Hardening of Thermal Photons Through Inverse Compton Scattering in Strong Magnetic Fields

A new spectrum function is obtained by use of the Compton scattering cross section in the laboratory frame dervied earlier. This spectrum function, besides some modifications in the coefficients of the resonant term, contains also a non-resonant term which is inversely proportional to the square of the magnetic field. Based on this spectrum function, the hardening of thermal photons through inverse Compton scattering by relativistic electron beams on the surface of a strongly magnetized neutron star is investigated. Two new features are found. First, there is a maximum scattered photon energy for a given resonant scattering, beyond which resonance disappears. This maximum depends on the electron energy and the magnetic field, but is independent of the incident photon energy. Second, Beyond each resonant scattering, there is a high-energy tail, resulting from non-resonant scattering. It is also found that all the tails have a common upper limit which is the highest scattered photon energy for the given incident photon and electron energies. These two new features are absent in the Monte Carlo simulations and therefore, may have physical implications for γ-ray emissions.     

1998年4月23日发生在日面边缘上的软X射线日冕物质抛射

使用Yohkoh卫星上的SXT／HXT和Nobeyama射电日像仪（NoRH）观测资料，对1998年4月23日发生在日面东南边缘上的软X射线日冕物质抛射（CME）作了分析研究，结果表明，软X射线CME具有两个磁偶极源（MDSs）。在两个磁偶极源之间有一个磁容带（MCB）、一个中性电流片9NCS）和少有的激活源（ASs）。在磁容带被激活源变成磁能带期间，物质和能量都向NCS集中，这正是NCS形成的过程。当两磁偶极源被MEB接通时，NCS形成，并且CME发生，物质抛射不仅从NCS处升起，而且从整个MEB上升起，CME膨胀环具有两个足点，它们正是两个磁偶极源，膨胀环的头总是倾向于弱源的足点。头的轨迹是中性线，由中性线也可以确认NCS的位置。     

一个引人注目的CME事件与共生现象的分析研究

根据1991年6月15日发生的微波、分米波、米波、十米波等波段内射电爆发以及质子事件，地磁暴等进行了分析研究，认为产生各种物理过程的有效机制和动因是日冕物质抛射而非太阳耀斑。     

三十米巨眼 窥宇宙

天文学正处在一个黄金时期。在过去的半个世纪里,天文学家借助口径不断扩大、设计愈发精密的新一代望远镜和其他设备,做出了许多重大发现：类星体、黑洞、引力透镜弧、系外行星、伽玛射线暴、宇宙微波背景、暗物质和暗能量部位列其中。近二十年来,随着天文观测卫星和8—10米口径陆基望远镜的投入使用,我们对宇宙的认识又有了一幅新的图景：这是一个由我们还不甚了解的暗物质和神秘的真空能（即“暗能量”,其特征是能置密度不变）所主导的宇宙。随着认识的进步,全新的、也更加基础性的问题摆在了科学家面前。     

4C 21.35的γ射线光变特征及其与射电光变的相关性

利用从2008年8月5日到2013年10月23日Fermi-LAT的观测数据,对4C 21.35的100 MeV到300 GeV的γ射线数据进行了分析,总结了1天bin情况下的光变特征,并在3小时bin的基础上详细研究了所选的11个大的爆发,得到了5.4 h的最短光变时标。先用对射电光变曲线减去一个线性增长,再通过相关分析得到100 MeVE300 GeV的γ射线光变领先于15 GHz射电光变351.2_(38.0)~(13.8)d,并用γ射线辐射区对于射电辐射是光学厚对其加以解释,从而在辐射区匀速运动的假设下得到,这样的时延对应着γ射线辐射区到射电光学薄区域的距离为△r≈44.4 pc。通过与VLBA观测得到的15 GHz射电核的半径相比较,得到辐射区向外运动过程中可能存在减速的结论。     

近邻星系恒星形成区光谱观测研究

近年来随着国际8~10 m口径望远镜数目的不断增加,4 m及以下口径望远镜已成为中小型望远镜.如何利用中、小口径望远镜做出有影响的科学成果,须做到"有所为,有所不为".为此,自2013年开始针对国家天文台2.16 m望远镜推出了重点课题支持计划.介绍的"近邻星系恒星形成区光谱观测研究"为2.16 m望远镜支持的3个重点课题之一.它将利用2.16 m望远镜3 yr、每年30个暗夜或灰夜的观测时间,开展20个近邻、大星系中多个恒星形成区、平行星系主轴方向和垂直主轴方向的光谱观测,获得一个有显示度的、科学意义重要的近邻星系恒星形成区和径向分布的光谱样本.同时该课题还利用6.5 m多镜面望远镜(MMT)的观测时间,开展近邻、特大星系的恒星形成区的光谱观测.利用2.16 m望远镜和MMT望远镜观测得到的星系不同区域的光谱数据,结合已有的紫外、光学、红外波段宽带滤光片数据和BATC(Beijing-Arizona-Taiwan-Connecticut)15个中带滤光片数据,可开展星系尘埃消光、恒星形成率、金属丰度和星族特性二维分布等方面的研究;开展星系二维特性和星系形态、星系环境关系的研究.将介绍这个重点课题的科学意义、星系样本的选取、光谱观测策略和星系NGC 2403的光谱观测和初步研究结果.     

井间地震层析成像技术的应用

阐述了井间地震层析成像的正反演技术——基于最短路径法的射线追踪正演技术和基于LSQR算法的反演技术的原理,并且通过数值模型对正反演算法进行了较细致的研究,重建了地下构造原像,效果较好。结合工程应用实例,进一步表明井间地震层析成像技术能够更清晰、更客观地反映出地下构造情况,为地质结构研究和后期施工提供更详实的资料。最后,对层析成像的分辨率进行了探讨,指出了层析成像质量的影响因素。     

用于有机废水处理的改性膨润土的制备新方法研究

提出一套不同于传统工艺的有机化膨润土制备方法,并首次采用COD(化学需氧量)与XRD(X射线衍射)双重指标衡量有机化膨润土的合成效果。COD测试表明,选择合适的改性剂种类和用量,是制备废水处理用有机化膨润土的两个前提。XRD分析说明,新工艺制备的有机化膨润土中蒙脱石的d001明显增大,有机改性剂长链分子已经插入蒙脱石矿物层间,合成效果良好。新的有机化膨润土合成工艺省去了过滤、洗涤、烘干、粉碎等步骤,能耗大大降低,成本优势明显,能够有力地促进有机化膨润土在废水处理领域的规模化应用。     

西南喀斯特地区不同石漠化阶段土壤黏土矿物组成及其含量变异研究

为了探索西南喀斯特地区土壤中黏土矿物组成及其含量的变异规律,以贵州省普定县和荔波县不同石漠化阶段典型土壤的黏土矿物为例,采用X-射线衍射仪图谱分析方法,计算得到黏土矿物组成及其含量,探讨不同石漠化阶段黏土矿物组成变化规律及其含量之间的线性关系.结果表明:不同石漠化阶段黏土矿物的组成是相同的,均为高岭石、蒙脱石和伊利石;在未石漠化、轻度石漠化、中度石漠化阶段,蒙脱石在剖面表层的质量分数分别为27.82％、29.34％、58.32％,高岭石分别为21.39％、31.81％、36.93％,伊利石分别为50.79％、38.85％、4.75％;在西南喀斯特地区,各石漠化阶段伊利石与蒙脱石的含量之间以及伊利石和高岭石的含量之间都呈显著的线性相关,相关系数分别为-0.970 3、-0.945 6;西南喀斯特地区土壤相似的成土作用和成土环境造成了黏土矿物相同的组成,而黏土矿物含量的差异说明各成土作用的程度或阶段是不同的;粉粒中的黏土矿物主要为石英和白云母,而砂砾中的黏土矿物主要为石英.     

黑洞候选体X射线双星Cyg X-1光变曲线的研究

利用Rossi X-ray Timing Explorer(RXTE)卫星从1996年1月到2005年5月的公共资料,研究了黑洞候选体X射线双星Cyg X-1光变曲线的周期性,并且发现了一些有趣的周期特性(T=1．0±0．2天和T=18．0±3．0天)．在硬态时,T=1．0±0．2天和T=18．0±3．0天的周期特性同时出现在它的光变曲线之中,但在软态时仅有T=1．0±0．2天的周期出现．采用一种新的方法(即微分法),同时为了检验微分法的正确性,还利用传统的方法(即快速傅立叶变换和叠加法)分析了相同的资料,并得到了与微分法相同的结果．另外也对Cyg X-1的轨道周期进行了研究,结果发现T=5．6天的轨道周期不仅出现在硬态,同时也出现在软态,只是在硬态时比在软态时明显．