Cosmic ray flux at the Earth in a variable heliosphere

In recent years the variability of the cosmic ray flux has become one of the main issues not only for the interpretation of the abundances of cosmogenic isotopes in cosmochronic archives like, e.g., ice cores, but also for its potential impact on the terrestrial climate. It has been re-emphasized that the cosmic ray flux is not only varying due to the solar activity-induced changes of the solar wind but also in response to the changing state of the interstellar medium surrounding the heliosphere. We demonstrate the significance of these external boundary condition changes along the galactic orbit of the Sun for the flux as well as spectra of cosmic rays. Such interstellar–terrestrial relations are a major topic of the International Heliophysical Year 2007.     

光线跟踪的最佳期望时间搜索算法

 在计算机图形显示学中,采用光线跟踪(ray tracing)算法能够生成质量很高的、非常逼真的图象,但机时花费太高。据统计,在光线跟踪算法中花费在搜索与光线相交的物体及计算出交点所用的时间大约占75％。本文提出一种用于光线跟踪的与始点无关的搜索算法。此算法不管光线在物空间的始点位置如何,都能生成精确的图象,因此具有通用性;此算法将物空间适当地划分为小立方体,通过只检测光线路径上的立方体,以实现最佳期望时间搜索,所以具有最佳期望时间的复杂性。     

CME-geometry and cosmic-ray anisotropy observed by a prototype muon detector network

We analyze the cosmic-ray anisotropy observed by a prototype network of muon detectors during geomagnetic storms associated with coronal mass ejections (CMEs). The network currently consists of multidirectional surface muon detectors at Nagoya (Japan) and Hobart (Australia), together with a prototype detector at São Martinho (Brazil) which has been in operation since March, 2001. In this report, we analyze the anisotropy recorded in both the muon detector and neutron monitor (the Spaceship Earth) networks and find significant enhancements of cosmic-ray anisotropy during geomagnetic storms. Following the analysis by Bieber and Evenson [Bieber, J.W., Evenson, P. CME geometry in relation to cosmic ray anisotropy. Geophys. Res. Lett. 25 (1998) 2955–2958] for the neutron monitor data at 10 GeV, we also derive cosmic-ray density gradients from muon data at higher-energy (50 GeV), possibly reflecting the larger-scale geometry of CMEs causing geomagnetic storms. We particularly find in some events the anisotropy enhancement clearly starting prior to the storm onset in both the muon and neutron data. This is the first result of the CME-geometry derived from simultaneous observations of the anisotropy with networks of multidirectional muon detectors and neutron monitors.     

Optical search for gamma-ray bursts

The preliminary results from optical search for light pulses associated with gamma ray bursts by means of the Czechoslovak Fireball Network plate collection at the Ondřejov observatory are given. Optical monitoring represents more than 7700 hours, but no real optical counterpart was found. Problems associated with the optical search for gamma ray bursts are discussed.     

X射线天文卫星观测需求分析与控制总体设计

对X射线天文卫星观测需求进行了分析,提炼了观测任务对观测模式、源的高精度定位与对准、轨道、热控、测控数传等多项需求与约束;针对X射线观测的多需求、多约束难点,设计了集巡天观测、定点观测与小天区扫描观测于一体的观测模式,解决了一颗卫星同时实现全天扫描、银道面深度扫描、重要惯性区域扫描、重要及机遇目标深度观测以及伽马暴全天监测的多种观测需求的难题,该技术已在我国硬X射线调制望远镜卫星上得到应用.     

电磁辅助激光熔化沉积的残余应力

针对激光熔化沉积内部残余应力较大的问题,对其产生的机理作了分析。基于电磁场的应用原理,提出电磁辅助激光熔化沉积以降低其残余应力的方法。利用ANSYS参数化编程语言APDL模拟了电磁辅助激光熔化沉积的过程,分析了成形件残余应力的变化规律,结果表明同步加载轴向电磁力能较好地消减成形件内部残余应力。采用X射线衍射结合电解腐蚀的方法进行深度方向的残余应力测量试验,试验结果验证了电磁辅助的有效性。     

相控阵超声检测方案设计关键技术及其在航空航天领域的应用

相控阵超声检测技术是一种多通道超声检测方法,与常规单通道水浸超声检测技术相比,检测方案的制定更加灵活也更加复杂。在针对复杂型面结构进行检测方案设计时,错误的检测方案将可能产生缺陷的误检、漏检等严重问题。为了针对航空航天领域广泛存在的复杂结构试件制定最优的相控阵超声检测方案,本文提出了一套针对复杂型面结构的相控阵超声检测方案设计流程,并对其中涉及的关键技术和应用进行介绍。首先,对流程框架进行总体概述,表明检测方案设计的重要性和必要性;然后针对其中涉及的5项关键理论方法的核心原理及用途进行介绍;最后搭建相控阵超声软硬件平台,实现上述关键理论方法,并用于航空航天典型结构件的检测研究。研究结果表明,所制定方案能够准确检出结构内部的预埋缺陷,满足被测对象的检测要求,并且所提出的检测方案设计流程及采用的关键理论方法有效地提高了检测方案的设计效率,对航空航天等重要领域复杂结构试件的检测应用具有一定的理论指导及应用价值。     

浅谈陶瓷基复合材料无损检测方法及其进展

陶瓷基复合材料由于其具有耐高温、密度低、抗氧化性好等多种优良特性目前已广泛地应用于航空航天领域。采用无损检测方法对陶瓷基复合材料进行相关检测对保证材料产品质量以及提高产品使用的可靠性等都具有重要意义。综述了陶瓷基复合材料无损检测发展现状,阐述了太赫兹、X射线、工业CT、红外热成像、超声波及声发射技术等常用陶瓷基复合材料检测手段的原理并介绍了其在陶瓷基复合材料无损检测方面的应用实例。     

太阳宇宙线在电离层D层中的电离

本文根据带电粒子对D层大气电离的理论,导出了太阳宇宙线在D层的电子产生率Q(h)的表达式,并计算了不同级别的太阳宇宙线事件、不同能谱参数下,Q(h)在极区随高度的分布。结果表明,不同级别、不同能谱的太阳宇宙线事件在极区产生的电离有显著的差别。同一级别,能谱指数γ越大,在较高的高度上电子产生率越大;能谱指数越小,在较低的高度上电子产生率越大。电子产生率的分布曲线出现明显的双峰,一个峰位于60公里左右,另一个峰位于85公里左右。前一个峰主要由太阳宇宙线中质子产生的,后一个峰主要是z≥2的重粒子成分产生的。本文所得结果明显好于Velinov等人的结果。      

自旋卫星红外地中脉冲丢失情况下姿态确定分析与应用

实际应用中,由于遥测故障或脉冲重叠等多种原因,获取姿态脉冲信息时,可能缺少某些测量脉冲,为姿态确定的方法选择造成一定难度。针对海上测量弧段,某自旋卫星在红外地中脉冲丢失,仅有地出脉冲以及太1、太2脉冲时的几何定姿方法问题,通过对其原理、概念进行分析,制定自旋卫星红外地中脉冲丢失情况下定姿的方案与方法。该方法主要用于海上实时姿态监视,应急情况下也可以用于姿态的粗控。该研究为航天测量船应用测控软件的设计提供了良好基础。