DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 2. 安培力实验设计 2.1. 传统的安培力实验 通电导线在磁场中受到的力称为安培力。中学教材中演示安培力的实验，是用绳子吊着导线框放在U形磁铁中，通过安培力作用下绳子倾斜程度来判断安培力的大小，显得过于简陋，只能定性的判断。实验装置在变换磁场方向时，操作麻烦，而且只有一条通电导体棒，在定性探究影响安培力大小的因素实验中较难比较前后的运动变化，也没办法直观准确地独处电路中的电流大小。学生对于安培力方向的判断进行抽象的思维和空间的想象能力不足，同时对影响安培力大小的因素判断存在困难 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。 2.2. 创新型的安培力实验 图1为本文设计的创新型安培力演示仪器的结构示意图。该演示仪器包括U形磁铁101，U形磁铁101放置在底座105上，而底座105放置在基座104上。所述基座104长为54 cm，宽为14 cm，高为1.3 cm。支架106安装在基座104上，支架106由两根垂直于基座的支架杆1063、支架杆1064和两根平行于基座的支架杆1061、支架杆1062组成。支架杆1061上有两个相距为6 cm的凹槽1071和凹槽1072；支架杆1062有四个凹槽，分别为凹槽1073、凹槽1074、凹槽1075和凹槽1076，凹槽1073和凹槽1076相距6 cm，凹槽1074、凹槽1075相距3 cm。把长直径0.5 mm长为50 cm的空心铜棒安装在双层支架上，保持水平。 图1. 创新型安培力演示仪器的结构示意图 实际操作中，保证凹槽1071和凹槽1072之间的距离与凹槽1073和凹槽1076之间的距离相等、且为凹槽1074和凹槽1075之间距离的两倍即可，其余部分的结构尺寸满足实验需求即可。本部分的尺寸数据仅为示例，本领域技术人员可根据实际操作需求，合理地选择满足实验需求的尺寸数据。 导体接线柱1和导体接线柱2平行地放置在支架杆1061上，导体棒102放置在导体接线柱1和2上，并与其垂直；导体接线柱3和导体接线柱4平行地放置在支架杆1062上，导体棒103放置在导体接线柱3和4上，并与其垂直。 图2为创新型安培力实验原理图。将上、下导轨在相同的电源中并联，所述上导轨包括导体接线柱1、导体接线柱2和导体棒102，下导轨包括导体接线柱3、导体接线柱4和导体棒103；在上、下导轨的回路中各串联一个电流表和一个可调电阻；在干路上接一个总开关。 2.3. 创新型安培力实验的优越性 与传统的安培力的实验教具相比，创新型安培力演示仪器具有如下几方面的优点： ① 制作方法创新，具有双层导轨，通过宏观比较上下导体棒的运动速度可判断受力大小，直接判断影响安培力大小的因素。 图2. 创新型安培力实验原理图 ② 有两个电流表分别准确测出上下两层电路中的电流，让学生直观看出电路的电流变化，提高定性探究安培力结果的说服力。 ③ 蹄形磁铁提供竖直向下或向上的匀强磁场，水平导轨上可移动导体棒为实验提供与磁场方向垂直的电流方向，两者建立了一个相互垂直的物理模型，有助于学生学习左手定则的内容。 ④ 实验现象明显直观，操作简单，实验过程中只需打开电源开关、调节变阻器即可进行操作。 ⑤ 实验现象的可见度高，合适课堂教学演示。该创新型的安培力实验具有三方面的功能：第一，证实磁场对电流可以产生力的作用；第二，单层导轨可以探究影响安培力方向的因素；第三，双层导轨定性探究影响安培力大小的因素。
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user: 3. 创新型实验设计对学生能力培养的作用 创新型实验的设计使得学生认知态度从单纯接受型转变为以问题为导向的探索型的科研思维模式，从单纯依靠教师指导转变为以团队合作独立解决实际遇到的问题。为了能设计出创新型实验，他们积极调研，从认识到已有实验的弊端和不足，到创新思想的萌芽，再到团队合作进行创新型实验设计，均体现了学生如何发现问题、提出问题、如何对对现有的知识体系进行拓展、如何进行独立思考和团队合作，这对提高学生的独立思考、抽象思维、动手能力、创新意识和团队意识能力具有重要的作用。引导学生进行创新型实验的设计，可以从根本上培养学生独立思考问题的能力，对物理实验思路和方法的深刻理解，对实验上出现的“反常现象”本质上的剖析，达到提升学生的科技创新能力目的。
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user: 4. 结语 本文以“探究安培力”创新实验设计为例，深入分析了创新型实验的优点，并进一步探讨了创新型实验设计与学生的独立思考、抽象思维、动手能力、创新意识和团队意识能力培养的关系。探讨表明：“创新型物理实验设计的探索”和由这种探索而“设计出的创新型物理实验”，二者相辅相成。在某种意义上，后者是前者的结果，前者是后者的过程。所以，学生的这些能力是在“创新型物理实验设计的探索”中培养出来的，而这些能力恰恰是通过“设计出的创新型物理实验”而呈现的。因此，创新型实验的设计可以从根本上培养学生独立思考问题的能力，对物理实验思路和方法的深刻理解，对实验上出现的“反常现象”本质上的剖析，达到提升学生的科技创新能力目的。
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user: 摘 要 为了提高移动电源的实用性，使移动电源具有定时掉电和手动调压功能。阐述了STC89C52控制光耦开关定时通断的原理，讨论了升压芯片XL6009在功耗、稳压的方面的特点。采用STC89C52实现对移动电源的定时控制，通过芯片XL6009实现移动电源输出电压可调。本系统最终实现移动电源定时掉电和手动调压的功能。 关键词 :移动电源，定时开关，DC-DC，STC89C52，光电耦合 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 现如今各种小功率用电器层出不穷，其所需电压也不尽相同，运用普通移动电源为其供电时难以做到电压匹配。另外，此类用电器并不具备定时功能，所以在使用时不够人性化。如果在这些用电器上都增加一个定时开关又会大大增加制作成本 [ 1 ] 。为了解决上述问题，本设计在移动电源上增加定时开关，这样在不增加这类用电器制作成本的情况下使其具有定时功能。此外，本系统在移动电源5 V、2 A的输出前端增加升压模块，使输出电压在5 V到12 V之间可调，这样就能使移动电源适用于不同电压需求的用电器 [ 2 ] 。
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user: 2. 系统总体设计方案 该系统以STC89C52单片机为核心处理器，通过独立按键设置定时时间并通过数码管实时显示。当到达预设时间时，单片机控制光电耦合开关断开，使得移动电源输出端停止供电 [ 3 ] 。同时，在升压模块中通过调节可变电阻，使得输出电压可调。系统总体设计原理框图如图1所示。
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user: 3. 系统硬件设计 3.1. STC89C52单片机 STC89C52是一种含8051内核，具抗干扰，高速，低功耗的增强型51单片机，指令代码完全兼容传统8051。其内部集成定时器，程序储存器，数据存储器等一系列硬件电路，可供本系统使用。以STC89C52作为中央处理器，其最小系统的外围电路简单，在使用较少元器件的情况下，能够很好的实现本系统的控制功能。为尽量减小体积，降低功耗，因此选择51系列中体积更小，功耗更低，质量更轻的LQFP-44小型封装单片机。其原理图如图2所示。 图1. 总体设计原理框图 3.2. 定时模块电路 要实现定时功能除了需要用到单片机内部定时器外，同时，还需要外围电路支持 [ 4 ] 。定时模块包括单片机最小系统电路，按键电路和显示电路，定时模块电路如图3所示。 单片机最小系统是以最少的器件构成能够让单片机工作的系统，其硬件电路包括复位电路和晶振电路等。51单片机中，时钟周期Ts = 1/Fosc，一个机器周期等于12倍的时钟周期。晶振选用12 MHZ，其 图2. STC89C52 (LQFP—44)单片机原理图 图3. 定时模块电路 时钟周期为1/12 us，机器周期为1 us，两个机器周期为2 us。因此，在复位电路中，RST引脚需连接2 us以上的高电平脉冲，才可产生复位动作。运用C1与R1组成振荡电路，产生此脉冲，其时间常数T = RC，C1选用10 uF电容，R1选用10 KΩ，时间常数为1 ms。这样，RST脚上的电压可保持2 us以上的高电平，满足系统复位。在设计中，为了方便复位操作，在电容C1上并联按键K4，实现按键手动复位操作。 定时时间的设定采用独立式按键来完成，通过单片机I/O口读取的不同电平来判断按键是否被按下。将按键的一端与单片机I/O口连接，另一端与地连接，当按键被按下时，此I/O口与地形成短路，随即该I/O口的电平被拉低。按键释放后，由于单片机内部存在上拉电阻所以I/O口仍保持在高电平状态，通过程序随时对I/O口的电平状态进行查寻从而判断按键是否按下。按键K1，K2，K3分别于P1.0，P1.1，P1.2口连接，通过独立按键实现时间自加一，从而调节倒计时时间。K1按下的时候分钟位加一，K2按下时候秒位加一，K3按下时完成时间设定，同时启动倒计时程序。 为尽量小本设计体积，降低功耗，采用四位一体共阴数码管作为动态显示，利用dp点将分钟位与秒钟位隔开。采用74HC245译码器作为数码管驱动电路，通过单片机P0口向74HC245译码器传输数据，经过译码器处理后在数码管上显示实时时间 [ 5 ] 。 3.3. 光藕开关电路 为控制移动电源输出端定时断电，本系统采用光电耦合器充当开关。光电耦合器是将发光元件和光敏元件封装同一硅片内，其中发光元件一般为发光二极管，光敏元件一般为光敏三极管。本设计将单片机RD端与光电耦合器输入端连接，RD端输出低电平时，光电耦合器输入端无电信号，发光二极管不发光，光敏三极管不导通；反之，RD端输出高电平时，发光二极管发光，光敏三极管导通。因此通过程序控制单片机RD端输出的高低电平，从而控制光电耦合器输出端是否导通进而达到定时断电的目的 [ 6 ] 。如图4所示。 在本设计中运用光电耦合器控制移动电源输出端的通断，移动电源的输出最大电流为2.1 A，所以选用大电流光电耦合器AQY272，其连续负载电流为2 A，峰值负载电流为6 A，满足设计需求。因其负载峰值电流足够大，可直接将移动电源输出电压VCC直接与光电耦合器输出端相连，不需要增加额外开关器件(如继电器等)，大大简化了电路设计。 3.4. 升压电路设计 XL6009是一款4 A开关电流的高性能(BOOST)芯片，芯片在3 V电压下即可启动，其理想输入电压 图4. 光电耦合器 在5 V至32 V，宽输出电压在5 V至35 V。内置4 A高效MOSFET管，其效率可达94%，高开关频率为40 KHZ，采用小电容即可达到很好的滤波效果。因其体积小，效率高，外围电简单，广泛用于低压升压电路中 [ 7 ] 。内部结构图如图5所示，芯片引脚图如图6所示。 基于XL6009的开关型升压电路如图7所示。将移动电源的5 V输出电压经过光耦开关接到该芯片输入引脚4 (VIN)，同时，在该引脚和接地引脚1之间接入22 uF/35 V电容以消除噪声。在使能引脚2 (EN)接入5 V高电平或悬空(本设计采用悬空状态)，芯片正常工作，输出引脚3 (SW)产生输出电压。利用反馈引脚5 (FB)将输出电压设置为正电压，通过调节可变电阻R5的阻值改变反馈网络，实现输出电压在5 V到12 V之间可调。 输出电压为： (1) 图5. XL6009内部结构图 图6. XL6009引脚图 图7. 基于XL6009升压电路 为防止芯片被作为降压使用烧毁芯片，在R4前串联1 K电阻R3，根据输出电压公式可知理论输出电压最低为5.04 V，这样芯片就永远工作在升压电路状态。
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user: 4. 系统软件设计 本系统软件程序，在LIEL4环境中运用C语言代码进行编写和调试。倒计时程序，通过配置STC89C52单片机TMOD寄存器，运用定时器T0工作模式1构成定时器，同时通过六进制算法实现倒计时功能。显示程序，运用单片机并行串口在P1口进行数据发送，通过译码器驱动，实现在数码管上显示倒计时时间。按键程序运用延时函数实现按键消抖，使得按键更加准确。 默认情况下单片机RD端输出高电平，光电耦合器输出端处于导通状态，移动电源输出端可正常供电。当需要用到定时断电功能时，通过按键K1，K2调节倒计时时间，时间设定完成后，按下K3键进入倒计时程序。倒计时结束后，RD端输出低电平，光电耦合器不导通，移动电源输出端停止供电 [ 8 ] 。总体程序流程图如图8所示。
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user: 5. 测试结果 定时功能测试：设定10分钟自动掉电测试，连续10次按下按键K1，数码管分钟位显示10，最后按下K3键，开始倒计时，同时在数码管上实时显示剩余时间，经过十分钟移动电源切断输出。 根据公式(1)调节升压电路中可变电阻R4分别测量调压电路输入、输出端的电流与电压，测试数据如表1。 可见，调节可变电阻R4能够改变输出电压，输出电压在5 V到12 V之间可调。该升压电路转化效率在90%以上。
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user: 6. 结论 本设计采用51单片机实现移动电源定时掉电控制，同时，运用升压电路实现移动电源输出电压可调。实验结果表明，定时掉电效果良好，升压电路转换效率较高。这一设计解决了移动电源在为小功率用电 图8. 系统程序流程图 Table 1 Test data table of voltage regulating circui 可调电阻R4 (KΩ) 输入电压(V) 输入电流(A) 输出电压(V) 输出电流(A) 效率(%) 1 5.04 1.96 8.62 1.04 90.6 1.5 4.98 1.94 10.32 0.87 91.8 2 5.01 1.97 11.64 0.78 91.2 2.5 4.96 2.03 13.65 0.67 90.8 表1. 调压电路测试数据表 器供电时，电压不匹配和不能定时掉电的问题。系统总体设计简单，低成本，实用性强，适合移动电源的改装与生产，具有一定的运用前景。
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user: 摘 要 太阳活动与地球生态系统之间的联系是学术界较少谈及但却十分重要的论题。本文尝试利用青藏高原东部湖泊沉积物中高等植物生物标志物指标探讨高原生态系统与太阳活动之间的关系。结果表明高等植物来源正构烷烃和正构脂肪醇的碳优势指数(CPI)及平均碳链长度(ACL)敏感地响应了总太阳辐照度(TSI)的变化，忠实地记录了青藏高原东部近900 a来四次太阳活动极小期。因此我们认为高原湖泊生态系统波动背后的驱动力实质上是太阳辐射强度的变化。 关键词 :湖泊沉积物，生物标志物，正构烷烃，正构脂肪醇，总太阳辐照度 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 在过去数十年间，已有大量研究证实较长期的气候变化与太阳活动之间存在着密切的联系 [ 1 ] 。但已有的研究强调太阳活动对气候因素的驱动，而对于太阳辐射驱动陆生生态系统变化的研究还十分缺乏，主要原因为太阳活动并不是直接作用于生态系统，而是通过气候变化制约生态系统，其作用机制复杂；其次较难寻找到一种客观评估生态系统变化的地球化学指标。 来源于高等植物的类脂物生物标志物为我们认识过去生态系统变化提供了独立的指标体系。它们主要来自各种高等植物的叶片、茎及花朵等器官 [ 2 ] 。由于高等植物的寿命相对较长，且种子植物对外界环境有着良好的适应力，因此在其较长的生活史中不断地产生各种生物标志物并保存在沉积物中。而高等植物在多数陆生生态系统中占据着生物量的绝对优势，所产生的生物标志物总量远多于其它类型的生物；另一方面，类脂物生物标志物不易被成岩/成土作用及微生物活动降解，因此无论是相对含量还是分布特征在沉积物及土壤中均保持了良好的稳定性，并且对周围环境条件的改变有着敏感地响应 [ 3 ] 。其中长链正构烷烃以及正构脂肪醇是两类最常见的来源于高等植物的类脂物生物标志物 [ 4 ] ，在各类沉积物中均能很方便地检测到并开展相关的定量研究。 本文选取青藏高原东部年保玉则地区典型的冰蚀湖希门错为研究区域，对该湖沉积物中来源于高等植物的正构烷烃和正构脂肪醇类生物标志物进行了提取和分析，利用常规的碳优势指数(CPI)及平均碳链长度(ACL)指标表征研究区内高等植物生态系统的波动，并通过生物标志物指标与总太阳辐照度(TSI)的对比，进而探讨太阳活动对高原生态系统的影响。
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user: 2. 材料和方法 2.1. 样品的采集及前处理 年保玉则位于青海省果洛州久治县境内(又称果洛山)，现代雪线海拔约为5100 m，在最高峰的周围覆盖有现代冰川 [ 5 ] (图1)。希门错是该地区的冰川槽谷在冰后期被冰融水充填而成的冰蚀湖。湖面平均海拔约为4020 m，面积3.8 km 2 ，平均水深约为40 m，最深处水深接近65 m。湖水补给主要靠湖区降水 图1. 青藏高原东部年宝玉则地区希门错湖泊地理位置及等高线地形图 以及冰川融水。 本次研究湖泊沉积物钻孔坐标为N33˚22'40.59/E101˚06'21.78，利用重力采样器取得水深34.4 m处44 cm长的湖泊沉积物岩芯。整个岩芯上下颜色均一，为浅灰色粉砂质粘土，没有受到扰动的痕迹。按2 cm间隔采样共采集样品22个，进行生物标志物分析。然后在相邻水域取平行钻孔，按1 cm间隔采样，开展 210 Pb及 137 Cs年代分析。 将每个实验样品称取2 g，研磨至80目以下。采用溶剂-超声波萃取法，将样品用二氯甲烷:甲醇(93:7)混合溶剂浸泡一段时间，再用超声波常温萃取三次，每次20 min，合并萃取液并过滤，将滤液浓缩恒重。湖泊沉积物样品为防止样品中微量组分在分离过程中进一步流失，不再用硅胶-氧化铝色谱柱分离为族组分。自然风干后取出部分样品转移至细胞瓶，经由BSTFA衍生化后，直接进行气相色谱-质谱联用仪(GC/MS)分析。 2.2. 年代测定 图2展示了希门错湖泊沉积物 210 Pb exc 及 137 Cs比活度随沉积物深度的变化趋势，可以发现 210 Pb exc 及 137 Cs的比活度在6 cm以后逐渐趋于0 dpm/g，其中 210 Pb exc 比活度随深度大致呈平滑的指数衰减，说明沉积环境相对稳定 [ 6 ] 。而Mischke and Zhang， 2010根据希门错沉积物中碱溶性组分和非碱溶性组分的 14 C年龄建立了希门错湖泊沉积物近16 ka以来的年代框架， 14 C年代显示至少在近2 ka以来湖泊沉积速率较为稳定 [ 7 ] 。故采用恒定沉积速率模型计算得出该岩芯的沉积速率约为0.5 mm/a。而 137 Cs在2 cm处有一 图2. 希门错湖泊沉积物过剩 210 Pb及 137 Cs活度随深度变化图 个峰值(图2)，代表1963年世界各国频繁试爆核弹的时期，据此计算出来的沉积速率与 210 Pb的结果基本一致。
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user: 4. 结论 青藏高原东部希门错湖泊沉积物中来源于高等植物的生物标志物记录了高原生态系统的波动，反映了研究区气候的变化，间接响应了太阳活动。说明太阳辐射强度可能在数百年至千年尺度上是高原湖泊生态系统波动的重要驱动力。
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user: 摘 要 在无机固体电解质中，氧化物基固体电解质因其具有稳定的机械性能和电化学性能，而很有希望应用于下一代锂电池当中，并且可以为锂电池中电解质泄露及产生火花等不安全问题提供一个有效的解决方案。Li 0.33 La 0.57 TiO 3 作为电解质材料，拥有很高的晶粒电导率，但晶界电导率偏低。本文采用传统固相法成功制备出立方相Li 0.33 La 0.57 TiO 3 ，实验中通过调节烧结温度，发现在相同烧结时长下，1300℃得到的LLTO电解质的结晶度和纯度要比在1200℃、1250℃、1350℃下的高，且在此温度下取得电解质电导率的最大值2.29 × 10 −5 S/cm，晶粒电导率则接近于1 × 10 −3 S/cm。为了进一步提升材料的导电性，采用Zr 4+ 掺杂，通过XRD和SEM分析，发现Zr 4+ 掺杂量为6% mol时，经过12小时和24小时的保温烧结后，材料的晶界特性得到明显优化，致密性明显提升。通过交流阻抗测试，发现材料的总电导率分别达到4.99 × 10 −5 S/cm和1.29 × 10 −4 S/cm。 关键词 :固体电解质，固相反应，LLTO，锆掺杂 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 这些年来，锂电池已经越来越广泛地应用于我们的日常生活中，比如在手机、笔记本电脑以及其它的便携式电子设备中的应用。锂电池成为一种充满前景的新能源储能装置。作为锂电池的重要组成部分，电解质在其中发挥着重要作用。最近，在锂电池的实际应用过程中，以液态和有机物为材料的电解质在受到挤压变形而发生泄漏以及遇见火花而易燃易爆等不安全问题时有发生，人们迫切需要一种可以替代的新型电解质。而固态电解质的出现，恰好解决了这些问题。同时，以固体无机物为电解质的锂离子电池由于其具有高能量密度以及良好的安全性等优势而备受科研工作者们的青睐。 目前已经开发出了很多种新型无机固态电解质材料体系 [ 1 ] [ 2 ] ，包括硫磷基材料、氮氧化物基和氧化物及其含氧酸锂盐等，大部分都表现出很高的离子导电性。在这些材料中，氧化物基固体电解质由于其稳定的机械性能和电化学性能而备受瞩目。钙钛矿型锂镧钛基(LLTO)氧化物固体电解质 [ 3 ] - [ 13 ] ，据报道具有非常高的晶体电导率，在室温条件下为1 × 10 −3 S/cm，然而晶界电导率和总电导率却通常只在10 −5 S/cm量级，无法满足实际需要。过去十几年里，大部分研究都集中在对LLTO材料晶体结构分析、合成制备以及在固态电池中应用等方面，而很少有人对其成分配比改进进行研究。本文采用了传统固相法，成功制备出了新配比下锂镧钛基氧化物固体电解质Li 0.33 La 0.57 TiO 3 ，并对获得的电解质材料进一步地采用掺杂改性和延长烧结时间等实验手段，使电解质材料的性能得到大幅度的提升，室温总电导率达到了1.29 × 10 −4 S/cm。
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user: 2. 实验 2.1. 试剂来源与规格 在此实验中，所采用的试剂如表1所示，包括一水合氢氧化锂、氧化镧、二氧化锆、二氧化钛。 2.2. 实验仪器 在此实验过程中，所使用的仪器及其规格如表2所示，主要包括电子天平、行星式球磨机、箱式马弗炉、粉末压片机和电化学工作站等。 2.3. 实验制备过程 实验中，采用传统固相法制备Li 0.33 La 0.57 TiO 3 及相应掺Zr 4+ 改性的固体电解质样品，具体步骤如下： 1) 配料 按照化学计量比，用电子天平准确称量LiOH∙H 2 O(95%，国药集团化学试剂有限公司)，TiO 2 (99%，国药集团化学试剂有限公司)，ZrO 2 (99%，成都市科龙化学试剂厂)，La 2 O 3 (99.95%，国药集团化学试剂有限公司)，以制备纯相LLTO及掺Zr 4+ 的LLTO。其中LiOH∙H 2 O过量称取10%，以补偿高温烧结过程中Li元素的耗损。 2) 球磨后出料 将配好的原料一次装入球磨罐中，再加入一定量的无水乙醇，密封好球磨罐后放入行星球磨仪中球磨12小时。球磨结束，将混合均匀的浆料倒入洁净的研钵中，之后将研钵置于烤灯下烘干。 3) 预烧处理 Table 1 Reagent sources and specifications for synthesizing Li0.33La0.57TiO 药品名称 化学式 规格 生产商 一水合氢氧化锂 LiOH·H 2 O 95% 国药集团化学试剂有限公司 氧化镧 La 2 O 3 99.95% 国药集团化学试剂有限公司 二氧化锆 ZrO 2 99% 成都市科龙化学试剂厂 二氧化钛 TiO 2 99% 国药集团化学试剂有限公司 表1. 试剂来源及规格 Table 2 Main instruments used in experiment 仪器名称 型号 生产厂商 电子天平 FA1104N 上海精密科学仪器有限公司 行星式球磨机 QM-3SP2 南京大学仪器厂 厢式马弗炉 KBF1400 南京大学仪器厂 粉末压片机 T69YP-24B 天津科器高新技术公司 鼓风干燥箱 DHG-9075A 上海雷韵实验仪器制造有限公司 电化学工作站 CHI660E 上海辰华仪器有限公司 小型离子溅射仪 KYKY SBC-12 北京中科科仪股份有限公司 X射线衍射仪 DX-2700X 丹东方圆仪器厂 扫描电子显微镜 JSM-5900LV 日本电子有限公司 表2. 实验主要使用仪器 将烘干的粉料装入刚玉坩埚中，并将其放入马弗炉中，让粉料在1100℃下烧结12小时，以获得具有一定晶体结构的前驱体。 4) 造粒成型 预烧完成后，将所得的粉体进行第二次球磨，时长为12小时。球磨后的粉体烘干结束放入洁净的研钵中，加入6%聚乙烯醇，充分研磨直至形成细小粘合的颗粒，将造好的颗粒以每次称取0.35 g的量置于压片机上压片。 5) 排胶 把已压好的陶瓷片放在刚玉板上，并将其放入已经设定好控温程序的马弗炉中，缓慢升温至850℃，保温2小时后自然冷却至室温。 6) 烧结 将排胶后的陶瓷片分为四组，设置好马弗炉的升温速率和相关参数后，分别在1200℃、1250℃、1300℃、1350℃下保温烧结12小时，烧结完成后缓慢降温后自然冷却至室温。将得到的陶瓷片表面预处理后分别进行SEM、XRD和电化学阻抗测试。 7) 掺杂改性 对制备出的LLTO进行不同温度热处理后，得到最佳烧结温度1300℃。在保持实验制备过程中各参数不变的前提下，仅改变掺杂量，对制备的LLTO成分进行Zr 4+ 掺杂以得到Li 0.33 La 0.57 (Ti (1-x) ， Zr x )O 3 其中x = 0， 2 mol%， 4 mol%， 6 mol%， 8 mol%， 10 mol%。重复上述实验过程，将得到的陶瓷片表面预处理后分别进行SEM、XRD和电化学阻抗测试。 8) 提升烧结时长 将得到的掺杂性能最优的配比成分，保持1300℃烧结温度，提高保温烧结时长，由12小时延长为24小时，将得到的陶瓷片表面预处理后分别进行SEM、XRD和电化学阻抗测试。
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user: 4. 结论 实验采用固相法很好地制备出了钙钛矿型Li 0.33 La 0.57 TiO 3 固体电解质。实验中按照最终烧结温度的不同分成四组做对比实验，分别是1200℃、1250℃、1300℃和1350℃。通过实验得出：在1300℃下热处理烧结得到的LLTO固体电解质材料具有更好的结晶性，具有更高的离子总电导率，为2.29 × 10 −5 S/cm。为了进一步改善LLTO基固体电解质的离子电导性，我们采用了Zr 4+ 掺杂，即形成Li 0.33 La 0.57 (Ti (1-x) ， Zr x )O 3 (x = 0， 0.02， 0.04， 0.06， 0.08， 0.10)，通过实验发现当x = 0.06时，具有最高的离子电导率。在此基础 图7. 在1300˚C烧结12小时后退火的Li 0.33 La 0.57 TiO 3 陶瓷片和Zr 4+ 掺杂的Li 0.33 La 0.57 (Ti 1-x ，Zr x )O 3 (x = 0.06)陶瓷片的表面SEM形貌图：(a)；(b)和(c) Li 0.33 La 0.57 TiO 3 陶瓷片；(d)；(e)和(f) Zr 4+ 掺杂的陶瓷片 图8. 1300˚C烧结保温24小时的Zr 4+ 掺杂LLTO(掺杂量为6% mol)的阻抗谱图 上，通过进一步地延长烧结保温时间的实验手段，发现室温下总电导率达到了1.29 × 10 −4 S/cm，性能得到了很大提升。这也说明当Zr 4+ 离子含量在6% mol或者附近的一个小范围内掺杂以及延长烧结的保温时间能够很好地改善基体材料的致密性，提升离子的迁移性能；同时，两种工艺的结合，很好地提升了基体材料的均匀性，加速晶界的退化，晶界面积的减少可以降低晶界阻抗的影响，提升该配比下电解质的总电导率。
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user: 摘 要 通过使用Lewis-Riesenfeld不变量理论，我们研究了超导量子位的量子相干可调耦合中的几何相位。发现几何相位与隧道分裂，直流能量偏置和HF信号等无关。这一结果对量子计算有一定的意义。 关键词 :几何相位，连续监测的拉比振荡，约瑟夫流量子位 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 众所周知，Pancharatnam首先引入几何相位的概念来研究古典光在不同极化状态下的干扰。Berry [ 1 ] 在循环绝热演化的情况下发现了Pancharatnam相位的量子对应物。Ahyalov和Anandan [ 2 ] 对其扩展到了非绝热循环演化。Samuel等人 [ 3 ] 通过扩展到非循环演化和顺序投影测量来研究纯态几何相位的一般性。几何相位是量子运动学的结果，因此与状态空间中的路径的动态起源的详细性质无关。Mukunda和Simon [ 4 ] 通过将在状态空间中穿过的路径作为几何相位的主要概念给出了运动学方法。通过放宽绝热条件，统一性和演化的循环性，进行了进一步的推广和改进 [ 5 ] 。最近，混合状态的几何相位也已经被研究 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 。 我们知道Lewis和Riesenfeld [ 10 ] 提出的量子不变性理论是用于处理与时间相关的哈密顿量系统的强大工具。通过引入基本不变量的概念的一般性，并用于研究几何相位 [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] ，与时间相关的薛定谔方程的精确解。Berry相位的发现不仅是旧的量子绝热近似理论的突破，也为我们许多物理现象提供了新见解。Berry相位的概念已经在不同的方向得到发展 [ 10 ] [ 14 ] - [ 24 ] 。 自从几何相位发现以来，它对物理理论和应用均产生了重大影响。一方面，其理论层面的研究十分广泛，包含：绝热和循环过程、非绝热和非循环的推广、混态、非对角项、开放系统以及它与微分几何和规范场理论的广泛联系。另一方面，它的应用几乎触及了物理研究的方方面面，例如：分子物理学、凝聚态以及量子信息与计算。其次，量子精确和准精确可解问题无论从理论物理学家还是实验物理学家的角度看都有重要的意义，因为其理论计算的结论可以和实验的结果直接对照。最后，狭义相对论的理论结论超越我们日常的经验而且几乎不可能在平常的低速实验中得到观察，例如：运动的尺缩短和运动的钟变慢等现象。所以，借助于光学实验验证它的结论变得非常有意义。 本文将通过使用Lewis-Riesenfeld不变理论，研究超导量子位的量子相干可调谐耦合中的几何相位。
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user: 2. 模板 量子相干可调谐耦合的哈密尔顿算子可以写成 [ 25 ] ： H ^ = − 1 2 Δ σ x − 1 2 ε σ z − W ( t ) σ z ， (1) 其中 Δ 为隧道分裂， ε 代表直流能量偏置， W ( t ) = W cos ω H F t 为高频信号(HF)，对于 W = 0 ，量子位 级别 | 0 〉 和 | 1 〉 分别具有 ∓ 1 2 Ω ，其中 Ω = Δ 2 + ε 2 。这些电平之间的拉比振荡在谐振 ω H F ≈ Ω / ℏ 。在一个 简单周期内，我们设定 A = − 1 2 Δ ，         B = − 1 2 ε ，         β ( t ) = W ( t ) ， (2) 所以上述哈密尔顿量可以表示为 H ^ = A σ x + B σ z + β ( t ) σ z ， (3) 其中 σ ± = 1 2 [ σ x ± i σ y ] ，且 [ σ + ， σ − ] = σ z ，         [ σ z ， σ + ] = 2 σ +         [ σ z ， σ − ] = − 2 σ − . (4) 其中 σ z 和 σ x ， y 是泡利矩阵。
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user: 3. 动力学与几何相位 为了自洽，我们首先介绍Lewis-Riesenfeld (L-R)不变量理论 [ 10 ] 。 对于一维系统的与时间相关的哈密顿量，存在运算符 I ^ ( t ) 的不变量满足方程 i ∂ I ^ ( t ) ∂ t + [ I ^ ( t ) ， H ^ ( t ) ] = 0. (5) 给出了与时间有关 | λ n ， t 〉 的特征值方程 I ^ ( t ) | λ n ， t 〉 = λ n | λ n ， t 〉 ， (6) 当 ∂ λ n ∂ t = 0 。此系统的与时间有关的薛定谔方程是 i ∂ | ψ ( t ) 〉 s ∂ t = H ^ ( t ) | ψ ( t ) 〉 s (7) 根据L-R不变理论，方程(7)的特定解 | λ n ， t 〉 s 只有相位因子 exp [ i δ n ( t ) ] 与 I ^ ( t ) 的本征函数 | λ n ， t 〉 不同，即 | λ n ， t 〉 s = exp [ i δ n ( t ) ] | λ n ， t 〉 (8) 这表明 | λ n ， t 〉 s ( n = 1 ， 2 ， ⋯ ) 形成方程(7)的解的完整集合。那么薛定谔方程(7)的一般解可以写成 | ψ ( t ) 〉 s = ∑ n C n exp [ i δ n ( t ) ] | λ n ， t 〉 ， (9) 其中 δ n ( t ) = ∫ 0 t d t ′ 〈 λ n ， t ′ | i ∂ ∂ t ′ − H ^ ( t ′ ) | λ n ， t ′ 〉 ， (10) 且 C n = 〈 λ n ， 0 | ψ ( 0 ) 〉 s . 对方程(3)哈密顿量描述的系统，我们能够定义如下的不变量 I ^ ( t ) = α ( t ) σ + + α * ( t ) σ − + β ( t ) σ z (11) 将方程式(3)与方程式(11)代入到方程式(1)，我们能够到的一个辅助方程 i α ˙ ( t ) + 2 ( A β − α β ) = 0 ，       i β ˙ + A ( α − α * ) = 0. (12) 为了得到一个与时间无关的不变量，我们可以引入酉变换算子 V ^ ( t ) = exp [ ξ ( t ) σ ^ + − ξ * ( t ) σ ^ − ] 。很容易发现当满足下列关系式 β cos ( 2 | ξ | ) + α ξ 2 | ξ | [ sin 2 | ξ | + 1 2 | ξ | − 1 ] = 1 (13) α + ξ | β | | ξ | [ sin ( 2 | ξ | + 2 | ξ | − 1 ) ] = 1 ， (14) 有 I ^ V ≡ V ^ † ( t ) I ^ ( t ) V ^ ( t ) = σ z . (15) 通过使用 Baker-Campbell-Hausdoff公式 [ 26 ] V ^ † ( t ) ∂ V ^ ( t ) ∂ t = ∂ L ^ ∂ t + 1 2 ! [ ∂ L ^ ∂ t ， L ^ ] + 1 3 ! [ [ ∂ L ^ ∂ t ， L ^ ] ， L ^ ] + 1 4 [ [ [ ∂ L ^ ∂ t ， L ^ ] ， L ^ ] ， L ^ ] + ⋯ ， (16) 其中 V ^ ( t ) = exp [ L ^ ( t ) ] ，很容易发现，满足以下等式时， A + B + β ξ | ξ | [ sin ( 2 | ξ | ) + 2 | ξ | − 1 ] + 2 ξ ( ξ ξ ˙ * − ξ ˙ ξ * ) ( 2 | ξ | ) 3 [ sin ( 2 | ξ | ) − 2 | ξ | 3 ] = 0 ， (17) 有 H ^ V ( t ) ≡ V ^ † ( t ) I ^ ( t ) V ^ ( t ) − i V ^ † ( t ) ∂ V ^ ( t ) ∂ t = λ σ z ， (18) 其中 λ = i [ 1 − cos ( 2 | ξ | ) ] ( ξ ξ ˙ * − ξ ˙ ξ * ) + A [ sin 2 | ξ | + 1 2 2 | ξ | − 1 ] 2 | ξ | [ α ξ + α * ξ * ] (19) 几何相位具有的关系为 δ ˙ g ( t ) = i [ 1 − cos ( 2 | ξ | ) ] ( ξ ξ ˙ − ξ ˙ ξ * ) . (20) 该结果具有纯几何的意义，具有实验上的可观察性。
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user: 4. 结论 在本文中，通过使用Lewis-Riesenfeld不变量理论，我们研究了超导量子位的量子相干可调谐耦合中的几何相位。发现几何相位与隧道分裂，直流能量偏置和HF信号等无关。这一结果对量子计算有一定的意义。
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user: 摘 要 为了验证电涡流传感器动态校准装置磁路和感应盘尺寸设计的合理性，本文运用Ansoft Maxwell对设计的一种电涡流传感器动态校准装置的动圈工作气隙磁场和感应盘的涡流径向分布进行了计算求解。验证了所设计的电涡流传感器动态校准装置动圈工作气隙磁场强度在0.58 T左右，使得动圈产生的最大加速度满足校准要求，感应盘的涡流径向分布包络在感应盘内，符合使用要求。 关键词 :电涡流传感器，动态校准装置，气隙磁场，涡流分布 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 电涡流传感器在长期使用过程中，可能会因为老化或者受客观环境的影响，指示值会出现很大的误差甚至错误，所以需要根据电涡流传感器的性能定期的对其进行动态或者静态校准，及时发现并处理电涡流传感器存在的问题，校准时，感应盘使用被校准传感器实际工况中所感应的金属导体材料制成，这样来保证电涡流传感器测量结果的准确性，校准周期一般不超过一年 [ 1 ] 。 目前国内对电涡流传感器的动态校准分圆盘式动校仪和标准振动台两种形式。前者如上海瑞视仪表电子有限公司设计了一种转动斜盘式的电涡流传感器动态校准装置 [ 2 ] ，该装置通过电机带动斜感应盘周期性的转动，改变电涡流传感器与感应盘之间的距离来模拟振动，装置结构简单但校准频率范围具有局限性，同时感应盘与被校准传感器之间存在夹角，会引入校准误差。后者如浙江大学对于标准振动台在超低频、低频、中频和高频的振动标准装置的研究较为深入 [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] 。标准振动台对电涡流传感器的动态校准精度高、频率范围广。磁路和感应盘设计的合理性是电涡流传感器动态校准标准振动台设计的关键。
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user: 2. 电涡流传感器动态校准装置结构 电涡流传感器动态校准装置结构主要为电磁振动台，电磁振动台由不动部分和可动部分组成。不动部分包括永磁体和内外磁轭，目的是在导磁体和前端盖之间产生均匀的气隙磁场；可动部分——工作台面、动圈架、动圈和支撑弹簧等组成，其示意图如图1所示。电磁振动台的工作原理是运动的电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，处于磁场中的通电导体会受到电磁力 F = B I L 的作用。当在动圈线圈通以标准的正弦电流 I = I 1 sin ( ω t + φ ) 时，在导体的有效长度L以及导体所处磁场的感应强度B一定的情况下，工作台面在电磁力 F = B L I 1 sin ( ω t + φ ) ，呈标准的正弦规律变化，进而驱动工作台做标准的正弦振动 [ 6 ] 。
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user: 3. 静磁场分析 为了使得振动台的输出加速度达到设计要求，必须在磁场气隙产生足够的磁感应强度。下面运用Maxwell 2D软件对动圈工作的气隙磁场强度进行仿真计算 [ 7 ] [ 8 ] 。 1) 模型建立 利用Maxwell 2D对永磁体在导磁体和前端盖之间产生均匀的气隙磁场进行仿真分析，其模型包括永磁体、外磁轭、内磁轭和前后端盖的二维有限元模型。建立的有限元模型如图2所示。 2) 材料特性 有限元模型包含3种不同的介质，即空气、AlNiCo永磁体和纯铁，在Ansoft软件中完成各材料的电导率、相对磁导率等属性进行定义。 图1. 电磁振动台结构示意图 图2. 电磁仿真有限元模型 3) 单元特性 为了提高仿真计算的精度，本文选择手动剖分中基于长度的剖分方式。选择网格长度时，将仿真模型分为两组，永磁体单独成组，选择网格长度为1 mm，磁场回路中起到此作用的零件分为一组选择网格长度为2 mm，电磁仿真模型网格剖分结果如图3所示。 4) 磁场仿真 通过Maxwell 2D电磁场分析计算动圈工作气隙磁场的强度，通过上述模型的建立并运用Ansoft Maxwell求解，求解的气隙磁场强度云图如图4所示。将工作气隙的磁感应强度沿动圈工作路径映射，得到动圈工作路径上的磁场强度如图5所示。从图中可以看出动圈所处的磁场强度约为0.58 T。 该校准装置校准的电涡流传感器的最大加速度为50 m/s 2 ，满足使用要求的动圈气隙磁场要大于0.4 T。说明该设计符合设计要求。 图3. 电磁仿真模型网格剖分结果 图4. 电磁仿真结果云图 图5. 动圈工作气隙磁场强度
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user: 4. 电涡流径向分布规律的研究 在进行感应盘大小的设计时，需要保证感应盘能够满足指标要求的各种尺寸的电涡流传感器的校准。感应盘的大小需要保证被校准电涡流传感器校准时产生的电涡流处在感应盘尺寸范围内。因此需要对电涡流传感器在感应盘上产生的涡流场的径向分布进行分析。 本文利用Maxwell 2D进行涡流场仿真分析，直观的体现电涡流密度的径向分布规律。涡流场仿真分析的对象为电涡流传感器的探头线圈和感应盘。电涡流传感器涡流场仿真模型的几何尺寸如表1所示。 在柱坐标系下建立电涡流传感器探头线圈和感应盘的有限元模型，传感器和感应盘的模型关于Z轴对称，鉴于此仅建立1/2的二维模型，涡流场有限元模型如图6所示，完成模型的建立以后通过Eddy Current求解器进行求解 [ 9 ] 。 在涡流场仿真分析中，仿真模型包含电涡流传感器线圈、感应盘和空气3种介质，为了使仿真结果更加接近实际情况，仿真分析是在一个空气的求解域中进行，电涡流传感器线圈的材料是铜，感应盘的材料为42CrMo。在Maxwell 2D中运用Eddy Current求解器进行求解。求解结果如图7所示，在进行涡流场仿真时需要特别注意的是要设置集肤效应 [ 10 ] 。通过对涡流场的有限元仿真可得到电涡流传感器的磁力线分布，从测试结果可以看出，在线圈直径附近的磁力线密度最为集中，这与电涡流传感器的实际情况及理论分析一致。 将感应盘中的涡流密度在表面路径映射，可以得到电涡流的密度沿感应盘表面径向的分布曲线，如图8所示。从图中可以看出电涡流密度随着径向距离的增大呈现先快速增大，增大到最大值后逐渐变小，在距离感应盘圆心较远处电涡流密度趋于零。电涡流密度最大点在其线圈等效直径的位置，与理论分析中电涡流密度沿径向坐标的变化规律一致。同时电涡流传感器在感应盘上产生的电涡流均分布在感应盘的直径范围内，满足使用要求。 Table 1 Simulation model geometric parameter 名称 大小 名称 大小 线圈内半径 2.5 mm 感应盘半径 55 mm 线圈外半径 9 mm 感应盘厚度 8 mm 线圈厚度 1 mm 距离d 3.5 mm 表1. 仿真模型几何参数 图6. 感应盘涡流场分析模型 图7. 电涡流传感器的磁力线分布仿真图 图8. 感应盘中电涡流密度径向分布图
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user: 5. 结论 运用Ansoft Maxwell对电涡流传感器动态校准装置的气隙磁场以及电涡流传感器在感应盘上感应的电涡流分布的求解计算，验证了其动圈工作气隙磁场强度满足所要校准传感器的最大加速度使用要求，同时电涡流传感器在感应盘上感应的电涡流分布在感应盘直径范围内，验证了感应盘尺寸设计的合理性。
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user: 摘 要 由于金融市场的复杂动态和不稳定性，在理性预期下的标准资产定价模型很难预测价格变化。在传统金融模型中，认为基本面分析者的预期信念与价格偏差有很大的关系，而对于图表分析者，将预期信念归因于对于历史价格的学习过程。因此，我们在做市商机制下建立一个简单的异质代理人模型，包括两类交易者：基本面分析者和图表分析者。从以下几方面研究：1) 研究我国股票市场的收益与波动动态之间的关系。2) 预测市场价格动态。3) 以上海证券市场综合指数为研究对象。本文用统计分析方法将由模型得到的仿真数据的收益序列模拟结果与实证研究做对比分析，并做相关统计检验。分析结果表明股票市场具有高的相关性与异方差性，波动性与市场风险性，长记忆性，并且收益率序列是具有非对称性以及市场中总体上存在着杠杆效应，引起了价格变化，发现此模型能较好的反映真实市场。 关键词 :预期信念，异质代理，异方差性，做市商，杠杆效应 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 1.1. 资产价格动态模型研究背景，国内外发展现状及意义 传统的资本资产定价模型(CAPM)一般假设均值方差有效性，如Sharpe [ 1 ] ，是建立在代表性理性经济人的假定基础之上，结构简单且易于研究，他是现代金融的基石，但是基于理性预期和同质性(即投资者对风险资产的风险和收益有相同的期望)的标准资产定价模型对于金融市场中复杂动态和不稳定性问题很难准确的解释，在金融时间序列的实证研究中表现出与这些假设不符的很多特征，如过度波动，波动聚集以及长记忆等，预期的异质性可能导致市场的不稳定性和复杂的价格动态。Chiarella等 [ 2 ] 指出在金融文献中投资者间异质的重要性已经得到了认可以及引入了偏好的不同对资产价格的影响，如风险厌恶系数，但更多的是信念的不同。Zeeman [ 3 ] 是早期用异质代理的模型解释市场动态。随后，许多学者将此模型进行扩展和延伸，如Fama and French [ 4 ] ，投资者异质性的引入，建立异质代理模型很受欢迎，这些模型刻画了由异质代理人对未来价格有不同的风险态度和预期引起的金融资产价格动态变化。例如，Day and Huang [ 5 ] ， Brock and Hommes [ 6 ] [ 7 ] ，尤其，Brock and Hommes提出了金融和经济市场的自适应信念系统模型。这些模型最关键的一个方面是他们表现出期望的反馈—(代理人的决定基于内生变量未来值的预测，而实际值是由平衡方程决定的)，投资者通过依赖于可实现化利润，选择不同的预期函数适应他们的信念。Yosra， Mefeh and Rekik [ 8 ] 建立代理人模型，分析结果表明：代理人的存在有不同的信念和偏好已经对金融市场中的价格变化有很好的理解。 Michele Berardi [ 9 ] 建立了一个简单的代表性代理资产定价模型：如果风险厌恶系数随时间变化的，则能够产生程式化事实。此模型很受欢迎是因为他们容易处理以及他们能够产生金融市场中所观察到的著名的程式化事实。众所周知，金融时间序列有共同的特点，所谓的程式化事实，包括过度波动，波动聚集，偏度和过度峰度。传统的经济与金融理论包括代表性代理人和有限预期已经在解释这些程式化事实上遇到了很大的困难，如厚尾，幂律行为(He and Li) [ 10 ] 以及收益率的自相关性，波动聚集(Alfarano等) [ 11 ] 。传统的计量经济学模型假定样本的方差是保持固定不变，但是随着理论的发展，有些学者发现这样的假设不合理。例如，Mandellbrot [ 12 ] 观察发现很多经济变量的方差不断变化，方差的分布具有厚尾性，同时也发现方差在某些时段里变化幅度较大，某些时段里变化幅度较小。恩格尔和克拉格在分析宏观数据时发现时间序列模型中的扰动项方差不满足同方差的假设，经研究发现扰动项的方差取决于后续扰动项平方的大小。于是，Engle [ 13 ] 提出了自回归条件异方差ARCH模型，即误差的方差不再是常数，提供了一个分析和产生波动性时间序列模型，也是在金融市场中广泛运用的一种特殊非线性模型，但是它也有局限性，实际上ARCH模型只适用于异方差函数短期的自相关过程，而有些残差序列的异方差函数具有长期自相关性，将会产生很高的移动平均阶数，增加参数的难度，如滞后阶数非常大很复杂的情况以及违反了非负数约束条件等，Bollerslev [ 14 ] 将其进行扩展然后发展起来了广义条件自回归(GARCH)模型，后来成为了模拟和预测金融模型波动性最流行的模型，最常用的是GARCH(1，1)模型，GARCH它可以描述大量的金融时间序列数据。由于GARCH类模型不再是通常的线性模型，它能够解释大量的金融数据的主要特征，如尖峰厚尾，波动聚集性和杠杆效应等，我们通常使用最大似然估计以及找到最可能的参数为目的，它以建立对数似然方程来实现，我国股市经过近30年的发展，GARCH模型是一种用过去的方差和过去方差的预测值，来预测未来方差的自回归条件异方差时间序列模型，有着极其广泛的应用，其中异方差是方差随时间而变化的。波动性是金融时间序列数据中最重要的程式化事实之一，以收益的方差或标准差来度量波动性，常用来粗略地测量金融资产的总体风险。历史波动性仅涉及用它作为对所有未来时期的波动性的预测，用GARCH模型等刻画时间序列的波动性。通过非对称性信息曲线分析认为资本市场中的冲击通常表现出非对称效应，波动率对市场下跌的反应比对市场上升时反应更迅速，即所谓的“杠杆效应”。还有些文献研究结果表明如股票价格，利率等经济类时间序列数据经常表现为方差随时间的变化而变化的特点。BM Blau [ 15 ] 前面的研究发现，投资者对正偏股票数据的偏好很强，这些偏好已被证明导致价格溢价和随后的表现不佳，这些研究扩展了越来越多的文献，通过是否表现出股票正偏不佳是受投资者高时段情绪，投资者的乐观情绪可能会增加投资者偏斜度偏好。 近年来国内的相关研究在金融市场中价格变化的统计分析已经引起了很大的关注，目的是，发现变化的规律能够帮助我们尽可能的理解和预测价格的演变。一些全面的分析导致了金融收益率的统计分析：例如厚尾，收益率序列没有相关性；绝对收益率正相关性；收益率具有波动性，因大的上下波动导致聚集。Chen [ 16 ] 分析了中国股票市场受金融危机的影响，对股票收益率波动性有正的影响。股票市场中股票价格一直是投资者最关心的，股票价格的波动与投资者的利益密切相关，因此研究价格的波动性能够为投资者提供更为合理的投资意见。资本资产定价，尤其是资本资产收益率的确定，是金融理论核心问题之一，与我们研究内容相关的两条主线：异质性以及收益率波动性的变化。Adam等 [ 17 ] 在基于消费资产定价模型中能够自适应学习如何可以产生过度波动性以及模型进行估计证实了此模型可以产生如股票价格波动性，Chiarella and He [ 18 ] 提出了一个模型：在基本面分析者和图表分析者质之间的风险厌恶异质性，加上对未来收益率的学习，并且发现资产价格动态受不同投资者的相关风险态度的影响。 为能更好的让投资者理解中国股票市场资产定价模型的适用及重要意义，更有效的为制定投资策略和规避风险提出指导。从而我们建立一个简单的模型。 本文在借鉴国内外研究成果的基础上，我们的工作是基于文献 [ 10 ] 的思想以及其它，如文献 [ 19 ] [ 20 ] 等人最近的工作以及参考文献。 1.2. 本文的主要工作 在对收益率的波动性研究中，文献 [ 7 ] 的模型框架，研究两类投资者同方差且为常数，根据文献 [ 21 ] 中将条件方差改为时变且异质，考虑了外汇市场中如何由方差来度量风险，比文献 [ 10 ] 的模型更一般化。同样的，本文在文献 [ 10 ] 模型的基础上，作了以下改进：包括两种类型的投资者(基本面分析者和图表分析者)，模型中的资产价格是在做市商机制下确定，主要是根据一些著名的理论框架，建立相应的模型，为了解释金融市场中的一些特征以及资产价格动态的长期行为，这样有助于预测未来波动性和收益率。在实证分析中，对比分析真实资产收益序列和模型模拟数据的收益序列的一些统计特征以及做相关统计检验。 本文组织如下： 第一章：引言部分阐述模型的研究背景，国内外研究现状及本文的主要工作。 第二章：异质代理资产价格动态模型的建立。 第三章：模型的模拟及实证分析。 第四章：结论分析。