利用宇宙线观测数据研究1～100TeV能区质子-空气非弹性作用截面

 提出一种在高海拔地区通过宇宙线大气簇射过程的数值模拟,结合地面探测器阵列对簇射事例的响应,确定了直达质子事例的判选标准和判选效率.通过分析直达质子事例率,测量了1～100 TeV能区质子-空气非弹性作用截面,并结合Glauber理论计算出1～100 TeV能区质子-质子作用总截面.     

TeV耀变体的高能伽玛射线辐射研究

基于双幂率电子谱,考虑了源内极端相对论性电子的逆康普顿散射过程和源外极端相对论性质子与背景光子相互作用(pγ相互作用)对高能伽玛射线辐射能谱的贡献。结合Fermi-LAT最新的观测结果,假定一个合理的电子谱和质子谱,将模型应用于TeV耀变体PKS 2155-304宁静态下的多波段辐射能谱。研究结果表明,上述过程能产生PKS 2155-304宁静态下的多波段辐射能谱,且pγ相互作用产生的次级辐射对高能伽玛射线能谱有明显的贡献。     

TeV耀变体

地面切仑科夫望远镜阵列(IACTs)与空间费米大面积望远镜(Fermi-LAT)的协同观测,推动了耀变体高能辐射的研究,特别在耀变体的宽线区结构(BLR)、喷流的物质组成、粒子加速、辐射过程、以及高能宇宙射线起源等方面取得新进展.同时,耀变体产生的TeV伽马射线和极高能粒子在传播过程中会与河外背景光(EBL)、微波背景(CMB)及星际磁场(IGMF)发生作用,可以用TeV耀变体研究河外背景光及星际磁场的强度,以及它对宇宙学的影响.本文中,我们简要介绍了TeV耀变体的观测设备、统计性质和相关的研究进展等内容.     

耀变体1ES 0229+200的GeV强伽玛射线辐射

利用次级伽玛射线辐射模型解释耀变体1ES 0229+200的GeV强伽玛射线辐射.在该模型中,源内初级光子和源外次级光子都对观测到的高能伽玛射线辐射有贡献.假定一个合适的电子能谱和星际磁场(IGMF),获得了耀变体1ES 0229+200的能谱.研究结果表明:GeV强伽玛射线辐射来源于正负电子对(e±)散射宇宙微波背景(CMB)光子产生的次级伽玛射线.     

X射线耀发:γ射线暴中心引擎的晚期演化

选取Swift卫星从2005年5月—2015年4月间观测的具有显著X射线耀发的已知红移的γ射线暴,共200个X射线耀发,分析γ暴本身的各向同性能Eγ,iso和晚期每个X射线耀发0.3~10 ke V波段的各向同性能E_(X,iso),比较它们的演化。研究发现:Eγ,iso和E_(X,iso)的分布没有显著区别,并且都满足高斯分布,但是Eγ,iso比E_(X,iso)高两个数量级。对γ暴本身和X射线耀发平均流量分布的统计结果显示,γ暴本身的流量也比X射线耀发高两个数量级。说明X射线耀发可能是中心引擎在晚期的活动产生的,但是中心引擎的活动在后期不断衰减,引起总的能量在降低。     

M87的TeV辐射光变

2005年第一次在M87中观测到TeV辐射爆发,分析表明TeV爆发的光变时标非常短且相对孤立.M87的喷流的视向倾角较大(～30?),是银河系外观测到的第一个非blazar类TeV源,这暗示着新的产生TeV辐射过程.考虑到TeV源有可能是产生于黑洞吸积盘上的等离子体云团,刚诞生的时候可能围绕中心黑洞作开普勒运动,本文在完全广义相对论框架下计算了这种情况下TeV辐射的光变.模型中不仅考虑了TeV源作开普勒运动的效应,还计算了轨道上不同点发出的TeV光子在到达无穷远处观测者的过程中被来自吸积盘上的软光子吸收的光深差异.计算表明TeV源的光变主要由不同轨道上的TeV光子的光深变化主导,TeV源作开普勒运动的效应基本可以忽略.在TeV源距离黑洞比较近的时候,随着黑洞自旋的增大光深显著减小,在黑洞自旋为零时,光深变化曲线明显不对称,TeV源越靠近黑洞这些效应越显著.     

耀变体高能辐射的红移限制

耀变体甚高能（E100GeV）辐射能谱由于TeV伽玛光子与河外星系背景光光子之间的相互作用而比Fermi-LAT所观测到的伽玛射线能谱更软。基于同步自康普顿模型和河外星系背景光模型,利用高能辐射探测器在GeV和TeV能段对耀变体源3C66A的观测结果,对其红移进行限制。     

特低渗油藏氮气泡沫驱油效率实验研究其现场应用

为进一步提高特低渗JD油田原油采收率,在模拟油藏条件下,开展氮气泡沫驱油效率实验,研究注入方式、注入量、注入速度以及气液比对氮气泡沫驱油效率的影响。结果表明:水驱后转气水交替驱易形成窜流,封堵效果不佳;氮气泡沫驱驱油效率比纯氮气驱驱油效率高;氮气与起泡剂溶液段塞式注入比气液混合注入更适合该区块;采出程度增幅随着注入速度的增加呈现先增大后减小的趋势;当气液体积比为1∶1时,整体采出程度增幅最大。最佳的注入段塞量为0. 1 PV0. 33%起泡剂溶液+0. 1 PV氮气+0. 03 PV地层水+0. 1 PV0. 33%起泡剂溶液+0. 1 PV氮气+0. 03 PV地层水,段塞的最佳注入速度为0. 03 m L/min。现场试验表明氮气泡沫驱能有效提高原油采收率。     

外源NO供体硝普钠(SNP)显著缓解NaCl对小麦幼根的生长和质子分泌抑制

笔者研究了NO供体硝普钠(SNP)对NaCl胁迫下小麦(鲁麦15)幼根生长、质子分泌及离子含量的影响.结果表明:75 mmol·L-1的NaCl显著抑制小麦幼根的生长、质子分泌速率,增加Na+/K+比和MDA含量,而同时添加0.08 mmol·L-1SNP后,能显著缓解NaCl胁迫对小麦幼根生长的抑制作用,提高幼根质子分泌速率,降低Na+/K+比和MDA含量.这些结果表明NO可能通过增加根系质子分泌速率,维持低的Na+/K+ 比和膜脂过氧化水平,从而缓解NaCl引起的生长抑制.     

左右双Higgs模型中新的重顶夸克在LHeC上的产生

在左右双Higgs模型(LRTH)中,研究了单个顶夸克在大型强子-电子对撞机上通过e+b→veT和γb→W-T过程的产生.对于顶夸克主要的衰变模式T→+b→tbb,这两个过程会分别产生3b+l+ET和3b+2l+ET的末态信号.当电子能量Ee=500GeV,质子能量取Ep=7TeV时,发现产生截面在顶夸克质量小于600GeV时会达到几十fb.也对T→W+b的衰变模式进行了唯像分析.     

LHC上寻找高恒动量eμ共振态

在质心能量为14 TeV的质子质子对撞机LHC上对RPV最小超对称模型下eμ共振态进行了探讨.在引入了frequentist likelihood ratio confidence level 的统计方法后,在95%的置信度下,假设没有新物理的出现,对RPV耦合做出了比Tevatron实验更为精确的预期结果.     

图ES∪rK1的色性分析

讨论了图簇ES(m m+1,...,m+1)r的伴随多项式的因式分解式,并证明了ES(m m+1,...,m+1)r∪rK1的补图不是色唯一的.     

LHC实验中双玻色子W±Z产生截面测量

欧洲核子中心(CERN)建造的大型强子对撞机(LHC)是槡s=14TeV的质子-质子对撞.在LHC上的ATLAS实验中,通过对衰变末态中的电子和缪子的分析,研究了标准模型理论中的双玻色子W±Z产生截面的灵敏性.同时,通过Monte Carlo模拟数据样本,也研究了双玻色子信号测量中本底的影响.研究表明,在最初的0.1fb-1积分亮度下,标准模型双玻色子W±Z信号的灵敏度可以好于5σ.     

PKS 0447-439的γ-射线辐射起源

利用单区的轻强子模型,在模型中假设质子和电子稳定的注入辐射区,并用一组自洽的包含了质子同步辐射、光子-光子相互作用、正/负电子对的同步辐射、逆康普顿散射以及同步自吸收的非线性方程描述质子、电子和光子随时间的演化,重建了PKS 0447-439的多波段能谱.计算结果表明,PKS 0447-439的能谱分布可由该模型很好的重建.在本文的模型参数下,γ-射线的辐射几乎全部来自质子的同步辐射,而逆康普顿过程产生的光子几乎可以忽略.     

耀变天体3C 454.3高能光变行为的研究

为研究耀变天体3C 454.3高能光变行为,采用结构函数和离散关联函数法对该源近8年Fermi/LAT伽玛波段流量监测结果进行分析。结构函数分析表明:近8年的高能光变中存在多个特征光变时标,最小特征光变时标6 d;宁静态前后两段不同光变幅度的伽玛光变有类似变化趋势,均有最小特征光变时标6 d;整个光变存在可能周期230 d和350 d,与离散关联函数分析得到的周期223 d和351 d近似一致。根据周期分析理论,推断耀变天体3C 454.3伽玛波段光变存在周期(226±3.5)d和(250±0.5)d。与以前的研究结果对比,耀变体3C 454.3高能光变存在双周期是一个新发现。     

质子与Ti离子注入LiNbO3光波导

用１８０～３８０ｋｅＶ质子注入ＬｉＮｂＯ３造成折射率减小的埋层，以形成近表面处的平面波导；用３５０ｋｅＶ高注量Ｔｉ离子注入增加折射率，在注入区形成平面波导；用不同能量质子叠加注入，退掉由Ｔｉ内扩散制成的波导层。离子注入能在纵向与横向上改变ＬｉＮｂＯ３的折射率剖面分布，可用于制作集成光学器件。     

银河系中心超大质量黑洞Sgr A＊的光变研究进展

越来越多的观测证据表明,位于银河系中心的致密射电源SgrA*是一个质量约为400万个太阳质量的超大质量黑洞.本文介绍在射电、毫米/亚毫米、近红外、X射线波段对Sgr A*的光变观测和理论研究进展.自1974年被射电干涉测量发现伊始,Sgr A*就被检测到时标从天到年不等的射电光变,随着新的观测设备的出现和观测技术的发展,天文学家先后在所有的对银河系中心可观测波段上检测到了Sgr A*的光变,包括在毫米/亚毫米波段的时标为小时的快速光变,近红外波段上时标不到1 h的显著光变,以及空间X射线卫星记录到的幅度变化几十倍以上的巨大耀变.这些光变观测数据可以用于估算产生Sgr A*耀变辐射的区域范围(假设光变是由整个源产生的,辐射区域的尺度/与光变时标τ之间存在线性关系,/≤Cr),并对Sgr A*辐射机制研究提供了间接的限制.近年来开展的一些多波段联测显示,近红外和×射线光变是同步发生的,并且都比射电和毫米波光变先出现,这类时间延迟支持Sgr A*光变的绝热膨胀理论模型.但目前成功的多波段耀变观测非常有限,如何获得从射电厘米波到X射线的Sgr A*光变间的内在关联将是未来几年中Sgr A*光变的一个主要研究方向.     

SPPC注入器链中SS环Lattice的初步研究

SPPC项目对对撞机和高能物理发展有重大意义.作为SPPC注入器链的末端,SS环将质子能量从180GeV加速到2.1TeV,其性能与SPPC束流品质密切相关.为此初步探究了可用于SS环的Lattice结构.首先,讨论了SPPC整体设计需求对SS环填充模式的要求.在此基础上,使用了MADX程序,设计了两种Lattice结构:SSH和SSV,分别用于水平和垂直方向在快轴引出.分析得到SSH和SSV的横向闭轨偏离分别小于0.432mm和0.337mm.目前得到的Lattice结构可以作为下一步研究工作的基础.     

LHCb■=8 TeV的Drell-Yan-Z→e~+e~-数据对部分子分布函数的影响

大型强子对撞机(LHC)上的LHCb探测器利用质心能量为8 TeV的质子-质子(p-p)对撞实验测量了过程pp→Z~*+X→e~++e~-+X的总散射截面及微分散射截面.该实验数据在确定奇异夸克部分子分布函数(PDF)的精确度方面非常重要.文章利用ResBos和CT14NNLO部分子分布函数计算出此过程的总散射截面和微分散射截面,并与LHCb实验结果进行比较.进一步,用ePump更新CT14NNLO部分子分布函数.结果显示,新的奇异夸克PDF在Q=1.3 GeV,10~(-6)x0.2的范围内误差有明显缩小.实验数据对于能量尺度为Q=100 GeV的奇异夸克PDF没有明显的影响.     

论中子是元素中的量变因素

通常认为:“原子核中质子数目的变化导致元素性质的改变”。实际上,质子的数目只是元素质的一种表现。本文提出中子才是元素中的量变因素,因为:本文提出1.中子比质子有更高的能量。2.孤立的中子是不稳定的。3.轻元素的β衰变。