单分子层膜BAM图像的反演

利用电磁场理论,假定单分子层膜凝聚相是单轴晶体,在4×4矩阵方法的基础上,给出了单色平面P偏光以布儒斯特角入射时,经单分子层膜和水相体系反射后的光强表达式。利用检偏角的变化,对布儒斯特显微镜(BAM)图像像素点所代表分子簇的极化倾角和取向方位角进行了参数估计。结果表明:当目标函数取阈值10-40时,此方法的正确概率为0.972 4;取消目标函数阈值的正确概率可提高到0.977 1;若同时增大迭代步数可使正确估计概率提高到0.992 7;增加至6个检偏角,则可给出任意一组极化倾角和取向方位角的正确值。该算法为从BAM图像获取Lang-muir单分子膜的微观分子取向信息提供了一种可能的途径。     

液态甲醇微观结构的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法对298 K,0.78 g/cm3的液态甲醇的蒸发潜热、自扩散系数、体系的微观构型、径向分布函数和甲醇分子间的氢键结构进行了模拟研究.结果表明,甲醇的蒸发潜热和自扩散系数的模拟结果与实验数据符合.采用计算机图形技术得到了体系达到平衡时其微观构型的物理图像;对氢键的结构分析表明,形成两氢键的甲醇分子的摩尔分数为77.39%,每一甲醇分子形成氢键的平均数目为1.902;形成氢键的两甲醇分子O…O—H取向角分布曲线在12.2°处出现峰值,取向角θ小于12.2°的甲醇分子的摩尔分数为57.39%,形成氢键的甲醇分子取向几乎呈线性分布;氢键的平均寿命为12.6 ps.     

含似球型分子─正烷烃过量热容的测定与研究

本文测定了苯—正壬烷、苯—正十一烷、环已烷—正壬烷、环已烷—正十一烷、四氯化碳—正辛烷五个二元物系过量热容Ｃ，并与Ｆｌｏｒｙ理论对Ｃ的预测值进行了比较，得到了分子取向次序变化对Ｃ的贡献大小。结果发现Ｆｌｏｒｙ理论对Ｃ的预测值与Ｃ的实验值偏差很大，分子取向次序的破坏对Ｃ的贡献为负值。     

含柔性间隔基团的主链型液晶高分子的分子场理论

研究了主链型液晶高分子中柔性间隔基因对聚合物结构和液晶性的影响规律。提出含柔性间隔基因液晶高分子中介品单元分子内取向的模型，及分子内取向分布和取向有序度参数等概念。探讨了分子内取向有序度参数和大分子中化学键的键角，内旋转二面角，内旋转位能等的定量关系。在上述概念和模型的基础上，提出了含柔性间隔基团液晶高分子的分子场理论。由此可从键角，内旋转二面角，内旋转位垒等结构参数计算液晶相变温度ＴＮＩ，取向有序度参数和热力学函数等。对上述理论的计算方法及应用也进行了讨论。理论和计算能较好地说明柔性间隔基团对ＴＮＩ等影响的规律。     

纳米粒子对双亲分子密度分布的影响

采用密度泛函理论研究了纳米粒子对硬墙边双亲分子密度分布的影响。通过组合Rosenfeld的基本度量理论和Schmidt的密度泛函理论,将系统的巨势表示为双亲分子局域密度和纳米粒子局域密度的泛函。结果发现,纳米粒子的加入会促使双亲分子大量向硬墙边聚集。当双亲分子体积分数比较小的时候,纳米粒子的加入会导致双亲分子在硬墙边的分布出现由耗尽到吸附的转变。随着纳米粒子数目的增加,双亲分子在硬墙边的取向具有更强的选择性。     

基于故障树与BAM神经网络的智能故障诊断方法

在研究故障树分析(FTA)和双向联想记忆(BAM)神经网络在故障诊断中应用的基础上,提出了一种融合FTA和BAM的故障诊断方法。故障树存贮了系统关于顶事件发生的全部知识,利用FTA得到系统所有的故障模式,进而归纳出BAM的学习样本,即故障树中故障现象(监测点状态组合)和底事件发生与否之间的对应。BAM通过联想记忆矩阵并行联想,得到诊断结果,扩展综合故障诊断能力。用上述方法进行仿真分析,结果表明该方法用于解决此类问题是有效的。     

二(2-吡嗪)胺的构象及量子化学计算

为了对合成新型结构和性质的含氮杂环胺类化合物与金属生成的配合物提供指导,对含氮杂环化合物二(2-吡嗪)胺(Hdpza)进行了构象计算研究,用量子化学方法计算了化合物的稳定性、原子电荷布居、前线轨道组成及能量,得到了最稳定的分子构象信息。这些构象中2个吡嗪环平面的取向有3种方式:anti-anti、anti-syn及syn-syn,与实验得到单晶结构的分子构象基本吻合。     

磁场对液态物质分子的作用机制

分析了磁场对运动电偶极子，磁偶极矩以及各向异性的抗磁分子的排列取向作用，探讨了磁处理过程中，液态物质在管道中的分层流动使得磁场对于结构和磁性均为各向异性的抗磁物质分子诱导排列的可能性，用磁场对抗磁性物质分子的取向作用进行解释，磁处理效果与磁场梯度有关，磁场梯度越大，分子运动时磁场变化引起的感应电场对分子中电子产生的作用力越大，从而产生较强的抗磁性及抗磁各向异性，有利于分子的排列取向。     

分子体系温度和入射激光能量对O_2分子取向影响的物理机制

从形成分子转动波包的过程中,参与转动跃迁的分子转动态布居情况出发,理论上详细地研究了单脉冲分子取向中,分子体系温度和入射激光能量对O2分子体系取向的影响.结果表明:增加分子体系的转动温度,会使参与转动跃迁的转动能级数目增加,但是与此同时,各个转动态的参与几率却大幅度的下降.而增加激光能量也会使参与转动跃迁的分子转动能级数目增加,但不同于增加分子温度的是,这时候参与转动跃迁的各个分子转动能级的参与几率并没有降低.因此,增加分子的转动温度和增加激光脉冲的能量都会增加分子参与转动跃迁的能级数目,但增加分子的转动温度会降低分子的取向度,而增加激光脉冲的能量(小于分子电离的激光能量)会增加分子的取向度.     

离子与分子碰撞的空间构象设计

离子与分子碰撞是涉及复杂电子关联效应、多通道耦合效应的多体反应动力学过程,具有重要的科学研究意义,其过程广泛存在于多个领域,一直以来备受关注.在碰撞参数模型的半经典理论框架内,以几种典型分子(线性分子、平面分子和立体分子)分别作为靶分子,固定入射离子的初始速度方向,根据靶分子结构的对称性相对于入射离子速度方向的空间取向,设计离子与分子碰撞的空间构象,并结合球坐标的角度参数将方法推广至离子与对称性较低的靶分子碰撞的普遍情况.最后,以质子与一氧化碳分子碰撞的含时密度泛函理论模拟结果为例,分析5种碰撞空间构象下的电子俘获概率随碰撞参数的变化规律.     

Gemini表面活性剂在气/液界面上的微区形貌随表面压的变化

测定了Gemini表面活性剂在pH值为10．86,NaBr浓度为1．0mol／L的溶液气／液界面上的表面压一分子面积的等温线。用自制的Brewster角显微镜(BAM)观察了由Gemini表面活性剂在界面上所形成单分子膜的微区形貌随表面压的变化。结果表明：当pH值为10．86时,Gemini表面活性剂在1．0mol／L NaBr溶液的气／液界面上生成了凝聚态的单分子膜;当表面压较低时,观察到在界面上形成了同心圆结构;随着表面压的增加,这些同心圆可发生聚并而形成多中心结构。     

Change in aggregation state of a porphyrin-perylene-diimide dyad induced by trifluoroacetic acid

The molecular aggregation state of a porphyrin-perylenediimide dyad can be changed by treating with trifluoroacetic acid. Transmittance electron microscopy （TEM） images revealed that lamella microstructures were formed when the dyad precipitated from neutral solvent, but spherical nano-particles were obtained when precipitating from acidic solution. X-ray diffraction patterns showed that the lamella microstructures and the nanoparticles were polycrystalline and amorphous solids, respectively. By using rational perylenediimide and porphyrin as reference compounds, careful analyses on the UV-visible spectra of the dyad and the references under different conditions were conducted and the results demonstrated that both the porphyrin and perylendiimide subunits of the dyad took J-aggregation in neutral solvent, but after being treated with trifluoroacetic acid and chloroform solution, the perylenediimide subunit changed to an H-aggregation while the porphyrin subunits changed to a random packing mode.     

Solitons and production of defects in flow-aligning nematic liquid crystals under simple shear flow

The production of defects in flow-aligning nematic liquid crystals under simple shear flow is analyzed by linear stability analysis based on Leslie-Ericksen theory. It is pointed out that the equation of motion of the nematic director under simple shear flow conforms to the driven over-damped sine-Gordon equation and has a soliton solution of amplitude π. It has also been shown that the stationary state with the director uniformly oriented at a Leslie angle is only a metastable state and that the potential, which governs the motion of the director, has infinite numbers of stable stationary states. Therefore, the defects, appearing as a stable solitary solution, can be nucleated from a uniformly aligned flow-aligning type of nematic liquid crystal by shear flow. On the other hand, the bands with long axis parallel to the vorticity axis, appearing as an unstable solution, can be observed as transient patterns at low shear rate and low shear strain value. The theoretical predictions are compared with previous experimental observations.     

一种基于图像轮廓信息的新视点图像生成算法

对于摄像机任意运动采集的序列图像,提出了一种基于轮廓对应的新视点目标图像生成算法．在此算法中,首先检测并提取图像中的轮廓边缘,将边缘分解为直线段,根据直线段间的相对位置关系实现不同图像间直线段的匹配,从而实现整幅图像问匹配．采集的参考图像首先转化到与视点连线平行的平面（称做校正图像）．然后,通过对校正图像匹配点线性插值生成对应于新视点的校正图像;最后将该生成的校正图像变换至最终位置,从而实现新视点图像生成．实验证明,该算法可应用于任何种类的图像合成,所生成图像可以获得清晰的边缘,图像质量较高．     

The molecular orientation of PNBA on silver nanoparticles

The molecular orientations ofp-nitrobenzoic acid (PNBA) on the surface of silver nanoparticles and silver mirror have been investigated by using surface enhanced Raman scattering (SERS) and UV-visible absorption spectroscopy. In the mixed system of silver colloid/PNBA/ethanol, the orientation of PNBA on silver nanoparticles remarkably different from that on silver mirror was observed, and it mainly resulted from the cooperation effect of the adsorption to surface active sites on silver under the pressure of aqueous molecules. This result is of some significance for further studying surface-interfacial structures and properties of silver nanoparticles, and the technique used in this note is feasible to get the SERS spectra of some molecules insoluble in aqueous solution.     

6005 A铝合金的表面损伤对其耐海水腐蚀性能的影响

以6005A铝合金商品实际产生的表面少缺陷、多缺陷试样,以及作为比较的完全去除商品表面膜的人工磨制的三种不同表面状态试样为研究对象,研究铝合金商品表面的实际损伤对其耐海水腐蚀性能的影响及其腐蚀电化学行为.通过场发射扫描电镜和激光共聚焦扫描显微镜对具有不同表面状态的6005A铝合金表面形貌和粗糙度进行了表征,表明铝合金商品实际产生的表面缺陷主要为划伤,体现在随着表面缺陷的增多,表面粗糙度Ra明显增大,表面粗糙度Ra大小可以定量描述表面损伤的严重程度.6005A铝合金在NaCl质量分数3.5％的模拟海水溶液中发生全面腐蚀和点蚀,表面缺陷越多,粗糙度越大,耐蚀性越差;电化学测试结果表明,表面缺陷越多,粗糙度越大,腐蚀电位越低,腐蚀电流密度越大,耐蚀性越差.6005A铝合金表面损伤对其耐海水腐蚀性能产生影响的原因为:表面损伤造成铝合金商品原表面膜被破坏,表面缺陷越多,粗糙度越大,表面膜的破坏和表面塑性变形越严重,铝元素会因为被活化而迅速溶解,有着更高的腐蚀速率,而缺陷较少表面有较为均匀致密的氧化膜,对基体有着较好的保护性.     

激光超声的铝板缺陷可视化检测方法

为了提高激光超声检测铝板缺陷的最大振幅超声波C扫描图像的质量并精确识别缺陷大小,在算法上,提出滤波和差分相结合的数据处理方法;在实验上分别用不同频率不同角度的超声换能器对铝板缺陷扫描激励检测确定最优检测参数.实验结果表明:超声换能器与铝板之间90°倾角耦合时虽然可以有效识别表面缺陷,但45°倾角耦合时,超声换能器对铝板...     

禾本科植物β-淀粉酶基因家族分子进化及响应非生物胁迫的表达模式分析

 β-淀粉酶(beta-amylase,BAM)是一类关键的淀粉水解酶,在禾谷类作物生长发育过程中起着重要作用,与植物多种非生物胁迫响应相关.本研究通过系统发育分析,将水稻、玉米、高粱、谷子、二穗短柄草5 种禾本科植物中共54 个BAM 基因分为10 个同源基因簇,每个同源基因簇都涵盖了这5 个物种,因此推测在禾本科祖先物种中至少含有10 个BAM 基因,并且在禾本科植物分化后没有发生明显的基因丢失事件.基于对编码蛋白质序列的功能分化分析,表明同源基因簇间存在明显的进化速率的差异.对10 个同源基因簇进行了适应性进化检测,发现有3 个同源簇在禾本科植物的进化过程中经历了适应性进化.此外,对水稻β-淀粉酶的表达分析发现,一些β-淀粉酶具有组织特异性表达特征,并且至少有5 个水稻的β-淀粉酶基因具有受到非生物逆境的胁迫而表现出不同的表达模式.本研究结果为进一步探讨禾本科BAM 基因的生物学功能提供了一定的理论基础.     

活塞包胶组件表面缺陷的机器视觉检测研究

活塞包胶组件是摩托车减震器的重要组成部分,其表面缺陷的人工目测精度低、速度慢。在借鉴国内外研究的基础上,提出了一种基于机器视觉的活塞包胶组件表面缺陷检测系统。硬件方面,设计了光学照明方式,完成了机器视觉系统的研制。软件方面,提出了缺陷检测算法。端面以目标连通域面积为依据判定缺陷,侧面图像则结合组件侧面轮廓分析和连通域特性分析来检测缺陷。实验表明,该系统能够有效的检测出活塞包胶组件的表面缺陷。     

CL and FTIR analysis on the diamonds in Wafangdian, Liaoning Province

The CL images show that the internal structures of the diamonds in Wafangdian, Liaoning Province is classified as three types: simple growth girdle zone, multi-stage growth complex girdle zone, and rare agate-like structure. These internal features reflect the complexity of growth processes of the diamonds. The FTIR analyses in micro area on diamond plates reveal the heterogeneity of the impurities of nitrogen and hydrogen. The variety of nitrogen contents and nitrogen aggregation states have been revealed not only in different diamonds from one kimberlite pipe but also in different zones of one diamond. The extent of conversion A defects to the aggregated B form is a function of the nitrogen aggregation temperature (TNA), mantle residence time (tMR), and nitrogen concentration of diamond. The interval of 0.6-0.7Ga from core to rim of diamond growth is obtained by using the FTIR curves and some geological data. The long period of diamond growth is identical with the feature in CL image.