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关键词： 粲介子   半轻衰变   形状因子   分支比  

摘要： D±s介子是由一个粲夸克和一个奇异夸克构成的强子，是质量最轻的粲介子之一。在粲介子领域中，对D±s介子衰变过程以及各种性质的研究具有代表性意义。D±s介子的衰变模式是弱衰变，对其衰变机制进行研究可以为由重味夸克组成的介子的强相互作用和弱相互作用机制提供重要实验信息，帮助我们更好地理解强相互作用和弱相互作用机制;且由于粲夸克的衰变难以通过合理的重味夸克膨胀近似进行研究，也难以应用研究轻夸克使用的手征微扰理论，实验上对于粲介子衰变的测量与研究为探索粲介子潜在的衰变机制提供了重要帮助，亦对标准模型的检验、新物理的发现具有重要意义;同时，粲介子衰变过程是B物理本底的主要来源，因此精确测量粲介子衰变可以为B物理提供参数输入。　　基于北京谱仪（BESⅢ）实验上采集的质心系能量为√s=4128-4226 MeV、总积分亮度为7.4 fb-1的正负电子湮灭数据，我们运用双标记探测技术，测量了卡比博压低的半轻衰变过程D+s→ K0e+ve的绝对分支比，通过最新的更大统计量的数据对结果进行了更新，其衰变分支比为B（D+s→K0e+ve）=（3.03±0.24±0.11）× 10-3。该测量结果中涉及的第一项误差为统计误差，第二项误差为系统误差，其结果与已发表的实验结果相比更为精确，且于误差范围内一致。此外,利用相同的实验数据样本，我们同样还更新了卡比博压低的半轻衰变过程D+s→K0e+ve的形状因子，其结果为f+（0）=0.707±0.040±0.004。

关键词： 光电效应   传感器实验   科学探究  

摘要： 光电效应的实验现象是证明光具有粒子性的关键证据，传统实验光电效应现象比较明显，但光电流与电压的关系图像、遏止电压与入射光频率关系图像难得出，导致遏止电压、截止频率、逸出功等抽象概念较难理解。文章使用电流、电压传感器，实验可以直接显示出光电流动态变化规律，课堂内可以直接得出光电流与电压的关系图像，课堂外还可以借助更加精密的仪器以小组探究的形式进一步研究遏止电压与入射光频率的线性关系。

关键词： 碳点   荧光探针   荧光光谱   重金属离子   检测  

摘要： 目前,重金属离子污染问题已越来越受到人们的关注。检测重金属离子的方法主要有原子发射光谱法、电化学法、免疫分析法等,这些方法虽然能较为准确地实现对重金属离子的定量检测,但往往存在着成本高昂、操作复杂、样品前处理繁琐、检测条件苛刻等难以忽视的问题。 碳点是一种新型碳基纳米材料,具有独特的光致发光性、优异的生物相容性、出色的荧光稳定性以及易于合成和表面修饰等特点,因而备受生物医学、化学传感、能源技术等领域的关注。具体而言,碳点表面含有丰富的官能团,这些官能团为金属离子提供了活性结合位点,使得碳点能通过与金属离子的相互作用来改变荧光信号,进而对金属离子做出响应。因此,碳点非常适合作为荧光探针检测重金属离子。在面临重金属污染事件频发的今天,开发基于碳点荧光探针检测重金属离子的方法对于人类健康和生态环境而言都具有重要的意义。 本课题设计了三种不同的碳点荧光探针:氮掺杂碳点荧光探针、开启型碳点荧光探针、具有光谱选择性的碳点荧光探针,分别建立了定量检测自来水和湖水中Fe3+、Cd2+、Cr（VI）和Hg（II）的方法。主要工作如下: （1）以L-半胱氨酸为碳源,无水乙二胺为氮源,采用一步水热法合成了氮掺杂碳点,所制备的碳点在383 nm附近具有明亮、稳定的蓝光发射。实验发现,由于分子间静电作用,Fe3+离子能与碳点表面的氨基、羧基结合形成非荧光配合物。因此,结合内滤效应,碳点的荧光可以在Fe3+离子存在的情况下以浓度依赖的方式被猝灭。并且,通过对探针浓度、碳点与Fe3+的体积比和溶液p H值的优化显著提高了检测Fe3+的灵敏度。经计算,去离子水中的检测限为0.069μM,R2为0.998,线性范围为0.3-20μM。对自来水和湖水中的Fe3+进行回收实验,回收率为96.6%-103.3%,相对标准偏差不超过2.6%。由此,建立了一种基于氮掺杂碳点荧光探针检测Fe3+的方法。 （2）以柠檬酸铵和谷氨酸为前驱体合成了蓝光碳点,碳点表现出优异的荧光稳定性,在高盐环境和长时间紫外灯照射下其荧光强度均能保持不变。实验发现,所制备的碳点可以通过增强荧光对Cd2+做出响应,因而可以作为开启型荧光探针实现对Cd2+的定量检测。机理研究表明,Cd2+能够与碳点内丰富的CN-及表面官能团进行配位生成络合物,使得碳点发生螯合荧光增强。经计算,当Cd2+浓度在0-25μM范围内时,探针的荧光增强程度与Cd2+浓度能够构建线性关系模型,检测限为13 nM,R2为0.999。对自来水和湖水中的Cd2+进行回收实验,回收率为96.5%-103.6%,相对标准偏差不超过2.8%。由此,建立了一种基于开启型碳点荧光探针检测Cd2+的方法。 （3）以3,5-二羟基苯甲酸和L-精氨酸为前体制备了碳点,该碳点具有激发依赖性发射,在354 nm和460 nm处的两个荧光发射峰分别对应295 nm和330 nm的最佳激发波长。机理研究表明,Cr（VI）与碳点之间发生了内滤效应,具有强吸收的Cr（VI）可以屏蔽碳点在295 nm处的激发光并同时吸收354 nm处的发射光。而由于分子间静电作用,Hg（II）与碳点表面基团配位引起静态猝灭,使得碳点在460 nm处发射的荧光强度显著降低。因此,实现了通过改变激发波长,利用单个探针的不同发射峰分别对Cr（VI）和Hg（II）的特异性检测。探针在354 nm处的荧光猝灭程度可与0.1-2μM范围内的Cr（VI）浓度构建线性关系模型,检测限为0.024μM;在460 nm处的荧光猝灭程度可与0.4-5μM范围内的Hg（II）浓度构建线性关系模型,检测限为0.084μM。对自来水和湖水中的Cr（VI）和Hg（II）进行回收实验,回收率分别为96.8%-103.3%和96.3%-100.5%,相对标准偏差均低于2.7%。由此,建立了一种基于具有光谱选择性的碳点荧光探针检测Cr（VI）和Hg（II）的方法。 基于本工作制备的三种碳点荧光探针实现了对自来水和湖水中Fe3+、Cd2+、Cr（VI）和Hg（II）的定量检测,建立的方法具有高灵敏度与特异性,在环境金属监测领域具有一定的学术价值和应用前景。

关键词： 染色体易位   6R   断点序列   辐射育种  

摘要： 黑麦6R染色体携带多个优良基因,但由于在进化过程发生了复杂的结构重排,该染色体很难与小麦染色体发生部分同源重组。辐射是诱导其与小麦染色体发生易位的理想方法。目前普遍的观点认为辐射诱导小麦异源易位随机性强,且其易位机制尚未明确。本研究利用ND-FISH和分子标记技术确定多种小麦-黑麦6R易位染色体中的6R断点,通过Wheat Omics-BLAST、B2DSC、giri-Repbase、Tandem Repeats Finder、MEME、ABCS、Qm RLES-finder和Softberry等在线分析工具,分析了断点序列与小麦染色体基因组的相似性、碱基组成、基因密度、转座子、串联重复序列、共有基序、非B-DNA结构、R-loop结构和Cp G位点。基于这些分析探索小麦-黑麦6R易位染色体形成机制,研究结果如下: 1.从13份小麦-黑麦6R易位系材料中鉴定出20种小麦-黑麦6R易位染色体。按参与易位的小麦染色体亚基因组分类,发现6R主要与B亚基因组易位(10种)。按参与易位的小麦染色体是否为3、6、7同源群染色体分类,发现6R主要与小麦3、6、7同源群的染色体发生易位(14种)。20种易位染色体共涉及了13个易位位点,主要集中在着丝粒附近(5个)与6RL端部(4个)。 2.获得了10份只含1种小麦-黑麦6R易位染色体的材料,并将这些材料用于鉴定易位染色体中6R区段的断裂位点。通过221对6R特异分子标记确定了10个易位染色体的6R断点区间范围,其中T2BS.2BL-6RLKU(1)与T6RS.6RLKU-2BL断点区间一致,因此共获得9条断点区间序列,最小的断点序列范围大小为302 bp,最大的断点序列范围大小为9304 bp。 3.通过与Lo7 6R基因组比对发现8个断点区间序列在6R上是单一位点,1个断点区间序列在6R上存在其他高相似序列(相似度≥75%)。通过与Chinese Spring v2.1比对,9个断点序列都不能完整且连续地比对到高相似序列,有以下三种情况:(1)5个断点区间序列存在部分片段不能比对到高相似度序列,其他部分片段能在小麦染色体不同位置上比对到多条高相似度序列;(2)3个断点区间序列通过与小麦染色体基因组比对被分为两段,分别在小麦染色体不同位置上比对到多条高相似度序列;(3)1个断点区间序列与小麦染色体基因组比对被分为4段分别在小麦染色体不同位置上比对到多条高相似度序列。即所有序列被分为2-4段,且至少有1段与小麦染色体有高相似度序列。经分析发现断点区间序列主要来源于两个不同的转座子序列,且两个转座子序列的相接位点与比对结果被分段位点一致。 4.对断点区间序列(10 Kb)的序列组成与特殊二级结构分析发现:断点区间10 Kb串联重复序列拷贝数低;并分析出2种含量高的共有基序,分别具有富GC、富AT特征;8个断点附近含有Cp G位点,长度在259-3339 bp不等;6个断点附近预测到了R-loop结构;以及断点附近1-7 Kb范围内随着断点区间范围缩小,GC含量逐渐升高,7-10 Kb则无此趋势。对断点附近序列(0.2 Mb)的序列组成与特殊二级结构分析发现:断点附近0.2 Mb基因密度低;主要由散在重复序列组成,其中LTR/Gypsy、LTR/Copia与En Spm/CACTA转座子序列含量高;以及反向重复与十字基序结构含量高。这些特殊的序列组成与非B-DNA结构可能与易位断点形成有关。 研究结果表明了辐射诱导小麦-黑麦6R易位染色体的形成并非完全随机,而是具有一定规律性,即需要依赖一定的序列相似性;受碱基组成、特殊二级结构、基因密度和转座子序列分布的影响。该结果有利于了解小麦-异源染色体易位产生的机制,丰富小麦远缘杂交育种相关理论。

关键词： 半导体自旋电子学   层状半导体纳米结构   自旋-轨道耦合   电子自旋极化效应   可控电子自旋过滤器  

摘要： 在半导体自旋电子学中,数字信息是利用半导体中电子的自旋来进行编码、存储、处理和传输的,其最终目标是结合半导体微电子工艺设计、开发新型自旋电子器件。一般情况下,半导体中电子的自旋是简并的,无法直接用于设计自旋电子器件,所以半导体中电子的自旋极化及其有效控制是半导体自旋电子器件应用必须解决的基本问题,已经成为半导体自旋电子学研究的一个热点。本文以层状半导体纳米结构为研究对象,采用理论、计算等方法,研究层状半导体纳米结构中电子自旋过滤效应与调控。 本文由五章构成。第一章绪论简单介绍了半导体自旋电子学领域、层状半导体纳米结构与电子自旋极化研究动态及硕士期间的研究内容。第二章介绍了本文开展研究所需要的理论和方法,包括自旋-轨道耦合、矩阵对角化和改进的转移矩阵法等。在第三章和第四章分别研究基于单层和双层半导体纳米结构的电子自旋过滤器。第五章总结了本文取得的主要成果、存在的问题和下一步可开展的研究工作。论文取得的主要研究结果如下: (1)在层状半导体纳米结构中,电子自旋角动量与其轨道角动量之间紧密耦合,包括Rashba型和Dresselhaus型两种不同自旋-轨道耦合。无论Rashba型还是Dresselhaus型自旋-轨道耦合均能有效消除半导体中电子的自旋简并,使电子的透射系数明显地依赖于它的自旋,从而产生电子自旋过滤效应。 (2)电子自旋极化率与其入射能量、平面内波矢、入射方向等因素有关。在共振时自旋极化率达到最大,正入射或零平面内波矢时没有自旋过滤效应。 (3)由于电子的有效势依赖于自旋-轨道耦合与半导体层厚度,因此可通过外加电场、应力工程、半导体层厚度等方式有效地调控电子自旋极化率,层状半导体纳米结构可被设计为半导体自旋电子学领域中可控的电子自旋极化源。 本文的研究工作不仅探索了利用自旋过滤效应实现半导体中电子自旋极化的新方法,而且提出了一种有效的可控电子自旋极化源,即可控的电子自旋过滤器。

关键词： 改革开放初期   江苏戏曲历史   复苏  

摘要： 改革开放初期，江苏省戏曲发展贯彻“双百方针”，重提“两条腿走路”“三并举”原则。至20世纪80年代初期，江苏戏曲创作与演出逐渐复苏，并回归到正常发展之路。在传统戏尤其锡剧传统剧目的挖掘、整理上，成果斐然。在新编历史剧尤其扬剧新编历史剧的创作上，出现了一批在题材选择上具有创新精神的优秀剧目。在现代戏的创作上，也有一定数量的优秀剧目得到上演。但在戏曲复苏的几年内，三类剧目的创演并不均衡，至少现代戏的创作无论是数量上还是质量上都不及前两者。因为在短暂的复苏时期把握住了戏曲发展的正确方向，为江苏戏曲在20世纪80年代的空前繁荣奠定了重要基础。

关键词： 量子密钥分发   量子随机数发生器   电光调制   X射线  

摘要： 量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)是一种结合量子力学和密码学的保密通信技术,在金融、政务和军事等领域有极高的应用价值,因此得到了广泛的研究。经过40年的快速发展,QKD技术正逐渐走向实用化阶段。在实用化的QKD系统中,需要足够的密钥率以满足加密通信的带宽需求,而提高系统的重复频率是提高密钥率最有效的方法之一。此外,高质量的随机数对实用化的QKD系统至关重要,所使用的随机数序列的质量直接影响生成密钥的真随机性,从而影响整个系统的安全性。 为实现高速的QKD系统,系统的各个部分均面临不同的技术挑战。发送方需要产生高速的光脉冲并驱动光调制器进行高速的量子态调控,这要求系统的电子学设备能够产生高速和多幅度的电脉冲。在随机数产生方面,量子随机数发生器(Quantum Random Number Generators,QRNGs)利用量子物理过程中的固有随机性产生随机数,从而确保QKD系统的真随机性,保障系统的安全性。而如何提高量子随机数产生速率一直是QRNGs的研究热点。针对上述问题,本论文从以下两个方面进行了研究: 1、针对QKD系统的高速电光调制需求,提出了一种高速偏振态的调控方案,并搭建了一个偏振编码QKD系统进行实验验证。首先,通过半导体激光器的速率方程仿真分析了高速窄脉冲的产生条件。利用脉冲激光板采用增益开关驱动方式产生了高速QKD系统所需的光脉冲。随后,使用电光调制器驱动板产生高摆幅、多幅度的驱动信号,满足了电光调制器的高速驱动需求。最终,通过联合使用脉冲激光板和电光调制器驱动板,在搭建的625 MHz偏振编码QKD系统中成功实现了偏振态的制备。 2、为了提高随机数的产生速率,提出了一种利用X射线辐射的多比特QRNGs,并通过实验验证了该方案的可行性。该方案利用X射线偏振探测器从X射线的三种随机模式中提取随机数,实现了每光子33.7比特的量子随机数产生速率。产生的随机数通过了美国国家标准和技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)的随机性测试,证明了该方案的可行性。这项工作为QRNGs提供了一种新的方案,有望在各种技术应用中提高安全性和可靠性。