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2003年, 第20卷, 第1期 上一期    下一期
论文
采用绝缘体上的半导体技术制备集成的多模干涉型光耦合器和光开关
余金中, 魏红振, 严清峰, 夏金松, 张小峰
2003, 20 (1): 1-6.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.001
摘要 ( 1452 ) HTML ( ) PDF (269KB) ( 1977 )

在光学系统中,SOI(绝缘体上的半导体)上制备集成的MMI(多模干涉)型光耦合器已成为一种愈来愈引人注目的无源器件.由于Si和SiO2之间具有大的折射率差,在SOI波导中可以采用SiO2薄膜(<1.0μm)作限制层,这与超大规模集成电路工艺相兼容.描述了采用SOI技术制备集成的MMI型光耦合器和光开关的设计和制造结果.业已证实,2×2 MMI-MZI(多模干涉-麦赫-曾德干涉)型热光开关的开关时间小于20μs.

人体血浆中Tb(Ⅲ)物种的计算机模拟研究
卢兴, 张海元, 王进平, 王悦, 杨魁跃, 牛春吉, 倪嘉缵
2003, 20 (1): 7-12.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.002
摘要 ( 1293 ) HTML ( ) PDF (278KB) ( 602 )

建立了人体血浆多相模型,研究了人体血浆体系中Tb(Ⅲ)物种的分布.结果表明,Tb(Ⅲ)的物种形式随着Tb(Ⅲ)的量浓度的变化而变化.当Tb(Ⅲ)的量浓度低于4.000×10-8mol/L时,大部分Tb(Ⅲ)物种以可溶态存在;当Tb(Ⅲ)的量浓度高于4.000×10-8mol/L而低于1.667×10-2mol/L时,沉淀物种(TbPO4和Tb2(CO3)3)成为Tb(Ⅲ)的主要物种.可溶的Tb(Ⅲ)在量浓度低于1.0×10-4mol/L时,主要与运铁蛋白键合,分布于[Tb(Tf)]中;当Tb(Ⅲ)的量浓度高于1.0×10-4mol/L时,运铁蛋白耗尽,可溶的Tb(Ⅲ)主要分布于[Tb(HSA)],[Tb2(Tf)],[Tb(Ox)]和[Tb(Cit)]等物种中.

对流换热边界条件下球体内固液相变过程移动热源法求解
白凤武, 卢文强
2003, 20 (1): 13-21.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.003
摘要 ( 1132 ) HTML ( ) PDF (383KB) ( 1025 )

应用移动热源法求解了对流换热条件下球体内具有明显相变界面的固液相变问题,分析了球体半径、相变材料潜热、外界对流换热条件对相变过程的影响,并进一步考虑实际相变过程存在的变对流边界条件,构造了一实用解法.为求解相变问题的数值方法提供了一校核其可靠性的新途径,还为实验结果提供了相互比较的数据.该方法及其结果对相变材料的分析与设计具有重要的实用价值.

关系数据库在冷却储存环准直安装中的应用
汪守金, 满开弟, 郭艺珍, 蔡国柱, 郭玉辉
2003, 20 (1): 22-30.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.004
摘要 ( 1165 ) HTML ( ) PDF (481KB) ( 677 )

中国科学院近代物理所的国家"九五"重大科学工程项目,兰州重离子加速器冷却储存环(简称CSR)的准直安装将主要采用SMX公司的激光跟踪仪,进行测量控制网的建立,以及元件的安装定位.在此过程中,要采集大量的数据,并要进行处理,为此建立了一个在SQLSERVER2000上的关系型数据库系统作为后端,并用VC6.0以ODBC为接口开发了其前端应用程序,来完成数据的存储和有关的数据处理.

一类广义Feistel密码的线性分析
张如文
2003, 20 (1): 31-38.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.005
摘要 ( 1088 ) HTML ( ) PDF (340KB) ( 683 )

针对一类广义Feistel密码提出一种求取密码线性偏差上界的方法.该分析方法的思路是,首先对密码体制线性偏差进行严格的数学描述,分别给出密码线性偏差与轮函数F及S盒的线性偏差的数学关系;然后确定密码线性偏差的上界.利用该方法给出了32轮以内各轮的线性偏差上界.

小波双线性插值应用于光学遥感图像
刘笑宙, 涂国防
2003, 20 (1): 39-43.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.006
摘要 ( 1205 ) HTML ( ) PDF (262KB) ( 702 )

针对遥感图像插值要求,尽可能保持原图像信息,提高图像分辨率,并适合人眼观察的特点,提出适合于遥感图像的小波双线性插值方法.实验表明,与双线性插值相比,该算法得到较高的信噪比和较好的图像效果.

济南市大气污染治理优先级与优化控制研究
王锷一, 杜世勇, 雷孝恩
2003, 20 (1): 44-49.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.007
摘要 ( 338 ) HTML ( ) PDF (283KB) ( 472 )

通过多源数值模式的模拟试验,导出不同污染源型对污染物质量浓度的贡献率,以确定大气污染治理的优先级,提出了优化投资的宏观控制措施;然后以宏观控制措施为出发点,按优化控制方法导出允许排放量及消减量,以多目标优化分析作为主要方法分步达到控制目标;最后讨论了污染控制与分散治理措施的效益,进一步发展了城市大气污染控制的方法和步骤.

伽师近场地震资料处理——三维速度成像
赖晓玲, 张先康, 李松林
2003, 20 (1): 50-55.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.008
摘要 ( 395 ) HTML ( ) PDF (365KB) ( 583 )

利用三维速度结构和震源位置的联合反演方法,处理了伽师近场地震资料,得到强震区20 km以上深度的速度图像.结果表明:震区地壳内8 km以上速度结构横向非均匀性较强,反映了该区厚达数公里的沉积盖层介质特征;12~18 km深度速度成像存在北东和北西的低速异常带,它们相交于极震区下方,反映了区域发震构造特征;沿极震区的东西和南北正交方向以及强震群分布的两侧,地壳结构均有明显差异,这是强震群孕育的构造背景.

用于强流质子直线加速器1.3 GHz缩尺超导腔的设计研究
赵升初, 孙虹, 孙安, 周德民
2003, 20 (1): 56-61.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.009
摘要 ( 369 ) HTML ( ) PDF (270KB) ( 317 )

主要论述了用于强流质子直线加速器缩尺超导腔腔形优化设计,详细讨论了不同腔形几何变量对超导腔性能的影响.在此基础上,给出了一个试验缩尺腔的腔形及其计算结果.

多时相AVHRR数据的傅立叶分析
郑玉坤, 庄大方
2003, 20 (1): 62-68.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.010
摘要 ( 327 ) HTML ( ) PDF (397KB) ( 782 )

傅立叶分析(Fourier Analysis)是一种常用的信号处理方法.将中国全年36旬的NO-AA-AVHRR的1km数据采用最大值合成法获得12个月的NDVI时间序列数据,然后运用离散傅立叶变换检测该时间信号的频率分布状况.结果各频率分量与NDVI的累加值及不同周期的季节性变化等生物学特征相关.其中零频率分量为均值NDVI,而1/12频率分量最大程度概括了中国地表覆盖类型的全年季节性变化模式.将提取出的这些生物学特征引入到地表覆盖分类的特征空间中,提高了类别间的可分性.这些研究表明了傅立叶变换是分析多时相AVHRR数据及提取植被的生物学特征的有用工具.

快报
金属氧化物纳米点薄膜的模板法合成
郜涛, 孟国文, 张立德
2003, 20 (1): 69-72.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.011
摘要 ( 307 ) HTML ( ) PDF (267KB) ( 595 )

报道了一种简便的金属氧化物纳米点薄膜的合成方法.首先制备了具有有序纳米凹坑阵列的多孔阳极氧化铝模板,然后在模板表面真空蒸镀金属薄膜,对所制备的金属薄膜进行氧化处理,得到了具有有序纳米点阵列的金属氧化物纳米点薄膜.纳米点的直径约为100 nm,高度约为45 nm,以六边形有序排列,密度约为2×1013个/m2.

综述
硒催化羰基化反应若干进展
陈金铸, 彭爱东, 陆世维
2003, 20 (1): 73-84.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.012
摘要 ( 409 ) HTML ( ) PDF (563KB) ( 599 )

采用廉价的催化剂代替昂贵的金属,低成本的一氧化碳代替氢气乃至光气,一直是人们追求的目标.综述了非金属硒在含碳、氮、氧、硫类有机化合物中的催化羰基化反应,以及在Se/CO/H2O体系中一些有机化合物的高选择性还原反应,介绍了近期的一些新进展.催化剂量的硒在温和条件下,即可活化一氧化碳而直接进行羰基化和还原反应,特别是发展了将硝基化合物的还原羰基化与胺的氧化羰基化相结合,合成一系列精细化学品和生物化学品.催化剂硒在催化反应中表现出反应过程相转移的特性,兼具了多相催化与均相催化的优点,是反应过程相转移概念中的典型实例.硒催化反应的特点是反应物转化率高,反应选择性专一,原子经济性高,对环境友好,且可部分替代光气合成法.

奇异性核物理的现状与展望
李磊, 谭玉红, 宁平治
2003, 20 (1): 85-91.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.013
摘要 ( 496 ) HTML ( ) PDF (300KB) ( 611 )

奇异性核物理主要研究带奇异性(包含s夸克)的原子核系统.这个领域近年来有了长足的发展,大大深化了人们对物质结构和强相互作用的认识.指出奇异性核物理研究的重要意义,并从实验和理论两个方面简要介绍奇异性核物理的研究现状和研究方法,以及当前有待解决的若干问题.

简报
北大西洋沙尘与大气稳定度以及层云的关系
夏祥鳌, 王明星, 张仁健
2003, 20 (1): 92-96.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.014
摘要 ( 387 ) HTML ( ) PDF (217KB) ( 309 )

来自于西北非洲的沙尘粒子经常被输送到北大西洋(50°W~20°W,10°N~25°N)区域,夏季7月份最为明显,沙尘输送带位于两逆温层之间.沙尘的辐射效应主要体现在冷却海表面而加热低对流层,因此沙尘有可能通过影响大气垂直稳定度从而影响海洋层云.试图通过分析1984年至1989年共6年的7月份沙尘气溶胶、云观测资料来揭示沙尘气溶胶与大气稳定度以及层云之间的相互关系.结果表明,沙尘气溶胶能够通过影响大气稳定度而对层云产生影响,尽管该信号由于受到其他因素的干扰不容易提取出来.

总能量守恒与辛几何算法
季仲贞, 王斌, 赵颖, 杨宏伟
2003, 20 (1): 97-102.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.015
摘要 ( 417 ) HTML ( ) PDF (296KB) ( 566 )

以正压大气原始方程为例子,以总能量守恒为主线,介绍动力保守系统两类重要算法--总能量守恒算法和辛几何算法,讨论了两者之间的关系,并给出具体的算例,说明两类算法的有效性.

间,对三氟甲基苯腈的工艺改进
刘刚
2003, 20 (1): 103-106.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.016
摘要 ( 320 ) HTML ( ) PDF (228KB) ( 606 )

间,对三氟甲基苯腈是一种重要的医药、农药中间体.叙述了在一个反应器中利用NiCl2和P(C6H5)3,用还原性金属粉末原位还原生成的Ni((C6H5)3)3作为催化剂,将间、对氯三氟甲苯转化为相应的芳香腈,转化率分别达到87.0%和82.7%.该反应条件温和,易于控制,已经实现工业化生产.

优秀博士论文摘登
有机分子组装体系的扫描隧道显微镜研究
裘晓辉, 白春礼
2003, 20 (1): 107-111.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.017
摘要 ( 309 ) HTML ( ) PDF (264KB) ( 376 )

利用长链烷烃取代基与石墨表面的较强相互作用,可以获得烷基取代的有机小分子(酞菁、卟啉、碱基)的高分辨STM图像.理论分析表明,这些分子的吸附稳定性来源于长链烷基与石墨间较强的范德华相互作用,以及长链烷烃链间的二维结晶能.分子在表面的吸附组装结构受到分子与基底间、吸附分子间,以及溶剂与分子间作用的共同影响.对于长链烷基取代的碱基分子在石墨表面的组装结构中,分子的排列方式不仅受到烷基链与石墨间较强的取向匹配的作用,碱基分子间形成的多个氢键以及芳环离域π键的作用也会影响分子的排列方式,并且是造成烷基取代碱基分子组装结构多样性的原因.扫描隧道谱研究表明,硫醇在Au表面的自组装分子膜对电流的整流作用,来自于分子中巯基与Au表面形成的双电层,而不对称取代的NtBuPc分子在石墨表面的LB膜的电流整流行为,来源于分子内部的不对称电子结构.

新型含氮、硫、氧配体及其超分子化合物的设计合成
赵颖隽, 曹荣, 洪茂椿
2003, 20 (1): 112-116.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.018
摘要 ( 331 ) HTML ( ) PDF (257KB) ( 344 )

以结构化学指导新型金属-有机纳米器件的合理合成和物理性能研究,探索它们的自组装规律,共设计合成了12个含N、S及COO-基团的具有不同对称性和立体选择性的新颖大骨架多官能团柔性配体,以及由它们与金属离子自组装合成了18个新型金属-有机纳米笼、纳米管和配位聚合物,开辟了一条合成金属-有机纳米器件的新途经.其中,一个具有Oh对称的金属纳米笼,笼内体积超过1000 A3,可以同时容纳多种离子和小分子,是目前已测定单晶结构的金属纳米笼中容量最大的一个.而用金属离子把纳米管串联成的金属-有机纳米管则是国际上首例报道的结构有序无机-有机纳米管阵列;并创新性的采用低温溶剂热法合成了一个新颖的具有半导体和顺磁性质的Ni-巯基嘧啶二维层状聚合物和两个二维折叠格子状化合物;另外,用巯基嘧啶作为难溶盐CuCN的溶解模板,得到了国际上首例六角形CuCN大环化合物和另外一个新颖的类石墨层状CuCN化合物.过渡金属与多官能团配体通过配位键来驱动和引导自组装,形成具有均一尺寸和特定形状的金属-有机纳米器件,是当今化学与材料领域研究的前沿之一.而通过设计合成具有特定对称性和立体选择性的有机配体,并把它们与金属离子自组装形成具有纳米尺寸和特殊功能的纳米球和纳米管,更是在纳米科技、化学催化、分子吸附和光电磁等领域具有重要的科学意义和应用前景.

大肠杆菌亮氨酰-tRNA合成酶与tRNALeu的相互作用 头孢菌素酰化酶的表达、翻译后加工和亚基重组
李勇, 王恩多
2003, 20 (1): 117-122.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.019
摘要 ( 387 ) HTML ( ) PDF (260KB) ( 413 )

第一部分:为得到大量的大肠杆菌tRNALeu1和tRNALeu2,研究tRNA与亮氨酰-tRNA合成酶(LeuRS)的相互作用,用基因克隆的方法高表达并纯化了它们;测定了接受活力和被LeuRS催化的动力学常数;改进了RNA体外转录必需的T7RNA聚合酶的纯化方法,优化了转录条件,转录序列比文献值高10倍.用体外转录方法得到了各种在接受茎突变的tRNALeu变种,研究了一个在CP1结构域插入40个氨基酸残基的变种LeuRS-A对tRNALeu2种等受体的识别,证明了tRNALeu1和tRNALeu2接受茎上的第一对硷基对是否摆动是LeuRS-A识别的关键.第二部分:在大肠杆菌中高表达头孢菌素酰化酶基因10倍以上.研究了它的α-亚基的N-端变化(LAEP…→MGIP…)对酶学动力学常数的影响.构建了带有不同抗菌素抗性和启动子的高表达质粒,研究了它们表达的特点,分析了这些质粒的不同用途.用含有编码该酶两个亚基的基因的相容质粒共转化的方法.研究了它们在体内的重组和前体的加工.研究结果表明,该酶可能属于一类新的N-端亲和水解的酰化酶.

一个统一混沌系统及其研究
吕金虎, 陈关荣, 张锁春
2003, 20 (1): 123-129.  DOI: 10.7523/j.issn.2095-6134.2003.1.020
摘要 ( 372 ) HTML ( )

发现了一个新的混沌系统,它是介于著名的Lorenz系统和Chen系统之间的临界系统.同时,提出了一个单参数的统一混沌系统--Lorenz系统族,它包含Lorenz系统和Chen系统作为参数区间的两个极端系统,临界系统作为一个过渡系统.基于线性耦合多振子互同步问题的研究,提出了研究这一类问题的新方法--模式分解法,并首次从理论上给出了上述3个典型系统混沌同步的几个严格的充分条件.还提出了一类新的简单的切换分段线性反控制器,它能够使一个简单的线性系统在三维空间中同时产生n个,或一个具有多吸引域融合的复杂混沌吸引子.