有限时间热力学所得结果具有普适性,其研究结果已成为热物理学的一个重要基础.许多学者利用有限时间热力学方法对单级和多级正、反向两热源热力循环最优性能和最优构型进行了大量研究,获得了一些比经典热力学对于工程设计和优化更具有实际指导意义的新结论.综述了利用有限时间热力学理论对不同传热规律下单级和多级正、反向两热源热力循环最优性...
自适应复杂网络是以节点状态与拓扑结构之间存在反馈回路为特征的网络.针对自适应网络病毒传播模型,利用非线性微分动力学系统研究病毒传播行为;通过分析非线性系统对应雅可比矩阵的特征方程,研究其平衡点的局部稳定性和分岔行为,并推导出各种分岔点的计算公式.研究表明,当病毒传播阈值小于病毒存在阈值,即R01时,网络中病毒持续存在,系统唯一的...
利用离散元法仿真了运动物体在颗粒物质中的三维动力学过程,仿真采用周期边界条件,并考虑了重力、接触力、阻尼力、摩擦力的影响.将仿真结果和相关的三维实验结果进行了对比,两者符合较好.仿真结果表明穿透深度与运动物体的冲击速度、运动物体质量、颗粒介质床的密度均有关系.运动物体质量越大,速度越快,则穿透越深,而且穿透深度和质量呈线性关...
基于一般的浅水波方程,根据大尺度正压大气的特点,得到无量纲的控制大尺度大气的动力学非线性方程组.利用多尺度法,由无量纲的动力学方程组导出了扰动位势的非线性控制方程.采用椭圆方程构造该扰动位势控制方程的解,获得了扰动位势和速度的多周期波与冲击波（爆炸波）并存的解析解.扰动位势的解表明经向和纬向具有不同周期和波长的周期波,且都受...
几何量子失协（geometrical quantum discord,GQD）是目前度量量子体系中量子关联的一种行之有效的方法,本文利用几何量子失协考察了有阻尼存在的Jaynes-Cumming（J-C）模型中两原子的量子关联动力学.给出了几何量子失协在原子和光场发生共振和非共振耦合两种情况下的动力学演化行为,尤其揭示了阻尼耗散对几何量子失协的影响.
推导了光束在半导体光折变介质的光子晶格中演化的二能级形式,给出了光束在其中传播时二能级方程的经典正则形式.解析计算出了经典正则方程的不动点并对其稳定性作了分析,计算出了拓扑结构变化的临界值.根据二能级方程的经典正则形式做出了空间相图,进一步分析了半导体光折变介质中光束传输的自囚禁现象,发现有两种形式的自囚禁：1）能级中的布...
本文提出了一种对每一个单光子信号进行相位和偏振两种编码调制的联合调制量子密钥分配（QKD）系统.结合复合QKD系统的双速协议,本文给出了在理想情形下可以通过一个信号光子生成两比特密钥的QKD协议,明显提高了QKD协议的内禀光子利用率.在稳定性方面,本文发展了联合调制的Michelson型QKD系统,从而在原理上解决了联合调制QKD系统的稳定性问题.
本文提出了量子信令交换机的模型,该交换机由经典信息控制模块、交换控制模块和量子交换模块三部分组成.经典控制模块负责将纠缠初态信息传送给纠缠测量及交换单元并更新路由信息.交换控制模块实现通路选择,为纠缠对的分发提供通路.量子交换模块制备纠缠对,进行Bell态的测量,完成纠缠交换.量子信令交换机可以实现多用户间的信令传输及局域网通信...
通过对双量子比特系统分别独自与Ising链耦合情形下的关联问题的研究,推导出了量子失协和量子关联几何度量的演化规律.在弱耦合相互作用情况下Ising链的临界点附近,量子关联存在突变.此外本文发现在某段时间内的演化过程中几何量子关联度保持不变.
采用含时哈特里-福克-博戈留波夫近似研究雪茄形铷原子玻色-爱因斯坦凝聚中单极子模的朗道阻尼和频移.通过考虑元激发的实际弛豫及其各弛豫间的正交关系改进原有方法,并由此给出计算朗道阻尼和频移的新公式.此外,令凝聚体边界处动能密度为零代替令基态能量极小以改进原消除三模耦合矩阵元的方法.通过这些改进,同时计算阻尼和频移,并讨论它们的温...
研究了一维光晶格中费米气体从BCS区过渡到unitarity区研究相图及周期调制现象.通过调节散射长度与耠合系数对相图的影响,发现在unitarity区,从约瑟夫振荡到振荡自俘获及振荡自俘获到自俘获,存在耦合系数的临界值,同时得到了临界耦合系数与散射长度的关系.
本文基于系统传递函数矩阵的严格正实性,针对一类具有可变系数的混沌（或超混沌）系统的自同步与异结构同步问题提出了解决方法.通过在响应系统中加入同步控制器,并将待同步系统导出的误差系统中的非线性部分作为误差系统输入,将误差状态变量作为误差系统输出,使误差系统的传递函数矩阵成为严格正实的,这样可使误差系统的原点是渐近稳定的,即两...
由于Buck变换器具有非线性特性,在一定参数条件下,它会处于混沌状态,此时Buck变换器不能正常工作.为了抑制Buck变换器的混沌现象,本文首先建立了Buck变换器的精确状态方程模型,然后通过分析可控范围图、开关逻辑图、相图、电感电流波形、输出电压波形,研究了基于改善Buck变换器的电感电流与输出电压之间关联性的混沌控制策略.研究结果表明：该控...
基于分数阶混沌系统稳定性理论,设计高效的非线性控制器,实现初始值不同的两个分数阶Chua’s系统错位投影同步.根据分数阶复频域近似方法,提出分数阶系统的等效电路,实现分数阶Chua’s系统错位投影同步的无感模块化电路.最后,利用改进的混沌掩盖通信原理,将以上同步方案应用于混沌保密通信中,在发送端使用分数阶混沌序列对有用信号加密传送,从接...
以双向环形耦合Duffing振子系统为对象,研究脉冲信号激励下耦合振子间动力学行为变化特征时,发现其与单向环形耦合Duffing振子系统类似,在一定的参数条件下,脉冲信号能引起其中一个振子与其他振子运动轨迹间出现短暂失同步的现象即瞬态同步突变现象.基于这种现象,提出了一种微弱脉冲信号检测的新方法,用于检测强噪声背景中的局部放电脉冲信号.实...
针对一类周期参数扰动的T混沌系统,通过变换将系统转化为具有广义Hamilton结构的周期参数扰动的慢变系统,运用Melnikov方法对系统的同宿轨道进行了分析计算,并给出了系统的同宿轨道参数分支条件.同时,通过数值实验,对周期参数扰动控制策略及同宿轨道进行了仿真,验证了文中理论分析的正确性.
研究了双折射磁光光纤萨格纳克（Sagnac）干涉仪透射谱的磁场和温度敏感性.实验表明,干涉仪透射谱会随着温度的增加向短波长移动（温度系数为0.435nm/C）,其波长依赖性则随着磁场的增加而降低.据此,通过调节干涉仪内偏振控制器状态实现了温度不敏感的磁场测量,磁场系数为189mW/T2,实验结果与理论分析一致.
采用加权函数修正的差分光学吸收光谱技术（weighting function modifie ddifferential optical absorption spec-troscopy,WFM-DOAS）测量环境大气中的CO2垂直柱浓度.以直射太阳光测量光谱为例,演示了WFM-DOAS算法的实现过程.将环境大气分为50层,借助辐射传输模拟软件SCIATRAN对各个测量光谱进行了模拟计算,获得了最小二乘法拟合所需的目标气体...
基于联合实施微观相互作用玻色子模型的最大F旋方案（sdIBM-Fˉmax）与γ射线能量-自旋曲线（γ-ray energy overspin curves,E-GOS）方案,成功描述了182Os核yrast带相继的SU（3）—U（5）—SU（3）结构相变,由于缺少直观解释而显得抽象.本文借助微观sdIBM-ˉFmax的微观参数与Bohr哈密顿量的势能曲面方程之间存在的泛函关系,几何地给出了对这种相继...
在（p,γ）-（γ,p）平衡近似下,本文建立了简化的快质子俘获（rp）过程模型,讨论了天体物理条件输入量（即质子辐照时间、质子数密度及温度）对rp过程的影响.结合中国科学院近代物理研究所等时性质谱仪（IMS）上的最新实验数据,本文进而分析了新测的缺中子原子核质量对rp过程的影响;发现利用新测的41Ti质量,A=41处的丰度相较之前的计算结果增大了...
本文报道了一种基于激光抽运射频共振的铯原子磁力仪.通过圆偏振光将铯原子抽运到暗态,实现偏极化.外磁场存在时,原子磁矩将以拉莫尔频率绕外磁场进动.在共振射频磁场的作用下,原子被去极化而重新吸收光子.通过探测出射光光谱可以测得拉莫尔频率进而得到外磁场的信息.本文通过运用自制的894nm外腔半导体激光器,建立了激光稳频装置和低噪声磁场测...
用多体势结合分子动力学计算了L12型NiAl3,L12型Ni3Al,L10型NiAl和B2型NiAl的晶格常数,结合能以及合金形成热;分析了结构性点缺陷在上述四种合金中的存在形式;在此基础上研究了合金化元素Mo,Ta,W在NixAl1x（x=0.25,0.5,0.75）中的择优占位行为.计算结果表明：对于四种结构的Ni-Al合金,偏离理想化学配比时,主要的结构缺陷形式是反位置;根据占位能...
本文首先详细重演了锥形喷嘴的等效孔径deq,并根据deq的定义给出了它与气体团簇喷流的径向宽度之间的依赖关系.然后以高背压氩气团簇喷流为例,通过成像喷流的Rayleigh散射光的空间分布研究了不同背压下喷流的径向宽度,并与Hagena团簇尺度定律中直线流模型假设的喷流径向宽度进行了比较.结果表明,Hagena直线流模型假设的喷流径向宽度小于实际的径...
用精细积分法对含各向异性介质的波导不连续性问题进行了数值模拟与分析.从矢量波动方程相对应的单变量变分形式出发,推导出了含有各向异性介质波导横截面离散系数矩阵的表达式,引入对偶变量,在Hamilton体系下,利用精细积分法求出出口刚度矩阵,进行有限元拼装,求解了含各向异性介质的波导不连续性问题.算例表明了该方法的准确性和高效性.利用本...
提出了多频与宽频超材料吸收器结构模型,该吸收器是由刻蚀在介质基板两面的金属图案组成,其正面是由不同大小的金属铜圆片和金属铜圆环结构组合而成,反面完全覆盖金属铜.由于不同几何大小的圆片或圆环结构的谐振频率不同,且是相互独立的.因此通过将两种不同几何大小的圆片与圆环结构组合,使其在不同频率谐振,便可得到双频吸收器;而将三种不同几...
基于汉克尔波理论和衍射积分理论详细分析了轴棱锥对无衍射光束的线聚焦特性,提出了一种产生周期性局域空心光束的新方法,即无衍射贝塞尔光束经过轴棱锥聚焦后产生具有塔尔博特效应的局域空心光束.数值模拟了无衍射贝塞尔光束照射轴棱锥后,沿传输距离变化的光强分布及一个周期内光强的演变和局域空心光束的形成过程.设计实验系统,由He-Ne激光经...
完成了偏振无关双旋光晶体双反射结构的实验研究.根据其偏振补偿特点对双旋光晶体双反射结构进行简化,提出了一种偏振无关的单旋光晶体双反射结构.实验表明,两种反射结构的偏振保持度均能达到99.97%以上.作为对比,分别测试了单个反射镜反射90和两个反射镜反射90时的输出光偏振态.该条件下,无保偏处理的反射镜的偏振保持度分别只有92.1%和76.2%.
运用电磁光束的角谱法和稳相法,推导出双曲余弦高斯（ChG）涡旋光束的TE波和TM波在自由空间远场传输和能流密度的解析表达式,用以研究了ChG涡旋光束在远场中的位相奇点和能流密度分布特性.结果表明,改变ChG涡旋光束中的离心参数或束腰宽度,位相奇点的密度、位置会发生变化.涡旋离轴量的变化会导致能流密度分布的不对称性.当离心参数增大时,原点...
本文提出了一种基于纹影成像装置的新型相位检测方法,并使用该方法对飞秒激光烧蚀铝靶产生的喷射物的超快相位演化过程进行了实验研究.与传统的纹影法不同,本文的相位检测方法使用相干光作为成像照明光,利用未透过样品的背景光作为参考光,借助透过样品后在纹影装置刀口处衍射的照明光与背景照明光的干涉,检测样品的相位;其最显著的优点是能够清...
虹膜外边缘受眼睑遮挡较为严重时,会给虹膜中心的准确提取造成很大的困难.为此,提出利用放置在相机轴外的红外光源产生的暗瞳图像估计瞳孔中心,该方法避免了提取虹膜外边缘遇到的遮挡问题.首先利用角膜反射光斑在相机像面中的位置估计角膜所在球体中心的三维空间坐标,作为眼球的平动信息;然后考察瞳孔中心与角膜球体中心在相机成像面投影位置的...
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