磁纳米粒子磁矩分布信息的新型测量方法

针对常规磁矩测量技术或仪器中存在的测量设备昂贵和耗时等缺点,提出了一种新型的磁纳米粒子磁矩分布信息测量方法.依据郎之万顺磁理论研究一次谐波、三次谐波幅值信息与磁矩分布信息之间的耦合关系,构建测量模型并建立矩阵方程组,然后采用奇异值分解法求解矩阵方程反演得到磁纳米粒子的磁矩分布信息.仿真分析了磁矩分布测量方法,并通过搭建的磁矩分布测量实验系统,测量了磁纳米粒子样品的磁矩分布信息.仿真和实验结果表明:该方法能够快速准确获取磁纳米粒子的磁矩分布信息.     

水热法制备Fe_3O_4磁性纳米粒子

通过改进实验工艺,调节前驱体配比,采用水热法制备Fe3O4磁性纳米粒子,有效克服了Fe3O4粒子制备过程中普遍存在的氧化问题;并利用XRD、SEM以及TEM测试分析磁粒子的组成和结构,证实所制得的磁粒子为纯相Fe3O4纳米粒子;利用激光粒度分析仪表征分析,得出本实验产物大部分为纳米级粒子,粒径较窄;由交流梯度磁强计测得产物的磁化曲线,可确定产物有较理想的超顺磁性 .     

超微磁性Fe3O4粒子的制备

本文选用２ＮＨ３．Ｈ２Ｏ作沉淀剂，用共沉淀的方法制备出了超微磁性粒子（５－１００ｎｍ），优化了最佳的制备流程，着重研究了熟化对Ｆｅ３Ｏ４粒子的磁性能的影响，并对此影响提供了理论的分析和研究。     

粒子群优化算法在Pt-Pd合金纳米粒子稳定结构优化中的应用

以Pt、Pd为代表的铂族金属在催化剂领域有着广泛的应用,其催化活性较其他金属具有无法比拟的优势,且PtPd合金纳米粒子相对于Pt及Pd单晶纳米粒子均具有更好的催化活性和选择性,研究它的稳定结构对进一步了解催化性能具有重要意义.基于改进粒子群算法和紧束缚二阶近似(TB-SMA)势能函数对不同尺寸、原子数目为1∶1比例的截角八面体Pt-Pd合金纳米粒子的结构稳定性进行了研究,结果表明:改进后的粒子群算法较之前性能得到了提升,能搜索到团簇的更低能量结构,即团簇粒子的更稳定结构;经过改进后,算法更好地克服了早熟收敛的缺点,并且算法的稳定性得到了进一步的改善.     

CdS纳米粒子的制备与应用

CdS纳米粒子作为一种重要的半导体纳米材料,因其在光、电、磁、催化等方面具有巨大的应用潜能.本文就CdS纳米粒子的制备与应用进行了简要回顾.     

粒子物理学发展的历史考察

 粒子物理是现代物理学的重要分支,也是人类文明的标志性成就之一。1955—1995年,约1/3的诺贝尔物理学奖授予了粒子物理相关理论或实验研究。为分析其发展历程,按照时间顺序,将粒子物理的发展分为初步探索期、理论成熟期、实验验证期和继续完善期4个阶段。其中,初步探索期（1930—1951年）是粒子物理的起步与独立阶段;理论成熟期（1952—1967年）是粒子物理的理论体系构建阶段;实验验证期（1968—1985年）是粒子物理理论体系得到实验验证阶段;继续完善期（1986年至今）是粒子物理的接续发展阶段。现在人类比以往任何时期都更加接近于超越标准模型的新物理。     

利用稀土镝对Fe_3O_4纳米磁粒子改性的研究

采用湿化学法制备了稀土镝铁氧体纳米磁粒子,并用月桂酸进行了表面修饰。利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)等仪器对产物进行表征,研究Dy3+的掺杂对Fe3O4纳米磁粒子磁性能的影响;同时对镝铁氧体磁粒子形貌、粒径分布、晶型结构进行了分析。结果表明,用适量的稀土Dy3+对Fe3O4纳米磁粒子进行掺杂,可以显著地提高其磁性能,且晶型结构不变;制备的镝铁氧体磁粒子的平均粒径约13.2nm,表面修饰后的磁粒子室温下的饱和磁化强度为189.4mT,具有超顺磁性。     

Ni铁磁粒子熵和热容量的影响因素分析

应用统计物理和固体理论,推导了外磁场中镍铁磁粒子的熵、热容量等热力学函数,并利用Mathematica软件进行了数值计算．结果表明：镍铁磁粒子的磁矩与外磁场相互作用引起的熵随温度升高而减小,随外磁场增大而增大;其热容量随温度的升高而增大,随外磁场强度的增大而减小;晶格振动和表面自由能引起的熵和热容量均随温度的升高而增大;温度较低时变化趋势更为显著．     

雨季广州大气中的硝酸盐粒子

对雨季广州大气中的硝酸盐粒子进行了两年的观察 .粒子被分为两部分 :粗大粒子 (r >1.0 μm )和微小粒子 (r≤ 1.0 μm ) .用离子色谱对粒子总量进行了总体分析 ,用复合薄膜法和X_射线分析法对单个粒子进行了分析 .总体分析结果表明 ,粗大粒子中的NO- 3、Ca2 +和Na+含量比微小粒子中的高 .对单个粒子的分析发现 ,硝酸盐粒子不仅存在于粗大粒子中 ,而且也存在于微小粒子中 ,证明硝酸能凝结在海盐上形成粗大硝酸盐粒子 ,粗大硝酸盐粒子有可能起着最终消除广州大气中硝酸的作用 .     

电除尘器中粉尘粒子的凝并

应用电流体力学和外力场输运理论,分析了电收尘器中带电粉尘粒子的凝并现象。在一定的简化条件下建立了粒子凝并速率计算式,并通过实验进一步探讨了带电粉尘粒子凝并的机理。研究结果表明,电场中带电粉尘粒子的凝并受粒子表面电荷分布和电荷量、粒径、粒子所带电荷的极性以及中性电荷粒子的影响。无论单极或双极电晕,带电的粉尘粒子都发生凝并,但带正、负电荷粒子的凝并受限于某一作用范围。     

低频(2,1)模磁扰动下CFETR高能α粒子的损失研究

针对中国聚变工程试验堆(Chinese fusion engineering test reactor,CFETR)的正常磁剪切平衡位形,采用测试粒子模拟方法,研究了存在磁流体动力学(Magnetohydrodynamics,MHD)低频(2,1)模磁扰动条件下CFETR聚变产物高能α粒子的损失规律。模拟结果表明:在无磁扰动时,α粒子的损失率很低,但在有磁扰动时,α粒子与(2,1)模发生了强烈的相互作用,α粒子的损失率随着(2,1)模磁扰动幅值的增大而显著增大,损失的α粒子的初始位置主要集中在(2,1)模中心位置附近,初始位置分布在靠近磁轴芯部区域的α粒子没有损失,所有损失的α粒子几乎都是从等离子体赤道面以下飞出。     

光力场中粒子运动轨迹的计算

在采用米氏散射理论严格计算微纳粒子所受光力的基础上,研究了基于欧拉-理查森算法计算粒子运动轨迹的问题.相比欧拉算法和欧拉-克罗默算法,欧拉-理查森算法精度更高且收敛速度更快,是非常适合描绘粒子运动轨迹的方法.纳米粒子在周期性保守光力场中的运动轨迹与物理分析完全吻合,验证了该方法的有效性和稳定性.给出的计算方法,可用于更高效地研究光学微操控中胶体粒子和生物大分子的囚禁、输运、分类,以及宏观粒子的冷却等.     

基于粒子群优化的粒子滤波算法应用研究

粒子群优化算法是一种基于群体智能理论的全局寻优算法。文中首先对粒子群优化算法的原理和实现过程进行了研究,然后比较了粒子群优化算法与粒子滤波算法的异同,并将粒子群优化算法引入到粒子滤波算法中,解决了粒子贫乏的问题,提高了每个粒子的作用效果,同时给出了PSO-PF算法的基本步骤。最后将PSO-PF算法应用于自航耙吸挖泥船的泥舱溢流损失估计中,采用实测工程数据进行了仿真,仿真结果表明该PSO-PF算法基本达到了预期的效果,为自航耙吸挖泥船操作人员的施工提供了决策支持。     

应用粒子群优化的高斯粒子滤波

针对高斯粒子滤波(GPF)在多峰高斯假设条件下不能满足贝叶斯估计精度的问题,提出一种基于粒子群优化的高斯粒子滤波算法(PSO-GPF).该算法用粒子群优化算法更新高斯建议分布的参数,解决粒子退化和多峰高斯下的粒子精度问题.同时,带压缩因子的粒子群优化算法能有效平衡粒子的全局探测与局部开采.实验结果表明,新算法的滤波精度比高斯粒子滤波精度平均可提高93.9%,具有更高的稳定性.     

非线性系统状态突变下的非退化粒子滤波方法研究

针对粒子滤波算法中的粒子退化及重采样所引起的粒子多样性减弱问题,将粒子群优化思想融合到粒子滤波的采样阶段,提出了一种改进的基于粒子群优化的粒子滤波算法.本项工作的特色主要表现在如下相互联系的两个方面:第一,在采样前,首先取上一时刻重采样前权重最大的粒子状态作为最优值,然后根据改进算法的粒子移动策略,将上一时刻重采样后的粒子移向最优值周围的高似然区域,从而能够增加粒子的多样性和有效性,有效避免了粒子的退化;第二,构造了改进算法的建议分布,并从理论的角度证明了该建议分布的可计算性.实验结果表明,从精度和时间这两个方面的综合考虑,改进算法要优于UPF等算法,对非线性系统突变具有更强的适应性.     

高速运动粒子的脉冲全息诊断技术

对爆炸冲击波作用下微喷射粒子的全息诊断方法进行了简要的理论分析,介绍了基于粒子场全息测试原理而研制的高速运动粒子空间分布参数脉冲全息诊断系统的组成和作用,并给出了该诊断系统对爆轰粒子场实际测量的结果。结果表明,该系统可以实现对高速运动粒子的三维诊断,满足实际工作的要求。另外,对这一测试系统和技术的应用发展方向中的问题进行了简要讨论。     

高斯衍生粒子滤波器

针对基于高斯滤波的重要性采样方法运算量的明显增加主要集中在使用高斯滤波生成更好的重要性密度函数的问题,提出了一种新的高斯衍生粒子滤波算法(GDPF).该算法将一种类似光子衍射的粒子衍生重要性采样方法与现有的高斯辅助粒子滤波算法(GAPF)相结合,通过粒子的扩张与收缩,在保证不减少参与状态估计的粒子数的条件下减少更新粒子数,根据粒子权值大小自适应地调整衍生粒子数,能很好地缓解精度与运算量之间的矛盾,抑制粒子退化等问题.对衍生粒子进行理论分析,证明了其与高斯采样粒子的等效性.仿真结果表明,当选取了相同的参与状态估计的粒子数时,所提算法保持了与原算法相当的估计精度,同时运算量大大降低.     

炔基修饰Fe3O4磁纳米粒子的合成及其“click”环加成反应

Fe3O4磁纳米粒子的炔基修饰包括：纳米磁性Fe3O4粒子的制备,硅胶包覆Fe3O4磁粒子,氨基修饰硅胶包覆的磁粒子,炔基修饰氨基修饰后的磁粒子.并采用苄基叠氮与所制备的炔基修饰磁Fe3O4纳米粒子进行click环加成反应.通过SEM、BET、XRD和VSM分别对Fe3O4和硅胶包覆Fe3O4的表面形貌、比表面积、晶型结构和磁性能进行表征;利用UV-Vis对磁性Fe3O4粒子表面的炔基进行半定量分析;采用FTIR对产物表面基团做定性分析.结果表明,Fe3O4磁纳米粒子平均粒径为180±20 nm,粒子呈球     

Fe3O4纳米磁粒子对稀土La^3＋的吸附

为降低稀土对环境的污染,研究了纳米磁粒子对La^3＋的吸附行为。用共沉淀法制备了粒径15nm的Fe3O4磁粒子,考察了该磁粒子对La^3＋的吸附,结果表明：在La^3＋初始浓度100mg／L、pH：6、温度50℃、吸附时间为25min的条件下,磁粒子对La^3＋的平衡吸附量为49．3mg／g。该吸附过程符合假二级动力学模型、Freundlich等温线。     

朱洪元与粒子物理

朱洪元是中国粒子物理研究领域的先驱者之一,对中国粒子物理学科的发展有开拓之功。其主要学术贡献包括对同步辐射和奇异粒子做出过开创性研究,提出层子模型理论,并在中国高能物理实验基地建设和加速器建造过程中发挥了重要作用。考察朱洪元的学术经历,对于审视中国粒子物理研究的发展历程具有重要意义。