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基于塑料闪烁体探测器的宇宙线缪子与太阳调制效应观测

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物理学报 2025年第5期74卷 275-282页

作者：王德鑫张蕊尉德康那蕙姚张浩吴凌赫张苏雅拉吐 †梁泰然黄美容王志龙白宇黄永顺杨雪张嘉文刘梦迪马蔷于静纪秀艳于伊丽琦邵学鹏内蒙古民族大学物理与电子信息学院通辽028043 内蒙古民族大学核物理研究所通辽028043 通辽市气象局通辽028000

利用塑料闪烁体探测器进行了宇宙线缪子计数谱及各向异性特性的观测实验.实验采用双端符合测量和标准γ源进行能量刻度,显著减小了探测器的噪声干扰,提高了测量数据的可靠性.通过引入温度与气压修正函数,对计数结果进行了气象效应校正.... 详细信息

利用塑料闪烁体探测器进行了宇宙线缪子计数谱及各向异性特性的观测实验.实验采用双端符合测量和标准γ源进行能量刻度,显著减小了探测器的噪声干扰,提高了测量数据的可靠性.通过引入温度与气压修正函数,对计数结果进行了气象效应校正.实验结果显示,缪子在塑料闪烁体探测器中的能量损失呈现出随时间和太阳活动变化的周期性特征,反映出太阳对宇宙线各向异性的调制效应.此外,实验数据与羊八井观测站中子-缪子望远镜的观测结果在缪子计数的日周期变化趋势上表现出较高的一致性.本研究为深入探索宇宙线缪子的能量分布及太阳调制效应提供了可靠的实验依据,同时为宇宙线探测技术的应用与发展提供了重要参考.

关键词：宇宙线缪子各向异性塑料闪烁体太阳调制效应

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面向路径规划的双向交互多步蚁群算法研究

计算机工程与应用 2025年第3期61卷 166-176页

作者：陈旭飞胡耀炜丛培龙赵启超汤萍萍安徽师范大学物理与电子信息学院安徽芜湖241002

针对蚁群算法收敛速度较慢、蚂蚁灵活度差以及易陷入局部最优解的问题,提出了一种双向交互多步蚁群算法(bidirectional interactive multi-step ant colony algorithm,BI-MSACO)用于路径规划研究。构建正向与反向双种群使用双向蚁群探索... 详细信息

针对蚁群算法收敛速度较慢、蚂蚁灵活度差以及易陷入局部最优解的问题,提出了一种双向交互多步蚁群算法(bidirectional interactive multi-step ant colony algorithm,BI-MSACO)用于路径规划研究。构建正向与反向双种群使用双向蚁群探索,采用自适应步长策略,解决算法陷入局部最优和蚂蚁灵活度不高的问题。使用自适应蚁群种群数量策略和改进启发式函数对算法进行优化,用双向蚁群的节点距离指数来指导算法节点转移,加快算法收敛速度。经实验仿真数据表明,该研究的双向交互多步蚁群算法在路径规划问题上,不仅可以全局快速收敛,而且具有高度稳定性和更短的运算时间,得到的解的质量和收敛速度相较于参考文献中对比的改进蚁群算法、基于终端距离指标的多步蚁群算法更具优越性。

关键词：路径规划蚁群算法自适应步长双向交互节点距离指数启发式函数

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刚性壁面附近的传质传热双气泡的声空化效应

声学技术 2025年

作者：韩海英那仁满都拉包乌日汗内蒙古民族大学物理与电子信息学院

为探究气泡的传质传热属性对刚性壁面附近双气泡空化效应的影响，利用修正的Keller-Miksis方程与NobleAbel-Stiffend-Gas状态方程相结合的新模型，研究了超声作用下刚性壁面附近的具有传质传热属性的双气泡的空化效应，并与没有传质传... 详细信息

为探究气泡的传质传热属性对刚性壁面附近双气泡空化效应的影响，利用修正的Keller-Miksis方程与NobleAbel-Stiffend-Gas状态方程相结合的新模型，研究了超声作用下刚性壁面附近的具有传质传热属性的双气泡的空化效应，并与没有传质传热属性的双气泡的空化效应进行了比较。结果表明，不论双气泡之间有无耦合作用，有传质传热的大小气泡的最大膨胀半径都变大、溃灭时间都变长，大小气泡随壁面距离变化压缩比都变小；考察双气泡溃灭速度随壁面距离的变化发现，不论双气泡之间有无耦合作用，有传质传热的小气泡的溃灭速度大于没有传质传热的小气泡的溃灭速度，而有传质传热的大气泡的溃灭速度小于没有传质传热的大气泡的溃灭速度；考察双气泡射流速度随归一化距离的变化发现，有和没有传质传热的两种气泡射流速度的差别较小，表明气泡的传质传热性对射流速度的影响较小。考察双气泡的泡内温度随壁面距离的变化发现，不论双气泡之间有无耦合作用，有传质传热的大小气泡的泡内温度都低于没有传质传热的大小气泡的泡内温度。

关键词：空化气泡刚性壁面传质传热属性声空化效应

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基于石英增强光声光谱的氧气探测

光学学报 2025年第2期45卷 307-314页

作者：卢俊城吴华坤章艺欣刘苏瑞赵家胜吴琼刘雯浙江师范大学物理与电子信息工程学院

基于石英增强光声光谱（QEPAS）技术和共轴式谐振管配置，开发了一种体积小、灵敏度高和寿命长的共轴式QEPAS氧气（O2）检测系统。采用中心波长为763 nm的高功率可调谐半导体激光器，结合波长调制光谱技术对O2进行了探测，并研究了水蒸... 详细信息

基于石英增强光声光谱（QEPAS）技术和共轴式谐振管配置，开发了一种体积小、灵敏度高和寿命长的共轴式QEPAS氧气（O2）检测系统。采用中心波长为763 nm的高功率可调谐半导体激光器，结合波长调制光谱技术对O2进行了探测，并研究了水蒸气（H2O）对O2分子弛豫的影响。结果表明，在O2的体积分数为21%的气体混合物中加入体积分数为0.8%的H2O后，O2的光声信号强度提高了约7倍。在12.5 s的积分时间下，H2O的体积分数保持在1.6%，系统的线性度为0.999,O2的检测限可达9.25×10-4。系统的归一化噪声等效吸收系数为4.70×10-9W·cm-1·Hz-1/2。通过Allan方差曲线分析获得了系统的最佳积分时间为925 s，最小可探测极限为5.5×10-4。

关键词：石英增强光声光谱波长调制光谱技术氧气检测弛豫率

基于BOA-FRNN光谱模型的彩绘颜料浓度预测研究

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光谱学与光谱分析 2025年第2期45卷 322-331页

作者：刘振樊硕刘思鲁赵安然刘莉曲阜师范大学传媒学院山东日照276826 曲阜师范大学工学院山东日照276826 云南师范大学物理与电子信息学院云南昆明650500

近年来,加大文物和文化遗产保护力度,加强历史文化保护传承已上升为国家战略。彩绘文物在人类活动、风沙侵蚀以及光照损伤等各种病害的影响下,文物颜料普遍出现了不同程度褪色、变色、老化、脱落丢失等病害,以致现在很难看到彩绘壁画本... 详细信息

近年来,加大文物和文化遗产保护力度,加强历史文化保护传承已上升为国家战略。彩绘文物在人类活动、风沙侵蚀以及光照损伤等各种病害的影响下,文物颜料普遍出现了不同程度褪色、变色、老化、脱落丢失等病害,以致现在很难看到彩绘壁画本来的面目,数字化保护与修复成为传承彩绘文物的重要手段。本研究以颜色指纹的光谱反射率为基础,将颜料成分变化外在表现的光谱反射率作为切入点,采用数字化手段对彩绘颜料进行浓度映射。为了实现对彩绘中矿物颜料浓度快速、精确的识别,基于贝叶斯优化算法(BOA)寻找前馈回归神经网络(FRNN)的最佳超参数并构建BOA-FRNN光谱模型实现颜料成分及浓度分布图谱的预测。首先,以中国传统彩绘技法制备不同浓度梯尺的敦煌矿物颜料色卡,并利用Ci64UV积分球式分光光度计获取色卡的可见光波段光谱反射率及色度信息;其次,基于测量数据,构建颜料光谱反射率、色度值、浓度值、颜料粒径、颜料成分的关联数据库;最后,通过双常数Kubelka-Munk模型、BP网络模型、支持向量机(SVM)回归算法、FRNN网络模型和BOA优化SVM对颜料浓度进行预测并比较预测结果,为了提高颜料浓度的预测精度和模型稳定性,提出利用BOA对FRNN的网络结构、激活函数和正则化强度进行优化,以均方根误差(RMSE)作为适应度函数,通过迭代选择最优的回归参数训练模型。实验数据表明本文提出的BOA-FRNN模型精度最高,模型测试集的均方根误差RMSE为1.805%,决定系数为99.55%。结果表明:基于敦煌颜料颜色数据库能够更加准确、快捷地选取所需光谱反射率,从而提高模型效率,简化了算法复杂度;BOA寻找FRNN的最佳超参数,通过迭代更新超参数最优位置,可以快速得到全局最优解,与K-M、BP、SVM、FRNN和BOA-SVM等模型相比,矿物颜料浓度的预测准确度和模型稳定性都得到了明显提高,满足了对颜料映射的精确度要求,是快速实现颜料映射的一个可行新方法。

关键词：彩绘文物光谱反射率颜料颜色数据库光谱预测模型浓度映射

mRNA三级结构局部碱基对螺旋参量对蛋白质折叠速率的影响

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内蒙古师范大学学报(自然科学版) 2025年第1期54卷 81-91页

作者：彭诗雅李瑞芳宋鑫伟高姗田旭邓俊超内蒙古师范大学物理与电子信息学院内蒙古呼和浩特010022

为研究局部碱基对螺旋参量对蛋白质折叠速率的作用机制,收集了100个具有实验折叠速率的蛋白质,通过计算获得各个蛋白质相对应的mRNA三级结构数据,筛选出其中的局部碱基对螺旋参量,深入研究这些参量与蛋白质折叠速率之间的相关性;将所选... 详细信息

为研究局部碱基对螺旋参量对蛋白质折叠速率的作用机制,收集了100个具有实验折叠速率的蛋白质,通过计算获得各个蛋白质相对应的mRNA三级结构数据,筛选出其中的局部碱基对螺旋参量,深入研究这些参量与蛋白质折叠速率之间的相关性;将所选蛋白质按照折叠类型和二级结构进行分组,进而分析这些参量对不同类蛋白质折叠速率影响的差异。研究结果表明,蛋白质折叠速率与X-disp、Y-disp、h-Rise、Incl(η)、Tip(θ)和h-Twist六个参量存在不同程度的相关性,说明mRNA三级结构的局部碱基对螺旋参量在调控蛋白质折叠速率方面发挥了重要作用。

关键词： RNA三级结构局部碱基对螺旋参量蛋白质折叠速率相关性

基于大概念的高中物理实验教学研究——以“力与运动”主题的实验为例

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物理通报 2025年第2期 106-111页

作者：张新铭孙咏萍内蒙古师范大学物理与电子信息学院内蒙古呼和浩特010022

大概念是大脑的“思”,它能构造出思维的“主干道”.以大概念为核心进行高中物理实验教学设计可引导学生像专家一样思考,是连接知识与素养的重要桥梁.研究现行实验教学在目标的确定、情境的创设、内容的选择、过程的设计方面存在的不足... 详细信息

大概念是大脑的“思”,它能构造出思维的“主干道”.以大概念为核心进行高中物理实验教学设计可引导学生像专家一样思考,是连接知识与素养的重要桥梁.研究现行实验教学在目标的确定、情境的创设、内容的选择、过程的设计方面存在的不足,具体以“力与运动”主题的实验为例,构建大概念统领、大单元备课、大情境创设、大问题设置、大任务建立的实验设计框架,旨在应用基于大概念的高中物理实验教学发展学生高通路的学习迁移能力,进而落实学科核心素养培育.

关键词：大概念高中物理实验力与运动

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在LHC上通过4τ信号寻找重希格斯玻色子

内蒙古师范大学学报(自然科学版) 2025年第1期54卷 73-80页

作者：马妍王彦内蒙古师范大学物理与电子信息学院内蒙古呼和浩特010022

在积分亮度为300 fb^(-1)、√s=14 TeV的条件下,通过蒙特卡罗法模拟大型强子对撞机上的对撞事例,分析双希格斯二重态模型预言的重中性希格斯玻色子H的产生和衰变过程:pp→H→hh→τ^(+)τ^(-)τ^(+)τ^(-),发现最终末态为l^(±)vvl^(±... 详细信息

在积分亮度为300 fb^(-1)、√s=14 TeV的条件下,通过蒙特卡罗法模拟大型强子对撞机上的对撞事例,分析双希格斯二重态模型预言的重中性希格斯玻色子H的产生和衰变过程:pp→H→hh→τ^(+)τ^(-)τ^(+)τ^(-),发现最终末态为l^(±)vvl^(±)vvτ_(j)τ_(j)(l=e,μ)信号,说明满足过往实验及理论的要求下,在大型强子对撞机上发现4τ信号的可能性很大。

关键词：双希格斯二重态模型重希格斯玻色子希格斯物理

铥原子4f^(13)(^(2)F_(5/2)^(0))6s6p(^(1)P_(1)^(0))(5/2,1)_(7/2)和4f^(13)(^(2)F_(5/2)^(0))6s6p(^(1)P_(1)^(0))(5/2,1)_(5/2)激发态近阈限光电离截面测量

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原子与分子物理学报 2025年第4期42卷 100-107页

作者：张振美袁紫灵王郅诚华泽丰姚关心杨新艳孙中发秦正波郑贤锋安徽师范大学物理与电子信息学院芜湖241000

本文利用了激光烧蚀技术、激光泵浦-探测技术、共振增强多光子电离技术(REMPI)和飞行时间质谱技术(TOF-MS)相结合的实验方法研究了镧系金属铥原子激发态近阈限光电离截面.实验研究了Tm原子在291.00~293.50 nm波长范围内的REMPI光谱,在... 详细信息

本文利用了激光烧蚀技术、激光泵浦-探测技术、共振增强多光子电离技术(REMPI)和飞行时间质谱技术(TOF-MS)相结合的实验方法研究了镧系金属铥原子激发态近阈限光电离截面.实验研究了Tm原子在291.00~293.50 nm波长范围内的REMPI光谱,在电离富余能0.2~1.0 eV内,测量了Tm原子4f^(13)(^(2)F_(5/2)^(0))6s6p(^(1)P_(1)^(0))(5/2,1)_(7/2)和4f^(13)(^(2)F_(5/2)^(0))6s6p(^(1)P_(1)^(0))(5/2,1)_(5/2)激发态的光电离截面,测量值在(3.3±0.2)Mb~(13.9±1.3)Mb范围内.

关键词：铥原子光电离截面泵浦-探测镧系金属