引力波探测领域研究态势及热点分析

对宇宙中的引力波进行探测,可以帮助人类发现天体源深处和高密度部分所发生物理过程的完整信息,并绘制全新的天体分布太空图;激光干涉仪引力波探测器的发展提升了全球范围内的引力波探测研究热度.美国、德国、英国、法国、意大利、日本、澳大利亚、印度和中国等国家纷纷设立了引力波探测计划和项目,并开展了大量的研究工作.本文基于文献...     

1998年世界科技发展动向

随着经济全球化的深入和扩大,以及市场竞争压力的进一步加强,各国依靠科技推动经济增长和社会发展的努力有增无减.从亚洲金融危机、自然灾害到市场竞争,世界上许多事态的发展都进一步证明了科技进步的重要性.在1998年的世界科技发展中,有如下几方面值得重视.     

世界纳米科技发展态势分析

自进入新世纪以来,纳米技术的发展一直受到世界各国的广泛关注.那么,在刚刚过去的2007年,纳米科技的发展呈现出哪些新的动向和进展?本文综合分析了当前世界纳米科技的发展态势,力图从全球纳米科技投入、产出、研究进展、政府政策和产业化前景等多个方面绘制一幅较为全面的图景.     

世界科技发展态势

一、研究与开发支出比较从最新统计数据来看,北美地区仍然是世界上科学技术实力最强的地区,占全世界研究与开发(R&D)支出的36.7%(见表1).欧洲居第二位,占27.8%.接下来是亚洲工业化国家和地区(日本、台湾、新加坡、韩国、印度尼西亚、马来西亚、菲律宾和泰国),占20.2%.这三个地区加起来,在全世界研究与开发总经费支出中所占比例近85%.就其他地区来看,中国已成为世界科学舞台上的重要一员,所占世界份额为4.3%.紧随其后的是拉丁美洲(3.6%)和印度(2.1%).剩余地区总共所占世界份额为5.3%,其中包括独联体国家(波罗的海三国除外)、非洲、大洋洲(澳大利亚、新西兰和太平洋岛国)、以及其他亚洲国家.这些地区占世界国内生产总值(GDP)的13.8%,占世界人口的30.5%.印度人口高速增长的警示印度是世界上第二人口大国.根据今年3月26日公布的印度2001年人口普查的初步统计结果,截止2001年3月1日零时,印度人口总数为10.27亿,占世界总人口的16.7%.根据印度全国人口政策2000年报告,印度目前每年增加人口1550万,其速度之快足以抵消印度为保护资源和环境所做的任何努力,并且将使印度到2045年超过中国,成为全球人口最多的国家.     

基于模型突变检测的管道泄漏检测定位方法

为了改进负压波法在管道微弱泄漏的检测和定位中的效果,提出了基于模型突变检测的特征提取和泄漏定位算法。首先运用广义似然比检测理论,建立压力信号变化的统计检验模型,计算广义似然比比率r和下降幅度d作为压力信号突变发生的敏感特征,并通过求得的压力变化时间点进行泄漏定位。针对缓慢泄漏时压力信号变化的特点,提出了相应的改进模型,更精确的求出缓慢泄漏压力信号的下降拐点。实验证明,参数r和d对不同变化类型的压力信号有较好的区分度,利用管道内压力和流量信号的特征值作为神经网络的特征向量可以实现管道的微弱泄漏识别,且基于改进模型的定位算法在缓慢泄漏定位中有较好的定位结果和稳定度。     

ArF准分子激光晶化非晶硅薄膜微结构研究

利用ArF准分子激光对非晶硅薄膜的表层进行晶化后,采用拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)等实验方法研究不同激光能量密度下晶化层硅薄膜微结构变化。实验结果表明:随激光能量密度的增大,薄膜结晶度增大,晶化层厚度加厚;晶粒尺寸则是先增大,直到激光能量密度增大到210 mJ/cm~2后,晶粒尺寸开始减小并且均匀性逐渐变差。最佳的激光能量密度范围为120～180 mJ/cm~2,这时薄膜表面晶化层晶粒比较均匀致密,薄膜质量较好。     

Measurement of creep of optical fiber by a low coherent white light double interferometer system

The creep properties of optical fiber used in fiber optical sensors were studied in this paper.A low coherent white light double interferometer system was designed and calibrated and the creep deformations of optical fibers under static and cyclic loadings were measured with this device.The research results showed that polymer coated optical fibers crept at the beginning when they were under static or cyclic load.As the number of the cyclic loading or the static loading times increased the creep tended to s...     

Comparison of short period InAs/GaSb superlattices on GaSb and GaAs substrates

Type Ⅱ superlattices(SLs) short period InAs(4ML)/GaSb(8ML) were grown by molecular-beam epitaxy on lattice-mismatched GaAs substrates and on GaSb substrates.A smooth GaSb epilayer was formed on GaAs substrates by inserting mulit-buffer layers including an interfacial misfit mode AlSb quantum dot layer and AlSb/GaSb superlattices smooth layer.SLs grown on GaAs substrates(GaAs-based SLs) showed well-resolved satellite peaks in XRD.GaSb-based SLs with better structural quality and smoother surface showed strong photoluminescence at 2.55μm with a full width at half maximum(FWHM) of 20 meV,narrower than 31 meV of GaAs-based SLs.Inferior optical absorption of GaAs-based SL was observed in the range of 2-3μm. Photoresponse of GaSb-based SLs showed the cut-off wavelength at 2.6μm.     

生物活性物质的电致化学发光检测

电致化学发光是通过电极上直接或间接发生的电化学反应而产生的一种化学发光,因此电致化学发光检测是在化学发光和电化学基础上发展起来的一种新的分析技术。电致化学发光检测技术不但保留了化学发光分析和电化学分析固有的优点,同时还具有其自身的优点,如所发生的化学发光反应易于控制;方法更灵敏,更具有选择性;可以获得更多的化学信息;扩大了化学发光方法可检测的范围;更易于与现代分离技术联用。生物体中很多生物活性物质具有电活性,因此用现代电化学技术研究其电化学行为具有重要的理论意义和实际应用价值。生物体中的生物活性物质通常浓度很低,并且成分复杂,因此分离检测生物体中生物活性物质非常困难。由于电致化学发光检测具有灵敏度高,选择性好的特点,无疑是检测生物体中生物活性物质的强有力工具,如果它能与HPLC、CE及FIA等现代分离技术相结合,将表现出更加强大的生命力。     

一种基于自体集层次聚类的否定选择算法

否定选择算法是用于产生人工免疫检测器的重要算法,然而传统的否定选择过程需要将随机生成的候选检测器与全部自体数据进行匹配以排除识别了自体的无效检测器,该匹配过程导致检测器的生成效率过低,极大地限制了免疫算法的应用.为此,文中提出了一种基于自体集层次聚类的否定选择算法CB-RNSA.算法首先对自体数据进行层次聚类预处理,然后用聚类中心取代自体数据点与候选检测器进行匹配,以减少距离计算代价.在生成检测器的过程中,候选检测器被限定在非自体空间的低覆盖率区域内,以降低检测器冗余.对检测器的非自体空间覆盖率进行了概率分析,给出了中止生成检测器的条件,该条件较传统的预设检测器数量的中止条件更为合理.理论分析表明CB-RNSA的时间复杂度与自体集规模无关,从而解决了经典的否定选择算法的时间复杂度随自体数量呈指数增长这一难题,极大地提高了大自体样本空间下的检测器生成效率.对比实验结果表明:在相同的实验数据集与期望覆盖率下,CB-RNSA的检测率比经典的RNSA与V-detector算法分别提高了12.3%与7.4%,误警率分别降低了8.5%与4.9%,产生检测器的时间代价分别降低了67.6%和75.7%.     

上转换单光子探测器最新进展

单光子探测器的研制是量子光学和量子信息领域的一个重要研究课题.本文提出了一种基于长波泵浦频率转换技术和多模光纤耦合接收方法的新型上转换单光子探测器,有效的解决了上转换单光子探测器所面临的高噪声和系统不稳定等问题,成功获得最高量子效率为27%,噪声仅2800Hz的实验结果.该方法不仅降低传统上转换探测的噪声,并且大大提高了系统的稳定性,为实用化上转换单光子探测器提供了可能.     

随机森林方法在致病SNPs检测中的应用

通过全基因组关联研究发现了大量复杂疾病相关变异,近来关注的焦点又集中在了如何利用单核苷酸多态性数据进行深入分析,期待发现更多复杂疾病的易感基因。随机森林是一种新型的集成分类决策器,可以在对样本分类的同时,计算预测变量的重要性值。该文将随机森林方法应用于全基因组数据,实验结果表明该方法可以作为致病SNPs检测的有效参考方法。     

生物大分子的化学发光成像研究

本文介绍了三种化学发光成像法在人血清结合珠蛋白分型电泳的快速检测方面的应用。这三种方法都是基于鲁米诺一过氧化氢发光体系。使用免疫化学发光成像法，直接化学发光成像法和增强化学发光成像法，能够提高对结合珠蛋白检测的灵敏度，获得更宽的线性范围。我们使用这三种方法完成了对结合珠蛋白的快速、高灵敏、高选择性的检测。     

Laser microbeam-induced fixation for electronmicroscopy: Visualization of transient developmental features in nematode embryos

Summary In order to study development of embryos ofCaenorhabditis elegans at an ultrastructural level, a new method of fixation has been developed. With a laser microbeam coupled to a microscope the impermeable eggshell is punctured to allow penetration of the fixative. At specific stages of embryogenesis further development can be arrested at will under visual control. As fixation occurs instantaneously, transient events (e.g. different phases of mitosis and cytokinesis) can be visualized.