界面脱胶衬砌对出平面波的远场动应力响应

采用Green和复变函数法对含有界面半圆形脱胶圆衬砌全空间在承受出平面动力时远场响应进行求解。沿界面将整个空间分成含有半圆形凹陷的上半空间和含有半圆形凸起的圆柱形弹性衬砌的下半空间两部分,分别给出在各自水平界面任意一点加载一出平面且与时间谐和的线源波动时上下半空间位移场,即Green函数。利用脱胶边界应力自由的边界条件形成脱结构,求出出平面波任意角度入射时整个空间应力场和位移场,同时给出了散射波远场位移模式和散射截面的解答。实例分析了不同材料组合而成的界面脱胶圆衬砌的SH波散射远场特性。     

平面电磁波在径向不均匀等离子体球上的散射研究

作者用两点边值问题的方法,数值求解了平面波在径向任意连续分层不均匀等离子体球上的散射问题,平面波用位函数表示,而位函数被分解成球面波,将球面波在分层介质上的散射简化成一个两点边值问题,根据给出的边界条件和统治方程,得到了散射系数.     

消除近地表地震散射噪音的方法

假设近地表垂直点力产生的地震波场由入射波场和散射波场组成。散射波场由深层散射和浅层散射两个部分组成 ,若只考虑消除近地表区域的面波散射对地震资料的影响 ,则通过地震散射模型来估算近地表散射波分布。由波动理论建立近地表传播和散射模型 ,并在平行地表的一个网格面的各个节点上设置波阻抗差函数来近似地表的非均匀性。散射波场是入射波场与波阻抗差函数的函数。在这样的模式下 ,由炮集记录提取入射波场 ,进而通过最小二乘法 ,求解波阻抗差函数 ,最终得到散射波场的估计。从炮集记录中减去散射波场 ,实现地震散射噪音的衰减     

离散复镜像法求取层状介质的格林函数

对分层地层进行井间电磁成像时,需要求取分层介质中的格林函数.利用频率域中电磁场的边界条件,求出频率域分层介质的格林函数,再利用傅里叶逆变换,将格林函数变换到空间域,得到以Sommerfeld积分形式表达的解.为了避免积分中的奇异性,利用离散复镜像法将积分核用复镜像的指数求和式表示,引入广义函数束方法,可以在不提取积分核中表面波项的条件下,采用数值方法提取准静态项,给出复镜像点的数目、位置和强度,使得该方法在多层介质情况下对格林函数的计算更为有效.对一个7层介质中的垂直磁偶极子的矢量势和标量势进行了计算,离散复镜像法与Sommerfeld精确积分的结果吻合较好,说明离散复镜像法是比较准确的.     

加载对色散吸收介质光腔量子性质的影响

利用系统经典格林函数和正则量子理论,对色散吸收介质中电磁场量子化;借此着重研究加载对色散吸收 介质光腔系统量子性质的影响.结果表明:介质加载使光腔系统谐振频率低向漂移,同时改变该系统真空场起伏功 率谱的空间分布.     

透过散射介质的光阑识别及其分辨率研究

光束经过光阑后产生衍射图样,通过分析衍射图样可得到光阑的形状和尺寸等信息.当光束的传输路径中存在散射介质,散射介质的随机散射效应将导致光场变为随机的散斑场,无法直接从中获取光阑的信息.本文基于强度相关理论,实现了通过散斑场对光阑进行检测.实验结果表明,该方法可以有效地获得光阑轮廓信息.散斑重构的光强分布图的像素间距与实际物体的物理间距之间存在线性关系,能够利用重构图像对目标光阑进行定量测量,本实验散斑重构图像的最高分辨率为396.8μm/lp.     

非均匀海底和粗糙界面引起的平面内海底散射

结合Ivakin等的射线管积分法和Hines的复射线/最速下降法, 提出了一个计算随机非均匀海底和海底粗糙界面引起的平面内海底散射模型. 对于一任意给定的入射角, 利用该模型可以很容易地计算出不同散射角时的海底散射强度(这一点对基于简正波理论的浅海混响模型非常重要), 利用已发表的海底散射实验数据对模型进行了检验, 并且讨论了散射强度的频率、角度关系以及海底介质非均匀的物理参数对散射强度的影响.     

基于RBF网络与OMP重构算法的空间自旋目标成像

针对空间自旋目标的回波特性,提出了一种基于径向基函数(RBF)网络与正交匹配追踪(OMP)算法的自旋目标成像方法,并分析了该方法的成像质量.当空间目标自旋运动时,其等效视角的变化容易产生散射点的周期性遮挡和散射强度显著起伏,而已有的基于散射点投影路径逐点匹配方法未考虑这些效应而导致成像效果的下降.为此采用RBF网络建立了发生散射点遮挡与起伏效应后目标空间到回波序列的非线性投影过程,并利用OMP算法对一维距离像序列进行反投影匹配,实现了结构较复杂的空间自旋目标的成像(目标空间的全局优化解).最后结合电磁仿真软件产生的空间目标回波数据进行了仿真,仿真结果验证了该方法的有效性.     

磁偶极子在平面分层介质上空间场的新解析解

研究了水平磁偶极子在平面分层介质上空间的电磁场.用广义阻抗边界条件模拟平面分层介质与电磁场的相互作用,通过求解赫兹矢量势的亥姆霍兹方程,得到了反射场的精确表达式.应用特殊函数的相关性质和判据,将场表达式中的积分进一步化简为级数形式.     

轴向环形界面裂纹的弹性波散射

自从１９７９年Ｎｅｅｒｈｏｆ首次研究了加层半空间中有限宽平面界面裂纹对Ｌｏｖｅ波的散射问题以来，界面裂纹的弹性波散射问题为众人所日益关注．近年来在这方面已有了一系列的研究工作．然而，其中大多数处理的是分层介质中的平面界面裂纹问题．本文考虑了轴向环形界面裂纹与弹性波的相互作用问题．利用Ｆｏｕｒｉｅｒ积分变换，将问题演化为一组对偶积分方程，并借助于雅可比多项式，给出了问题的级数解，最后得出了散射场在裂纹尖端附近的应力强度因子及远场位移模式的表达式，并对散射场的近场及远场特性进行了分析     

禁带区域内负的群速度

研究超声波经过两个烧结样品的行为.两个烧结样品为有序的面心立方结构,它们的结构几乎相同.研究表明:在两个有序的准均匀的介质中分别有一个禁带区域.就禁带区域而言,在两个样品中产生禁带的区域非常接近.同时在禁带出现的区域群速度为负值.我们的结果表明群速度的负值的确存在于有序介质中的禁带区域内.     

不同平均强度热盐环流的年代际波动特征

基于美国国家大气研究中心的CCSM3(community climate system model version 3)模式,对淡水扰动试验下不同平均强度热盐环流(thermohline circulation,THC)的年代际波动特征及北大西洋气候响应特征进行研究。结果表明,百年以上尺度的THC变化对其年代际尺度波动产生显著影响,高平均强度下THC的年代际波动周期更长、更显著。对不同平均强度下北大西洋海、气要素与THC在年代际尺度上的相关分布进行分析,发现在高平均强度下,THC与海表温度(sea surface temperature,SST)的相关呈现为经向三核型分布,与海平面气压(sea lever pressure,SLP)的相关呈现为类NAO(North Atlantic oscillation)分布,而在低平均强度下,则不存在这2种模态分布;同时,在不同平均强度下,THC与各要素间的相关程度也不同,高平均强度下相关程度更高。     

STRONGLY COLORED NOISE IN THE DYE LASER FAR ABOVE THRESHOLD

The intensity fluctuations of a single mode dye laser is investigated when the laser is operated far above threshold. The analytic result of the laser intensity correlation function is obtained when both the additive white and strongly multiplicative colored noise are included in the laser model. The analyses show clearly the dependence of the intensity fluctuations on the strength and time scale of the pump noise.     

Stochastic gene expression out-of-steady-state in the cyanobacterial circadian clock

Recent advances in measuring gene expression at the single-cell level have highlighted the stochastic nature of messenger RNA and protein synthesis. Stochastic gene expression creates a source of variability in the abundance of cellular components, even among isogenic cells exposed to an identical environment. Recent integrated experimental and modelling studies have shed light on the molecular sources of this variability. However, many of these studies focus on systems that have reached a steady state and therefore do not address a large class of dynamic phenomena including oscillatory gene expression. Here we develop a general protocol for analysing and predicting stochastic gene expression in systems that never reach steady states. We use this framework to analyse experimentally stochastic expression of genes driven by the Synechococcus elongatus circadian clock. We find that, although the average expression at two points in the circadian cycle separated by 12 hours is identical, the variability at these two time points can be different. We show that this is a general feature of out-of-steady-state systems. We demonstrate how intrinsic noise sources, owing to random births and deaths of mRNAs and proteins, or extrinsic noise sources, which introduce fluctuations in rate constants, affect the cell-to-cell variability. To distinguish experimentally between these sources, we measured how the correlation between expression fluctuations of two identical genes is modulated during the circadian cycle. This quantitative framework is generally applicable to any out-of-steady-state system and will be necessary for understanding the fidelity of dynamic cellular systems.     

Observation of squeezed light from one atom excited with two photons

Single quantum emitters such as atoms are well known as non-classical light sources with reduced noise in the intensity, capable of producing photons one by one at given times. However, the light field emitted by a single atom can exhibit much richer dynamics. A prominent example is the predicted ability of a single atom to produce quadrature-squeezed light, which has fluctuations of amplitude or phase that are below the shot-noise level. However, such squeezing is much more difficult to observe than the emission of single photons. Squeezed beams have been generated using macroscopic and mesoscopic media down to a few tens of atoms, but despite experimental efforts, single-atom squeezing has so far escaped observation. Here we generate squeezed light with a single atom in a high-finesse optical resonator. The strong coupling of the atom to the cavity field induces a genuine quantum mechanical nonlinearity, which is several orders of magnitude larger than in typical macroscopic media. This produces observable quadrature squeezing, with an excitation beam containing on average only two photons per system lifetime. In sharp contrast to the emission of single photons, the squeezed light stems from the quantum coherence of photon pairs emitted from the system. The ability of a single atom to induce strong coherent interactions between propagating photons opens up new perspectives for photonic quantum logic with single emitters.     

EPR studies of Mn2+ in the Loess Plateau of central China: Implication for variation of the East Asia summer monsoon

Mn²⁺ EPR intensity recorded in the Chinese loess-paleosol sequence shows close correlation with magnetic susceptibility and Sr content as well as the oscillation of paleoclimate. Thus Mn²⁺ EPR signal can serve as an indicator sensitive to the East Asia summer monsoon intensity fluctuations.     

不同转速下离心泵压力脉动的试验研究

离心泵的压力脉动对泵的安全稳定运行有重要影响。为了揭示离心泵运行于不同转速下的压力脉动特性,以一台单叶片离心泵为试验研究对象,测量了泵在不同转速下的外特性曲线,并采用高频压力传感器测量了泵在不同转速时的压力脉动,获得了压力脉动的时域图、频域图,以及不同流量工况下的压力脉动强度分布曲线。外特性试验结果表明:不同转速下泵H-Q曲线基本平行,符合相似换算。试验结果表明:蜗壳内压力脉动从隔舌沿着泵转子旋转方向逐渐减弱,在额定流量工况附近压力脉动强度最小。频域分析表明:压力脉动主频为叶轮转频fn,但由于单叶片离心泵内存在较强的流动分离,在5 fn范围内也存在明显的宽频压力脉动信号。随着转速的降低,蜗壳内压力脉动强度明显降低,但并不完全符合相似换算;转速越高蜗壳-叶轮的势流干涉作用越强,压力脉动周期性越明显;在低转速小流量时尾迹干涉表现明显,压力脉动变得更复杂,周期性减弱。     

热辐射在介质表面反射及折射的微观机理

通过建立热辐射在介质表面散射的微观物理模型,数值模拟了任意入射角下热辐射散射的电场强度分布图形,得到了在任一入射角下的反射角及折射角.模拟结果与经典公式推导的结果吻合得很好,表明所建立的模型揭示了热辐射在介质表面反射及折射的微观机理.     

关联噪声对单模激光统计性质的影响

利用线性近似方法推导了具有ｅ指数关联噪声的单模激光增益模型的光强关联函数和关联时间，分析讨论了光强关联函数随时间的演化特征及各种参数对光强关联时间的影响．研究表明：ａ．噪声间的负关联使得光强关联函数随时间演化具有两种形式，即单调衰减和出现负极值；ｂ．噪声间的负关联使激光的驰豫过程变快，而正关联则慢化了激光的驰豫过程；ｃ．光强关联时间随泵噪声强度变化的一个明显特征是存在一个峰（谷）值．     

基于小波分析的中国A,B股市场相关性研究

考虑市场波动的时变性,采用小波分析的方法研究中国沪、深两市A,B股市场的相关性,利用小波函数的多尺度变化与不同持有期相对应,将中国沪、深两市A,B股市场之间的相关系数进行了多尺度分解.结果表明:B股股价的波动性明显大于A股股价,随着时间尺度的增加,小波方差和股价波动性逐渐减小;构成中国A股市场的沪市与深市、B股市场的沪市与深市的相关一致性要比A,B股市场间的相关一致性高;利用小波分析方法可以对不同市场的相关时变性进行研究,并可从相关的角度研究两个市场的分割性.