Adjustable half-skyrmion chains induced by SU(3) spin-orbit coupling in rotating Bose-Einstein condensates

The ground state properties of the rotating Bose-Einstein condensates (BECs) with SU(3) spin-orbit coupling (SOC) in a two-dimensional harmonic trap are studied. The results show that the ferromagnetic and antiferromagnetic systems present three half-skyrmion chains at an angle of 120° to each other along the coupling directions. With the enhancement of isotropic SU(3) SOC strength, the position of the three chains remains unchanged, in which the number of half-skyrmions increases gradually. With the increase of rotation frequency and atomic density-density interaction, the number of half-skyrmions on the three chains and in the regions between two chains increases gradually. The relationships of the total number of half-skyrmions on the three chains with the increase of SU(3) SOC strength, rotation frequency and atomic density-density interaction are also given. In addition, changing the anisotropic SU(3) SOC strength can regulate the number and morphology of the half-skyrmion chains.     

Simulation of large-scale fast neutron liquid scintillation detector

Neutron background measurement is always very important for dark matter detection due to almost the same effect for the recoiled nucleus scattered off by the incident neutron and dark matter particle. For deep under-ground experiments, the flux of neutron background is so low that large-scale detection is usually necessary. In this paper, by using Geant4, the relationship between detection efficiency and volume is investigated, meanwhile, two geometrical schemes for this detection including a single large-sized detector and arrayed multi-detector are compared under the condition of the same volume. The geometrical parameters of detectors are filtrated and detection efficiencies obtained under the similar background condition of China Jingping Underground Laboratory (CJPL). The results show that for a large-scale Gd-doped liquid scintillation detector, the detection efficiency increases with the size of detector at the beginning and then trends toward a constant. Under the condition of the same length and cross section, the arrayed multi-detector has almost similar detection performance as the single large-sized detector, while too much detector number could cause degeneration of detection performance. Considering engineering factors, such as testing, assembling and production, the 4 × 4 arrayed detector scheme is flexible and more suitable. Furthermore, the conditions for using fast and slow signal coincidence detection and the detectable lower limit of neutron energy are evaluated by simulating the light process.     

具有S型分布时滞和脉冲干扰的Cohen-Grossberg神经网络的全局指数稳定性

本文考虑具有S型分布时滞和脉冲的Cohen-Grossberg神经网络模型,应用Lya-punov函数,M矩阵和Razumikhin技巧,得到了该模型稳定的充分条件.     

导电聚吡咯共聚物薄膜的功能基团种类对蛋白质吸附的影响

导电聚合物由于其优越的稳定性和电化学性质,一直是蛋白质芯片敏感膜的研究热点.采用化学氧化聚合法分别制备出氨基和羧基功能化导电聚吡咯共聚物薄膜,通过调节体系单体比例(体积比)来改变导电共聚物的化学结构.采用傅里叶变换红外光谱表征了共聚物的化学组成,利用电化学循环伏安法考察共聚物薄膜的电化学活性变化.在此基础上,采用表面等离子谐振生化分析仪原位考察了牛血清白蛋白(BSA)在共聚物薄膜上的吸附动力学过程.由于共聚物薄膜上的功能基团的种类和含量不同,导致BSA吸附动力学和吸附量的差异.可以明显看出,蛋白质更容易在具有高的氨基密度或低的羧基密度的导电聚吡咯薄膜上进行吸附,随着氨基基团含量的增加,BSA在聚合物薄膜上的吸附量增大.相反,随着羧基基团含量的增大,BSA在共聚物薄膜上的吸附量减小.通过上述方法,可以控制蛋白质在导电聚合物上的吸附行为,进而为构建出更为敏感的、可精确控制的蛋白质芯片奠定基础.     

DIY三维激光扫描仪内参数的快速标定

提出了一种以优化点云数据中平面的平面度和平面面积为目标的内参数标定方法,针对不同情况选用区域生长算法或改进随机采样一致性(RANSAC)算法进行平面提取,并通过提出的单纯形和人工蜂群混合优化算法(NMS-ABC)进行参数解算,实现了DIY系统的内参数标定.利用内参数已知的仿真数据实验验证了NMS-ABC混合算法用于内参数快速求解的有效性,利用不同场景获取的多组实测点云数据进行了标定实验,结果表明:标定后的平面内点百分比和整体平面度均有所提高,并且当平面数不少于3时标定结果更稳定可靠;进行了点位精度测试,经内参数标定后DIY扫描仪的点位测量精度得到提高且在不同水平角度分辨率条件下优于3mm@4m;人为增大安置误差,通过对比标定前后的点云及平面提取结果,进一步直观验证了本文所提标定方法的正确性和有效性.     

秦始皇陵地宫宇宙射线缪子吸收成像模拟研究

宇宙射线缪子吸收成像技术是一种无损成像技术,适用于对大尺度的成像目标进行无损探测.考古学中现有的无损探测方法均存在一定的局限性,若将缪子吸收成像技术应用于考古领域,可以作为对传统无损探测方法的重要补充.本文使用蒙特卡罗GEANT4程序,对秦始皇陵地宫缪子吸收成像进行研究,基于已有的秦始皇陵考古数据构建秦始皇陵地宫模型,根据Reyna提出的海平面缪子能谱公式抽样产生缪子源的信息,模拟了宇宙射线缪子在秦始皇陵地宫中的输运过程,并利用图像重建算法实现墓室大小和位置的重构.模拟结果表明,利用单视角获得的缪子通量投影数据可以给出地宫中墓室边界的二维角坐标,利用两个视角的投影数据可以重建墓室大小和三维位置,重建得到的墓室边长和墓室中心位置相对于理论值的差异在7%左右.     

结合GOCI数据反演近海浮游植物叶绿素和类胡萝卜素浓度

基于2016—2018年渤海、黄海和东海7个航次中采集的实测遥感反射率和浮游植物色素浓度数据,利用静止海洋水色成像仪(GOCI)遥感反射率产品建立中国近海水体中总叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素c、光保护类胡萝卜素和光合有效类胡萝卜素浓度的反演模型,并进一步得到2014—2018年渤海、黄海和东海各色素浓度分布图。研究结果显示:采用遥感反射率波段组合建立的反演模型可实现色素浓度的定量反演,建立的模型反演精度较高(R~2>0.72)。由卫星反演结果可以看出,浮游植物色素浓度整体呈由近岸向离岸水域递减的趋势,并存在显著的季节变化特征。本文建立的浮游植物色素浓度反演模型,可为深入认识我国近海水体浮游植物种群结构及时空变化规律提供方法支撑。     

基于AMBA总线的脉冲调制控制器IP核的设计与实现

提出了一种基于AMBA2.0 APB总线的16位脉冲调制控制器IP核的设计方案.该设计集成了脉冲宽度调制（PWM）和脉冲密度调制（PDM）两种调制方式,并可以在两者间切换.采用SMIC 0.13 μm工艺库,系统时钟可达150 MHz.通过FPGA验证,该控制器工作在PWM调制方式时,输出信号的频率范围为1～32 kHz;工作在PDM调制方式时,输出信号的频率范围为198 Hz～2.34 MHz.结果表明,该控制器在时钟频率为13～150 MHz下,不仅可以在两者间切换,而且可实现对输入数据的高效调制.     

变纤芯直径传能光纤中受激拉曼散射传输特性的理论研究

锥形光纤纤芯直径沿着光纤长度方向均匀增大,在抑制非线性效应方面有着独特的优势。理论对比了单横模高斯光束输入时,输入纤芯直径均为50 μm、纤芯直径沿着光纤长度方向恒定、线性增大和非线性增大的变纤芯直径传能光纤的输出光谱演化和拉曼光特性。在相同条件下,输入功率10 kW时,恒定型传能光纤的输出光谱中,拉曼抑制比（定义为输出光谱中信号光峰值强度分贝值与拉曼光峰值强度分贝值之差）为33.1 dB,线性增大和非线性增大型的输出拉曼抑制比分别为47.0,48.6 dB,分别优于恒定型传能光纤13.9,15.5 dB;输入功率达17.5 kW时,恒定型传能光纤中有81.6%的输入能量被耗散或转移到其他波长,线性增大和非线性增大型仅不到2%,其输出的信号光波段能量占总输入能量的98.1%,98.9%。结果表明,使用线性增大型或非线性增大型传能光纤代替恒定型常规光纤,可以有效提高受激拉曼散射阈值,相关研究可以为大功率光纤合束器和光纤端帽的设计提供有益参考。     

蒸汽发生器检测机器人运动分析与控制实现

在核电站蒸汽发生器复杂环境下,为准确控制机器人完成管板检测任务,提出了一种基于STM8处理器的爬壁机器人运动控制方法。针对机器人两个不同轴线驱动轮的结构特点,运用运动学理论建立了机器人运动方程,分析了机器人的运动特性。设计了爬壁机器人硬件控制电路,为提高机器人的控制精度,采用了位置环,速度环和电流环三环PID软件控制策略。最后,对此控制方法进行了相关实验验证。实验结果表明,爬壁机器人控制电路设计合理可靠,三环PID算法实现了较好的运动效果,满足设计要求。