一种新型阻性板室（RPC）探测器的研制

气体探测器在核物理及粒子物理领域有着广泛的应用，尤其是阻性板室探测器，以其低廉的造价、优异的性能在各个大型实验室中都发挥着重要的作用。日本国家高能物理实验室(KEK)的Belle探测器，斯坦福大学斯坦福直线加速器中心(SLAC)的BaBar大型探测器，欧洲核子中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)的CMS与ATLAS谱仪，北京高能物理研究所(IHEP)的BESⅢ谱仪都使用阻性板室作为触发系统或缪子探测器。 随着HIRFL-CSR项目的完工。RIBLL2开展高能放射性束物理实验成为可能，而为了鉴别高能重离子碰撞实验中出射的高能轻粒子，有必要测量粒子的飞行时间(TOF)。为此，我们研制了单隙定时RPC，并作了简单性能测试。在CSR实验终端上，它可以作为传统塑料闪烁晶体+PMT时间探测器的替代，成为反应出射产物测量的大型探测器系统(4π)中的重要成员。 本论文对RPC的发展历史以及被广泛应用的原因做了深入而详细的研究，并对RPC的结构、性能、工作模式、特点、气体系统等进行了深入探讨。研制了一套单气隙RPC探测器样机，测设了一些相关性能，并对所遇到问题的产生原因以及解决方案进行了分析。为了测试RPC的需要，搭建了一套多组分工作气体配气系统，论文中还对包括质量流量计的选定，相关配件的选择，以及后期整个配气系统的组装与调试进行了详细描述

PH值、氯离子浓度和监酸浓度对于铁的腐蚀电化学行为的影响

本文研究了Armco铁在盐酸溶液中的腐蚀电化学行为，探讨了ψ~-离子和PH值对铁的阳极溶解过程的影响，并进而讨论了ψ~-离子浓度和PH值对铁的腐蚀电化学行为的影响之间是否存在交互效应。在本工作中，作者提出了两个新的研究方法：(a) 从单支弱极化曲线测定腐蚀电流和阴、阳极反应的Tafep斜率；(b)根据交流方波电流扰动的响应函数方程测定极化电阻Rp和界面电容C。设I_c、I_(2c)、I_(3c)及I_(4c)分别为对应于弱极化区内极化电位为ΔE、2ΔE、3ΔE和4ΔE的极化电流，且令a = I_(2c)/I_c, b = I_(3c)/I_c, c = I_(4c)/I_(2c), 而(4b-3a~2)~(1/2)、(3c-2b)~(1/2)、(2c-a~2)~(1/2)则以S_j表示之，则可得到：I_(corr) = I_c/S_j b_c = ΔE/lg((a+s_j)/2) b_a = -ΔE/lg((a-s_j)/2)为了方便，准确地求出动力学参数，可选用一系列的ΔE值，得出相应的极化电流I_λ，求出S_λ，应用统计方法处理数据，可得：I_(corr) = ∑ from i=1 to n I_λ/∑ from i=1 ton S_λ b_c = ∑ form λ to n ΔE_λ/∑ form i=1 to n lg ((a_λ+S_λ)/2) b_a = ∑ form i=1 ton ΔE_λ/∑ form i=1 to n lg ((a_λ-S_λ)/2)在线性极化区间内向腐蚀金属电极体系施加一交流方波电流扰动讯号时，通过Laplace变换分析，得到相应的响应函数方程为：E_1(t) = λ_o(R_s+R_p) - 2λ_oR_p (e~(-(τ-λ)/RpC))/(1+e~(λ/RpC)) (o<τ<λ) E_2(t) = -λ_o(R_s+R_p) + 2λ_oR_p (e~(-(τ-λ)/RpC))/(1+e~(λ/RpC)) (λ<τ<2λ)由此方程可知，它们在E～λ坐标系统中的轨迹为对称兴致勃勃原点的两条直线。由此方程可进一步得到:ΔE = 2λ_oR_p (e~(λ/RpC)-1)/(e~(λ/RpC)+1) = 2λ_oR_p t_(anh)(λ/(2RpC)) Δh = 2λ_o Rs式中ΔE为单支响应直线的长度，Δh则为两条直线最高点之间的距离。上述公式可进一步简化为：Rp =(ΔE)/(2λ_o) λ>>RpC (λ_o)/(ΔE) = C/λ + 1/(2Rp) λ<<RpC由此二式可以求出极化电阻R_p，界面电容C和溶液电阻R_s等电化学参数。在应用上述结果于研究工作时，首先使用模拟电路对方程式进行验证，然后对实际体系测量求出R_p并与弱极化曲线法相比较。实验结果证明这两种方法的结果是一致的。利用上述两种方法对铁在盐酸溶液中腐蚀电化学行为进行了研究，得到的结果可以根据表示如下：λ_a = k_a [OH~-][ψ~-]~(0.5)e~(3/2Fψ/RT) λ_c = k_c [H~+] e~(Fψ/2RT) [((partial deriv) ψ_(corr))/((partial deriv) PH)]_([ψ~-]) = -55 毫伏 [((partial deriv) ψ_(corr))/((partial deriv) lg[ψ~-])]_(PH) = -15 毫伏 [((partial deriv) lg I_(corr))/((partial deriv) PH)]_([ψ~-]) = -0.4 [((partial deriv) lg I_(corr))/((partial deriv) lg[ψ~-])]_(PH) = 0.13 αψ_(corr)/α lg[Hψ] = -44 毫伏 α lg I_(corr)/α lg[Hψ] = 0.45 b_a = 40 毫伏，b_c = 120 毫伏，为了与弱极化区内得到的数据相比较，又观察了强极化区内的研究结果。由强极化区内Tafel线段的数据分析而得到的离子反应级数和Tafel斜率值与弱极化区得到的结果是一致的。由此，讨论了铁的阳极溶解过程，提出了反应机理，由此机理推论而得出的有关的电化学参数的理论值与实验值符合得很好。最后，对PH值和ψ~-离子浓度对铁的腐蚀电化学行为的影响之间是否存在交互效应进行了探讨。由实验数据的分析得到，PH值和ψ~-离子浓度的效应之间不存在交互效应，或者交互效应不大。

面向大规模数据分发的发布订阅系统关键技术研究

随着Internet的迅猛发展，陆续出现众多面向分发的应用，其数据源具有分布性、多样性、自治性和异构性，用户则具有大规模和数据需求的高度重叠性，数据流则呈现出从源到消费者的非对称性等特征。发布/订阅技术与传统的通信范型(消息传递、RPC/RMI和共享空间)相比，所具有的松散耦合、多点通信、匿名性和高可伸缩性等，使得它成为一种适用于大规模数据分发的理想通信方式。 现有的发布/订阅技术在表达能力、匹配的全面、准确和效率以及及时性服务质量保障等方面尚存在问题，不足以支持大规模的数据分发。本文研究的目标是，针对分布式环境下大规模的数据分发，深入研究发布/订阅系统的关键技术，重点解决发布/订阅系统的数据模型、匹配算法和及时性保障等三方面的问题，并开发出原型系统，为大规模的数据分发提供发布/订阅中间件支持，具体内容如下： 1) 语义数据模型 分布式计算环境下，数据源和数据消费者要跨越系统边界进行数据交互，就迫切需要解决事件和订阅的语义异构问题。已有的发布/订阅系统的数据模型的语义表达能力尚存在不足，且难以表达用户偏好。因此，针对该语义异构问题和已有数据模型的不足，采用了一种公共词汇表和语义上下文相结合的方法，建立了发布/订阅系统的语义数据模型，解决了在语义异构的数据环境下事件和订阅如何表示的问题。其中，提出了一种语义订阅语言SPS-EL来表示订阅条件，订阅条件中用属性过滤器的阈值和权重信息反映用户偏好。该模型考虑了事件和订阅所处的数据环境，增强了系统的表达能力，提高了用户表达订阅需求的灵活性。接着，提出了一种基于语义上下文的自动化的事件和订阅的转换机制，消除事件和订阅存在的语义异构，提高了转换效率。 2) 匹配算法 大规模数据分发环境下，订阅者的规模是巨大的，往往到几万甚至上百万，而且用户需求具有模糊性，如何准确、全面和高效地对发布事件进行匹配，确定对其感兴趣的订阅集仍然是一个挑战性问题。而目前已有的系统基本上都是从语法上进行事件与订阅的匹配，主要集中于提高匹配的效率，而缺乏对语义匹配的考虑且较少考虑匹配的全面性和准确性；认为订阅中的属性约束的重要性相同，属性匹配为布尔匹配，没有考虑匹配的相似度，难以匹配出更符合用户偏好的结果。针对该匹配问题和已有方法的不足，基于本文提出的语义数据模型，提出了一种基于语义的多阶段优化的事件匹配算法。该算法利用应用领域的公共词汇表的概念语义关系信息和订阅条件中的阈值和权重表示的用户偏好信息辅助匹配，提高匹配的全面性和准确性。同时，该算法采取多阶段优化的方法，建立高效索引，减少订阅搜索空间和属性过滤器比较次数，从而提高匹配效率。实验结果表明，该算法能够明显提高匹配的全面和准确性，匹配结果更符合用户偏好，并能保持较高的匹配效率。 3) 及时性保障 一些领域的应用对发布/订阅系统设施提出了及时性需求，如何在大规模动态分布式网络环境下满足订阅者的及时性需求并提高系统的有效性是一个挑战性问题。已有的传统的基于连接的资源保留的方法，会带来资源的浪费，违反了发布/订阅系统松散耦合的特性，不适合大规模数据分发场景；静态优先级的方法，其优先级是固定不变的且数目是有限的，不适应动态网络环境。因此，针对及时性保障问题和已有方案的不足，借鉴了经济学的方法，提出了一种支持及时性需求的传播、事件调度和分发机制，并保持了发布/订阅系统固有的松散耦合特性。在该机制中，建立了发布/订阅系统的延迟模型，引入了事件的期望收益、预期违约成本和推迟成本等度量指标，提出了一种基于收益机制的分布式发布/订阅系统及时性保障技术和使系统获益最大化的动态优先级调度算法MTEP（Maximum Total Earning Priority）。该调度算法利用价格、违约成本和延迟等信息，对事件进行及时有效地调度分发。实验结果表明，该机制能满足订阅者和发布者指定延迟约束的需求，能在系统高负载情况下使订阅者能接收到的有效事件明显增多并使系统收益显著改善。 最后，设计并实现了面向大规模数据分发的发布/订阅原型系统OnceDI/PS。该原型系统采用Java技术开发实现了本文提出的数据模型、匹配算法和及时性保障机制。

一个基于Eclipse的OnceIDE集成框架设计与实现

软件开发环境是开发人员进行软件开发活动的重要平台。传统的开发环境对于开放性及可扩展性支持明显不足，而基于插件体系结构的软件开发环境如Eclipse等，由于其自身结构的特点，提供了较好的开放性和可扩展性，是目前软件开发环境的发展重要方向。 由于软件开发工具的种类繁多且彼此间的关联多样化，基于插件体系结构的开放式平台不能有效地满足工具之间数据一致性约束以及跨平台调用的集成需求。针对上述需求的研究成果及解决方法仍存在不足。 论文针对以上问题，尝试提出了一个集成框架，以解决目前已有开发环境在工具集成上的不足。该框架分别提供基于模型同步和远程交互两种集成机制，分别致力于解决插件工具在数据一致性上的同步需求和跨平台调用上的交互需求。首先，论文抽取了开发人员实现具体模型同步过程的需求，形成模型同步模块，力求刻画模型同步的本质特征并以模型同步的方式满足一致性约束。由于插件大多采用EMF、DOM两种模型建模，论文基于模型同步模块，提供了对EMF与DOM间的同步支持。然后，论文对远程交互模块进行了设计，归并了跨平台调用引入的通讯需求，构建了一个通信管理模块，该模块管理多种RPC协议并且支持异步通信方式。同时，在该模块之上，定义了插件远程交互的开发过程及编程接口，为分布式协作开发环境提供支撑。 论文将集成框架应用到OnceIDE（由中国科学院软件研究所开发的基于Eclipse平台的软件开发环境）中，通过完成基于EMF构建的Web组件模型与DOM模型的同步和基于远程交互模块的共享日历事件管理工具的导出，验证了OnceIDE集成框架在解决数据一致性约束及跨平台调用两方面集成需求的有效性。

新型多条多气隙阻性板探测器的性能测试

为提高德国FOPI系统飞行时间的探测本领,运用新型多条多气隙阻性板探测器对FOPI系统进行升级改造。探测器的制作已完成,为保证探测器的质量,对它们进行了一系列的测量和质量确认。测试结果证明,系统的本底计数率分布在0.2 Hz/cm2附近,工作高压9.6 kV;利用γ射线放射源测试,时间分辨(包括闪烁体的时间分辨)分布在220~280 ps之间;采用质子束流测量,其探测效率可达98%以上,时间分辨可达75 ps。

Characterization of the artificially covalent conjugate of B-phycoerythrin and R-phycocyanin and the phycobilisome from Porphyridium cruentum

B-phycoerythrin (BPE) and R-phycocyanin (RPC) were purified from Porphyridium cruentum by Sephadex G-200 chromatography, then the BPE was attached covalently to the RPC by reacting their amino groups to form the artificially covalent BPE-RPC conjugate in which the excitation energy can transfer from the BPE to the RPC with low efficiency. Meanwhile, the intact phycobilisome (PBS) consisting of BPE, RPC, APC and L-CM was isolated and purified from Porphyridium cruentum, and the purified PBS was found to keep intact if the solution contains sucrose. Comparison of spectroscopic properties between the purified PBS and the BPE-RPC conjugate suggests that the BPE-RPC conjugate is much more stable than the purified PBS. The construction of BPE-RPC conjugate with low efficiency of the excitation energy transfer may be useful for preparing phycobiliprotein probes. (C) 2002 Elsevier Science Ireland Ltd. All rights reserved.

紫球藻藻红蛋白和藻蓝蛋白共价交联物的构建及其与天然藻胆体特性的比较研究

用蔗糖密度梯度超速离心的方法从单细胞红藻---紫球藻（Porphyridium cruentum）中分离纯化了完整的藻胆体。光谱分析表明，藻胆体在可见光区域有四个吸收峰（545nm, 565nm, 618nm 和 650nm）和一个吸收肩（498nm）；荧光发射峰分别在680nm和595nm，二者的比值（λ_(680nm)~(em)/λ_(595nm)~(em)）可高达10以上，说明分离的藻胆体非常完整。非变性电泳结果显示，分离的藻胆体至少有三种颜色的条带，分别为：B－PE，R－PC和b－PE，APC可能含量很少而未见到。SDS－PAGE电泳鉴定至少有三条明显的带，为PE的α和β的重叠带，γ亚基和RPC的亚基。用羟基磷灰石层析和Sephadex G-200层析的方法分离到了高纯度的B－藻红蛋白、b-藻红蛋白和较纯的R－藻蓝蛋白。光谱检验发现，分离得到的藻胆蛋白均为天然态，其中藻红蛋白的荧光发射峰在580nm左右，藻蓝蛋白的荧光发射峰在640nm左右。SDS－PAGE电泳分析，B-藻红蛋白有两条带，分子量大约在20kD，31kD。小分子量的条带极宽，是因为α和β亚基的分子量相近，所以有重叠；大分子量的条带是γ亚基。相对应的是b-藻红蛋白只有20kD的条带，无γ亚基的条带。藻蓝蛋白有两条明显的条带，大约为16kD和20kD。用戊二醛共价交连的方法得了紫球藻B-藻红蛋白和R－藻蓝蛋白和共价结合体。吸收光谱表明，交联体和对照最明显的区别是紫外光区278nm的峰高增加并且蓝移到268nm；交联体的荧光发射光谱与对照相比，498nm激发产生的峰值在588nm（游离的PE的发射峰）和650nm（交联体中PC的发射峰），而对照只有590nm的发射峰，并且交联体在588nm的峰高明显低于对照。非变性电泳鉴定，发现有与对照不同的新的条带出现。这一切证明藻胆蛋白能量传递模型共价交联成功。人工构建的交联物和天然的藻胆体相比，对低离子强度和低温（4 ℃）更为稳定，但能量传递效率相对较低。

玻璃海鞘多肽PCI的分离纯化及其抗血管生成活性研究

血管生成是肿瘤生长、发展的必经之路，并且与实体瘤的发生、转移有着密切的关系，抑制肿瘤新生血管生成具有特异性高、疗效好、不易产生耐药性以及毒副作用低等特点，因此抑制肿瘤血管形成可望成为治疗癌症的一个突破点，以抗血管生成为主的肿瘤生物治疗研究已成为近十年的研究热点。玻璃海鞘（Coina intestinalis）属于内性目、玻璃海鞘科，因其进化上的独特地位常作为研究神经发育、免疫系统进化的材料。在其它种属的海鞘中分离发现了多种具有抗肿瘤活性的多肽，但关于玻璃海鞘抗血管生成活性多肽的分离纯化和活性研究未见报道。本文利用多种分离纯化手段，采用活性追踪的方法首次从玻璃海鞘中分离得到具有抗新生血管生成作用的多肽，并对其抗血管生成活性做了初步研究。 本研究利用冷丙酮分级沉淀，超滤截留分子量小于5kDa的蛋白，再经SephadexG25、Superdex75柱层析，µRPC C2/C18反相柱层析等分离手段，采用活性追踪的方法，由玻璃海鞘（Coina intestinalis）中分离纯化出抗血管生成多肽PCI，据保留时间计算其分子量为1.8 kDa。MTT检测表明其对人脐静脉血管内皮细胞（HUVEC）具有强烈的抑制作用，IC50为7.5 μg/ml，并对多种肿瘤细胞有直接的抑制作用。斑马鱼胚胎体内实验进一步表明PCI在40 μg/ml的浓度下作用12h，斑马鱼胚胎新生血管生成受到显著抑制，肠下静脉血管长度为正常组的30%，斑马鱼胚胎血管生成率为正常组的45%。

坛紫菜中藻胆蛋白和多糖的化学结构特征研究

本文对北移坛紫菜（Porphyra haitanensis）中的藻胆蛋白和多糖进行了深入的研究，并发现其化学结构特征与南方坛紫菜存在一定差异，其主要结果如下：坛紫菜的水溶性色素粗提物经过耱酸铵沉淀和羟基磷灰石（HA）柱层析后，分离到三种藻胆蛋白，即藻蓝蛋白（RPC）、藻红蛋白（RPE）和变藻蓝蛋白（APC）。在中性介质中，其吸收光谱和荧光发射光谱与文献报告基本一致，但在酸性（PH_3）或碱性（PH_(12)）介质中，吸收光谱有明显改变，原有的荧光性质也消失。RPC和APC只分离到一种聚集体，但RPE有两种不同的聚体，用Sephadex G-100凝胶过滤方法，测得藻胆蛋白的分子量分别为：RPC 117，000，APC 122，000，小分子RPE 34，000，大分子RPE 232，000。 而且RPE的两种聚集体的吸收光谱、荧光光谱以及等电点等物理性质都有所差异。对RPE的氨基酸分析结果表明，以天冬氨酸、丙氨酸和谷氨酸为主，且酸性氨基酸的含量大于碱性基酸的含量。用分级法对南北方两种坛紫菜的热水和冷水提取多糖进行了层析分级，用~(13)C-NMR和红外光谱研究了各级分的化学结构特征，南北方坛紫菜琼胶分别主要由用1.0M和0.5M NaCl从DEAE-Sephadex A50层析柱洗脱下的带电荷的琼胶分子组成，~(13)C-NMR谱图表明坛紫菜主要由琼胶糖结构及其生物前体（硫酸基结合在L-半乳糖的第6位碳上）构成，且甲基化琼胶糖在南方坛紫菜中的含量明显比北移坛紫菜高，这是坛紫菜由南方移植北方后的明显差异，这种差异对于进一步研究坛紫菜的生理学特点是有意义的。

面向CIMS的多数据源互操作与开放分布处理系统———CIMS-MIODP的设计与实现

多数据源互操作与开放分布处理系统ＣＩＭＳ－ＭＩＯＤＰ是采用分布对象互操作与代理技术，实现面向ＣＩＭＳ的基于ＲＰＣ的远程对象访问ＲＯＡ（ＲｅｍｏｔｅＯｂｊｅｃｔＡｃｅｓ）功能和基于ＳＱＬ３的远程数据库访问ＲＤＡ（ＲｅｍｏｔＤａｔａｂａｓｅＡｃｅｓ）功能的系统，为ＣＩＭＳ环境下的信息集成与分布处理提供了不同层次的支持功能。本文讨论了ＣＩＭＳ－ＭＩＯＤＰ系统的主要设计和实现问题，包括基本模型、扩展服务和协议、对ＳＱＬ３的支持、系统实现结构等。