河南师范大学学报(自然科学版)

JOURNAL OF HENAN NORMAL UNIVERSITY (NATURAL SCIENCE DITION )

太阳高能粒子事件研究专题

  • 与日冕物质抛射相关的太阳高能粒子事件初始时间的数值模拟研究

    秦刚;祁诗阳;

    通过两种不同方法对太阳高能粒子(Solar Energetic Particles,SEP)通量初始时刻进行研究,一种是数值模拟方法,即数值模拟中取第一颗粒子出现的时刻来确定,另一种是观测背景方法,即通过太阳高能粒子通量随时间变化的背景值与上升值的拐点时刻来确定.Kahler(2013)定义的SEP时间尺度TO(the onset time from CME launch to SEP onset,从CME爆发时刻到SEP初始时刻的时间段)、TR(the rise time from onset to half the peak intensity(0.5Ip),从SEP初始时刻的上升时间直到半峰值时刻)、TD(the duration of the SEP intensity above 0.5Ip,SEP强度高于半峰值的持续时间)都与SEP通量初始时刻相关.将CME驱动激波作为源,利用粒子输运方程,对SEP传播进行数值模拟.然后对描述SEP时间尺度的TR、TO的数值模拟值与观测进行对比,发现两者吻合很好,即TR随CME速度和宽度增加而增加.由于TO影响的因素较为复杂,并没有很好的规律性.另外,当源位置经度距离观测者较远的时候,影响时间尺度TR,TO的因素较多.因此,用不同方法确定的SEP通量初始时刻对TR,TO的影响不大;当源位置经度距离观测者较近的时候,观测背景方法下的数值模拟与观测更加符合.

    2019年01期 v.47;No.204 1-10+133页 [查看摘要][在线阅读][下载 758K]
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  • 统计观测模拟对比方法研究太阳高能粒子峰值强度与日冕物质抛射速度和源位置的相关性

    祁诗阳;秦刚;

    对于多个具有共同特性粒子事件,采用一种统计的数值模拟方法,即将观测事件根据几个指标进行分类排序,并通过寻找每一分组的中值作为特征值,然后将上百个事件转化为几个特征事件进行数值模拟,缩短了数值模拟时间,同时得以考察观测内在的物理规律.并运用此方法对太阳高能粒子峰值强度分别与日冕物质抛射速度以及位置之间的相关性做了研究,最后得出与观测结果相一致的结论.该方法是数值模拟与观测分析研究的最佳结合,弥补了观测结果无法拆分开来考察单因素对事件影响的缺陷,同时也减少了对大量单个事件数值模拟的次数.

    2019年01期 v.47;No.204 11-16+57页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
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数学与计算机科学

  • NTRU密码算法的安全性分析

    李超;杨智超;

    随着量子计算的快速发展,目前主流的公钥密码体制如RSA、ECC等均已找到多项式时间复杂度的量子求解算法.NTRU密码算法由于至今未找到有效的量子求解算法,被认为具有抗量子计算攻击的能力,加之其具有加解密速度快、内存需求小等特点,已经在公钥密码领域受到了广泛关注.首先介绍NTRU密码算法的加解密流程以及算法的改进方案,然后从格攻击和非格攻击两方面分析NTRU密码算法的安全性,重点介绍格攻击在子域上的最新进展,以及解密错误攻击的提出和改进.

    2019年01期 v.47;No.204 17-25+2页 [查看摘要][在线阅读][下载 445K]
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  • 学习资源精准推荐模型及应用研究

    王晓东;时俊雅;李淳;吴慧萍;

    根据属性特征推荐资源,由于存在冷启动和稀疏性问题,限制了在线学习资源推荐的性能.基于知识表示和协同过滤,将学习者的学习水平和学习风格等特征融入推荐过程,进行协同过滤个性化推荐,提出了一种学习资源精准推荐模型,构建了学习者和学习资源知识表示模型;通过实验表明知识表示-协同过滤相结合的推荐算法在个性化推荐和推荐准确度方面优于传统的CF算法.

    2019年01期 v.47;No.204 26-32+2页 [查看摘要][在线阅读][下载 558K]
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  • 基于安全协议的智能灌溉系统设计

    左黎明;周庆;陈兰兰;夏萍萍;

    针对现有智能灌溉系统中数据交互的安全问题,设计了一种基于安全协议的智能灌溉系统.智能灌溉系统以此安全协议为核心,并设计身份认证模块、签名模块、签名验证模块,实现了安全协议.最后对智能灌溉系统进行实验与仿真,实验结果表明基于安全协议的智能灌溉系统运行效率高,在智能灌溉装置计算能力和传输能力较弱的情况下具有良好的适用性和安全性.

    2019年01期 v.47;No.204 33-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 481K]
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  • 时变扩散模型中收益参数向量的局部复合分位回归估计

    王静;王继霞;

    主要研究多维时变扩散模型中收益参数向量的估计问题.基于离散观测样本,利用局部线性拟合的方法,得到了时变漂移参数向量的局部复合分位回归估计,并证明了估计量的渐近正态性.同时,给出了估计量的渐近偏差和渐近方差.

    2019年01期 v.47;No.204 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 156K]
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物理与材料科学

  • 机器学习在座逾渗相变问题中的应用

    徐荣幸;赵鸿;

    机器学习理论区别于传统方法,因其在对于复杂的数据集识别、分类的准确性和高效性而被广泛应用于各个领域.识别相变是机器学习和统计物理领域相结合的最有代表性的工作.到目前为止,机器学习完成的相变识别几乎都是基于具有动力学演化过程的自旋模型,如Ising模型等,而其在另一类不具有动力学演化过程而完全由系统结构特征决定的相变模型,如逾渗模型等,仍未有细致研究.本文结合现有的机器学习技术,卷积神经网络和一般向量机,对二维方格子上的座逾渗问题进行了研究,发现能以高正确率对不同相的构型进行识别,证明了机器学习在这类问题上研究的可行性.通过已完成训练的学习机对不同参数下构型预测的正确率计算,发现正确率在相变点附近会出现急剧衰减,与系统参数呈幂律衰减.这与传统相变理论一致.通过定量计算,还发现2种学习机的正确率衰减规律都满足同一个幂律指数.这不仅进一步从全新的角度揭示了相变的普适性,而且为找寻相变点提供了新的方法.

    2019年01期 v.47;No.204 45-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 352K]
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  • BESⅢ测量Ξ(1530)~-→γΞ~-的蒙特卡洛研究

    姬清平;周祎卓;

    基于BESⅢ合作组的离线软件框架BOSS,利用该合作组产生的1 225 M单举J/Ψ事例,研究在BESⅢ探测器上实现测量到超子辐射稀有衰变过程Ξ(1 530)-→γΞ-的分支比的可能性.以无信号事例的单举J/Ψ事例样本为背景样本,以纯信号蒙特卡罗事例为信号样本,控制信号事例,在分别假设观测到Ξ(1 530)-→γΞ-衰变过程信号显著水平为3σ和5σ的情况下,得到该衰变过程对应的分支比.

    2019年01期 v.47;No.204 52-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 394K]
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  • 基于新电源模型的动力锂电池荷电状态估计研究

    高金辉;朱迎正;

    锂电池的等效电路模型与电池内部电化学状态不一致,对电池状态的估计不可避免地存在很大误差.基于算法的补偿不能从根本上解决问题.故提出一种基于电池内部电化学反应和电池的外部特性关系的电源模型.经实验测试,该电池模型与现有的电池模型相比精度较高.

    2019年01期 v.47;No.204 58-61+92页 [查看摘要][在线阅读][下载 248K]
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化学与环境科学

  • 单分散Au/ZnO纳米球的可控制备及气敏性能研究

    徐甲强;师瑛;董喆;王晓红;向群;

    以二水合醋酸锌和二甘醇为原料,采用微波法制备ZnO单分散纳米球;采用柠檬酸还原法制备Au纳米颗粒,并通过静电作用将金纳米颗粒修饰在ZnO纳米球上制备Au/ZnO气敏材料.XRD结果证明了多晶ZnO的形成以及金属Au的成功修饰;FESEM和TEM观察到ZnO单分散纳米球由纳米颗粒组装而成,粒径约280nm;PL光谱对合成材料的晶体缺陷进行了提取,在此基础上深入讨论了Au/ZnO的增敏机理.气敏测试结果显示,Au/ZnO纳米球比未修饰的ZnO纳米球对丙酮具有更好的选择性与更低的检测温度,在体积分数为1×10-6下仍具有较强的气敏响应.

    2019年01期 v.47;No.204 62-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 599K]
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  • 石墨烯-磺胺嘧啶污染对小麦萌发的毒性效应

    金彩霞;鲁艺杰;黄刘群;司晓薇;鲍林林;魏闪;

    通过植物生态毒理实验,研究了纳米材料石墨烯与典型抗生素磺胺嘧啶(SD)单一及复合污染对小麦的根伸长和芽伸长的影响.结果表明,SD单一污染条件下,2mg·L-1SD促进小麦的根伸长和芽伸长,当质量浓度大于10mg·L-1时,则对小麦发芽产生明显的抑制,抑制作用随着SD浓度的增加而增强.石墨烯单一污染作用下,促进了小麦的根伸长和芽伸长.石墨烯-磺胺嘧啶复合污染作用下,SD在复合毒性中起主导作用,其复合污染效应同单一SD污染相似,在二者复合污染作用下,主要表现为协同作用,石墨烯增强了SD对小麦的毒性.

    2019年01期 v.47;No.204 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 137K]
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  • La_(0.7)Mg_(0.3-x)Ca_xNi_(2.5)Co_(0.5)(x=0~0.15)储氢合金的放电容量衰退机理研究

    董振伟;施英华;钞春英;马榕彬;武玺旺;高远浩;

    采用感应熔炼结合粉末烧结两步法制备了La_(0.7)Mg_(0.3-x)Ca_xNi_(2.5)Co_(0.5)(x=0~0.15)储氢合金,并对合金的放电容量衰退机理进行了研究.研究结果显示随着Ca含量的增加,合金的相结构没有发生明显变化,只是晶胞参数逐渐增大,即Ca主要替代了超晶格结构AB2结构单元中的Mg,但在AB5结构单元中少量的Ca恰恰对合金的放电容量产生了重要的影响.Ca在AB2和AB5两种结构单元中的存在会降低储氢过程中晶胞内部的膨胀应力,Ca的溶解能够抑制Mg的腐蚀,生成微溶于水的腐蚀产物,并提高了合金表面具有催化活性的Ni含量,改善了合金的循环寿命.较高的Ca含量会严重破坏合金的相结构,生成过量的腐蚀产物因不能完全溶于水而在合金表面形成包覆层,阻碍了电极反应,造成合金循环过程中放电容量的急剧下降.

    2019年01期 v.47;No.204 74-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 494K]
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  • 艾比湖流域城镇化与水土资源效益测评及协调性分析

    吕梦婷;王宏卫;杨胜天;王慧;王盼;刘香云;王媛媛;

    为推动艾比湖流域城镇与水土资源开发的协调发展并深化研究,以艾比湖流域各县市为研究对象,构建城镇化与水土资源效益评价指标体系,运用熵值法和主成分分析法计算并评价2005、2010和2015年3个时间点的城镇化水平、土地资源效益和水资源效益;利用耦合协调度模型分析三者的耦合状况及协调发展状态.结果表明:2005-2015年艾比湖流域城镇化水平与水土资源效益整体不高,水资源效益发展速度明显低于其他二者的发展速度,其中独山子区发展最好,温泉县较低;各县市的城镇化水平和水土资源效益的耦合度和协调发展度类型差异较大,各城镇的耦合度类型从主要集中在拮抗阶段到磨合阶段,协调发展度类型由勉强失调转变为初级协调.

    2019年01期 v.47;No.204 80-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 246K]
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生物与水产学

  • 离子液体[C_8mim]Cl对泥鳅肝脏的氧化损伤效应

    杜启艳;王亚星;南平;常重杰;

    以泥鳅为实验材料,研究离子液体氯化1-辛基-3-甲基咪唑([C8mim]Cl)对其肝脏的氧化损伤效应.结果显示:各浓度组中活性氧(ROS)含量在染毒1d、4d和8d后与对照组相比显著升高,1d时含量达到峰值;脂质过氧化物(LPO)含量在染毒1d时其低、中、高浓度组与对照组相比显著升高,随着暴露时间的延长,在染毒4d和8d时各浓度组LPO含量下降并低于对照组水平;谷丙转氨酶(GPT)含量与对照组相比在低、中、高不同浓度组染毒1d、4d和8d后,均显著下降;谷胱甘肽还原酶(GR)活力在染毒1d、4d和8d后各浓度组与对照组相比均呈现出显著下降趋势,在第8d时,达到最低水平.结果表明离子液体[C8mim]Cl对泥鳅肝脏有明显的氧化损伤效应.本研究结果对于人们正确认识"绿色溶剂"离子液体的安全性及其安全使用具有重要参考价值.

    2019年01期 v.47;No.204 88-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 231K]
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  • 生巴戟天与盐巴戟天改善三氯化铝诱导的老年痴呆小鼠学习记忆能力的研究

    阚海峰;肖凤霞;李宇邦;陈家兰;宋小欣;刘飞;叶凤英;

    目的比较生巴戟天与盐巴戟天对老年痴呆模型小鼠脑组织去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、5-羟色胺(5-HT)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MAD)的影响.方法将50只小鼠随机分为对照组、模型组、阳性对照组、生巴戟天组和盐巴戟天组.除对照组外,其余各组通过灌胃给予AlCl3(200mg·kg-1)建立老年痴呆模型,连续50d.生巴戟天组、盐巴戟天组小鼠分别灌胃给予6g·kg-1的生巴戟天、盐巴戟天水提物,阳性对照组小鼠灌胃给予32mg·mL-1吡拉西坦,对照组与模型组分别灌胃给予等体积的生理盐水.采用Morris水迷宫法评价学习记忆能力,采用高效液相色谱-电化学法检测小鼠脑组织中NE,DA和5-HT含量,采用考马斯亮蓝测定法测定小鼠脑组织中SOD和MAD活性.结果与对照组比较,模型组小鼠逃避潜伏期显著增加(P<0.05),穿越次数显著减少(P<0.05),脑组织NE,DA,5-HT含量与SOD活性显著下降(P<0.05),MAD活性显著升高(P<0.05);与模型组比较,阳性对照组、生巴戟天组、盐巴戟天组小鼠的逃避潜伏期显著减少(P<0.05),穿越次数显著增加(P<0.05);脑组织NE,DA,5-HT含量与SOD活性显著增高(P<0.05),MAD活性显著降低(P<0.05);盐巴戟天组小鼠脑组织NE,DA,5-HT含量与SOD活性明显高于生巴戟天组(P<0.05),MAD活性明显低于生巴戟天组(P<0.05).结论生巴戟天与盐巴戟天水提物均能提高抗氧化能力,提高单胺类神经递质含量,起到改善老年痴呆小鼠学习记忆能力.盐巴戟天对老年痴呆小鼠学习记忆能力能改善作用显著优于生巴戟天.

    2019年01期 v.47;No.204 93-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 291K]
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  • ARTP辐照对两色金鸡菊种子诱变的生物学效应

    赵喜亭;许言;吕萌;蒲腾飞;王立言;李明军;

    ARTP(常压室温等离子体)作为一种新型安全高效的生物诱变育种手段,已成功应用于微生物的育种研究,在植物上的应用刚刚起步.本研究首次采用ARTP处理两色金鸡菊(Coreopsis tinctoria Nutt.)种子,研究其对种子萌发、幼苗生长、花形和品质的影响,以期获得观赏价值大、品质好的诱变品系.结果表明:(1)与对照相比,不同时间(7.50~37.50min)的ARTP辐照提高了两色金鸡菊种子的发芽势和发芽率,辐照22.50min时其发芽势(80.00%)和发芽率(86.70%)达最大;不同时间的ARTP辐照也不同程度地增加了其幼苗的最大冠幅、叶片数量、叶柄长度、叶面积,以22.50min的辐照效果最好.(2)ARTP辐照种子22.50min后,其大部分植株最大花径明显增加、舌状花红褐色区域明显增大,13.33%的植株舌状花瓣数增多(Tm)、6.67%的植株雄蕊瓣化(Ts)、6.67%的植株舌状花管状化(似喇叭状)(Tt);部分植株花朵总黄酮、绿原酸和木犀草苷成分增加,其中Tt植株不仅花形发生变化且活性成分也有所提高.ARTP诱变有望成为两色金鸡菊育种的新途径.

    2019年01期 v.47;No.204 99-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 443K]
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  • 北运河水系大型底栖动物摄食功能群多样性及时空分布特征

    杨柏贺;马思琦;王汨;徐宗学;殷旭旺;

    目的为分析北运河水系不同季节大型底栖动物的时空分布特征,2015年春季(5月)、夏季(8月)和秋季(11月)对北京地区相同的17个采样点位的大型底栖动物群落结构和水环境因子特征进行了调查.方法基于香浓维纳指数、均匀度指数、大型底栖动物功能摄食类群的划分以及典范对应分析等方法,分析了大型底栖动物功能摄食类群组成和空间结构特征.结果春季、夏季和秋季采集到大型底栖动物19、20和21种,密度平均值为1.79×103、1.14×103和0.63×103 ind·m-2;香浓维纳指数平均值分别为1.01、1.30和1.80;均匀度指数平均值分别为0.36、0.32和0.55.全地区共划分出大型底栖动物功能摄食类群5类,3个季节中滤食者和收集者密度均占绝对优势.典范对应分析表明,春季影响北运河水系大型底栖动物功能摄食类群的主要环境因子是氨氮和pH;夏季影响北运河水系大型底栖动物功能摄食类群的主要环境因子是氨氮;秋季影响北运河水系大型底栖动物功能摄食类群的主要环境因子是水温.结论北运河水系水体受到了一定污染.

    2019年01期 v.47;No.204 105-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 358K]
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  • 新乡市获嘉县传统耕作区农田土壤微生物群落结构和多样性研究

    张昆;苏婷;李书粉;高武军;邵云;

    新乡地区是河南省重要的粮食产区,其农田土壤微生物的群落结构和多样性目前仍不清楚.以新乡市获嘉县长期免耕和传统耕作的农田土壤为材料,测定其土壤理化特征,并且采用高通量测序技术分析其土壤微生物的群落特征.结果显示,该区域农田土壤的基本理化性质为:含水量9.37%~13.39%,pH值8.55~8.65,全氮和全磷质量分数分别为0.91~0.96mg/g和4.06~5.34mg/g.土壤中优势细菌菌群为变形菌门(~30%)、浮霉菌门(~20%)、酸杆菌门(~16%)和放线菌门(~8%),优势真菌菌群为子囊菌门的粪壳菌纲(~50%)、散囊菌纲(3%~10%)和座囊菌纲(~10%).免耕处理的土壤微生物丰富度和多样性要高于常规耕作的土壤微生物,而且轮作处理的土壤微生物数量要高于同等条件下单一种植模式的对照处理.本研究有助于了解该地区不同种植模式下的土壤微生物群落结构,可为进一步改良土壤和防治土传病害提供理论依据.

    2019年01期 v.47;No.204 112-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 246K]
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  • CDK16在食管鳞癌中的表达及其对肿瘤发生发展的影响

    郑皓;景嘉楠;董慧;李铁鹏;夏鑫;郭燕洁;董子明;

    目的研究发现,细胞周期素依赖性激酶(cyclin dependent kinases,CDKs)家族成员与食管鳞癌的发病密切相关,但细胞周期素依赖性激酶16(CDK16)对食管鳞癌发病的影响尚不清楚.本研究旨在探讨CDK16在人食管鳞癌组织中的表达及生物学意义.方法应用组织芯片技术结合免疫组织化学技术检测45例食管鳞癌组织、45例癌旁组织中CDK16蛋白的表达情况,并使用统计分析软件研究CDK16蛋白的表达与食管鳞癌临床病理特征之间的关系.结果 CDK16在食管鳞癌组织中呈阳性表达,且表达强度与肿瘤分化程度呈负相关.另外,CDK16在食管鳞癌细胞中的表达位置与肿瘤的分化程度紧密相关.CDK16的表达与食管鳞癌的分化程度、淋巴结转移及TNM临床分期均具有显著的相关性(P<0.05),而与患者的年龄、性别以及肿瘤的部位、最大径、病理形态没有显著的相关性(P>0.05).结论 CDK16在食管鳞癌中的高表达与食管鳞癌的发生发展及转移密切相关.检测CDK16的表达有助于食管鳞癌的临床诊断和预后评估.

    2019年01期 v.47;No.204 118-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 554K]
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  • 数学一级博士学位授权点介绍

    <正>河南师范大学数学学科由建于1923年的中州大学数学专业和建于1951年的平原师范学院数学专业合并发展而来,是河南省创建最早的学科之一.樊映川、黄敦慈等知名数学家是本学科的前辈.1978年开始招收硕士研究生.自1996年起,基础数学、应用数学、计算数学和概率论与数理统计等4个专业先后获得硕士学位授予权.2006年,数学一级学科获硕士学位授予权.2012年,数学物理二级学科博士点自主设置并于2013

    2019年01期 v.47;No.204 125页 [查看摘要][在线阅读][下载 159K]
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