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关键词： 超对称模型   U(1)B-L规范   中微子质量与混合   轻子味道普适性   介子衰变  

摘要： 由于标准模型不能解释中微子质量、暗物质和规范等级问题等,因此需要在标准模型的框架下进行扩充。本文考虑了一个在标准模型上进行U(1)局域规范对称扩充的超对称模型(B-LSSM)。在该B-LSSM理论框架下进行了我们的工作:研究中微子混合与轻子味道普适性。与最小超对称模型相比,B-LSSM新加入了两个单态希格斯场和三代右手中微子超场,这为我们的研究带来了新的贡献。B-LSSM给出了6X6中微子质量矩阵,我们对其进行近似对角化处理,通过跷跷板机制,得到了三代活泼中微子质量和混合角的表达式。在数值中我们分别分析了在顺序质量谱与倒序质量谱下,B-LSSM中新的参数对三代活泼中微子质量和混合角的影响。我们对存在一个较轻惰性中微子与活泼中微子混合的情形很感兴趣,因此我也研究了它们的混合。较轻惰性中微子与活泼中微子混合带来了轻子味道普适性破坏的可能性。我们通过π介子和K介子的衰变过程π→lv和K→lv,分析了在B-LSSM中较轻惰性中微子与活泼中微子混合带来轻子味道普适性破坏的程度。

关键词： 炮泥   氧化铁   氧化铝   氧化钙   氮化硅   碳化硅   X射线荧光光谱法(XRF)   耐火材料   预氧化   熔融制样   氢氧化锂  

摘要： 炮泥是一种不定型功能性耐火材料。测定其中的氧化铁、氧化铝和氧化钙有助于把控炮泥的产品质量。炮泥的杂质组分较多，其中氮化硅和碳化硅的存在导致了熔片制备困难，限制了X射线荧光光谱法(XRF)在此类物料中的应用。试验采用先分解杂质组分后熔融制片的方法，以氢氧化锂分解样品中氮化硅，以硝酸钠和过氧化钡分解碳化硅，再以四硼酸锂-偏硼酸锂混合熔剂作为反应基底隔绝反应物并中和过量的强碱，最后熔融制备玻璃熔片，建立了熔融制样-X射线荧光光谱法测定炮泥中氧化铁、氧化铝和氧化钙的分析方法。用氧氮分析仪对热碱反应产物进行分析，确定了炮泥与氢氧化锂最佳比例。通过空白实验、对比实验并以扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)表征和图像分析(Mapping)对实验样品进行表征，结果表明：高温熔融后四硼酸锂能将氢氧化锂完全中和，产物以偏硼酸锂为主有利于X射线荧光光谱分析。氢氧化锂能有效分解氮化硅，避免了由氮化硅微粒造成的组分聚集现象，使熔片表面光洁、平整。按照实验方法测定炮泥生产样品中氧化铁、氧化铝和氧化钙，结果的相对标准偏差(RSD,n=10)为0.28%～4.6%;并与氟盐置换EDTA滴定法和电感耦合等离子体原子发射光谱法的差值均在GB/T 6900—2016允差范围内。

关键词： 超重力   金属卤化物   闪烁体   钙钛矿   X射线探测  

摘要： X射线探测器目前被广泛应用在空间探测、医疗影像、安全检查和无损探伤等各个领域,受到人们的广泛关注。按照其工作原理,可以将X射线探测器分为直接型探测器和间接型探测器。直接型探测器能够通过半导体材料将X射线直接转换为电信号,间接型探测器采用闪烁体将X射线转化为可见光信号后再转换为可供采集的电信号。无论直接型探测器还是间接型探测器,将X射线进行转换的半导体材料的物理性能都是至关重要的。超重力场能够有效增强晶体液相形核生长过程中的传质、传热以及对流现象,对晶体结晶过程有非常大的作用,乃至影响晶体的半导体性能。近年来,钙钛矿材料凭借其原子系数大、带隙可调、密度大等优秀的物理性质在X射线直接探测方面展现出良好的应用前景。但由于其晶格较软,所以在制备钙钛矿单晶的过程中难免会出现比较多的缺陷,降低了载流子迁移率以及迁移长度,从而进一步降低了X射线探测效率。而对于间接探测器中的闪烁体材料,铜基卤化物钙钛矿由于其高光致发光量子产率、高X射线吸收系数、宽色域、高辐致光子产率等优点而被广泛关注,但大多采用溶液法或高温熔融法生长单晶,导致其成本较高,而且对环境污染也比较严重。所以需要我们寻找更加合适的方法生长高质量、低成本的直接探测材料和闪烁体材料。本文致力于研究超重力场下液固体系中固相形核生长的物理化学规律和材料晶体生长的应用价值,优化金属卤化物晶体的生长方法从而在提高晶体质量的同时降低其生产成本,主要围绕直接探测材料MAPb Br和闪烁体材料CsCuClI、CsCuBr展开工作。通过超重力场调控MAPb Br晶体的质量,降低缺陷密度,从而增强载流子迁移率。采用机械研磨法制备CsCuClI晶体粉末,极大的降低了生产成本以及对环境的污染性,并且合理调控了卤化物的投料比,通过钝化阴离子空位缺陷以提高X射线到可见光的转换效率。主要工作如下:1,在超重力环境中通过逆温结晶法生长MAPb Br单晶,成功生长出4mm×4 mm×3 mm的单晶。相较于常规重力下生长的单晶,超重力环境中生长的晶体表现出更高的载流子迁移率(从16 cmVs提升至70 cmVs),更高的载流子迁移率和载流子寿命乘积(μτ)和更高的X射线响应度(从11.9μC Gy1cm-2提升至71.9μC Gy-1cm-2)。2,通过机械离心的方法构建出可调的超重力场,在超重力环境下通过反溶剂法生长了CsCuBr微晶,通过超重力调控晶体的形貌。随着g值的提升,晶体形貌发生了从颗粒状向棒状的转变,同时CsCuBr微晶的辐致发光性能有明显增强。3,采用室温下的机械研磨法,以1.33 g/$的低成本合成了高亮度的CsCuClI闪烁体,该方法简单,易于放大。通过密度泛函理论(DFT)计算,阐明了阴离子空位缺陷对CsCuClI发光效率的影响。DFT和实验结果都表明,在样品制备阶段,通过提高I的投料比,可以有效地抑制阴离子空位缺陷,光致发光量子产率(PLQY)从20.1%增强到88.4%。优化后的CsCuClI闪烁体具有较高的光产额(57700 photons/Me V)和较低的检出限(71.9 n Gyair/s)。通过自主搭建的X射线成像平台成功地实现了9 lp/mm的高空间分辨率的X射线成像。

摘要： “廉洁的扣子到底该怎么扣？通过李正武先生的廉洁故事，我们找到了答案。那就是不忘初心、甘于奉献、勇于担当、廉洁奉公！”近日，核工业西南物理研究院纪委自编自导自演的《聚变之光——中国受控核聚变奠基人李正武院士廉洁家风故事》情景剧上演宣讲。西物院是中国核聚变的发源地，具有近60年建院史，见证了中国聚变从无到有、由弱到强、在世界上该领域跟跑并跑到局部领跑的发展历程。院纪委坚持将深挖聚变红色基因、传承科学家精神与新时代廉洁文化建设系统耦合，让党领导下的核聚变事业红色资源“活起来“”响起来“”亮起来”，

关键词： Bethe-Salpeter方程   重介子   强衰变   相对论效应  

摘要： 激发态粒子作为基态粒子的补充,其相关研究一直包含有更丰富的物理内容,因此越来越受到人们的关注。然而,激发态粒子性质的计算比基态粒子更复杂,例如,激发态粒子的相对论修正比基态粒子的大,需要小心对待。本文将会使用Bethe-Salpeter方程(BS方程)的方法来计算其衰变宽度,进而分析讨论其分波贡献和理论值与实验值的比较。BS方程它通常是用来解决两体束缚态问题,它的一个优势是算出的波函数是自动包含相对论项的,即使之前运用了瞬时近似,它还是包含大部分相对论项。本文计算的是由~*(5747)介子衰变到~(+(*))介子和~(0(*))介子的两体强衰变过程,其主要的衰变道是OZI允许的。我们利用Salpeter方程和Mandelstam机制算出跃迁振幅,继而算出衰变宽度,又在后面重点讨论了分波大小。我们首先研究了所使用的波函数中的分波,发现在~*(5747)介子中存在、和分波,其比值关系有∶:=1∶0.421:0.051。我们还发现了~*的∶:=1∶0.354:0.046,B介子的∶=1∶0.343。~*(5747)中的波和~((*))中的波的占有较大的比值,这就意味着在这些状态下存在较大的相对论效应。其次,我们计算了强衰变,所得到的总衰变宽度~*5747=25.9和分支比~*=0.96与实验数据一致。最后,我们研究初态和末态波函数不同部分波的贡献,~*(5747)→和~*(5747)→~*π的相对论效应约为15%和11%,这比我们的预期小,表明在衰变过程中相对论修正项会相互抵消。

关键词： 化学需氧量   吸收光谱法   神经网络   深度学习   泰勒网络  

摘要： 水资源是指可持续利用或有可能被利用的水源。一直以来水资源对于人类的生存来说都是最重要的资源,对于水资源污染问题特别是海洋船舶污水排放造成的水污染,已经成为了中国当下的棘手问题。为了加大对海洋环境污染的监测与整治,国家已先后颁布了相应的立法政策。化学需氧量(COD)是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量,用以表示水中有机物的多少,它是反映水体受有机物污染程度的一个重要指标。一般传统的COD测量方法有重铬酸钾法和高锰酸钾法,它们或是操作复杂,耗时长,且会产生二次污染,或是易受干扰,对于含有难氧化物的水样不易测量,都不符合当前对水质进行实时监测的要求。近年来研究者们提出了光谱法作为一种新的化学需氧量检测手段,其测量速度快,绿色便捷,克服了传统检测方法的缺点,在水体监测相关研究中受到了广泛关注。本文基于光谱法对水质COD的吸收光谱进行了建模,重点研究了多模态深度学习算法,主要的工作内容包括:采用了SG滤波算法、一阶导数、多元散射校正,傅里叶变换四种方法进行光谱预处理,处理后的数据形成光谱数据集。采用主成分分析法降维得到特征光谱数据。基于特征光谱数据建立了基于偏最小二乘(PLS)和BP神经网络的水质COD预测模型。对不同预处理方法、预测算法模型对预测结果的影响都进行了定性、定量的分析。考虑在传统算法中需要先提取特征波段完成原始高维数据的降维再建模使得计算过程较为复杂,且提取特征的方式不够有效,本文引入深度学习模型,用CNN神经网络直接将原始连续光谱数据作为输入,实际COD值作为输出进行端到端训练,不仅简化了建模过程而且提高了预测精度。更进一步地引入了多模态融合技术将各预处理数据的信息进行整合,最终获得了平衡性好,预测更精确更稳定的CNN多模态融合网络模型。从神经网络表征原理入手提出了新的网络模型泰勒网络,用泰勒网络替代CNN神经网络可以提高模型的表示能力,从而得到了高质量的不同输入数据的特征信息,在此基础上进行多模态融合进一步提高了网络整体的预测能力和稳定性。最终获得了在各项指标上进一步提升,具有最优COD预测性能的模型。

关键词： 蛋白激酶C   辐射损伤   巨核细胞   血小板   细胞凋亡  

摘要： [目的]电离辐射被广泛用于临床诊疗、工业检测等领域,接受放疗的部分患者和长期处于辐射环境的工作人员会出现贫血、血细胞减少等症状。骨髓对电离辐射高度敏感,骨髓中巨核细胞凋亡是影响血小板数量和功能的重要生理因素之一。蛋白激酶C(PKC)作为辐射效应蛋白之一,在电离辐射引起的细胞凋亡调控中发挥重要作用。巨核细胞凋亡参与电离辐射致血小板减少的作用及调控机制报道较少,尚无围绕PKC通路调控该过程的相关研究。本文旨在探讨PKC通路如何参与辐射引起的血小板减少及其相关调控机制,可为电离辐射致血小板减少症的发生发展及诊疗提供一种新的研究思路。[方法]体外实验:本研究选取人原始巨核细胞系CMK细胞进行体外实验。Go6983是一种PKC泛抑制剂,能够抑制多种PKC亚基。在CMK细胞受照射前用含不同浓度Go6983的培养基孵育,CCK-8法检测照射后CMK细胞增殖。分别使用FITC-Annexin V/PI、JC-1、DCFH-DA、FITC-CD41/PI标记CMK细胞,流式细胞术检测CMK细胞受照射后凋亡、线粒体膜电位、细胞内活性氧以及多倍体情况。Western blot法检测CMK细胞受照射后 p-PKC 底物、caspase3、cleaved caspase3、p-p38、p-p53 等蛋白的表达情况。体内实验:C57BL6/J小鼠经灌胃给予Go6983,分别在给药前和给药后采集全血进行血小板计数,使用全血洗涤血小板,检测血小板聚集、P-选择素表达、线粒体膜电位变化以及PS暴露情况。使用半致死剂量3 Gy X射线对小鼠进行全身照射,分别在照射前和照射后灌胃给予Go6983,检测不同时间点血细胞数量。另采用致死剂量6 Gy X射线对小鼠全身照射,观察小鼠生存率,同时在照射后每组随机选取小鼠,经解剖后分离小鼠骨髓,流式细胞术检测骨髓内巨核细胞凋亡率、CD41阳性率以及巨核细胞多倍体情况,另取小鼠胫骨进行HE染色,观察骨髓内细胞情况,并统计巨核细胞数目。[结果]Go6983促进X射线照射后CMK细胞的增殖,在50nM到200nM浓度范围内呈现剂量效应关系。流式细胞术结果显示,Go6983预处理CMK细胞,可以显著抑制X射线诱导的CMK细胞凋亡、线粒体膜电位和胞内ROS水平,并促进CMK细胞多倍体的形成。Western blot结果显示,X射线能够促进CMK细胞的p-PKC底物、p-p38、cleaved caspase3、p-p53等蛋白的表达。与单独辐照组相比,Go6983显著降低了 p-PKC底物、p-p38、cleavedcaspase3等蛋白的表达,而p-p53表达未发生改变。进一步研究显示p53抑制剂Pifithrin-β hydrobromide预处理CMK细胞可降低照射后p-PKC底物的表达。体内实验结果显示,与对照组相比,给药Go6983后小鼠体内血小板计数增加,而该剂量Go6983对血小板功能未产生不良影响。3GyX射线全身照射后,Go6983组小鼠血小板恢复情况显著改善,21天后血小板计数恢复正常。6 Gy X射线全身照射后,Go6983组小鼠存活率显著增加,与单独辐照组相比,Go6983组小鼠骨髓巨核细胞凋亡率显著下降,骨髓内CD41阳性细胞比例显著上升,多倍体比例升高,小鼠胫骨HE染色结果显示给药后小鼠骨髓巨核细胞数目显著增加。[结论]***6983能够促进X射线照射后CMK细胞的增殖,抑制X射线诱导的CMK细胞凋亡、线粒体膜电位改变以及ROS生成,并促进CMK细胞多倍体成熟。2.X射线可激活巨核细胞中PKC,Go6983能够抑制X射线引起的PKC激活、cleaved caspase3以及p-p38的表达,X射线引起的PKC激活可能受到p53通路的调控。***6983可恢复X射线致小鼠体内血小板计数的下降,抑制骨髓内巨核细胞凋亡,并促进骨髓内巨核细胞多倍体的形成,降低致死剂量辐射引起的小鼠死亡率,且不影响小鼠体内血小板功能。

关键词： 氧杂蒽   吸收光谱   离子检测   气体传感   荧光成像  

摘要： 传统氧杂蒽染料被广泛应用于分子型荧光探针的设计与合成,但其吸收和荧光发射受限于侧链的能量变化过程,在活体成像中容易受到生物组织自发荧光的干扰。本文从拓展氧杂蒽染料母体及其侧链的π-共轭体系出发,得到了能够高选择性和高灵敏度检测金属离子的比色型探针,以及能够实现酸性气体传感的荧光探针,并对他们的发光性能进行了探究。主要研究内容如下:本文合成了π-延展的罗丹明衍生物氨基苯并吡喃氧杂蒽(ABPX),而后将该衍生物与水合肼反应得到了探针分子ABPX-hy,该探针能够在乙醇溶液中快速、灵敏的识别检测Hg。在此工作基础上,得到了一个具有双螺内酰腙结构的比色型探针分子ABPX-Sal和两个具有双发色团的传感分子A-T1和A-T2。目前,能够在闭环状态下识别离子的氧杂蒽类探针仍然较为稀少,酰腙类探针ABPX-Sal通过闭环状态下的配位过程与Cu发生作用。通过UV-Vis吸收光谱测试探究了探针ABPX-Sal的光谱特性,通过DFT计算和ESI-MS测试验证了这一特殊的响应机理。探针对Cu的检测限低至0.912μM,这表明探针ABPX-Sal可用于在环境水样中检测Cu。将不同数量的TPE单元接枝到氧杂蒽母体ABPX上,得到的传感分子A-T1和A-T2在对称性和传感特征上表现出较大的差异。通过UV-Vis吸收光谱、荧光光谱研究了探针分子识别金属离子和传感酸性气体的特性。这两个探针也可以作为荧光指示剂应用于高分辨活体成像。

关键词： 宽带能量检测   线谱特征跟踪   先验信息   相位差估计   全空域检测系统  

摘要： 随着海洋航运的发展,海洋环境噪声持续升高,多目标干扰日趋严重,而感兴趣的水下目标辐射噪声逐年降低,使得现有被动声呐主要采用的基于空间宽带波束能量的检测跟踪和基于跟踪波束信号的目标识别变得愈发困难,多目标干扰条件下的弱目标检测和识别成为当前被动声呐面临的难题之一。 近年来,利用目标特征进行高增益处理,以提高对目标信号的探测性能成为被动声呐探测技术发展的趋势。然而,目标特征的提取是以有效的目标信号获取为前提的,如何在目标跟踪波束缺失的条件下,获取高质量的目标特征是基于特征的目标探测首先需要解决的问题。其次,相较于宽带能量,水下目标辐射噪声线谱等特征虽然具有更高的信噪比和稳定性,但目标自身的非平稳性、海洋信道变化、平台相对运动等因素导致的线谱非平稳性限制了线谱提取时的时间增益,大大增加了线谱特征提取的难度。本文针对上述两方面的问题开展研究,主要工作和创新如下: 针对宽带能量检测失效导致的跟踪波束缺失问题,本文提出一种基于预成波束的全空域辐射噪声线谱跟踪方法,实现了基于预成波束数据的目标自动跟踪和特征提取。该方法首先利用恒定束宽波束形成处理获取空间预成多波束信号,在对预成多波束信号线谱特征提取的基础上,设计了基于卡尔曼滤波的线谱跟踪算法,利用基于加权融合的线谱轨迹关联,从而实现了对目标的有效跟踪。仿真结果表明,该方法可在空间宽带波束能量检测失效的情况下,完成对目标的稳定跟踪。 针对线谱非平稳导致的时间处理增益受限和频率估计偏差问题,本文提出了一种基于先验信息的线谱精细提取方法。该方法基于相位差线谱频率校正方法,在线性时变多普勒频移且已有径向速度先验信息情况下,首先利用多段数据估计的频率补偿因子对波束信号进行频移校正,再用相位差方法对线谱进行频率估计,实现了线谱频率的准确估计。仿真结果表明,在较低信噪比的条件下,该方法相较相位差法有着更低的频率估计误差。 设计并实现了基于多核并行信号处理机平台的预成波束信号全空域检测系统。基于实验室的多核并行信号处理机,设计了基于预成波束信号的全空域检测处理流程,完成了由显控控制命令接收模块,阵元数据接收模块,波束形成模块,功率谱计算模块、线谱提取模块、线谱特征跟踪模块等组成的处理软件开发。测试结果表明,本文开发的全空域检测系统在无初始跟踪角度的条件下,可实现基于预成波束信号的目标自动检测和跟踪。 本文针对宽带空间波束能量检测失效情况下的弱目标探测问题,开展了基于预成波束的目标线谱特征检测与跟踪方法研究,并在多核并行信号处理机平台上进行了全空域特征检测初步验证,实现了基于目标线谱特征的弱目标自动跟踪,为被动声呐目标探测提供了新的解决思路。