组合体脉冲真空电弧源的初步研究

为得到高密度的等离子体,设计研制了组合体脉冲真空电弧源,它由4套脉冲真空电弧源组合而成.测量了脉冲真空电弧源弧压与弧流的关系;利用静电探针测量了组合体脉冲真空电弧源和单套脉冲真空电弧源产生的等离子体,得到了探针饱和电流(与等离子体密度成正比)与弧压的关系,以及等离子体密度的轴向分布情况;采用飞行时间方法估测了等离子体的飞行速度.组合脉冲真空电弧源最大等离子体密度达到8×1012 cm-3.     

大亚湾与江门中微子实验

中微子物理是粒子物理中最活跃的分支之一,存在众多未解之谜,可能成为超出标准模型的新物理的突破口.本文总结了中微子物理的现状和主要的科学问题,着重介绍了我国正在进行的大亚湾中微子实验和建造中的江门中微子实验.通过研究反应堆中微子,2012年大亚湾实验发现新的中微子振荡,测得了中微子混合角13.本文介绍了大亚湾实验的物理背景和项目背景,简述了实验方法和设计思想,并描述了探测器设计和建造.许多新的想法和技术创新在探测器设计与建造中采用,使探测器相关的相对误差仅为0.2%.在未来几十年内,大亚湾将保持对这一基本参数的最高测量精度.江门中微子实验2008年提出建议,2013年正式启动.通过在53 km处探测反应堆中微子振荡,它将能确定中微子质量顺序,并精确测量3个中微子混合参数.采用一个设计能量精度为3%的2×104 t液体闪烁体探测器,江门实验在研究超新星中微子、太阳中微子、地球中微子、大气中微子、以及奇异现象寻找方面也极具吸引力.它将对多个物理目标进行国际领先水平的研究.文中我们介绍了实验设计和研发的进展.除了大亚湾和江门实验,我们也参与了无中微子双贝塔衰变实验EXO,设计了一个新式的加速器中微子束流线,进一步扩展了中微子研究.     

一类不确定随机脉冲切换系统的保成本H_∞控制

研究了具有外在扰动的脉冲Markov切换线性不确定随机切换系统的保成本H∞控制问题,给出了系统具有保成本H∞性能的充分条件;进一步地,运用线性矩阵不等式(LMI)给出相应的状态反馈增益矩阵和脉冲控制增益矩阵.     

模式生成系统同宿环全局分岔问题研究

对一维Gray-Scott模型中脉冲自我复制的精细全局动力学结构进行了数值探索,分析了奇异同宿稳定解及其分岔问题。结果发现,与系统相应的常微分方程的解在余维2分岔时具有组织特征,并由其产生与偏微分方程孤波解对应的2环或n环同宿轨。对全局分岔图的分析发现,自我复制系统动力学特性与参数空间中折叠分岔的层次结构密切相关。数值结果表明,Bogdanov-Takens分岔点及对应于某一同宿轨的角状形参数域对系统的周期轨、同宿轨、全局分岔以及复杂混沌动力学具有决定性作用。数值仿真过程揭示反应扩散系统中存在调制的2脉冲及多脉冲解,并伴随有脉冲自我复制及分裂过程。     

超混沌系统脉冲同步及其应用

研究了采用脉冲同步理论解决混沌系统的同步问题,并利用脉冲同步方法构造超混沌脉冲同步系统.根据同步渐进稳定性条件作为前提对系统进行数值仿真.采用同步误差的线性反馈作为脉冲信号,结合谱半径的稳定性定理采用合适的脉冲周期对系统进行了同步仿真实验.实现了超混沌系统的同步.并以正弦信号为例进行了信号传输的实验,进一步在加入白噪声的情况下考察了其同步效果.仿真效果表明,该方法具有较好的鲁棒性和抗噪能力,是对传统同步方法的改进和优化,具有一定的实际应用价值.     

脉冲水解酸化-A/O生物反应器处理石化废水的中试研究及微生物群落结构解析

 采用自行设计的脉冲布水器,建造脉冲水解酸化-A/O（厌氧好氧工艺法）中试装置处理实际石化废水。水解酸化池和A/O的容积分别2.6 m³和3.9 m³;脉冲布水器的频次为10次/h;A/O池污泥龄25 d,污泥回流比100%,温度15~32℃。反应器稳定运行近7个月的结果表明：尽管进水化学需氧量（COD）和氨氮波动较大,但出水COD和氨氮的去除率保持稳定。在进水COD质量浓度为（458±107）mg·L^-1,系统COD去除率为80%,其中脉冲水解酸化池（PHA）的COD去除率为29%。进水氨氮质量浓度为（35.9±11.3）mg·L^-1,系统氨氮的去除率为86%。UV₂₅₄和TN的平均去除率约为58%,TP去除率可达86%。PHA泥水混合良好,出水挥发性脂肪酸（VFA）浓度比进水提高近1倍,BOD₅（5天生化需氧量）/COD值比进水提高35%,显示其良好的水解酸化效果,并可提高进水的可生化性。Ilumina Miseq测序结果表明：变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）是主要的优势菌群,所占的比例在50%以上。在属的水平上,Anaerolineaceae和Clostridiales在水解酸化池中丰度较高;A/O池中丰度较高的菌属为Flexibacter,Thiobacillu,Nitrosomonadaceae和Nitrospira。通过反应器各段不同微生物种群的共同作用,石化废水中复杂的有机污染物得以有效降解。结果表明,脉冲布水水解酸化-A/O工艺是一种很有前途的石化废水处理技术,并可应用于其他工业废水的处理。     

基于方波脉冲激励的电导率测量方法

采用方波脉冲信号作为激励获取导电介质的电阻抗信息时,方波信号频谱中高次谐波的幅值衰减一直是难以克服的问题。对一阶阻容型传感系统添加电感或电容元件构成二阶谐振单元,在激励信号的上、下沿处会出现自由衰减振荡信号,可使激励信号频谱在谐振单元的谐振频率附近得到增强。通过测量方波下降沿处自由衰减振荡信号第一个波峰的峰值电压,即可得到谐振单元中等效电阻的测量值。实验结果表明:这种检测方式只需要数字电路产生固定频率的方波激励信号,即可实现30kHz~1MHz范围内的电阻测量,可用于电解质溶液、水、人体皮肤等介质电导率的有线及无线测量。     

具有脉冲扰动与阶段结构的Leslie-Gower HollingⅡ捕食模型

讨论了食饵具有脉冲扰动,捕食者具有阶段结构的常数成熟时滞Leslie-Gower HollingⅡ功能反应的Gomportz的捕食-食饵模型,通过利用由频闪映射决定的离散动力系统,以及脉冲方程的比较定理,得到了相应的临界条件以确保捕食者灭绝周期解的全局渐近吸引和系统的持久性.     

电气传动系统中转速测量的微机实现

在电气传动系统中,需对一些状态量进行检测,以获得反馈信息。状态量的检测是微机控制电气传动装置的基本组成环节,直接影响到系统的控制性能。本文给出了利用脉冲数／脉冲周期法测速的计算公式及微机实现的方法。     

基于脉冲控制的不确定混沌系统的同步

研究了两个不确定混沌系统的完全同步化问题,其不确定因素是由参数扰动引起的.基于脉冲微分方程的稳定性理论和脉冲微分系统的比较理论,采用脉冲间隔变化的脉冲控制方法,推导出了其同步化的条件.以Chua's电路为例进行了数值仿真,结果与理论分析相一致.