近年来锂离子电池安全事故频发对锂离子电池产业带来比较严重的影响, 为减少此类事故发生, 可采用电池管理系统对锂离子电池进行安全管理, 保证其正常运作。管理过程中利用传感器对电池参数进行监测十分必要, 光纤传感器具有体积小、抗电磁干扰能力强、可分布式测量等优势, 可实现对锂离子电池的精准监测。文章从锂离子电池监测需求出发, 简要介绍了三种主流光纤传感原理, 并综述了各种用于锂离子电池监测的光纤传感最新研究成果, 最后对光纤传感技术在锂离子电池参数监测中的应用做了展望。
锂离子电池 安全管理 光纤传感 参数监测 lithium-ion batteries safety management fiber optic sensing parameter monitoring
针对复杂场景中光照变化、目标自身尺度变化等引起的目标丢失或误跟踪等问题, 提出一种尺度和光照自适应的结构化多目标跟踪方法。利用多尺度Retinex算法对序列图像进行预处理; 通过SPOT算法对多目标进行跟踪, 以确定新一帧中各目标最优位置; 采用判别型尺度空间跟踪算法训练尺度滤波器, 以新一帧中各目标最优位置为中心, 利用尺度滤波器的最大值确定新一帧中各目标的最优尺度; 采用随机梯度下降法并结合双线性插值更新特征分类器的权重。实验结果表明, 提出的多目标跟踪算法在应对场景光照和目标尺度变化等方面, 具有良好的鲁棒性和准确性。
Retinex算法 判别型尺度空间跟踪算法 随机梯度下降法 双线性插值 Retinex algorithm Discriminant Scale Space Tracking(DSST) Stochastic Gradient Descent (SGD) bilinear interpolation
基于改进的分子动力学模型，研究了原子力显微镜（AFM）探针在硅表面变载荷刻划的形变特性。利用结构辨认算法显示非晶层的形成，并建立切屑分布的定量评价指标。在此基础上考察刻划速度、针尖半径和探针锥角对刻划效果的影响。结果表明：（1）当刻划速度小于0.3 nm/ps或大于等于1.5 nm/ps时，基底表面的切屑较少，刻划速度对沟槽表面的影响不大；（2）当针尖半径小于等于1 nm时，探针会发生磨损，当针尖半径大于等于1.5 nm时，探针发生弹性形变，针尖半径为2～3.5 nm能达到最佳刻划效果；（3）较大的锥角有利于减少基底表面的切屑分布。
变载荷 刻划 分子动力学 AFM AFM varying load scratching silicon 硅 molecular dynamics
1 中国科学院上海技术物理研究所中国科学院红外探测与成像技术重点实验室,上海 200083
2 中国科学院大学,北京 100049
3 中国科学院上海技术物理研究所启东光电遥感中心,江苏启东 226200
提出了一种热红外光谱仪系统内部杂散辐射的测量方法,该方法基于探测器和热红外光谱仪系统的辐射定标.通过分别单独标定探测器对黑体辐射能量的全谱段输出响应曲线和光谱仪系统对黑体辐射能量分光后单一光谱通道的输出响应曲线,从而定量得出光谱仪的内部杂散辐射灰度值及辐射通量值且能计算出不同积分时间和光机温度时内部杂散辐射的灰度值及辐射通量.采用该方法对现有光谱仪内部杂散辐射进行了实验测量,并进行了对比实验,结果表明,对比实验值与理论预测值误差偏离小于 1%.该方法可操作性高,可用于测量热红外光谱仪内部杂散辐射在总输出 DN值中的占比、预测光谱仪制冷对内部杂散辐射的影响、测量其他内部杂散辐射抑制手段的效果等.
热红外 光谱仪 辐射定标 内部杂散辐射 thermal infrared spectro meter radiometric calibration internal stray radiation
省部共建淡水鱼类发育生物学重点实验室, 湖南师范大学生命科学学院, 长沙 410081
在鱼类中关于转化生长因子β -激活激酶1(TAK1)在天然免疫反应中的功能研究较少。为了探究TAK1在斑马鱼天然免疫中的功能, 本文克隆并获得了一种斑马鱼tak1剪接异构体(Drtak1), 其开放阅读框含有1 737个核苷酸, 编码578个氨基酸, 其中包括N端的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域和C端的卷曲螺旋结构部。通过免疫荧光试验, 证实DrTAK1是一种胞质蛋白。双荧光素酶报告试验显现在EPC细胞中单转DrTAK1不能诱导IFN的产生, 但与IRF7共转时能显著提高其诱导干扰素启动子表达的能力。本文研究结果首次在斑马鱼中发现TAK1能正向调控IRF7介导的天然免疫反应, 为后续DrTAK1功能研究奠定了基础。
斑马鱼 转化生长因子β-激活激酶1 天然免疫 信号通道 干扰素 zebrafish TAK1 innate immune signaling pathway interferon
1 中国科学院上海技术物理研究所，中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083
2 中国科学院大学，北京 100049
3 中国科学院上海技术物理研究所启东光电遥感中心，江苏启东 226200
长波红外高光谱成像系统由于光谱细分导致探测器所接收的目标信号的能量较一般成像系统弱，因此系统噪声对成像效果影响较大。针对这一现象，本文在分析系统噪声成分的基础上，提出采用 ADC多次采样平均的方法来降低其噪声，并从理论上推导了该方法的有效性。然后搭建了实验系统，分析计算不同积分时间下，利用多次采样平均技术得到的信号和噪声大小，并计算系统的信噪比和 NETD。结果表明，多次（ m次）采样平均对系统的信号值几乎无影响，但可以将系统噪声降低至原来的 m－1/2倍。因此，该方法可将系统的信噪比提高至原来的 m1/2倍，并能有效降低系统的 NETD，提高系统灵敏度。该方法为改善长波红外高光谱成像系统成像效果提供了一种方案。
长波红外 高光谱成像 多次采样平均 降低噪声 LWIR hyperspectral imaging system multiple sampling technology decrease noise NETD NETD
1 中国科学院上海技术物理研究所 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室, 上海 200083
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院上海技术物理研究所 启东光电遥感中心, 江苏 启东 226200
针对光机扫描式超大幅宽对地观测面临的地面成像畸变导致的分辨率随扫描视场增大而急剧降低的问题, 提出了一种变焦距摆扫配合可调狭缝光阑成像的方法, 推导了其在超大幅宽成像过程中需满足的变焦扫描与光阑控制关系式.理论分析表明:当系统光轴倾斜角度和狭缝大小与瞬时焦距满足对应关系时, 可有效消除地面成像畸变, 解决边缘分辨率急剧降低的问题, 实现大幅宽扫描成像过程中地面分辨率始终与星下点分辨率保持一致.此外, 设计了一套变焦摆扫成像系统, 分析证明了该方法具有较大可行性, 这对未来超大幅宽、高分辨率对地成像观测具有重要指导意义.
成像系统 超大幅宽 低畸变 变焦距 imaging system super large width low distortion zoom
吉首大学物理与机电工程学院, 湖南 吉首 416000
在外加激光控制下,研究了含有两能级量子比特的双腔耦合系统的动力学行为。 基于系统的相互作用哈密顿量,得出了系统量子态激发概率的解析解。通过数值模拟讨论了 3种特定情况下系统的动力学特性:外加脉冲与腔场发生近共振、比特与腔模大失谐条件下, 腔模的最大激发概率小于0.07,腔模处于非激发状态,比特的激发概率出现瞬时衰减；比特与 腔模强耦合条件下,腔模的激发概率近似0.5,腔模处于半激发状态,比特的激发概率出现高频振荡； 腔场之间大跳跃条件下,腔模的最大激发概率小于0.07,腔模处于非激发状态,比特的激发概率出现高频振荡。
量子信息 量子动力学 失谐 两能级系统 quantum information quantum dynamics detuning two-level system
吉首大学 物理科学与信息工程学院, 湖南 吉首416000
基于腔量子电动力学技术，提出了利用三能级超导量子干涉仪实现Toffoli门的理论方案.利用超导量子干涉仪与腔场发生耦合,以及与外加经典脉冲发生共振跃迁来实现量子态的演化控制.该方案可以拓展到N比特Toffoli门的实现.最后，讨论了逻辑门的实验可行性，四比特Toffoli门的作用时间约为30 nm，它远小于腔衰减时间和较高能级的能量驰豫时间，从而足以实现量子态的操控.并且随着比特数的增多，Toffoli门作用时间的增幅较慢.
量子光学 超导量子干涉仪 腔量子电动力学 Toffoli门 Quantum optics Superconducting QuantumInterference Device(SQUID Cavity Quantum Electrodynamics(QED) Toffoli gate
吉首大学 物理科学与信息工程学院,湖南 吉首 416000
用微扰的方法计算了一个外加周期驱动激光场所组成的,两离子系统质心量子态跃迁几率的解析表达式.以两Ca+作为囚禁离子，模拟出了在弱场的作用下声子态跃迁几率随激光束频偏和相互作用时间变化的分布图形.结果表明:随着外加周期驱动激光场的频率和相互作用时间的调节，系统质心量子态随时间周期性的坍塌与复原；在频偏范围0.85×107~1.2×107 Hz内，质心量子态跃迁几率最高能达到0.97，操控周期最长为0.6×10-6 s，从理论上质心量子态操控周期有很大的缩短；若频偏值大于1.2×107 Hz时，质心量子态跃迁几率约为0.49，激光不能有效控制质心量子态的跃迁.所得结论对实现两比特量子逻辑门等实验研究有一定的参考意义.
跃迁几率 微扰法 几率分布 离子阱 Transition probability Perturbation method Probability distribution Ion trap
