海带雌配子体对X射线的反应

已知电离射线如X射线等对生物有强烈的诱变作用[4]。X射线和Y射线对海带雌配子体的效应已有初步观察[1-3]。过去用于海带实验的是雌雄配子体混合在一起的材料，如果发生突变，不易观察到，这是因为受精后是二倍体。这里我们对能行孤雌生殖的纯系海带的雌配子体进行了实验。     

用X射线分析显微镜对海藻元素的研究Ⅰ.海藻的X射线荧光光谱

X射线分析显微镜(XGT-2000V, Horiba Co.,Japan,1993年制造)是一种新颖、快速的元素分析仪器,可以用来分析海藻中元素的组成特点。本研究对1997年4,5月在山东省威海市采集的22种海藻进行了研究,测定了海藻的Ⅹ射线荧光光谱(XRF),并根据Ⅹ射线特性荧光的能量分析海藻的主要元素组成。然后采用基本参数法(FP法)对每种海藻的主要元素进行了半定量分析。研究结果表明,Ⅹ射线分析显微镜可以快速观测海藻中的主要元素如钾、硫、钙、铁、锌、溴、锶等,是研究元素组成与化学种态的有效的非破坏分析手段。从Ⅹ射线荧光光谱可以看出,绿藻的特征元素是钾、钙、硫,孔石莼(Ulva pertusa)含有较多的铁元素,而浒苔则含有较多的溴元素。褐藻的特征元素除钾、钙、硫之外,还含有较多的锶元素。另外,酸藻 (Desmarestia viridis)含有大量的硫及溴元素,鼠尾藻(Sargassum thunbergii)、单条髓藻(Myelophycus simplex)及酸藻 (Desmarestia viridis)中尚含有较多的铁元素。红藻的特征是多种红藻均含有较大量的溴元素,例如波登仙菜(Ceramium kondai)、松节藻(Rhodomela confervoides)、多管藻(Polysiphonia urceolata)、石花菜(Gelidium amansii)及亮管藻(Hyalosiphonia caespitosa)。另外,珊瑚藻(Corallina pilulifera)中含有大量的钙质。     

制作工艺误差对X射线组合折射透镜聚焦性能影响研究

本文主要介绍对X射线组合折射透镜的制作工艺误差对其聚焦性能影响的研究结果. 首先给出采用深度X射线光刻技术制作的PMMA材料圆柱面型X组合折射透镜的工艺测试结果,得出制作工艺误差值,定性分析制作工艺误差对X射线组合折射透镜聚焦性能的影响. 然后根据实际的制作工艺误差建模,给出详尽的理论分析和定量的理论模拟结果. 最后在北京同步辐射装置(BSRF)上,构建基于PMMA材料的圆柱面型X射线组合折射透镜的微束聚焦实验系统,实际测试了有明显工艺误差和尽量消除工艺误差的两种X射线组合折射透镜的聚焦性能,给出实测结果     

含非晶质混合物相的X射线衍射定量分析方法研究

根据自清洗法原理及一种新的测量非晶质峰强度的方法－多点强度加和法，本文提出对混合物相中的非晶质及多种晶质矿物进行同时定理的方法。用非晶质ＳｉＯ２及多种昌质相配制了一套具不同含量非晶质的多相混合样品，并据此进行了模拟定量试验，结果表明该方法是可行的。     

用X射线分析显微镜对海藻元素的研究Ⅲ. X射线分析显微镜引导下羊栖菜中含溴化合物的分离

本研究采用了一种新的元素检测方法,即用X射线分析显微镜来引导分离羊栖菜(Sargassum fusiformis)中有机溴化合物。新鲜羊栖菜经提取、浓缩、洗脱等处理,所得洗脱液经冷冻干燥后,用X射线分析显微镜分析其元素组成。X射线荧光光谱得到的结果表明,这种检测方法十分有效,能够证实有机溴化合物在PVPP柱色谱中得到了有效的浓缩与分离。MALDI-TOFMS质谱显示存在两个有机溴化合物,分子量分别为330和554,质谱的同位素特征表明,每个有机溴化合物分子中分别含有一个溴原子。该有机溴化物具有以下的化学特征:水溶性较强,能够被PVPP柱吸附,而在弱碱条件下溶出;在水溶液中不太稳定,容易形成沉淀。该有机溴化物的紫外可见光谱特征具有多酚化合物的特点,并与海藻中的砷化物具有某种程度的相互作用。     

硬X射线相位光栅的设计与研制

针对在普通实验室和医院实现40—100 keV X射线相衬成像的需求,考虑到成像系统参数、X射线源空间相干特性及光栅衍射效率,设计出硅基相位光栅结构参数.利用我们已发展的光助电化学刻蚀技术研制出直径为5英寸的相位光栅,其空间周期为5.6 μm,线宽为2.8 μm,深度为40—70 μm.在理论分析的基础上,通过提高硅片两端有效工作电压和修正Lehmann电流密度公式,解决了实际刻蚀过程中出现的钻蚀问题.由实验结果可知,本方案对制作大面积高精度相位光栅十分有效.     

微焦X射线扫描成像技术在岩石物性特征研究的现状

微焦X射线扫描成像技术是在微米—纳米级尺度上对储层岩石物性特征的重构及透视表征,是目前国际范围内较为先进的储层定性定量研究技术。在系统文献资料研究基础上,对微焦X射线扫描成像技术的原理及研究主要内容进行归纳总结,指出该技术是为研究岩石基质及赋存于不同岩石孔隙空间之中的流体而开发建立的不断成熟起来的油气储层定性定量研究技术。可以实现岩石整体、岩石骨架和孔隙三维重构,能够以透视岩心成像的方式直观清晰地观察分析岩石内部三维孔隙空间的分布、大小及其连通性。通过阈值分割,可对孔隙三维组构、孔隙网络中流体流动、天然气水合物生成与分解等特征进行建模分析,达到四维研究的水平。分析探讨了原理及前人研究实例,对其在油气和天然气水合物实际勘探开发运用中的现状及前景做出展望。     

用X射线分析显微镜对海藻元素的研究Ⅱ.裙带菜孢子叶的元素定位

X射线分析显微镜是一种快速的非破坏分析方法,可以用来对海藻中特定的元素在组织水平进行定位。本实验采用X射线分析显微镜对1997年2月在日本佐贺县唐津市海岸采集的养殖裙带菜(Undaria pinnatifida Suringar)的孢子叶进行了硫、钾、钙、碘的组织定位研究,对孢子叶的整体进行X射线扫描及特征元素次级荧光的图像分析,并选取孢子叶的边缘部、中部及中心各一点进行定点的X射线荧光光谱测定。Ⅹ射线荧光光谱的结果表明,钾是裙带菜孢子叶的最显著元素,具有最大的X射线荧光强度。定位分析表明,钾在孢子叶的中心部位分布较高,钙与碘则在边缘部分布较高,硫多位于孢子叶的中间部分,在中心部位及边缘部的分布均较低。除了钾、钙、硫以外,其他元素如铁、溴、锌也能够在X射线荧光光谱中给出谱峰。作者得到的X射线特征元素荧光图像首次报道了裙带菜孢子叶中钾、钙、硫等元素在组织水平的定位。应用RGB图像彩色合成技术获得的硫、钙、钾三元素的彩色合成图像也与定点分析结果相一致。     

X射线衍射全岩录井技术在渤海油田的应用

渤海油田的勘探中深层的快速发展、PDC钻头大量使用、大位移井等新技术的应用等,造成现场岩屑细碎,依靠传统的岩性识别方法进行岩性识别越来越困难,进而影响到中深层地层界面的准确判断,不能满足目前随钻岩性识别和实时建立地质岩性剖面的要求。为了解决细碎岩屑的岩性识别以及地层界面识别的问题,渤海油田引入了X射线衍射全岩录井技术(以下简称XRD),该技术主要分析岩石中所含矿物成分以及相对含量,通过特征指示矿物含量的变化,进行岩性识别,根据不同沉积环境的矿物含量的变化趋势来进行地层划分,为现场岩性快速识别及地层界面识别提供了有力支持。     

高电荷态Ar17+离子在表面以下过程中发射X射线分支比及各分支能量的研究

对低速高电荷态Ar¹⁷⁺离子在与不同金属靶相互作用过程中放出的Ar离子K壳X射线的Kβ/Kα分支比及各分支K线平均能量进行了理论研究.在文献 的基础上,通过对实验数据的分析,得到了0.3—0.8玻尔速度之间的Ar¹⁷⁺离子与Be,Al,Ni,Mo,Au等金属相互作用过程中入射离子发出的X射线分支比及各分支平均能量.理论上,基于导带电子俘获模型和级联跃迁模型,建立耦合方程组,以解释实验主要结果,理论结果与实验符合较     

In-situ growth of Ca/P salt on Ti surface induced by femtosecond lasers in hydroxyapatite suspension

Pure Ti plate surfaces are micro-ablated by femtosecond lasers in the ambience of hydroxyapatite suspension. It is found that three-stage hierarchical surface structures are produced with various laser energies. When the laser energy is 150 μJ, a lava-like structure with a distribution of nanoholes is dispersed evenly on the laser ablated surface. While in the case of 300 μ J, the grooves-and-islands micro-patterns covered with nanoparticles are generated on the surface. Remarkably, Ca/P based substances are revealed to firmly deposit on the micro-structured surfaces. More phosphate growth is seen for the higher laser energy. Discussions suggest that the additional elements deposition could be attributed to the chemical reaction of plasma related ions in the suspension and their subsequent crystallisation on the fresh surfaces of Ti plate due to the femtosecond laser ablation.     

Active manipulation of the selective alignment by two laser pulses

This paper solves numerically the full time-dependent Schrõdinger equation based on the rigid rotor model, and proposes a novel strategy to determine the optimal time delay of the two laser pulses to manipulate the molecular selective alignment. The results illustrate that the molecular alignment generated by the first pulse can be suppressed or enhanced selectively, the relative populations of even and odd rotational states in the final rotational wave packet can be manipulated selectively by precisely inserting the peak of the second laser pulse at the time when the slope for the alignment parameter by the first laser locates a local maximum for the even rotational states and a local minimum for the odds, and vice versa. The selective alignment can be further optimised by selecting the intensity ratio of the two laser pulses on the condition that the total laser intensity and pulse duration are kept constant.     

数值模拟飞秒激光加热金属的热电子发射

研究了超短超强激光脉冲与薄膜靶相互作用中产生的电子热发射.当超短激光脉冲与薄膜靶相互作用时,首先入射超短脉冲激光对吸收深度内的自由电子进行热激发;接下来热激发电子将能量传递到附近的晶格,再通过电子和晶格二体系的热传导,以及电子晶格间的热耦合,将能量传递到材料的内部.因此,电子在皮秒级甚至更短的时间内不能与晶格进行能量耦合,使电子温度超出晶格温度很多,电子热发射就变得非常明显了.用双温方程联合Richardson-Dushman方程的方法对飞秒脉冲激光照射金属靶的电子热发射进行了研究,结果发现电子热发射对飞     

Fluorescence properties in a single driven four-level atomic system

The spontaneous emission decay dynamics of a tripod configuration four-level atom driven by a single laser field is studied. Under different initial conditions, we discuss the effects of quantum interference and detuning of external driving field on atomic spontaneous emission properties. For the larger detuning, the interesting phenomena of the spectral line narrowing are found which stem from the contribution of external driving field.     

Brillouin scattering study on elastic and piezoelectric properties of laser irradiated ZnO single crystals

Brillouin light scattering technique can be successfully used to determine the whole set of elastic and piezoelectric constants of a ZnO single crystal irradiated by different laser energy densities, into a micron range (radiation layer thickness). It is found that the scattering intensity, the linewidth and the Brillouin scattering shift of acoustic phonons are all strongly dependent on laser energy density. Based on the sound propagation equations and these results, the directional dependences of the compressional and shear moduli of the irradiated ZnO sample in the (001) plane are investigated. It is found that under an appropriate laser condition, 248 nm KrF excimer laser irradiation can significantly improve the surface quality and increase the elastic properties of ZnO single crystal. This procedure has potential applications in the fabrication of ZnO-based surface acoustic wave and optic-electronic devices.     

MS2000激光粒度仪测量第四纪沉积物粒度的定量进样研究

粒度是第四纪古气候与古环境重建的常用替代指标,目前通常采用Mastersizer2000激光粒度仪进行分析,该测试仪器优点是速度快、精度高、重复性好,缺点是进样过程未实现定量化,对部分沉积样品的分析结果出现一定的随机性和不确定性,分析结果易产生人为误差。为探究样品量和进样方法对测试结果可能造成的影响,本研究选取6类代表性第四纪松散沉积物,预处理后分别采用倾倒法、吸管法及定量进样法进行多次重复实验。结果显示:粒度组分越单一,不同进样方法造成的结果误差越小;如果沉积物含有多个粒度组分,而预处理样品量过多,倾倒法容易造成粒度结果偏细,吸管法往往造成实验结果偏粗,定量进样法实验结果居于前两者之间。采用烧失量法计算沉积物中碳酸盐、有机质含量,结合马尔文激光粒度仪测试原理及多次定量重复实验结果,计算了一次实验所需样品量,发现其与中值粒径和碳酸盐、有机质(合称杂质)含量呈线性正相关。根据该线性关系式,在分析第四纪沉积物中值粒径范围及杂质含量的前提下,可计算一次测试所需样品量,将全部预处理后样品倒入测试烧杯中,可有效避免样品量和进样方法对样品粒度实验结果造成的误差。     

Positron-impact ionisation of atomic hydrogen in the presence of a bichromatic laser field

The positron impact-ionisation of atomic hydrogen in the presence of a linearly polarised bichromatic field is investigated in the first Born approximation. The field is composed of a fundamental frequency and its second harmonic. The state of positron in the field is described by the Volkov wavefunction, and the continuum state of the ejected electron is described by the Coulomb-Volkov wavefunction. The dressed ground state of target is a first order time-dependent perturbative wavefunction. The triple differential cross sections and their dependencies on laser field parameters are discussed and compared with the results modified by a monochromatic field. Numerical results show that the coherent phase control is significant and the laser-assisted ionisation cross sections caused by positron and electron are different.     

Nd:YAG纳秒激光诱导硅表面微结构的演化

利用Nd:YAG纳秒激光(波长为532和355 nm)对单晶硅在真空中进行了累积脉冲辐照,研究了表面微结构的演化情况.在激光辐照的初始阶段,532和355 nm激光脉冲均在硅表面诱导出了波纹结构,后者辐照硅表面后形成了近似同心但稍显混乱的环形波纹结构.随着脉冲数的增加,波纹结构逐渐演化为一种类似珠形的凹凸结构,最后形成准规则排列的微米量级锥形结构,该微结构的生长依赖于表面张力波和结构自组织.分析发现,形成的交叉环形结构主要是在355 nm激光辐照硅的过程中,表面张力波导致波纹结构部分叠加的结果.     

基于多波长激光吸收光谱技术的气体浓度与温度二维分布遗传模拟退火重建研究

利用可调谐半导体激光吸收光谱技术实现气体浓度温度二维分布重建.设计了气体浓度温度二维分布重建测量系统,采用四路波分复用技术以减少投影光路布置数量和增加气体吸收测量信息.针对于图像重建过程中建立的非线性投影方程组,将遗传算法与模拟退火算法相结合进行求解,在实现全局最优搜索基础上提高算法搜索效率.建立燃烧环境下H₂O浓度温度二维分布模型,借助于近红外波段1.3—1.5 μm范围内4条H₂O气体吸收谱线,利用数值模拟计算方法进行了气体分布重建,重建结果与模型符合得很好     

铁磁薄膜中圆偏振光感应的瞬态磁光Kerr峰的物理起源

使用飞秒时间分辨抽运-探测磁光Kerr光谱技术,实验研究了圆偏振光抽运面内磁化FePt和垂直磁化GdFeCo薄膜的磁化演化动力学,发现在时间延迟零点处均出现瞬态Kerr峰.分析了此Kerr峰的起源,指出此瞬态Kerr峰与铁磁性无关,可能起源于自由电子的顺磁磁化,而顺磁磁化的外磁场来自圆偏振抽运光的逆Faraday效应.基于顺磁磁化模型的计算结果支持此观点.基于此观点,逆Faraday效应感应的磁场脉冲宽度应该与激光脉冲宽度一致.