本文在标准模型的两个标量单重态扩展中研究了电弱相变，引力波和暗物质问题。 通过将结果与$$ \ mathbf {eLISA} $$ <math> eLISA </ math>，$$ \ mathbf {ALIA}的灵敏度曲线进行比较，讨论了引力波信号的可检测性。 $$ <math> ALIA </ math>，$$ \ mathbf {DECIGO} $$ <math> DECIGO </ math>和$$ \ mathbf {BBO} $$ <math> BBO </ math>检测器

我们使用尺寸缩小的有效场理论和预先存在的非微扰模拟结果的框架，从热阶一阶电弱相变（EWPT）提出了重力波功率谱的首个端到端非微扰分析。 我们能够证明，在超出标准模型（BSM）场景的任何情况下，由类似于标准模型的有效理论在长距离下描述的任何情况下，一阶EWPT都会产生引力波签名，太弱而无法在现有和计划中观察到 探测器。 这意味着对撞机可能是探索此类理论的相结构的最佳机会，而足够强的跃迁足以在引力波实验中检测到，则需要将先前被忽略的高维算子或轻型BSM场包括在降维中。 有效的理论，因此需要专门的非扰动研究。 作为一个具体的应用，我们分析了真实的单重态扩展的标准模型，并通过单步一阶转换识别参数空间的区域，并将我们的发现与使用完全摄动法获得的结果进行比较。 根据我们的非扰动结果，我们在对撞机和引力波实验中讨论了探索该模型中电弱相图的前景。

我们通过使用5维全息QCD模型和全息技术彩色模型研究了早期宇宙中QCD和电弱相变产生的引力波。 动态全息QCD模型将描述纯胶子系统，其中在250 MeV左右的临界温度下会发生一阶限制-解除限制相变。 引入最小全息技术模型来模拟电弱的强大动力学，它可以在100-360 GeV的临界温度下产生一阶电弱相变。 我们发现，对于从QCD和EW相变产生的GW信号，在峰值频率区域，主要的贡献来自声波，而远离峰值频率区域，气泡碰撞的贡献则占主导。 由QCD相变确定的引力波的峰值频率位于10-7 Hz左右，这在FAST和SKA的可检测性之内，而由EW相变预测的引力波的峰值频率位于0.002 – 0.007 Hz，即 可能可以通过BBO，DECIGO，LISA和ELISA检测到。

通过地面与井下2种瞬变电磁仪的灵活运用及其视电阻率值的分析,对黔南地区某煤矿采空区的位置及含水情况进行探测,并利用打反向钻孔与水质化验分析的方法对探测结果的准确性进行验证,分析了瞬变电磁法的使用效果,也为该煤矿的安全生产提供了可靠依据。

矿井瞬变电磁法凭借其对低阻反应敏感、方向性强、体积效应小、便于施工等优点,在探测煤矿采空区积水、含(导)水地质构造、充水钻孔等方面取得了很好的应用效果。以TEM法在大同煤业股份有限责任公司忻州窑煤矿工作面上覆采空区积水探测的应用为例,分析了上覆采空区积水的位置和大致范围,为后续探孔的布置提供了依据。

为了论证地巷联合瞬变电磁法探测煤矿井下采空区积水的有效性,用水和薄铜板分别模拟均匀半空间和采空区积水,研究水平分量的异常响应。结果显示,X、Y分量对采空区反映明显,其中,X分量过零点与Y分量极值点均对应采空区中心位置。X、Y分量曲线组合形态与采空区空间方位密切相关。模拟结果证明,地巷联合瞬变电磁法能准确发现采空区积水,并有望确定其空间方位。

为了研究煤矿积水采空区的瞬变电磁响应特征,建立了煤矿积水采空区的理论模型,计算了瞬变电磁响应曲线,分析了典型的积水采空区瞬变电磁响应特征。理论计算结果表明,在被探测的采空区具备地球物理条件的前提下,瞬变电磁法(TEM)对积水采空区反应明显,且横向分辨率较高;对高阻采空区反应不明显;垂向上有多层积水采空区时,瞬变电磁的延迟效应会导致瞬变电磁法纵向分辨率降低,在一定深度范围内难以分辨引起电磁异常的具体层位。桑树坪煤矿积水采空区探测应用表明:理论结果与现场实际情况相符合,表明该方法是切实有效的。

介绍了瞬变电磁法探测原理及瞬变电磁对于异常划分原则。以三交河井田北部越界小煤矿采空区地面探测工程为例,参考多种电性参数断面和平面图,结合平面图的等值线走向和规律,以及各测线视电阻率断面图、正演模型感应电压特征,通过分析测线多测道剖面图、测线电性断面图、顺层视电阻率切片图等,推测出了越界小煤矿采空区范围及积水情况,阐述了瞬变电磁法在探测煤矿采空区的可行性与实用性。

为更加准确地探测采空积水区范围,根据采空区积水对安全生产的影响程度,突出水患调查重点区域,采用多种物探手段开展采空积水区水患调查和勘查工作。从基本原理和数据处理方面对瞬变电磁法与激发极化法进行了介绍,通过工程案例分析,对这两种方法在采空积水区探测方面的应用效果进行了探讨。研究结果表明,采用瞬变电磁法与激发极化法进行综合探测与解释,所推断的采空积水区范围更为准确,钻探验证结果与推断情况较为一致。

通过研究安家岭露天矿采空区测量方面相关理论,结合矿山实际情况,提出了利用瞬变电磁法探测采空区巷道布置及形态分布的方法,并在安家岭矿进行了工程应用。通过对测深数据的处理和解释,结合地质资料查明了矿坑内的采空区分布。