多卫星联合观测磁暴时合声波驱动的外辐射带高能电子通量的增强

本文利用SAMPEX和GOES－10卫星的观测数据研究了2002年9月28日至10月8日强磁暴期间外辐射带高能电子通量的演化．两颗卫星的观测结果均显示，在磁暴恢复相期间，高能电子通量呈现出显著的增强，于10月6日达到最大值．SAMPEX卫星在L=3．5处观测到1．5～14MeV和2．5～14MeV两个能量通道的电子通量的最大值为6×10^2cm^-2s^-1sr^-1keV^-1和5×10^3cm^-2s^-1sr^-1keV^-1，分别比磁暴前上升了约10和8倍。而GOES－10卫星于同步轨道附近观测到的〉0．6MeV和〉2Mev的电子通量峰值为磁暴前的50倍和30倍．本文进一步利用ClusterC3卫星研究了磁暴期间背景等离子体参数和哨声模合声（chorus）波的活动现象．ClusterC3卫星于10月1日与10月4日两次穿过外辐射带区域，观测到高强度（10^-5-10^4nT^2Hz^-1）的合声波．数值计算表明观测到的合声波能够与外辐射带高能电子产生回旋共振作用．本文多卫星联合观测和数值模拟的结果为合声波驱动的外辐射带高能电子的回旋共振加速机制提供了新的证据．     

汽车行业5G标准必要专利竞争态势

<正>2019年4月,专利数据公司IPlytics发布汽车行业5G标准必要专利(SEPs)竞争态势报告。报告指出,除智能手机外,汽车行业可能会成为全球首批最依赖5G技术的行业之一。但是,由于通信行业和汽车制造业SEPs持有人双方对专利费的预期存在巨大分歧,整合高度专利化的5G技术标准可能会给汽车制造商带来经济风险。汽车行业5G技术SEPs增长状况:每年声明的车载应用5G技术SEPs专利族数量自2016年开始跃升,但全球首个5G技术规范开发于2015年,与车载应用的发展无关。     

北京温榆河浮游藻类与水质分析

2006年的监测结果显示,温榆河CODM。BOD5、NH4-N、TP和TN含量大于我国地表水环境质量V类标准的1．3～11．7倍,主要污染物为总氮、氨氯和总磷;五项指标（SS、SD、CODMn,TP、TN）的TSIM值为75．11～119．45,属于富营养型水体。温榆河4个监测断面共检出浮游藻类6门148种,绿藻种类最多（48％）,其次是硅藻（20．9％）、蓝藻（18．2％）,优势种群均为富营养型水体指示种。温榆河浮游藻类密度大,平均为3179．01×10^4 cells／L,绿藻占优势（75．6％）,蓝藻次之（14．6％）。     

日本在量子信息领域的研发部署

正《量子科学与技术》期刊近期发文回顾了过去30年日本的国家级量子信息科学与技术研发项目,以及针对下一阶段的新项目部署。经统计,过去15年,日本政府投入量子信息科学与技术研发的经费达到2. 5亿美元,与产业界的投入持平。量子通信与密码(2001—2015)日本的量子通信与密码研究主要由信息通信研究机构(NICT)资助,其2001—2015年的总投入达到6400万美元。NICT的实验室负责开展基础研究项目,主要是基础理论与技术研究,同时NICT与产学界紧     

基于高阶兰伯特算法的碎片云密度演化分析

空间目标解体形成的碎片云在太空不断演化,持续威胁着在轨航天器的安全运行.传统方法多将碎片云视为独立个体的集合,对个体进行推演以获取整体演化特性.这类方法虽易于实现,但需要大量样本以致效率较低.考虑到碎片分布的不确定性特征,可利用概率密度变换方法来计算碎片云在空间的密度分布.基于微分代数技术构建了高阶兰伯特算法,再求解系统雅可比的高阶近似,获得了碎片云密度的高阶展开式.通过对解体碎片云的密度演化分析计算表明,采用高阶方法可将计算效率提高10倍,得到的结果相对误差在1%以内.     

信息科技领域发展态势及趋势分析

本文分析了全球信息科技领域近两年的发展态势,综合比较了重要的科技战略、规划与政策,回顾了重大科技前沿及突破性进展,梳理了信息科技中长期发展主要趋势和发展规律。分析表明,世界主要科技强国在近两年均加强了在人工智能、量子信息、网信安全、高性能计算、5G和大数据等方面的战略规划与部署。同时,人工智能在越来越多的专业方向已接近甚至超越人类水平;量子保密通信开始走向大规模应用,量子计算机研发已接近实现"量子霸权";高性能计算新型体系结构不断突破、能效显著提升,且呈现出与大数据、人工智能协同发展的态势;集成电路沿着继续缩小尺寸、集成多种功能、探索后摩尔时代新型器件与技术等三条路径往前发展;区块链技术日益获得金融、税收和政府管理事务部门的重视;边缘计算成为新兴技术理念,其业界影响力正快速提升;网络与信息安全问题爆发趋于大规模化。未来,信息科技将沿着多项趋势快速发展并重塑相关产业和人类社会,同时也需要克服能耗、安全、物理极限等若干挑战。     

欧洲制定宇宙防灾研究计划

为了避免宇宙灾难给人类造成巨大损失 ,欧洲航天局新近制定了 6项宇宙防灾研究计划。据欧洲航天局发表的新闻公报 ,这 6项计划是欧洲航天局从众多计划中挑选出来的 ,它们将解答有关小行星与地球安全的最基本问题 ,将为人类制定宇宙灾难预防措施提供不可或缺的重要数据。欧洲航天局解释说 ,虽然小行星撞地球是小概率事件 ,如直径 5 0米的小行星撞击地球的概率是每 10 0至 30 0年一次 ,直径 1公里的撞击概率是数十万年一次 ,然而此类灾难一旦发生 ,其后果将不堪设想。为此 ,世界许多国家开展了小行星研究计划 ,但现有计划大多是在地面观测 ,而…     

钴离子注入硅化钴的形成和微波功率管制备的特性

用大束流密度的钴金属离子注入硅能够直接合成性能良好的薄层硅化物. 束流密度为0.25~1.25 A/m², 注入量为5 × 10¹⁷ cm^-2. 用透射电子显微镜(TEM)和电子衍射(XRD)分析了注入层结构. 结果表明随束流密度的增加, 硅化钴相生长, 薄层硅化物的方块电阻R_S明显下降. 当束流密度为0.75 A/m²时, R_S明显地下降, 说明连续的硅化物已经形成. 当束流密度为1.25 A/m²时, 该值达到最小值3.1 W. XRD分析表明, 注入层中形成了3种硅化钴Co₂Si, CoSi和CoSi₂. 经过退火后, R_S进一步地下降, RS最小可降至2.3 W, 说明硅化钴薄层质量得到了进一步的改善. 大束流密度注入和退火后, 硅化钴相进一步生长, Co₂Si相消失. TEM对注入样品横截面观察表明, 连续硅化物层厚度为90~133 nm. 最优的钴注入量和束流密度分别为5 × 10¹⁷ cm^-2和0.50 mA/cm². 最佳退火温度和退火时间分别为900℃和10 s. 高温退火(1200℃)仍然具有很低的薄层电阻, 这充分说明硅化钴具有很好的热稳定性. 用离子注入Co所形成的硅化钴制备了微波功率器件Ohm接触电极, 当工作频率为590~610 MHz, 输出功率为18~20 W时, 同常规工艺相比, 发射极接触电阻下降到0.13~0.2倍, 结果器件的噪声明显地下降, 器件质量有了明显的提高.     

用海藻细胞工程技术,发展我国的海水养殖业

海带、裙带莱和紫莱是我国海藻养殖的支柱产业。利用配子体在海带、裙带莱的遗传育种中,发现了孤雌生活史;获得了全雌性海带和裙带菜;并实现了种质资源的长期保存。培育的“单海1号”、“远杂10号”海带新品种,获得了显著的经济效益。紫菜酶法育苗和大型海藻生产单细胞活饵料属原始创新技术。使紫菜育苗传统的5-6个月,缩短到5天左右,使单胞藻饵料生产由3-4个月,缩短到3-4小时。这些成绩如紫菜育苗和动物幼体的养殖优化,在21世纪水产养殖的改良中,将起到关键的作用。     

美准备研制速度相当于5至7倍音速的轰炸机

美国军方正准备研制一种飞行速度相当于 5至 7倍音速的轰炸机 ,这种轰炸机可以在两小时内从美国本土飞抵1 5万公里以外的目标进行轰炸。声音在空气中传播的速度是每秒钟 340米。目前 ,美国军方使用的普通超音速飞机的飞行速度相当于音速的 2到3倍。据美国媒体报道 ,美国军方在其初期研制计划中将上述轰炸机称为“高超音速巡航车” ,它将是一种无人驾驶飞机 ,可以重复使用。这种飞机能够携带 5 5 0 0公斤弹药 ,从常规机场跑道上起飞。由于这种飞机的飞行速度极快 ,导弹很难将它击落。当它以最高速度进入目标国家的领空执行任务时 ,对方的防空…     

欧洲拟建超大型天文望远镜

欧洲多国科学家前些日提出计划 ,拟建造一个直径为10 0米的超大型光学望远镜用于天文学研究。负责该项目的英国剑桥大学吉尔摩教授在接受德国《明镜》杂志记者专访时介绍说 ,目前全球最大的天文光学望远镜直径为 10米。这些望远镜有的由单一镜面组成 ,但也有一些是由直径 1米左右的镜面拼装而成。对于现在计划中的这项“超大型望远镜”计划 ,他们认为使用约 1万面直径为1至 2米的小镜面拼装成总直径达到 10 0米的超大型望远镜 ,这在技术上是可能实现的。但由于面临诸多难题 ,该计划也遭到不少科学家的反对。对此 ,吉尔摩说 ,目前反对人士主…     

CMOS VLSI电路无时延平均功耗和有时延平均功耗之间的单调递增关系及其应用

从理论上阐述了无时延平均功耗和有时延平均功耗之间的单调递增关系,用计算速度快的无时延理想电路功耗作为计算速度慢的有时延实际电路功耗的评估标准,并给出了它在电路平均功耗快速估计、最大功耗快速估计和电路测试功耗快速优化三个领域中的应用.提出了一种先用无时延功耗对较长的输入向量对序列进行快速压缩、再用压缩序列快速模拟出平均功耗(或最大功耗)的新方法.与直接用未压缩序列进行模拟的传统方法相比,实验结果表明:对于平均功耗快速估计,在保证估计精度(误差小于3.5%)的前提下,将模拟速度提高了6～10倍;对于最大功耗快速估计,在保证估计精度(误差小于5%)的前提下,将模拟速度提高了6～8倍.在测试功耗快速优化领域,与测试功耗直接优化法和现有的Hamming距离优化法相比,无时延功耗优化法的优化效率最高,它可以用较少的时间(缩短为16.84%),取得较好的优化效果(测试功耗降低35.11%).     

CMOS VLSI电路无时延平均功耗和有时延平均

从理论上阐述了无时延平均功耗和有时延平均功耗之间的单调递增关系, 用计算速度快的无时延理想电路功耗作为计算速度慢的有时延实际电路功耗的评估标准, 并给出了它在电路平均功耗快速估计、最大功耗快速估计和电路测试功耗快速优化三个领域中的应用. 提出了一种先用无时延功耗对较长的输入向量对序列进行快速压缩、再用压缩序列快速模拟出平均功耗(或最大功耗)的新方法. 与直接用未压缩序列进行模拟的传统方法相比, 实验结果表明: 对于平均功耗快速估计, 在保证估计精度(误差小于3.5%)的前提下, 将模拟速度提高了6~10倍; 对于最大功耗快速估计, 在保证估计精度(误差小于5%)的前提下, 将模拟速度提高了6~8倍. 在测试功耗快速优化领域, 与测试功耗直接优化法和现有的Hamming距离优化法相比, 无时延功耗优化法的优化效率最高, 它可以用较少的时间(缩短为 16.84%), 取得较好的优化效果(测试功耗降低35.11%).     

俄拟开发可重复利用的超音速太空飞行器

俄罗斯中央空气流体动力学研究所专家普洛希赫日前介绍说 ,该所正制定方案开发可重复利用的超音速太空飞行器。据当地媒体报道 ,普洛希赫介绍说 ,该所拟开发的这一飞行器可多次进入轨道高度为 3 6万公里的地球同步轨道 ,对通信卫星进行维修 ;执行完任务后 ,飞行器可以回到较低轨道 ,或利用降落伞减速返回地面。这样 ,飞行器的服务期限将大大提高 ,通信费用也有所降低。普洛希赫说 ,目前这一新式飞行器尚停留在无人飞行阶段。由于该飞行器可以以 5倍音速的速度在太空飞行 ,该所的目标是使其实现载人飞行 ,在 2 0 2 0年左右执行载人火星探索任…     

日本9月将再发射两颗间谍卫星

日本政府日前决定 ,将于 9月 10日再发射两颗间谍卫星 ,以与 3月 2 8日发射的两颗卫星组成一个完整的情报处理系统。据日本《读卖新闻》晚刊报道 ,定于 9月发射的两颗卫星分别是光学卫星和雷达卫星。光学卫星搭载有望远镜和数码像机 ,彩色摄影可识别地面 5米大的物体 ,黑白摄影可识别地面 1米大的物体。雷达卫星可自动发射电波 ,然后把地面反射回来的信号合成黑白图像 ,识别度南北方向为 1米 ,东西方向为 3米。这两颗卫星和 3月 2 8日发射的光学卫星和雷达卫星组成一个系统。每颗卫星距地面约 5 0 0公里 ,由南向北每天绕地球运行约 15周。 4…     

碳基纳电子材料与器件

现代信息技术的基石是集成电路芯片,而构成集成电路芯片的器件中约90%是源于硅基CMOS（complementary metal-oxide-semiconductor,互补金属-氧化物-半导体）技术.经过半个世纪奇迹般的发展,硅基CMOS技术即将进入14 nm技术节点,并将在2020年之前达到其性能极限,后摩尔时代的纳电子科学与技术的研究变得日趋急迫.目前包括IBM在内的很多企业认为,微电子工业走到8 nm技术节点时可能不得不面临放弃继续使用硅作为支撑材料,之后非硅基纳电子技术的发展将可能从根本上影响到未来芯片和相关产业的发展.在为数不多的几种可能的替代材料中,碳基纳米材料——特别是碳纳米管和石墨烯,被公认为是最有希望替代硅的材料.北京大学碳电子研究团队最新研究结果表明,在14 nm技术节点碳纳米管晶体管的速度和功耗均较硅基器件有10倍以上的优势,进入亚10 nm技术节点后这种优势还将继续加大.2013年9月,美国斯坦福大学研究组在《自然》杂志以封面文章的形式报道制造出了世界上首台碳纳米管计算机.2014年7月1日《MIT技术评论》报道IBM宣布由碳纳米管构成的比现有芯片快5倍的芯片将于2020年之前成型.基于碳纳米管的集成电路技术不再是遥不可及的梦想,现代信息科技与产业的支撑材料正加速从硅到碳进行转变.相较欧美发达国家在2020年之后的非硅基纳米电子学研究领域的巨额投入,我国对非硅基技术尚无布局.为抢占下一代半导体技术战略制高点,建议尽快启动国家碳电子计划,用一个协调的方式来支持包括材料生长、器件制备、模拟和系统设计方面的研究,汇聚优势资源,系统推进碳基信息技术的成型和发展,奠定中国未来的纳电子产业基础.     

酵母染色体人工合成取得重大突破

<正>2017年3月10日,国际顶尖科学期刊《Science》以封面专刊形式发表7篇论文,报道了合成生物学领域的一项重大突破性进展:完成酵母2号、5号、6号、10号和12号这5条染色体的重头设计与全合成。其中中国团队完成4篇,包括天津大学元英进团队2篇,清华大学生命科学院戴俊彪团队1篇,华大基因杨焕明院士团队合作发表1篇。人造酵母的诞生预示着人工合成生命新纪元的到来,该领域的快速突破将为健康、能源、环境、农业等领域带来颠覆性的变化。     

5G移动通信发展趋势与若干关键技术

第5代移动通信系统(5G)是面向2020年之后的新一代移动通信系统,其技术发展尚处于探索阶段.结合国内外移动通信发展的最新趋势,本文对5G移动通信发展的基本需求、技术特点与可能发展途径进行了展望,并分无线传输和无线网络两个部分,重点论述了富有发展前景的7项5G移动通信关键技术,包括大规模天线阵列、基于滤波器组的多载波技术、全双工复用、超密集网络、自组织网络、软件定义网络及内容分发网络.本文还概括性地介绍了国内5G移动通信的相关研发活动及其近期发展目标.     

多壁碳纳米管-氧化铝复合材料的制备及其力学、电学性能研究

研究了热压制备的多壁碳纳米管-氧化铝复合材料的力学、电学性能及与显微结构的关系. 通过添加4%(质量分数)的MWNTs(多壁碳纳米管), 所得材料的断裂韧性KIC达到5.55 MPa·m^1/2, 是相同条件下所得纯氧化铝断裂韧性的1.8倍. 通过SEM观察发现, 其增韧机制主要是碳纳米管对氧化铝晶界的钉扎机制, 碳纳米管的拔出机制也有一定的作用. 添加2%(质量分数)MWNTs, 并采用不同的分散混合方式, 在相同烧结成型条件下所得复合材料的KIC为3.97 MPa·m^1/2, 和纯氧化铝相比有所提高; 而其电阻率达到8.4×10^-3 W·m, 和纯氧化铝相比, 降低了14个数量级. 研究发现, 碳纳米管在复合材料中的增韧和提高导电性能方面的差异和复合材料的显微结构有很大的关系, 而显微结构的差异又和制备工艺之间有直接的联系.     

球形卫星轨道大气就位探测初期结果

球形卫星是我国首颗集大气成分、大气密度探测和精密定轨为一体的球形小卫星,主要载荷为轨道大气探测仪,于2021年10月14日发射入轨,轨道高度为520 km,倾角为97.4°.本文简要介绍了轨道大气探测仪,并对在轨初期的测试结果进行了分析和讨论.大气密度实测值与F10.7和Kp值具有强相关性; 2021年11月3日太阳和地磁活动宁静期大气密度峰值与谷值比为3.02; 2021年11月4日较强磁暴事件期间全球大气密度实测峰值由2.8×10^-13kg/m³跃升到8.0×10^-13kg/m³,涨幅达2.857,而模式值涨幅仅为1.316倍,实测值还显示了此次事件期间大气密度强增强起始于南极及高纬地区,并向中低纬区域传播,而模式值则仅显示了暴时大气密度南北半球对称弱增强的态势.结果表明,实测数据反映了轨道大气密度在宁静期和磁暴事件期间的时空分布变化,在大量实测数据基础上可实施对热层大气模式的修正.