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类氦和类氖离子经电子碰撞激发辐射特征光谱角向和极化性质的理论研究

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类氦和类氖离子经电子碰撞激发辐射特征光谱角向和极化性质的理论...

作者：田自强西北师范大学

学位级别：硕士

原子或离子的电子碰撞激发过程广泛存在于各种等离子体环境中,是产生光谱的主要机制之一。当原子或离子被定向电子束或各向异性速度分布的电子碰撞激发后会产生各向异性且强烈极化的特征光谱。与传统可观测物理量如截面、强度以及速率... 详细信息

原子或离子的电子碰撞激发过程广泛存在于各种等离子体环境中,是产生光谱的主要机制之一。当原子或离子被定向电子束或各向异性速度分布的电子碰撞激发后会产生各向异性且强烈极化的特征光谱。与传统可观测物理量如截面、强度以及速率系数等相比,特征光谱角向和极化分辨的性质对各种物理效应和相互作用更为敏感。基于这种敏感性,特征光谱的角分布和极化度等可观测物理量已被广泛用来研究Breit相互作用和超精细相互作用等在内的前沿热点内容。本文在描述原子碰撞中极化和关联现象的密度矩阵理论和研究原子结构与光谱的相对论多组态Dirac-Fock方法以及研究电子碰撞激发过程的相对论扭曲波方法的框架下系统地研究了类氦和类氖离子经电子碰撞激发辐射特征光谱的角向和极化性质。主要内容包括:一、研究了超精细相互作用对核自旋I=1/2的类氦Tl离子经电子碰撞激发辐射特征磁四极(M2)谱线(1s2pP→1sS)角分布的影响。发现超精细相互作用使得M2谱线的角分布变得更加各向同性,并且核磁矩越大各向同性越显著;除此之外,角分布对碰撞电子能量非常敏感。基于研究结果,我们建议可以通过精确测量M2谱线的角分布来提取同位素离子核磁偶极矩和核自旋等信息。二、基于上述工作,继续研究了超精细相互作用对核自旋I=1/2的类氦Tl离子经电子碰撞激发辐射特征Kα(1s2p P→1sS)谱线角分布的影响。发现Kα谱线的角分布对碰撞电子能量也非常敏感,与M2谱线角分布不同的是,超精细相互作用使得Kα谱线的角分布变得更加各向异性,并且对核磁矩不敏感。基于研究结果,我们建议在低碰撞能量特别是激发阈值附近,精确测量Kα谱线的角分布可以作为研究高电荷少电子离子超精细相互作用的有效工具。三、受Reed等人工作的启发,研究了Breit相互作用对类氦离子经电子碰撞激发辐射特征电偶极(E1)谱线(1s2p P→1sS)角分布和极化度的影响。发现Breit相互作用使得E1谱线的极化度和角分布的各向异性大大降低,并且这种影响强烈依赖于碰撞电子能量和原子序数。四、鉴于3C和3D谱线在天体物理中的重要性,研究了类氖Fe离子经电子碰撞激发辐射特征3C(1s2s2p3dP→1s2s2pS)和3D(1s2s2p3dD→1s2s2pS)谱线的角向和极化性质,发现3C和3D谱线的角向和极化行为几乎一致,但都明显依赖于碰撞电子能量。基于研究结果,我们建议可以通过测量3C和3D谱线的角分布和极化度来揭示相关等离子体中碰撞电子的有关信息。综上,我们研究了类氦和类氖离子经电子碰撞激发辐射特征光谱的角向和极化性质。基于研究结果,我们发现辐射特征光谱的角向和极化性质不仅可以作为揭示高电荷态离子超精细相互作用和Breit相互作用等物理效应和相互作用的工具,并且基于对碰撞电子能量的敏感性,角分布和极化度的测量也可作为一种诊断等离子体各向异性的工具。因此,我们期望该理论研究工作能够为潜在的相关实验研究提供理论指导。

关键词：类氦离子类氖离子电子碰撞激发角分布极化度 Breit相互作用超精细相互作用 3C和3D谱线

预制型钢—混凝土组合剪力墙轴压性能试验研究

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预制型钢—混凝土组合剪力墙轴压性能试验研究

作者：田自强长春工程学院

学位级别：硕士

针对传统的现浇混凝土结构存在现浇量大、工期长、施工效率低、施工现场污染浪费严重、施工质量难以把控等缺点,本文提出一种新型预制型钢-混凝土组合剪力墙结构,这种剪力墙结构,通过在纵横墙相交处设置连接件有螺栓实现连接,具有连接... 详细信息

针对传统的现浇混凝土结构存在现浇量大、工期长、施工效率低、施工现场污染浪费严重、施工质量难以把控等缺点,本文提出一种新型预制型钢-混凝土组合剪力墙结构,这种剪力墙结构,通过在纵横墙相交处设置连接件有螺栓实现连接,具有连接方便、施工速度快、现浇量小等优点。为了研究这种新型剪力墙结构的受力性能,本文进行了新型预制型钢—混凝土组合剪力墙的轴心受压性能的试验研究。本文的研究内容与研究结论如下:(1)新型预制型钢—混凝土组合剪力墙与普通混凝土剪力墙的对比试验研究。本文通过对2个预制型钢-混凝土组合剪力墙和2个与之相对应的普通钢筋混凝土剪力墙进行轴压性能对比试验,分析了两种剪力墙结构在轴向压力作用下的破坏机理和承载能力。预制型钢-混凝土组合剪力墙试件在加载过程中,边缘连接构件和预制墙板共同受力,且当试件墙体混凝土破坏时,由于两侧型钢的约束和支撑作用,仍能维持预制墙板的形状和结构完整性,表现出良好的整体性和韧性,极限承载能力分别提高了9.1%和6.3%。(2)数值模拟分析。在验证模型可靠性的基础上对高厚比、含钢率、配筋率、混凝土强度等参数进行了数值模拟分析。模拟结果表明,试件的高厚比是影响预制型钢-混凝土组合剪力墙轴压承载力的重要因素,试件高厚比越大,承载力和延性系数越低。试件边缘连接构件的含钢率从6.54%提升到12.9%,极限承载力提升了8.2%,延性系数提升了5.1%;预制墙板配筋率从0.45%增加到1.26%,极限承载力提升了4.8%,延性系数提升了4%;提高混凝土强度等级和边缘连接构件的强度等级可有效提高试件轴压承载能力。(3)结合预制型钢-混凝土组合剪力墙的轴压试验数据和模拟分析结果,基于基本力学原理与现有规范和相关计算方法,采用“叠加”法,提出适用于预制型钢-混凝土组合剪力墙的轴压承载力和初始刚度计算方法,所得结果与模拟分析结果吻合较好。

关键词：预制型钢-混凝土组合剪力墙轴压试验模拟分析承载力公式高厚比

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信江流域底泥重金属溯源与评价

江西师范大学学报（自然科学版） 2023年第6期47卷 599-604,614页

作者：吴健芳王红梅田自强中国环境科学研究院水生态环境研究所北京100012

目前江西省信江流域(鹰潭段冶炼区)支流的底泥重金属底数不明,给地方生态风险评价及污染治理带来不确定性.为解决该区域在环境管理中的不足,该文构建了污染物工业排放耦合系数fCCPE指标,用以评估污染物排放的底泥压力并佐证了底泥重金... 详细信息

目前江西省信江流域(鹰潭段冶炼区)支流的底泥重金属底数不明,给地方生态风险评价及污染治理带来不确定性.为解决该区域在环境管理中的不足,该文构建了污染物工业排放耦合系数fCCPE指标,用以评估污染物排放的底泥压力并佐证了底泥重金属的来源,结合传统的地累积指数及潜在生态风险指数评估了金属冶炼区周边灌溉水底泥的重金属污染程度.研究结果显示:在冶炼区周边底泥中各种金属fCCPE>1,这表明冶炼厂周边的底泥重金属主要来源于铜冶炼活动;在各村镇底泥中Cu含量由大到小依次为长塘村(421.91 mg·kg^(-1))>邱家村(164.07 mg·kg^(-1))>江南村(134.76 mg·kg^(-1))>黄坑村(101.23 mg·kg^(-1))>龙石村(40.11 mg·kg^(-1))>版上村(14.59 mg·kg^(-1)).在各村镇底泥中Cu和Pb比的fCCPE值由大到小依次为邱家村(8.13)>长塘村(7.94)>江南村(3.69)>黄坑村(3.50)>龙石村(3.12)>版上村(0.68).地累积指数表明金属冶炼区在周边底泥中Cd处于轻度污染;在灌溉水底泥中重金属Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb生态危害系数(Ei,r)平均值分别为0.55、0.67、3.53、35.12、1.45、11.17、313.87和4.49.综合潜在生态风险指数(RI)为370.85,生态危害程度强.建议对风险超标的底泥及时进行管控和治理.

关键词：信江流域底泥重金属生态风险铜冶炼区

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水利水电施工中的高压喷射灌浆技术探究

中华传奇（下旬） 2022年第3期 0196-0198页

作者：田自强中国水利水电第七工程局有限公司四川成都616450

高压喷射灌浆技术作为一种常见的工程补强方法,已被大量地用于水利水电工程的补强施工中,它对提高工程建设质量,延长工程使用寿命,简化施工程序起到了十分关键的作用。本文结合具体的施工项目,分析了水利水电施工中高压喷射灌浆技术的应... 详细信息

高压喷射灌浆技术作为一种常见的工程补强方法,已被大量地用于水利水电工程的补强施工中,它对提高工程建设质量,延长工程使用寿命,简化施工程序起到了十分关键的作用。本文结合具体的施工项目,分析了水利水电施工中高压喷射灌浆技术的应用,希望能对实际施工起到参考作用,切实保障水利水电施工质量和安全性。

关键词：水利水电施工高压喷射灌浆技术应用措施

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土壤污染物健康风险评价技术现状及发展趋势

环境工程技术学报 2023年第2期13卷 778-784页

作者：王红梅吴健芳田自强李宇婷龚斌中国环境科学研究院水生态环境研究所

我国土壤污染总体形势依然严峻。土壤污染物人体健康风险评估(health risk assessment,HRA)成为支撑土地分类管理、行业准入管理、土壤污染风险管控的核心技术之一。梳理分析了国内外土壤污染物HRA发展现状,明确土壤污染物HRA技术发展... 详细信息

我国土壤污染总体形势依然严峻。土壤污染物人体健康风险评估(health risk assessment,HRA)成为支撑土地分类管理、行业准入管理、土壤污染风险管控的核心技术之一。梳理分析了国内外土壤污染物HRA发展现状,明确土壤污染物HRA技术发展趋势是在传统“四步法”程序的框架下,进一步与评价空间化、生物有效性精细化以及暴露特征定量化等技术融合。进一步以土壤修复目标值及合理规划土地安全利用的环境需求为例,分析了土壤HRA技术在环境管理实践中的不足,提出土壤污染物HRA技术在承载力评价与排放源管理上仍是薄弱环节。为有效管控土壤风险,提出未来HRA技术重点可以“污染源—途径—敏感保护”为突破点,以实现通过设定管控单元HRA风险约束性指标来指导产业调整的目标的建议。

关键词：土壤污染物健康风险评估空间化土地安全利用规划修复标准

基于磁路-电路耦合模型的变压器空载过励磁电流计算与分析

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电工技术 2023年第7期 46-51页

作者：陈耀峰田自强国家电投集团河北电力有限公司河北石家庄050000 中国大唐集团科学技术研究院有限公司中南电力试验研究院河南郑州450000

为了准确计算与分析变压器在空载过励磁运行工况下的电流,提出一种基于磁路-电路耦合模型的变压器空载过励磁电流计算方法。利用产品级的叠片铁心模型,模拟变压器铁心实际工作状态,测量空载过励磁电流并与数值计算方法获得电流进行对比... 详细信息

为了准确计算与分析变压器在空载过励磁运行工况下的电流,提出一种基于磁路-电路耦合模型的变压器空载过励磁电流计算方法。利用产品级的叠片铁心模型,模拟变压器铁心实际工作状态,测量空载过励磁电流并与数值计算方法获得电流进行对比,证明了此方法的准确性。基于此方法,以实际变压器为算例对空载过励磁电流进行计算并分析了电流谐波含量变化规律。研究结果表明,变压器空载励磁电流随空载过励磁倍数的增加而畸变得越发严重,奇次谐波增长较快且含量较高,偶次谐波幅值较小且含量基本保持不变。

关键词：电力变压器空载过励磁励磁电流谐波分析

基于椭圆曲线加密且支持撤销的属性基加密方案

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计算机应用 2022年第7期42卷 2094-2103页

作者：孙京宇朱家玉田自强史国振关川江西安电子科技大学计算机科学与技术学院西安710071 北京电子科技学院网络空间安全系北京100070 北京电子科技学院电子与通信工程系北京100070 西安电子科技大学通信工程学院西安710071

在云终端用户资源受限的场景中,传统属性基加密方案中存在着计算开销大以及不能实现实时撤销的不足。为了实现云端数据安全高效的共享,提出了一种基于椭圆曲线加密(ECC)算法且支持细粒度撤销的属性基加密方案。该方案使用计算较轻量级... 详细信息

在云终端用户资源受限的场景中,传统属性基加密方案中存在着计算开销大以及不能实现实时撤销的不足。为了实现云端数据安全高效的共享,提出了一种基于椭圆曲线加密(ECC)算法且支持细粒度撤销的属性基加密方案。该方案使用计算较轻量级的椭圆曲线上的标量乘法代替传统属性基加密方案中计算开销较大的双线性配对,以降低系统中用户在解密时的计算开销,提高系统的效率,使方案更适用于资源受限的云终端用户场景。利用表达能力更强和计算更高效的有序二元决策图(OBDD)结构来描述用户定义的访问策略,以减少嵌入密文中的冗余属性来缩短密文长度。为每个属性建立一个由拥有该属性用户组成的属性组,并为组内每个成员生成唯一的用户属性组密钥。当发生属性撤销时,利用最小子集覆盖技术为组内剩余成员生成新的属性组,实现实时的细粒度属性撤销。安全分析表明,所提方案具有选择明文攻击不可区分性、前向安全性和后向安全性;性能分析表明,所提方案在访问结构表达和计算能力上优于(t,n)门限秘密共享方案和线性秘密共享方案(LSSS),其解密计算效率满足资源受限的云终端用户的需求。

关键词：属性基加密有序二元决策图属性撤销云计算细粒度椭圆曲线加密算法

西太湖河网区恢复与退化河岸带湿地生态及水环境功能比较

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生态学报 2007年第7期27卷 2812-2822页

作者：田自强韩梅张雷中国环境科学研究院河流与海岸带环境研究室北京100012

对西太湖平原河网区严重退化的河岸带湿地进行恢复的基础上,开展了恢复后湿地和退化湿地内植物群落物种多样性,生物量,植物干物质体内氮、磷含量,湿地水体中悬浮物含量、氮、磷营养物质浓度以及恢复后湿地内反硝化作用等湿地生态和水环... 详细信息

对西太湖平原河网区严重退化的河岸带湿地进行恢复的基础上,开展了恢复后湿地和退化湿地内植物群落物种多样性,生物量,植物干物质体内氮、磷含量,湿地水体中悬浮物含量、氮、磷营养物质浓度以及恢复后湿地内反硝化作用等湿地生态和水环境功能方面的比较研究。结果表明:(1)已恢复湿地群落结构趋于完整,物种多样性指数值较高,一般在1.7～3之间,均匀度在0.5～0.9之间波动。退化湿地物种丰富度低,多样性指数值较低,分别在0.3～1.5(H′),0.15～0.65(J)之间波动。在水花生(Alternanthera philoxeroides)入侵的群落内,种类稀少,且分布极不均匀,仅在0.3～1(H′)和0.1～0.3(J)之间波动,群落结构严重退化。(2)在植物生长旺盛期,1m2湿地内的芦苇(Phragmites communis)、香蒲(Typha orientalis)及茭草(Zizania latifolia)分别为42,18株和17株。其在湿地内的生物量分别为:4692,5142kg和2182kg;(3)上述物种单位干物质中的氮、磷平均含量分别达到2.88mg/g和2.09mg/g;沉水植物作为滨岸带湿地群落结构的重要组成部分,不仅具有高的生物量,而且吸收氮磷能力强,单位干物质氮、磷含量分别达到7.27mg/g和4.14mg/g;(4)植物对水体及沉积物中可溶性氮、磷的有效吸收以及颗粒态磷的自然沉降作用,使得上游来水中的总氮浓度流经湿地时,降至0.15～0.89mg/L之间,平均下降了85%;总磷浓度则由进水时的0.248～0.598mg/L,降至出水时的0.002～0.083mg/L;(5)滨岸带湿地对河水中悬浮物的有效拦截、滞留和吸附作用,使得入湖河水中的悬浮物含量降低了90%以上;(6)在高温缺氧的环境中,滨岸带湿地表现出较强的反硝化作用,且由河心向河岸逐渐增强的趋势。近河心处测定的N2O通量为0.034～0.068之间,到河岸处升至0.046～0.089。反硝化作用是削减水体中氮负荷的有效途径。

关键词：西太湖河网区滨岸带湿地生态和水环境功能

长江中下游九连山复背斜周边地区成矿岩体低温热年代学研究

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长江中下游九连山复背斜周边地区成矿岩体低温热年代学研究

作者：田自强合肥工业大学

学位级别：硕士

矿床的保存及演化是成矿系统研究的重要组成部分,矿床形成后也会受到各种地质因素的影响从而改变最初的形态和组分,影响到矿床的最终赋存状态。长江中下游地区是我国东部重要的成矿带之一,国内外学者在该地区开展了广泛的研究。但到目... 详细信息

矿床的保存及演化是成矿系统研究的重要组成部分,矿床形成后也会受到各种地质因素的影响从而改变最初的形态和组分,影响到矿床的最终赋存状态。长江中下游地区是我国东部重要的成矿带之一,国内外学者在该地区开展了广泛的研究。但到目前为止,该地区基于成矿岩体的精确低温年代学研究明显较少。本次工作为了获得成矿岩体形成后的隆升剥蚀历史以及区域构造演化历史,对九连山复背斜周边铜陵-宣城地区12个晚中生代时期侵入的岩体进行了锆石（U-Th）/He和磷灰石裂变径迹定年,同时对姚村岩体及其中发育的岩脉开展了锆石LA-ICP MS锆石定年。姚村岩体石英二长闪长岩锆石U-Pb定年结果显示,其侵位时间为140.2±1.4Ma左右,该岩体中发育的斑状花岗岩岩脉侵位时间为125.7±1.3Ma左右。锆石（U-Th）/He和磷灰石裂变径迹定年结果显示,铜陵-宣城地区成矿岩体的定年结果与其侵位时间呈正相关性。根据12个成矿岩体侵位时间的差别,可以将锆石（U-Th）/He和磷灰石裂变径迹年龄结果分为两部分:早期岩体的锆石（U-Th）/He和磷灰石裂变径迹年龄分别为111.0～153.7Ma和89.4～123.1Ma,晚期岩体的年龄主要为71.3～119.9Ma和66.9～96.7Ma。结合锆石（U-Th）/He和磷灰石裂变径迹年龄数据,模拟了这些岩体的低温热历史,揭示了铜陵-宣城地区在晚中生代经历了三个快速冷却阶段:早白垩世初（约140-132 Ma）,早白垩世中期（约120 Ma左右）和早白垩世末（约100 Ma左右）。早白垩世初,下扬子地区经历了从挤压向伸展的构造体制转换。早白垩世中期的冷却作用发生在以大规模断陷盆地和侵入体的发育为特征的区域伸展构造机制中。早白垩世末期的快速冷却与太平洋板块再次低角度向NNW俯冲有关,导致了中国东部大规模的下、上白垩统之间的区域性不整合和盆地反转。

关键词：九连山复背斜地区晚中生代锆石(U-Th)/He 磷灰石裂变径迹热史模拟