当前国际岩溶洞穴学界研究热点——袁道先院士访谈录

第16届国际洞穴大会(International congress of speleology,ICS)于2013年7月21日至29日在捷克举行,大会内容涉及洞穴及岩溶研究史、洞穴生物、洞穴调查开发与环境保护、岩溶气候及古气候记录、岩溶发生学等方面。当前国际岩溶洞穴科技创新的若干亮点有岩溶洞穴微生物、洞穴古水文重建、深源溶蚀作用岩溶(Hypogene karst)、水下洞穴次生沉积物(Phreatic overgrowths on speleothems,POS)与海平面变化、洞穴气候与古气候记录、锶(Sr)的地球化学运移、洞穴保护理念的发展、非碳酸盐岩洞穴中的碳酸盐岩次生沉积物的形成和古气候记录、洞穴雾气循环、冰川地区岩溶洞穴的形成机理等内容。通过大会的参与,意识到目前中国相关研究还存在以下问题:一是中国洞穴探险队伍较少,且没有形成规模,不利于岩溶科学知识的推广;同时中国岩溶洞穴研究学者的研究范围基本上都局限在地表或已探明洞穴,几无擅长探洞者,这大大限制了洞内岩溶科学问题的发现和研究工作的开展,是中国岩溶研究领域的一大缺憾。二是在探索岩溶形态发育的物理、化学、生物学机理及研究技术方面中国与其他国家相比还有相当差距。ICS是世界各国岩溶洞穴学研究者进行交流的大舞台,提交成果、口头展板报告、开设展台、广泛参与活动是展示本国岩溶洞穴学研究成果、研究水平和实力,提升国际影响力的重要途径。但中国学者对此次大会重视程度不够,表现为提交研究成果少、口头报告展板报告少、没有开设展台等,这与中国丰富岩溶资源现状极不相称。建议国内广大岩溶洞穴研究者做好准备,积极参与2017年的第17届ICS,力争取得较大突破,为树立中国岩溶大国、强国形象而努力。     

六光束脉冲激光探测定向战斗部最佳起爆延时研究

为实现采用定向战斗部的防空火箭弹能够有效打击武装直升机,研究六光束脉冲激光探测机理及其应用于定向战斗部时的最佳起爆延时控制. 基于激光探测原理,建立了定向战斗部最佳起爆延时的数学模型,利用Matlab编制了程序并进行数值仿真. 仿真结果表明,以六光束脉冲激光探测定向战斗部为武器平台打击武装直升机,能够精确确定最佳起爆延迟时间,控制定向战斗部定向起爆,实现有效打击.      

高能炸药的X射线及γ射线探测安全性研究

为解决X射线、γ射线探测技术在高能炸药属性、状态特征测量中的应用安全性疑虑,提高检测速度,采用了常用工程应用数学指标,分别从单个高能炸药分子与光子的作用几率和高能炸药对光子能量的吸收角度,得到了采用X射线、γ射线探测高能炸药属性、状态特征时的辐照强度阈值. 研究结果表明,目前工业常用的辐射探测方法可以安全地应用于高能炸药,且在确保量级不大于104 W/m2时,可安全地进一步提高高能炸药的辐照强度.      

多通道脉冲激光探测技术研究

在介绍多通道激光探测系统工作原理的基础上,设计了一种基于数字化的激光探测系统,采用一种基于抛物线内插互相关时延估计的激光定距方法,从而进一步提高定距精度. 该系统采用6路双通道ADC并行采样,具有较好的实时性. 仿真结果表明,互相关时延估计算法能够在低信噪比（R_SN=-7 dB）下实现定距,最大距离误差为0.74 m.      

用天线阵技术无损探测大桥钢筋网的三维分布

常规的探地雷达发射的电磁波和接收的电磁波均为同一频率,因此影响了探测的精度、效率.天线阵探地雷达将不同频率的天线组合到一起工作,实现了一次扫描得到4张雷达图,使深部、浅部探测一次同时完成,提高了探测精度和工作效率,节约了探测成本.另外,由于不同频率的天线对不同深度的被探测体有足够的分辨率,不同位置的天线对同一被探测体进行全区域、多角度的探测,所以天线阵探地雷达能够分辨上下重叠或位置很近的被探测体,使得对一个区域的钢筋网进行三维探测成为可能.     

Detecting the micro-defects in the GaAs materials by time resolved emissions

The GaAs material is a major semiconductor material, and it has high electron transfer rate and direct transition energy band structure. The devices and inte-grated circuits fabricated on the GaAs substrates have a lot of advantages such as high speed information processing. Small perturbations in the manufacturing of GaAs materi-als can lead to defects. The defects in the GaAs materials can degrade the performance of materials. A new method is presented in this paper for detecting the micro-defects in GaAs materials by using time resolved emissions. In this method, the micro-defects in GaAs materials are detected by making use of the photon emission features of micro- defects. The strength of the emitted photons from the micro-defects is increased by applying the electric current or the periodic pulse signals to GaAs materials. The single-photon detector is used to detect the photon emissions of the micro-defects. The time resolved photon emissions and single-photon detection are used to record and compare the amounts of the emitted photons that come from the given regions of the normal GaAs materials and the defective GaAs materials. A lot of experimental results show that the micro-defects in the GaAs materials can be detected by using the method proposed in this paper.     

“新视野”号多普勒频率数据评估

NASA于2006年发射的"新视野"号探测器于2015年7月14日飞掠冥王星,借此机会,中国科学院国家天文台行星无线电科学研究团组选取我国上海佘山观测站和黑龙江佳木斯深空探测基地的两台60m级射电望远镜,开始了对"新视野"号下行信号的接收及后续分析处理研究工作.利用东南大学研制的无线电科学接收机在黑龙江佳木斯完成了测量工作,利用接收到的探测器多普勒信号对其精度进行了分析比较,并尝试了不同的处理方法.最后本文对我国设备的深空多普勒测量数据的分辨能力进行了评估.     

分布式网络中基于主动探针的测量策略算法

提出一种基于探测节点集合的探测策略算法(AMPD),并应用到测量策略中.该算法在探测节点部署阶段,充分考虑探针对重要节点和重要链路的覆盖作用.首先通过重要节点排序算法选出部分节点部署探针,然后从探针的直连链路、探针之间路径、待测量路径构成的链路矩阵中化简出基向量,用基向量的测量结果表示待测路径的性能,有效地减少了待测路径的数目,为网络路径故障的判定提供了更好的基础.NS3仿真实验验证了该算法的实用性和有效性.     

海洋浅对流云滴谱演变的观测分析

为了更好地分析云滴谱演变特征,结合垂直速度和液态水含量,采用总体平均统计和个体分析相结合的方法,对在加勒比海域开展的海洋浅对流云降雨观测试验(RICO)中3个架次(rf06、rf10和rf13)的滴谱资料进行了分析。结果表明:在云底以上500m左右的范围内,主要以云滴的凝结增长过程为主;在1km以上高度附近,雨滴粒子开始出现,成为云滴粒子向雨滴粒子转化的敏感区域;在对流云的上部,雨滴粒子随高度逐渐增多,直径较小的云滴粒子的数密度变化差异较大;云粒子谱型与环境动力场有明显的相关关系,处于蒸发过程时,直径小于40μm的云滴粒子会迅速减少,处于凝结过程时,直径在10μm附近和30μm附近的粒子会有双峰谱型出现,对应着云凝结核的活化和小云滴粒子的凝结增长。     

高精度在线熔接光功率数据采集系统

设计了一种在线光功率探测对准及光纤熔接损耗测量的数据采集系统,利用虚拟仪器软件LabVIEW开发平台,实现了光纤对准、熔接及测量一体化和可视化.该系统实现了实时显示光纤对准时光功率变化情况、测量光纤熔接损耗值、评估光纤熔接等级、生成熔接数据报表等功能.实现结果表明:该系统实现了对多模光纤熔接损耗0.091d B的测量精度,能够稳定地采集光功率信号及显示相关对准和熔接信息,并且进行准确的光纤熔接损耗评价,具有较大的应用前景.