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提交给高能化学分子内振动能量传输如何随着分子的刚性和极性而变化
摘要。低聚聚乙二醇 (PEG) 链中的振动能量传输可以通过光学振动链带以弹道方式进行，表现出快速而恒定的传输速度和高传输效率，从而提供了将超过 1000 cm -1 的大量能量传输到超过 60 Å 的远距离的方法。我们报告了分子内能量传输时间、链间传输速度和端基冷却速率如何取决于环境的刚性和极性。实验使用端基标记的 PEG 低聚物和二维红外 (2DIR) 光谱进行。弹道能量传输在链的一端通过在约 2100 cm -1 处激发叠氮基部分来启动，并通过探测琥珀酰亚胺酯的羰基拉伸模式在链的另一端记录下来。我们发现环境的刚性（聚苯乙烯 (PS) 基质与极性相似的溶液）不会对能量传输时间和链传输速度产生太大影响。这些结果表明，在弱极性介质中，尽管溶液中存在快速松弛成分，但溶液中发生的动态波动（但在固体基质中基本冻结）并不是链状态失相的主要原因。不同介质中传输时间的相似性表明二级链结构对 PEG 链中的传输影响不大。溶剂极性显著影响分子内传输：极性 DMSO 中的传输效率比非极性 CCl 4 或 PS 中的传输效率小约 1.6 倍。在极性更强的溶剂中，琥珀酰亚胺酯端基的冷却时间缩短，影响等待时间依赖形状，从而影响能量到达报告器的时间。本文分析了从数据中提取能量到达时间的不同方法。观察到的链间传输时间对溶剂极性的依赖性表明存在多个以不同群速度在 PEG 链中传播的波包。1. 简介。
基于视频的光学系统产生的高能波下的波滤波浪区环流
摘要：本文探讨了基于光流视频的技术在存在波浪破碎诱导泡沫的近岸估计波浪滤波表面电流的潜力。该方法使用破碎波通过后留下的漂流泡沫作为准被动示踪剂并跟踪它以估计表面水流。首先从图像序列中去除与海浪相关的光学特征，以避免捕获传播波而不是所需的泡沫运动。通过对图像的每个像素应用时间傅立叶低通滤波器来去除波浪。然后将低通滤波图像输入光流算法以估计泡沫位移并产生平均速度场（即波浪滤波表面电流）。我们使用一周连续的 1 Hz 采样帧，这些帧是在白天通过位于 La Petite Chambre d'Amour 海滩（法国西南部安格雷）的单个固定摄像机收集的，当时处于高能条件，显著波高范围为 0.8 至 3.3 米。将光流计算的速度与从安装在水下礁石上的一个洋流剖面仪获取的时间平均原位测量值进行了比较。将计算出的环流模式与不同场条件下的碎浪区漂流物轨迹进行了比较。光流时间平均速度与洋流剖面仪测量值显示出良好的一致性：判定系数（r2）= 0.5–0.8；均方根误差（RMSE）= 0.12–0.24 m/s；平均误差（偏差）= − 0.09 至 − 0.17 m/s；回归斜率 = 1 ± 0.15；相干性 2 = 0.4–0.6。尽管低估了持续波浪冲击礁石时的离岸速度，但光流能够正确再现漂流轨迹所描绘的平均流模式。这些模式包括裂口环流、主要的向岸表面流和充满活力的沿岸流。我们的研究表明，开源光流算法是一种很有前途的沿海成像应用技术，特别是在高能波浪条件下，当现场仪器部署可能具有挑战性时。
使用锯齿折射透镜在高能 X 射线光束线上聚焦
1-ID X 射线光束线利用先进光子源 (APS) 储存环电子束的高能量 (7 GeV)、其低发射率、短周期波荡器源和针对高能 X 射线优化的光学系统，提供 40-140 keV 光子能量范围内的高亮度光束，用于材料散射研究。这种 X 射线与物质相互作用的特点是衰减低、散射角小、相互空间访问大，使其非常适合用作体探测器以及几何限制或极端样品环境。光束线范围的很大一部分涉及以高空间分辨率研究工程材料的微观结构和演变，例如获得多晶材料的三维晶粒图，给出位置、形状、晶体取向和应变状态，并通常跟踪在施加的刺激下发生微观机械变化的数千个晶粒的这些参数。高空间分辨率研究通常通过结合多种互补技术进行，即在同一样本上使用聚焦和非聚焦光束。聚焦光束技术包括近场高能衍射显微镜 (nf-HEDM；Suter 等人，2006 年)、衍射断层扫描 (Birkbak 等人，2017 年) 和相干衍射成像 (CDI)。非聚焦光束用于传统断层扫描和远场高能衍射显微镜 (ff-HEDM；Lienert 等人，2011 年)。实现这样一套技术使得同轴聚焦光学系统变得可取，从而使线 (1D) 聚焦、点 (2D) 聚焦和非聚焦配置的光束位置保持不变。主要出于这个原因，不使用 Kirkpatrick–Baez 反射光学器件，尽管它们是消色差的，因此很容易适应能量可调性（如果基于全外部反射，而不是多层）。此外，与同轴光学器件不同，小焦点位置容易受到反射光学器件的角度稳定性的影响。基于菲涅尔区的光学器件（例如区域板和多层劳厄透镜）以同轴方式运行，但具有其他衍射级晕，其消除
高能核碰撞中的集体激发——纪念刘联寿教授
集体流由动量空间中最终粒子分布的傅里叶展开的系数定义，对核碰撞的早期阶段很敏感。具体来说，前三个系数分别称为定向流 ( v 1 )、椭圆流 ( v 2 ) 和三角流 ( v 3 )。定向流对介质的状态方程 (EoS) 敏感；椭圆流对介质的自由度、部分子或强子能级和平衡度敏感；三角流对初始几何涨落敏感。在 RHIC-STAR 核碰撞实验中已经实现了一套全面的测量 [ 1 – 9 ]。在高能碰撞（> 20 GeV）中观测到的 vn 的组成夸克数 (NCQ) 标度表明部分子集体已经建立 [ 1 – 3 , 8 , 10 ]。特别地，D 介子也遵循 NCQ 标度 [ 2 , 10 , 11 ]，这表明粲夸克集体与 u 、 d 和 s 夸克处于同一水平；因此，产生的介质达到（接近）平衡。束流能量扫描 (BES) 计划的主要动机是探索 QCD 相图并寻找可能的相边界和临界点。STAR 实验中 BES 计划的第一阶段 (BES-I) 涵盖碰撞能量 √ s NN = 7.7–62.4 GeV。已经观察到许多有趣的现象；在这里，我们重点关注集体流 vn 测量。图 1 总结了 STAR BES-I 的定向、椭圆和三角流相关观测结果。中速附近净重子的 v 1 斜率与碰撞能量的关系被认为是一级相变的可能信号。v 1 斜率的非单调能量依赖性与相变有关，v 1 斜率的最小值称为“最软点坍缩”[12]。在实验中，随着中子
DOI: 10.29026/oea.2023.220113 激光与航空航天的第二次融合——高能激光的灵感
自第一台激光器发明以来，人们对高能激光器的追求从未停止。20世纪60年代激光与航天的融合推动了高能激光器的第一次革命，化学火箭发动机的出现为气流和化学激光器的诞生提供了新的动力，最终使兆瓦级激光器从梦想变成了现实。如今，高能激光器的发展已进入电时代和火箭发动机时代。目前电火箭发动机的特性与高能激光器的目标高度一致，包括电驱动、高效散热、极小的介质消耗以及极轻的重量和体积，这引发了激光与航天的第二次融合，推动了对高能激光器潜力的探索。作为一种探索性尝试，展示了一种新型二极管泵浦亚稳态稀有气体激光器结构，其增益发生器类似于电火箭发动机，以提高功率缩放能力。
海上油气平台高能应用电池储能系统技术适用性评估
摘要：选择一种电池储能技术应用于海上平台或船舶可能是一项艰巨的任务。海上石油和天然气平台 (OOGP) 需要具有高体积密度、高重量密度、高安全性、长寿命、低维护和良好操作经验等 BESS 特性的电池储能系统 (BESS)。没有一种电池化学可以完美地满足所有这些因素，这意味着需要一种方法来确定最适合特定应用的电池化学。为此，本文提出了文献中提出的 7 步程序的改进版本，以系统和逻辑地确定最适合 OOGP 高能量应用的 BESS。为了实施 7 步程序，对综合和新兴电池化学的最新进展进行了回顾。作为 7 步程序的一部分，还回顾了电池化学的运行经验。然后将 7 步程序应用于北海真实 OOGP 的案例研究（有两个测试案例）。第一个测试案例考虑将 BESS 用于调峰，为此对六种电池化学成分进行了详细评估。计算技术适用性评估 (TSA) 加权分数，该分数基于在考虑的应用中对储能选择至关重要的五个属性，即重量、空间、安全性、生命周期成本和运行经验。在评估的六种电池化学成分中，磷酸铁锂 (LFP) 具有最高的技术适用性评估 (TSA) 加权得分，因此被认为是最适合调峰的电池化学成分。第二个测试案例考虑将 BESS 用于旋转备用。由于这是一种高 C 率应用，因此仅评估了能够实现高 C 率的电池化学成分。从 TSA 评估来看，LFP 和锂镍锰钴具有最高的 TSA 加权分数，因此被认为是最适合旋转备用的电池化学成分。
地质受限的中潮带海滩上的高能冲浪区洋流和岬角裂口
摘要 我们分析了在高能中潮沙洲海滩进行的为期 3 周的现场试验中收集的波浪诱导环流的欧拉和拉格朗日测量数据，该海滩有 500 米长的岬角和水下珊瑚礁。研究发现，波浪和潮汐条件的微小变化会极大地影响环流模式。根据离岸波浪倾角，确定了三种主要状态：（1）在沿岸正常配置下，除了低潮时的中等波浪外，流动以横岸运动为主，珊瑚礁上存在准稳定环流单元。（2）在阴影配置下，阴影区域内外分别存在流离岬角的向岸电流和弱振荡涡旋。（3）在偏转配置下，存在流向岬角并延伸到冲浪区以外的偏转裂口，中等波浪的活动在低潮时达到最大值。在 4 米斜波下，无论潮汐如何，偏转裂口都会活跃，平均深度平均速度高达 0.7 米/秒，离岸 800 米，深度 12 米，具有能量低频波动。我们的研究结果强调了偏转裂口将物质输送到远海的能力，表明此类裂口可以将沉积物输送到闭合深度之外。这项研究表明，在具有突出地质背景的海滩上，可以出现各种各样的波浪驱动环流模式，有时这些模式会共存。由于波浪和潮汐条件的微小变化，主要驱动机制可能会发生变化，从而导致环流在空间和时间上的变化比开放沙滩更大。
高能大型强子对撞机中Betatron准直损失的影响
响应于2013年欧洲粒子物理战略的建议，这是对所谓的高能LHC（HE-LHC）CERN进行能源升级的概念设计工作，作为未来圆形围栏研究的一部分。HE-LHC机器（旨在在现有的LHC隧道中使用16吨磁铁技术）将在27 TEV（〜2×LHC）的质子碰撞中提供质子碰撞，总储存的能量为1.34 gJ（〜4×LHC）。通过调整LHC准直探针，构思了He-LHC的Betatron清洁插入的第一个布局，需要维持至少10秒钟的次数，即约1.86兆瓦的影响，对应于12分钟的光束寿命，而无需诱导任何磁铁淬火或对其他加速度造成任何损坏。在本文中，我们通过粒子跟踪和相互作用计算评估了HE-LHC机器在HE-LHC机器中质子束操作的准直插入的功率沉积。通过三步模拟方法评估了对温暖元件以及超导分散抑制磁体的束损失影响。尤其是对于未来提议的高能LHC，我们证明了在分散抑制器中添加局部准直仪的必要性，并且我们发现了准直插入中梁线“ Dogleg”的有害后果。
高能岬角偏转激流的现场测量：潮汐调制、极低频脉动和垂直结构
摘要：岬角裂流，有时也称为边界裂流，是冲向从海滩向海延伸的天然或人工障碍物（如岬角或丁坝）的裂流。它们可能是由沿岸流对障碍物的偏转或由于障碍物背风处的波浪阴影导致的沿岸破碎波高变化所驱动的。因此，驱动机制主要取决于波浪相对于天然或人工障碍物的入射角。我们分析了 42 天的速度剖面测量值，这些测量值是在法国西南部安格雷高能中大潮海滩的天然岬角上进行的。在秋冬季节，随着潮位变化，在 6.5-10.5 米深处收集的，离岸显著波高和周期分别为 0.9-6 米和 8-16 秒，波浪入射角范围为 -20 ◦ 至 20 ◦。这里我们分析了对应于大约 24 天测量的偏转裂口配置，其中随着波浪和潮汐条件的变化，流速计交替位于裂口颈部、裂口头部或远离裂口的位置。偏转裂口与较大的离岸定向速度（高达 0.6 米/秒的深度平均速度）和低能至中等能波的潮汐调制有关。发现偏转裂口的垂直剖面从裂口颈部的深度均匀变化到裂口头部离岸深度变化剧烈的变化，最大速度位于表面附近。裂口的极低频运动非常剧烈，范围为 10-60 分钟，主要峰值周期约为 40 分钟，即周期比通常报告的要长。在冲浪区边缘以外测量到的强烈的离岸速度为偏转裂口提供了新的见解，它是海湾（或结构控制的）海滩与内架和/或相邻海湾之间水和沉积物交换的主要机制。
环境DNA作为在高能环境中捕鱼监测的一种经济高效的替代方法
由于海上能量转换器（例如，波浪和潮汐设备，海上风力涡轮机，浮动太阳能）具有影响周围海洋栖息地的潜力，监管机构通常需要进行固定前后的监测以跟踪潜在的变化。对海洋栖息地和物种进行海洋影响评估（MRE）项目（MRE）项目的常见方法包括主动和被动齿轮类型和方法。传统的主动采样方法包括底部和上层拖网，网和抓取，而被动抽样可以包括非侵入性水下视觉调查或声音声音。虽然后者很少为物种水平提供真正可靠的识别，但前者是杀死大部分捕获物的固有缺点。结合通常针对MRE部署的高能环境，抽样可能特别具有挑战性（例如，时间，成本，观察的可靠性）。环境DNA（EDNA）方法不仅可以提供更可靠的方法来检测生物体，还可以减轻这些挑战，还可以提供比传统抽样技术可节省大量成本的方法[1]。为了鉴定本地生物，每只动物都会在其环境中脱离其环境中的细胞，并从中提取DNA。在过去的十年中，这种非侵入性方法被称为Edna Metabarcoding（类似于使用宽网捕获所有内容）或EDNA分析（类似于目标的挂钩钓鱼）。虽然与Edna相关的科学和技术已应用于众多水生环境，但在水生环境中，该方法已用于检测和监测罕见[2]和/或入侵物种[3]，并且在许多情况下已显示出优于其他几种抽样方法[1]。尽管Edna脱落和衰减率在生物体之间有所不同[4]，但Edna社区在抽样位置内似乎稳定，并且在抽样位置内潮汐周期[5]。