数均在10^-4数量级及其以下, 其中汞离子的干扰系数低至为8.9×10^-4, 成为目前难得的能够真正排除银离子和汞离子干扰的少数载体之一. 依据现有研究结果, 提出了高性能载体分子的设计思路, 即在大环化合物中引入氮原子, 尤其是引入氰基或硫氰基或(亚)氨基而不是仅引入硫原子能够获得新型高选择性铅离子载体; 精心设计含芳香氮原子的环番也不失为新型铅离子载体的研究方向. 铅离子选择电极在电位滴定、流动注射电位测量分析、冶炼厂烟道排泄废气检测、岩石铅含量化验、尤其是在头发、血液、食用油、食品、水和空气等痕量铅的测定中展现出了广阔的应用前景.     

准稳态磁层晨-昏不对称性的模拟研究

基于一个新的全球三维磁层模型, 系统地研究了地球磁层在准稳态情况下的近磁尾晨、昏侧磁鞘区位形及粒子密度、粒子尾向通量密度等的不对称性问题. 结果表明, 磁鞘厚度的晨-昏不对称性是行星际磁场螺旋线位形所造成的固有现象, 是晨-昏侧不同的激波条件产生的结果, 而晨-昏侧粒子密度与粒子通量密度的不对称性主要是晨-昏侧磁鞘厚度的不同所致, 受磁层顶磁重联的影响不显著. 还研究了日下点磁层顶等离子体“减压层”(PDL)对磁层晨-昏不对称性的影响, 认为其可使昏侧粒子总通量略高于晨侧.     

硝酸钾-氧化铝复合固体电解质在中温区的离子和质子导电性

自 1973年 Liang发现固体电解质的“复合效应”以来,人们相继对许多复合体系进行了研究.复合固体电解质可看成是一个两相混合体,即电导率不太高的离子导体相和高度弥散的绝缘体(如Al_2O_3).复合体的离子电导率常常因复合效应而大大增强.业已提出一些唯象模型来解释这种复合效应,比较典型的是所谓空间电荷层模型,认为离子导体相与绝缘体相之间存在着原子或离子相互作用,从而在两相界面处产生附加缺陷浓度,形成一高电导的空间电荷层.然而有关复合效应的机理目前仍处于定性认识阶段.尽管如此,现已发现某些复合固体电解质可用做中温固体燃料电池、传感器等器件的新型固体电解质材料.例如,已发现Li_2SO_4-Al_2O_3,RbNO_3-Al_2O_3,CsNO_3-Al_2O_3等复合材料在中温区具有相当高的离子电导率;在含氢的环境(如氢浓差电池或氢-氧燃料电池)中质子电导率可达10~(-2)Ω~(-1)·cm~(-1)量级.在原理性燃料电池的实验研究中,用这些材料做固体电解质时,已显示出相当好的放电性能.本文报道关于硝酸钾-氧化铝复合固体电解质材料的结构以及在中温区的离子和质子导电性的研究.1 实验     

南极格罗夫山GRV 99027二辉橄榄岩质火星陨石的氢同位素地球化学

利用离子探针, 研究了中国发现的第一块火星陨石——GRV99027二辉橄榄岩质辉玻无球粒陨石的氢同位素组成. 测试了磷酸盐矿物白磷钙石的D/H比值并计算了测点处的水含量, 其δD值范围为+1300‰ ~ +4700‰, 水含量为0.04%~0.43 wt% (质量分数, 下同). 通过与SNC火星陨石全岩样品、含水矿物及磷酸盐矿物氢同位素的对比, 表明水高度富D是火星陨石的特征, 其中磷酸盐矿物最为明显. 这种特征是火星岩浆水与火星壳流体同位素交换反应的结果. GRV99027磷酸盐矿物中高的D/H 比值表明, 其氢同位素组成与其他火星陨石的氢同位素相似, 研究的结果进一步证明GRV 99027属于火星陨石.     

大振幅离子声波非线性效应的理论和实验研究

QNeil和Altshul等研究了大振幅电子朗缪尔波随时间阻尼的非线性理论.Franklin等实验得到了电子朗缪尔波振幅周期性变化的结果.但由线性朗道阻尼(或增长)发展到非线性效应几个阶段的理论和实验研究进行的很少.本文对离子声波非线性效应的研究证明理论与实验的结果比较是一致的.     

偶极化峰面附近离子通量消退现象

<正>偶极化锋面在观测统计以及个例分析中被广泛研究.它最主要的特征是北向磁场(GSM坐标系下的Bz分量)的突然增强,并且之前Bz会出现短暂的减小.观测结果显示偶极化锋面是一种地向传播、厚度只有离子回旋半径量级的结构,并且通常伴随着强的瞬态电场、波动以及电流.观测和模拟结果都表明当偶极化锋面通过卫星时,测得的粒子通量在某一能量阈值以下下降,而在该阈值以上的通量则上升.锋面附近电子和离子的加速一直是这     

数字

正1米未来火星游客到底能否就地取水?美国国家航空航天局(NASA)又给出最新回答——火星表面以下的大量水冰清洁可用。近日出版的《科学》杂志刊发研究报告称,美国科研团队观测8个火星地区冰层横截面,发现其不仅含水量可观,且冰层距地表仅1米,最重要的是,它们看起来非常纯净。     

PVC为基凝胶电解质薄膜

具有高离子电导率的固体电解质是全固态电池、电化学器件和传感器的关键材料.但是,由锂盐和长链聚合物基体构成的一类常规 Li~+传导聚合物电解质,其室温离子电导率却非常低(10~(-9)～10~(-5)S/cm).例如,最常见的(PEO)_8.·LiClO-4.在298K时离子电导率只有10~(-7)S/cm.因此,利用这类材料的全固态锂电池只有工作在323～373K时,才能提供高能量、大功率和长寿命.显然,这是不利于实际应用的.从实用的角度看,若使全固态锂电池在室温条件下有效地工作,则要求固体电解质的室温离子电导率必须达到10~(-3)S/cm.目前,提高聚合物电解质室温离子电导率的方法有:改进现有的PEO-LiX体系、研制复     

质子化脯氨酸三肽的产物离子在电喷雾质谱中的碎裂机理

研究了脯氨酸三肽(甘氨酰脯氨酰甘氨酸、脯氨酰甘氨酰甘氨酸和脯氨酰脯氨酰甘氨酸)质子化离子的主要产物离子的解离机理.量子化学计算表明,a2离子的环状结构在能量上比其线性结构更加稳定,三肽结构中的脯氨酸对b2离子产生a2离子的解离过程的反应势能分布有较大影响.a2离子的裂解过程中发生了离子/中性复合物介导的分子内质子迁移反应,推测质子桥连复合物为质子迁移反应的关键中间体.此中间体对应于质谱图中a2离子丢失一分子CO的碎片离子峰.密度泛函理论模拟计算验证了b2离子和a2离子的裂解反应机理.     

纳米离子导体Ca_(1-x)La_xF_(2+x)的复阻抗谱和介电常数

在阴离子导体中,除氧离子导体外,研究得较多的是氟离子导体.由于卤素有高的氧化能力,氟化剂与金属的反应对应于体系自由能的很大变化,若用作电极对则可得到高的电压和功率密度;而且F~-是最小的单电荷阴离子,氟化物很有希望制成离子电导率高的固体,此外,氟化物常是电子绝缘体,结构简单,便于简化理论模型.为了提高氟离子电导率,一般采用掺杂异价氟化物的方法,如文献[1]对(CaF_2 YF_3)、文     

TC-2/中性原子成像仪观测到等离子体片纵向振荡

2005年8月24日磁暴期间(Dst = -219 nT ), TC-2卫星上的中性原子成像仪(NUADU)观测到了绕近地等离子体片区磁力线作螺旋运动的全空间4π立体角离子通量分布. 在TC-2卫星历时34 min的多次穿越等离子体片过程中, 多个能量离子束事件均具有绕磁力线呈现两个对称环状离子通量分布特征. 在每一次穿越等离子体片过程中低频波探测器(LFEW/TC-2)都探测到了频率略高于低混杂波摸的哨声波摸合声的增强. 比较离子投掷角分布与磁场, 我们发现场向能量离子通量增强总伴随有等离子体片磁力线的尾向拉伸; 垂直磁力线方向的能量离子通量增强却伴随有等离子体片磁力线的地向压缩, 并出现总磁场强度的峰值. 由于平行和垂直磁力线的离子通量增强是间歇性地交替出现, 探测数据揭示了一种近地等离子体片磁力线的纵向振荡(磁力线的尾向拉伸和地向收缩)过程, 这有助于在近地等离子体片区域形成离子与场的相互作用区, 从而触发磁暴期间的连续极光亚暴.     

稀土化合物的磁性研究

本文考虑了与稀土化合物磁性有关的各种相互作用,分析了稀土化合物Y_(1-x)Er_xCo_(5 x)的磁化强度等实验数据.理论计算结果与实验符合较好.稀土化合物Y_(1-x)Er_xCo_(5 x)的对称性是D_(6h),稀土离子Er为中心离子,过渡金属离子为Co为配位体.与磁性有关的哈密顿可表为下式     

源自链霉菌的钾离子通道通透性的研究

根据源自链霉菌的钾离子通道(KcsA)的实验结构, 建立了一个三态跳跃模型研究它在打开状态下的通透性, 并且用主方程描述它的动力学特征. 在这一模型中, 离子通道的选择性过滤器在转导过程中主要处于三个态: 一个三离子态和两个两离子态. 由此, 在平衡状态下推出了众所周知的Nernst方 程; 进一步在稳态条件下, 得出了转导电流满足米氏动力学关系(Michaelis-Menten kinetics). 用Nelson提供的参数, 证明了电流-电压关系满足Ohm定律, 并且合理地得出了电流-浓度的关系. 另外, 讨论了钾离子通道达到稳态的特征时间, 说明这一模型的建立对特征时间的研究也是有效的. 为离子通道通透性的研究提供了一个可能合理的物理机制, 为进一步的研究开辟了道路.     

再生丝素蛋白在水溶液中构象转变的Cu(Ⅱ)离子效应

蚕丝由于其出色的材料性能, 引起人们对蚕丝基础及应用研究的广泛关注, 其中丝蛋白与金属离子的相互作用一直是人们研究的热点. 利用远紫外圆二色谱(circular dichroism, CD)方法研究了水溶液中金属离子Cu(Ⅱ)对蚕丝素蛋白构象的影响. 结果表明, 一定量Cu(Ⅱ)离子的引入有利于丝素蛋白分子链从无规卷曲向b-折叠构象的转变, 然而Cu(Ⅱ)离子的进一步增加反而会抑制β-折叠构象的形成. 同时研究结果还表明, Cu(Ⅱ)离子对丝素蛋白构象的影响遵循“成核依赖性”机理. 这一机理与存在于中枢神经系统中的朊蛋白在Cu(Ⅱ)离子诱导下的病变过程非常类似. 因此, 深入研究金属离子对丝素蛋白构象的影响不仅可以使我们对蚕吐丝过程能有更进一步的认识, 而且还可以将易于获得的稳定丝素蛋白作为模型蛋白, 为中枢神经系统疾病的研究提供帮助.