蒙特卡罗模拟双环双散射体质子束流扩展

束流扩展是研究大体积深度肿瘤的基础,利用Monte Carlo多粒子模拟软件Fluka,计算质子经过双环双散射体后束流分布特性,在束流扩展半径相同的条件下,与解析计算相比较。结果表明:Fluka计算得到的第一散射体的厚度小于解析计算得到的结果,散射膜薄的条件下二者符合好于散射膜厚的条件。束流扩展半径随着两个散射体厚度的增加而增大,束流利用率先增加后减小,最大值是27%。     

1 MeV介质壁加速器束流特性模拟研究及分析

采用自主研发的电磁粒子模拟软件对1 Me V介质壁质子加速器进行数值仿真,并分析了介质壁加速器加速场和束流特性。模拟结果表明:加速场轴向呈现匀强特性,径向电场呈现先压缩后发散;质子束团在加速段入口处横向聚焦,出口处横向发散,即需要设计外聚焦系统;输入质子束束流在30 m A、初始能量40 ke V以及加速电压300ke V时,能得到0.935 Me V质子束,在加速器出口后端束流呈现先增加后减小的规律,且在出口端5 cm处、脉冲下降沿来临时刻,能得到1.2 A的最大束流。     

气相色谱法测定化妆品中对苯二胺含量的不确定度评定

【目的】对气相色谱法测定化妆品中对苯二胺含量的不确定度进行评定。【方法】根据GB／T2480012—2009《化妆品中对苯二胺、邻苯二胺和间苯二胺的测定》,通过数学模型进行分析并计算测定过程中的不确定度分量,最后计算出合成标准不确定度与扩展不确定度。【结果】据分析,气相色谱法测定化妆品中对苯二胺含量的不确定度主要来源于：①测量重复性②标准曲线。【结论】本文提出的方法适用于气相色谱法测定化妆品中对苯二胺含量的不确定度分析。     

百里杜鹃国家森林公园优势种生态位研究

【目的】评估百里杜鹃国家森林公园杜鹃花科优势种的资源利用能力和空间占据能力,为经营管理提供依据。【方法】应用生态位宽度、生态位相似度及Pianka生态位重叠度计算方法,对百里杜鹃优势种群生态位特征进行研究。【结果】①群落中杜鹃花科植物(马樱杜鹃、露珠杜鹃、迷人杜鹃、映山红)生态位宽度较大,分别为1.709、1.576、1.411、1.062,是群落的优势种; ②该群落种群间的生态位相似性比例较小,生态位宽度与生态位相似性之间无显著关系; ③生态位宽度大的物种与其他物种发生重叠的概率更大,但生态位重叠值不一定大。【结论】杜鹃花科植物在群落中生态位宽度较大,而马缨杜鹃与露珠杜鹃的生态位重叠程度在降低,这主要与植物的生物-生态学特性有关,是种群对资源利用的长期适应性结果。     

四元数Lyapunov方程AX+XA* =B的双自共轭解

【目的】研究四元数体上连续型Lyapunov方程AX+XA*=B的双自共轭解。【方法】利用双自共轭矩阵的结构特性及矩阵变换,将原问题转化为具有自共轭结构的方程问题,再通过自共轭矩阵的向量化刻画。【结果】获得了该方程存在双自共轭解的充要条件及通解表达式。【结论】所得结果扩展了Lyapunov方程的解形式,同时数值算例检验了所给算法的可行性。     

静电粒子加速器中束流光路的计算与设计

设计、优化静电加速器需要对其束流光路进行精确计算,现有束流输运程序不能对束流经过某些复杂结构极面的电磁元件进行模拟。该文比较了不同输运程序,扩展了通常仅用于模拟离子源引出的Igun程序,对束流经过静电透镜进行了计算。根据Poisson/Superfish、Parmela程序的特点,对特殊的静电元件,用前者计算电场,再导入Parmela程序进行整个光路的模拟计算。该方法可以计算束流经过复杂极面的电磁元件作用后的传输特性。实例计算表明,靶点束斑直径约为1cm,与实际测量结果比较吻合。     

流感病毒M2质子通道抑制机理的计算化学模拟和理论分析

【背景】A型流感病毒的M2质子通道蛋白的X-ray和NMR结构已于2008年测定,并成为发展抗流感的重要药物靶标,但学术界对于抑制剂的作用机理尚有争论。【方法】用SYBYL软件作M2通道蛋白与金刚烷胺抑制剂的对接计算,在可能的对接位点（Asp-44,Trp-41,His-37）上用精确的量子化学方法计算对接能,并根据结构化学和物理化学的原理分析抑制剂的作用机理。【结果】计算了金刚烷胺与M2质子通道的多个可能的结合位点的结合能,包括His-37,Trp-41和Asp-44。【结论】金刚烷胺对M2的抑制是一个动态过程,可能有多个位点结合。金刚烷胺穿透细胞膜后在通道出口与Asp-44形成盐桥,质子流使盐桥解离,金刚烷胺再进入通道与芳香氨基酸Trp一41（或His一37）形成阳离子一兀键。     

800MeV电子储存环的聚焦结构设计

本文叙述了一台能量为800MeV而专用于同步辐射的电子储存环聚焦结构的设计和计算。内容包括聚焦结构的一般描述,电子的横向运动及β、η函数的计算,束流和光源特性参数的计算及真空室尺寸的确定等。文中给出了比较詳细的结构参数及束流和光源特性参数。     

强流质子加速器束流匹配研究

为了使感生放射性降低到可以接受的水平,强流质子加速器必须减少柬流损失。不同加速段间的束流匹配是减少束流损失和发射度增长的关键之一。研究了一台常温加速结构不同段间的束流传输线的匹配设计问题。采用TRACE3-D软件以及其他多粒子模拟软件,研究了在不同匹配状态下的束流特性。结果表明,设计所采用的横向和纵向匹配手段,能够有效地控制束晕产生和束流发射度的增长。     

强Wolfe线搜索下一种混合的PRP-WYL共轭梯度法

【目的】为了结合Polak-Ribière-Polyak (PRP) 共轭梯度法和Wei-Yao-Liu (WYL) 共轭梯度法良好的理论和计算特性。【方法】通过分段函数一种混合的PRP-WYL共轭梯度法被提出。【结果】在强Wolfe线搜索条件下，算法具有充分下降性和全局收敛性。【结论】初步数值结果表明，PRP-WYL算法比某些现有的包括PRP和WYL的共轭梯度算法更有效。     

群落网络中信息传播规律的研究

【目的】介于具有群落结构的复杂网络上信息传播的现实意义,本文对其传播规律进行了研究。【方法】通过随机交叉换边的方法调节群落网络的模块化强度,计算在不同的外部边数量下传播源所在群落、任意群落和网络整体的传播特性。【结果】对网络整体而言传播范围先变大后变小,最大值对应于集聚系数和外部边数量之间竞争的平衡点;增加传播源的数量会使得最优传播范围对应的外部边数量增加;就单次传播来说非传播源所在的群落的传播范围可能大于、小于、或大或小于传播源所在的群落。【结论】在群落网络中,信息的传播情况非常复杂,若要深入研究信息在群落网络上的传播行为,应具体问题具体分析。     

高耐受性拜氏梭菌的离子束诱变选育

【目的】为了优化生物丁醇生产工艺,研究拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)对有毒物质的耐受性。【方法】利用常温等离子诱变技术选育获得1株突变株C.beijerinckii GZ-9,并通过摇瓶发酵对比原始菌株C.beijerinckii NCIMB 8052和突变株GZ-9对有毒物质的耐受性。【结果】NCIMB 8052在酚浓度为1.5g/L的发酵液中已不能生长,而GZ-9在酚浓度2.4g/L的发酵培养基中生长良好;当可溶性总酚浓度为1.5g/L时,实验总溶剂产量和丁醇产量分别达9.2g/L和6.5g/L。【结论】突变株GZ-9对未脱毒甘蔗渣酸解糖液中毒素物质的耐受性远高于原始菌株NCIMB 8052。     

基于同步辐射白光形貌术和X射线迹线法的6H-SiC单晶结构缺陷研究

[目的]SiC材料结构缺陷的检测和控制是实现材料应用的关键环节,因此本文对6H-SiC单晶中的结构缺陷进行研究。[方法]采用同步辐射白光形貌术观察6H-SiC单晶中的基本螺位错和基平面弯曲,并利用X射线迹线法模拟基本螺位错的形貌和基平面弯曲后衍射斑点的形状。[结果]6H-SiC单晶中的典型结构缺陷之一为基本螺位错,它的形貌特征为白色的圆斑;由于热弹应力的存在,6H-SiC单晶在生长过程中容易发生基平面弯曲,结果导致衍射斑点的形状发生改变。[结论]同步辐射白光形貌术和X射线迹线法可以用于检测6H-SiC单晶结构缺陷;样品的基本螺位错密度为1.56×10~4/cm~2,基平面弯曲半径近似为1m。     

黄渤海悬浮颗粒物散射特性研究

【目的】研究悬浮颗粒物的散射特性,用以描述水体固有光学特性。【方法】利用2014年11月黄渤海海区航测数据,分别选取555nm和532nm作为参考波长,建立悬浮颗粒物散射及后向散射的光谱模型,并对模型拟合效果进行检验;此外,还建立了悬浮颗粒物散射参数与水体组分浓度的关系模型。【结果】模型验证结果表明:光谱模型的平均相对误差绝对值(MAPE)分别在60%和35%以内;散射参数与悬浮颗粒物质量浓度模型MAPE的最小值仅为15.0%。【结论】黄渤海颗粒物散射特性主要由非藻类颗粒物主导。     

两种用于液质联用分析的蛋白质酶解处理效果比较

【目的】分析和评估两种蛋白质溶液酶解方法,为蛋白质组学研究中的大规模质谱鉴定分析建立一种稳定的样品制备技术。【方法】分别使用TEAB法(实验组A)和TFE法(实验组B)对牛血清白蛋白(BSA)进行还原、烷基化和溶液酶解,再用LTQ-Orbitrap高分辨率质谱仪采集BSA酶切肽段信息,比较两种方法得到的数据信息,分析肽段数目、可变修饰位点和蛋白质覆盖率。【结果】实验组A(TEAB法)获得36个肽段、39个修饰位点,蛋白质平均覆盖率为59.31%;实验组B(TFE法)获得27个肽段、27个修饰位点,蛋白质平均覆盖率为47.83%,实验组A的数据指标与实验组B差异显著。【结论】采用TEAB法酶切体系能实现蛋白质高效率酶切,达到获得较高肽段覆盖率的目的,可为蛋白质组学后期的质谱分析鉴定奠定实验基础。     

兰州百合组织培养及快速繁殖技术研究

【目的】建立适于兰州百合(Lilium davidii var.Unicolor(Hoog)Cotton)的快速无性繁殖技术,为食用兰州百合试管苗规模化生产提供技术参考。【方法】以球根鳞片为外植体,采用不同消毒方法、取材部位、接种方法和植物生长调节剂及其浓度配比,筛选适合的诱导、增殖和生根培养基。【结果】球根鳞片先用75%酒精处理后,用10%的次氯酸钠与0.13%的升汞等体积混合液消毒,再用0.13%升汞消毒为最佳消毒方式;接种选择与鳞茎盘相连的下部鳞片为初代培养的最佳外植体;外植体在MS+6-BA 1.5mg/L+GA30.8mg/L+2,4-D 1.0mg/L的培养基中,能诱导出较多长势健壮的不定芽;在MS+6-BA 1.0mg/L+NAA 0.1mg/L的培养基中,增殖倍数达1.25;而生根培养以MS+NAA 0.6mg/L+IBA 0.1mg/L为最佳,生根苗生长良好,生根率达100%。【结论】获得适合兰州百合快速繁殖的培养基配方,建立了兰州百合的快速繁殖技术。     

晶体相场法模拟晶界萌生裂纹扩展机理

【目的】在纳米微观尺度下,双晶样品在单轴拉伸应变作用下萌生裂纹,观察并分析开裂时的特征,并结合对应自由能曲线及应变曲线总结裂纹扩展运动的规律。【方法】采用晶体相场(PFC)法模拟不同位错裂纹的演化图。【结果】在拉力作用下,自由能在晶体中慢慢积累。当自由能增加到某一临界值时,晶界位错开始萌生裂纹。但是拉力直接作用在晶体的两端,间接作用在各处位错是不均匀的,所以各个位错的自由能积累效率不相同,导致位错开裂出现3种情况。【结论】在拉力的持续作用下,不同位置的位错变化不相同,位错扩展变化或萌生裂纹具有不同时性。     

海浪波谱仪微波散射模型

【目的】建立与观测数据相符的海浪波谱仪(SWIM)散射模型。【方法】利用Kirchhoff近似以及准镜面散射理论,建立从海浪方向谱映射到海浪波谱仪后向散射截面(σ°)的散射模型,并利用热带降雨测量卫星(TRMM)所搭载的降雨雷达(PR)提供的低入射角下的后向散射截面数据,对模型进行检验。【结果】准镜面散射模型结合高阶Gram-Charlier级数型海表斜率概率密度函数,模拟的雷达后向散射截面与入射角的关系在降雨雷达的0~18°入射角范围内与实测数据一致。【结论】海浪波谱仪的信号散射可利用准镜面散射模型结合高阶Gram-Charlier级数型海表斜率概率密度函数来描述。     

药物分子设计中定量结构-活性关系计算方法的研究

【目的】发展一种新的定量结构-活性关系(简称"构效关系"QSAR)计算方法。【方法】双层QSAR预测模型的第1层是分子的理化性质参数,第2层是分子片段结构参数。两组权重系数{ak}和{bl}分别指派给理化参数和片段参数。在双层QSAR预测模型中引入迭代的双最小二乘(IDLS)计算方法,把单层次的构效关系发展成二层次、双方向的预测网络;在训练集中两组系数用最小二乘法(或偏最小二乘法、主成分分析等)交替求解,直至收敛。【结论】二层次、双方向的QSAR预测模型不仅能够提高预测能力,具有一定的信息反馈和学习功能,而且赋予QSAR更多的信息分析能力。