基于高斯谢尔模型的同步辐射相干传输二维模拟及相干衰减研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11505278
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A3009.光束线技术与实验方法
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

With the development of the third generation synchrotron sources and the wide employment of undulator, the available coherent output has been growing gradually. Correspondingly, the coherent X-ray techniques have quickly developed and there has been a growing focus on the design and optimization of coherent beam-line. However, the traditional software for synchrotron radiation simulation can't effectively describe the propagation properties of partial coherent synchrotron radiation through the beam-line, the beam intensity distribution and coherence properties at the investigation plane can’t be given simultaneously. This project will develop a two-dimensional simulation software for partial coherent X-ray transmission through free space and optical elements which introduced aberration and roughness in the beam-line. Meanwhile the beam properties measurement will be performed to validate the correctness of this model. At present the “decoherence” phenomenon is another vexed problem in the coherent beam-line. Its generation mechanism will be found out through theoretical analysis and validated by the coherence measurement based on grating diffraction. The implementation of this project can provide an effective tool to design and analysis the coherent synchrotron radiation beam-line, and lay the foundation for guaranteeing the intact transmission of coherent X-ray, which has great significance for the construction of high performance coherent hard X-ray beam-line.
随着同步辐射三代光源的发展和波荡器的大量使用,使得其产生的X射线光束的空间相干性逐渐提高,因此基于X射线相干特性的实验方法得到了快速发展,相干光束线的设计和优化也变得日益重要。然而传统同步辐射模拟软件不能有效模拟分析部分相干X射线光束在光束线中的传输特性,无法同时给出光束线中考察面上的光强分布和相干度函数。本项目拟结合基于高斯谢尔模型的解析分析和数值模拟,完成一个能模拟光束线中部分相干X射线经过自由空间和各种光学器件(引入像差粗糙等缺陷)的二维传输软件,并通过光束性质测量实验来验证模型的正确性。同时相干衰减是困扰相干光束线的另一个重要问题。本项目拟通过理论分析,结合光栅衍射测相干实验,研究光束线中粗糙光学器件振动对光束相干性的影响,明晰相干衰减现象的产生机制。本项目的实施将为同步辐射相干光束线的设计与分析提供有效工具,为保障相干光的完好传递奠定基础,对建设高性能相干光束线具有重要意义。

结项摘要

基于高斯谢尔模型和傅里叶光学,建立了部分相干X射线二维传输模型,完成程序编写,并将其应用到同步辐射光束线相干传输二维模拟,计算得出光束线不同位置处的光强、相干度和波前二维分布,并采用解析计算结果验证了模拟结果的正确性和精度。该模型和程序能够胜任同步辐射三代光源相干X射线光束线、衍射极限环以及自由电子激光的光束线二维数值模拟分析。结合功率谱密度函数和分形模型,构建出满足不同分形分布的反射镜表面轮廓,模拟分析了随机相位、分形维数等各种因素所决定的反射镜表面轮廓对聚焦光束性质的影响;研究了KB镜、组合折射透镜和Kinoform透镜的聚焦性质,模拟分析了不同面型误差和透镜缺陷的对硬X射线聚焦效果的影响;开展硬X射线相干实验,提出新的硬X射线相干度测量方法,实测出上海光源波荡器光束线BL19U2的相干性,明晰了相干衰减现象的产生机理;基于现有的BL19U2生物小角散射线站,通过有效的光路设计,搭建了硬X射线相干散射实验平台,使用小孔和组合折射透镜获取了微米和亚微米级光束,并通过实验结果证明该平台的硬X射线的相干散射实验能力。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Measurement of the spatial coherence of hard synchrotron radiation using a pencil beam
使用笔形光束测量硬同步辐射的空间相干性
  • DOI:
    10.3788/col201715.033401
  • 发表时间:
    2017-02
  • 期刊:
    Chinese Optics Letters
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Hua Wenqiang;Zhou Guangzhao;Wang Yuzhu;Zhou Ping;Yang Shumin;Peng Chuanqian;Bian Fenggang;Li Xiuhong;Wang Jie
  • 通讯作者:
    Wang Jie
Microfocus small-angle X-ray scattering at SSRF BL16B1
SSRF BL16B1 的微焦点小角度 X 射线散射
  • DOI:
    10.1088/1674-1137/41/4/048001
  • 发表时间:
    2017-04-01
  • 期刊:
    CHINESE PHYSICS C
  • 影响因子:
    3.6
  • 作者:
    Hua, Wen-Qiang;Wang, Yu-Zhu;Wang, Jie
  • 通讯作者:
    Wang, Jie

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其他文献

采用深度学习的极化SAR地物分类方法综述
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    西安电子科技大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    谢雯;滑文强;焦李成;王若男
  • 通讯作者:
    王若男
上海光源硬X射线相干衍射成像实验方法初探
  • DOI:
    10.7498/aps.69.20191586
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周光照;胡哲;杨树敏;廖可梁;周平;刘科;滑文强;王玉柱;边风刚;王劼
  • 通讯作者:
    王劼
基于Kirkpatrick-Baez镜聚焦的X射线小角散射显微层析成像
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    光学学报
  • 影响因子:
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  • 作者:
    胡涛;滑文强;王玉丹;王玉柱;周平;洪春霞;边风刚;肖体乔
  • 通讯作者:
    肖体乔
基于KB镜聚焦的X射线小角散射显微层析成像
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  • 发表时间:
    2018
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  • 作者:
    胡涛;滑文强;王玉丹;王玉柱;周平;洪春霞;边风刚;肖体乔
  • 通讯作者:
    肖体乔
基于半监督学习的SVM-Wishart 极化SAR 图像分类方法
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 作者:
    滑文强;王爽;侯 彪
  • 通讯作者:
    侯 彪

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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