文章以第一类胶原纤维网络为例，着重分析了癌细胞三维微环境的多尺度结构及力学特征。对于细胞与细胞外介质结合的蛋白集团、单个细胞以及细胞群体，分别由单个纤维（或亚纤维）、纤维集束以及纤维网络整体来决定相应的力学环境。文章同时也讨论了胶原纤维（及其类似材料）的局限性。
癌症致命的主要原因是癌细胞在临床上的转移性。癌细胞的侵袭和转移是一个非常复杂的三维过程，但现有的癌症研究在活体上有诸多观测和操作上的困难。而体外实验又通常在培养皿中进行，其二维的生长环境已完全不能满足对癌细胞空间转移性的深入研究，故在活体外构建出癌细胞侵袭和转移的三维物理模型具有十分重要的意义。然而如何在体外尽可能真...
肿瘤的侵袭和转移行为，常常是导致病人的死亡的原因。而人们对这些由复杂的肿瘤-宿主以及肿瘤细胞与细胞之间相互作用而产生的群体性行为知之甚少。对这一过程了解的加深，需要多学科间的合作。在本篇文章中，作者将简要回顾肿瘤物理领域的一种新手段，即近年来由作者参与的通过元胞自动机（CA）模型来研究微环境促进的实体瘤侵袭性生长的研究...
肿瘤细胞和所处微环境的物理性质，以及它们之间的相互物理作用对于肿瘤的产生、发展与转移都有极大的影响，这使得从物理学角度探索肿瘤研究成为了必然趋势。肿瘤转移是癌症致死的最大因素，而肿瘤细胞迁移中的极化是肿瘤转移的重要一步。本文总结了物理学实验和模型在揭示细胞迁移和极化机理方面的贡献。实验上应用最新的微流控芯片技术与表面...
本文研究一类切换线性系统在异步切换下的镇定问题。由于控制器的切换信号中存在时滞使得控制器的切换和系统的切换出现了异步的情况。首先，提出了相邻模型依赖平均驻留时间的定义。然后，通过合并切换信号的方法和多Lyapunov函数方法，给出了相邻模型依赖平均驻留时间切换下整个切换系统稳定的充分条件和控制器设计。这些条件反映了系统的连续...
当前网络安全防御策略集中部署于高连接度节点主要有2个方面的不足：一是高连接度节点在很多场合中并不是网络通信的骨干节点；二是该类节点对信息的转发和传播并非总是最有效的。针对以上传统部署策略的不足，改进了恶意病毒程序传播的离散扩散模型并采用中间路径跳数来衡量网络节点的重要程度，提出了基于介数中心控制力和接近中心控制力模型...
针对含参数不确定的整数阶统一混沌系统，提出一种鲁棒分数阶比例-微分（PDμ）控制。通过变换将受控统一混沌系统转换成等效被控对象及其等效控制器。针对等效被控对象，基于一种改进Monje-Vinagre方法并考虑到求解性能约束方程组的复杂度，设计了鲁棒PDμ控制器。通过基于最小相角边界传递函数和最大增益边界传递函数的设计约束来保证受控统一混...
本文对InGaN/GaN多量子阱结构发光二极管开启后的电流噪声进行了测试，结合低频电流噪声的特点和载流子之间的复合机理，研究了低频电流噪声功率谱密度与发光二极管发光转变机理之间的关系.结论表明，当电流从0.1 mA到10 mA逐渐增大的过程中， InGaN/GaN发光二极管的电流噪声行为从产生-复合噪声逐渐接近于低频1/f噪声，载流子的复合机理从非辐...
杂散辐射是红外光学系统设计和检测过程中涉及的一项重要指标。为了定量测量红外成像系统内部杂散辐射，提出一种基于辐射定标的测量方法，并通过理论推导和实验验证以说明该方法的合理性。首先，建立了不带光学系统的辐射定标模型，即探测器直接接收定标源辐射能，获得探测器内部因素对系统输出的影响；然后将其与带有光学系统的定标结果进行比...
论文对0.34 THz大功率过模表面波振荡器进行了模拟设计和初步实验研究.针对高过模比（D/λ≈6.8）慢波结构,根据小信号理论选择了合适的慢波结构尺寸和电子束距壁距离,实现了器件在表面波TM01模的π点附近谐振.根据PIC模拟结果,表面波振荡器可以实现频率和功率分别为0.34 THz和22.8 MW的太赫兹波输出.采用微细电火花加工技术完成了不锈钢慢波结构...
本文介绍了一种单模-多模-单模结构的本征型法布里-珀罗传感器,通过对传感器中渐变型多模光纤的光场分布进行分析和仿真,实现了传感器腔长的优化设计,大大降低了插入损耗,增强了传感器复用能力.实验证明串联复用中的单个传感器的优化后的插入损耗从4 dB减少至0.83 dB,多个级联复用时损耗变化平缓,温度测试结果表明级联的12个传感器均具有较好的...
报道了在兰州重离子加速器国家实验室测量动能为2．4MeV的Xe……q＋（q=10，15，20，26）轰击Au表面辐射的X射线的实验数据．实验结果表明，Au的M—X射线有不同程度的能移，这是由于入射过程引起了靶原子内壳层的多电离，多电离的程度主要取决于离子的外壳层电子分布．计算了X射线产额，并与BEA理论计算值进行了比较，讨论了电荷态对X射线产额的...
气体吸收谱线的线宽主要包括碰撞作用引起的洛伦兹线宽和分子热运动引起的高斯线宽，是可调谐二极管激光吸收光谱技术（TDLAS）的重要参数.本项研究在弱吸收条件下，通过对波长调制法中二次与四次谐波峰值比进行理论分析和仿真计算，发现无论洛伦兹和高斯线宽如何变化，二次和四次谐波峰值比具有恒过不动点的特征.本文基于该不动点提出了一种线...
提出了一种利用双周期弧向非满额相位调制的方法产生双空心光束的方案．当准直氦氖激光通过1．5mm半径透光孔照射到该相位图样时，在200mm成像透镜像空间获得长30mm，间距57．6pm，单管束宽度0．11—0．14mm的双空心光束．该方案结构简单，产生的双空心光束具有较好的可控性，双光管间距由相位调制因子P决定，能够实现从双空心光束到单空心光束...
提出了产生轴对称矢量光束的新方案，根据晶体的双折射性质设计波晶片，形成O光和e光相位板，能够把线偏振光转换为具有旋转对称性的径向或角向矢量空心光束，光路简单，调节方便．应用Richards—Wolf的经典矢量衍射模型，分析计算了空心高斯光束照明、高数值孔径透镜聚焦条件下所产生的衍射光波电磁场分布，结果表明：用功率为0．5W的激光照明...
提出了一种具有部分反射特性和吸波特性的共享孔径人工电磁媒质fshared aperture metamaterial，SA—MTM）．该媒质由上层斜十字金属图案加载集总电阻的吸波表面、下层开条带缝隙金属面的部分反射表面以及中间介质层构成，吸波表面和部分反射表面在垂直维度上共享了一个物理孔径使该媒质同时实现了吸波特性和部分反射特性．将SA—MTM与天线一体...
本文对基于简单透镜列阵的大口径激光均匀辐照光学系统的调焦能力进行了研究，结果表明，改变透镜列阵与靶镜之间的距离即可方便地改变靶面上光斑的大小。文中详细分析了相关参数对调焦能力的影响，并在此基础上设计出一个实用的光学系统。用数值方法模拟了激光束通过光学系统后的传输，发现尺寸不同的靶面光斑具有基本一致的强度结构特征。定量...
近前向光学散射图样可以用来表征颗粒物的形状。基于球形芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、类鼻疽伯克氏菌的回转长椭球模型，采用离散偶极子近似方法，通过模拟3个不同方位探测器接收的散射光强响应信号，讨论了非球形生物气溶胶颗粒的形状对前向角分辨光强的影响。结合球形指数反演算法，在一定取向条件下，前向5？—20？内角分辨散射光强具有识别长形...
为实现光反馈机理下激光自混合干涉信号相位的精确提取，本文提出了一种基于经验模态分析（EMD）的相位提取方法.首先，采用EMD算法对含噪的自混合干涉信号进行了降噪预处理，提取有效的干涉信号.然后在对含有外腔物体运动信息的光反馈相位求解的过程中，利用希尔伯特黄变换（HHT）原理实时提取每一时刻的瞬时相位，将其去包裹处理后得到真实相...
依据相干场成像相位闭合实现原理，在T型多光束发射阵列下推导出一种新的四光束相位闭合算法。定义了基于四重积的闭合比率求解公式，推导出在消除大气随机相位误差的同时能抑制光强闪烁对成像质量的影响。数值模拟结果证明其有效性，为多光束相干场成像系统消除大气扰动误差提供了新的途径。
编码孔径光谱成像技术是近年来发展起来的一种新型光谱成像技术，该技术在一次像面采用特定的编码模板对目标进行编码，结合特殊的采样成像方式，获得满足景物重构的采样数据量，实现了空间信息和光谱信息的高精度重构，具有高光通量、高信噪比等优势。但该技术实际的光学系统设计，以及相应加工和装调过程中各种误差的存在，将逐一传递反映到探...
跨倍频程超连续光谱的产生是光学频率梳系统中测量载波包络相移频率的关键．本文采用拉锥单模光纤作为非线性光谱展宽介质，将半导体激光（LD）抽运的掺镱硼酸钙氧钇（Yb：YCOB）振荡器输出的飞秒激光耦合到该拉锥光纤中，通过飞秒激光在光纤中发生的相位调制、四波混频等非线性效应将光谱展宽至超过倍频程的范围．振荡器输出的飞秒激光脉冲宽度...
通过求解包含拉曼增益和自陡峭效应的高阶非线性薛定谔方程，运用MATLAB模拟了拉曼增益和自陡峭效应共同作用对孤子脉冲在各向同性光纤中传输特性的影响，结果表明，自陡峭效应会导致孤子产生时域位移，而且会使高阶孤子产生孤子分裂现象。与此同时，拉曼增益改变了孤子的传输特性，抑制了自陡峭效应，从而导致脉冲宽度增大、脉冲偏移程度减弱、...
在直接驱动方式的惯性约束聚变装置中，实现中心点火对靶丸的辐照均匀性要求极高。然而，在激光脉冲持续时间内，由于激光与靶丸的相互作用致使靶丸逐渐缩小，从而导致辐照均匀性降低以及交叉光束能量转移等不利因素增强，进而影响点火的进展。为此，提出了用于直接驱动的快速变焦新方案，即利用特殊设计的电光晶体及电极结构，对激光束附加一个...
远场高分辨率成像是近几年来声学和光学领域的研究焦点之一，倏逝波无法在介质中传播成为将高分辨率成像带入远场的最大困难.本文提出了一种均匀排列的散射钢柱构成的超构散射体成像方式，利用周期结构负反射现象将倏逝波信息转化为可传播波来增强成像.有限元数值模拟被用来研究和验证该方案的可行性，结果显示波长3.4 mm的声波可以在20 cm外的...
天然气的成分构成会随产地来源变化而不同，使其具有不同的燃烧特性和经济价值．本文利用声吸收谱峰值点随气体成分变化而改变的声分子弛豫现象，提出一种天然气燃烧特性检测理论．它基于两频点上声测量值可合成声吸收谱峰值点，且依赖于频率的声吸收谱可由峰值点重建的物理原理；可利用峰值点对应的特征量——弛豫频率和弛豫吸收最大值与气体成...
本文针对一个感兴趣子区域内的宽带波束形成问题，提出一种基于信号子空间重构的鲁棒Frost波束形成算法.该算法的基本思想是利用一个矩阵滤波器从所估计的信号加干扰子空间中提取感兴趣信号（SOI）的特征分量；然后利用该特征分量重构信号子空间；最后利用重构的信号子空间构造一组线性约束最小方差（LCMV）准则，来保证SOI近似无失真通过.与现...
相位光时域反射链路监测系统是一种利用光纤作为传感介质的传感系统，能够监测、定位、识别入侵信号。模式识别模块是其重要组成部分，实时智能区分安全扰动和危险入侵。本文提出一种用于光纤链路振动信号模式识别的复合特征提取方法。利用改进的双门限方法确定有效信号段的起止位置，结合最大能量与最高信噪比挑选出采样周期内主要入侵扰动的特...
采用RNGk-ε湍流模型对超临界CO2流体在内径为4mm，长度2000mm，节距为10mm，曲率为0．1的水平螺旋管内的冷却换热进行了数值模拟．研究了质量流量、热流量以及压力对换热系数的影响，并和超临界CO2在水平直管内的冷却换热进行了对比．研究结果表明，超临界CO2在水平螺旋管内流动产生的二次流强于水平直管内的二次流，前者的换热系数大于后者；换...
研究了加载应力幅值对延性金属高纯无氧铜动态损伤演化特性的影响．层裂实验在一级轻气炮上开展，利用不同的飞片击靶速度实现不同加载应力幅值（2．5GPa，2．75GPa和3．75GPa），采用DISAR位移干涉诊断技术测量样品自由面的速度剖面，利用基于白光轴向色差的表面轮廓测试技术测试软回收的样品截面．结果显示：随着加载应力幅值的升高，层裂强度...
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