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基于CEEMD-PF的甲烷气体直接吸收信号降噪研究

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激光杂志 2024年

作者：孙思奇李正友杨沅锦杨炳雄南京航空航天大学机电学院

为提高可调谐半导体激光器吸收光谱学（TDLAS）技术甲烷气体浓度的检测精度，解决检测过程中直接吸收信号的噪声干扰问题。提出了一种互补集合经验模态分解（CEEMD）结合排列熵和S-G滤波的降噪方法，通过排列熵和S-G滤波来解决CEEMD分... 详细信息

为提高可调谐半导体激光器吸收光谱学（TDLAS）技术甲烷气体浓度的检测精度，解决检测过程中直接吸收信号的噪声干扰问题。提出了一种互补集合经验模态分解（CEEMD）结合排列熵和S-G滤波的降噪方法，通过排列熵和S-G滤波来解决CEEMD分解中出现的虚假分量和噪声残留问题。通过仿真含不同噪声的甲烷气体吸收信号，并将所提方法与传统的CEEMD方法和小波变换方法作对比，验证所提方法的有效性。实验结果表明，相较于对比方法，所提方法吸收光谱曲线的Lorentz线型拟合的拟合度最高为0.9911，吸收光谱幅值与甲烷气体浓度拟合度为0.99846。该方法能够有效降低气体吸收信号中的噪声干扰，提高了系统的测量精度。

关键词： TDLAS 直接吸收技术互补集合经验模态分解排列熵 S-G滤波

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热障涂层抗CMAS腐蚀的表面改性研究进展

表面技术 2024年第16期53卷 35-50页

作者：韩志勇赖浩瀚张权严慧羽中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室天津300300

近年来,CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(CMAS)的高温腐蚀成为热障涂层(TBCs)失效的重要原因,严重影响航空发动机热端部件的服役安全。表面改性作为提升热障涂层耐CMAS腐蚀性能的重要途径,不仅能够抑制熔融CMAS黏附在涂层表面,还能通过物... 详细信息

近年来,CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)(CMAS)的高温腐蚀成为热障涂层(TBCs)失效的重要原因,严重影响航空发动机热端部件的服役安全。表面改性作为提升热障涂层耐CMAS腐蚀性能的重要途径,不仅能够抑制熔融CMAS黏附在涂层表面,还能通过物理屏障或化学牺牲层的形式来阻挡熔融CMAS的渗入与反应。重点围绕国内外表面改性技术提高热障涂层抗CMAS腐蚀性能方面取得的研究与突破,根据作用机理划分为机械法、物理表面改性、化学表面改性和电化学表面改性四大类,阐述了这4类改性技术的原理与应用,同时归纳了不同表面改性工艺的优缺点。探讨了第一性原理计算与有限元模拟在稀土氧化物掺杂的氧化钇稳定的氧化锆、稀土锆酸盐、稀土钽酸盐和钙钛矿等新型热障涂层陶瓷材料方面的研究进展,以充分了解涂层微观组织结构和界面结构演变,为新型热障涂层的设计研究提供指导。最后,展望了TBCs在高温环境应用以及腐蚀防护的发展方向。

关键词：热障涂层硅酸盐环境沉积物(CMAS) 表面改性技术材料计算与模拟新型热障涂层陶瓷材料

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羧甲基纤维素/κ-卡拉胶/MIL-53复合气凝胶对水体中环丙沙星的吸附去除

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环境化学 2024年第7期43卷 2395-2408页

作者：李娜夏玮孙思宇王禹洋杨琥南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室南京210023 海南医学院热带医学院国家卫生健康委热带病防治重点实验室海口571199

环丙沙星(CIP)是一种常见氟喹诺酮类抗生素,已广泛应用于人类和动物抗感染类疾病的治疗和预防,但其大部分以原药或代谢产物的形式流入水体环境中,研究CIP的高效去除技术对保障生态环境和人类健康具有重要意义.本研究分别利用羧甲基纤维... 详细信息

环丙沙星(CIP)是一种常见氟喹诺酮类抗生素,已广泛应用于人类和动物抗感染类疾病的治疗和预防,但其大部分以原药或代谢产物的形式流入水体环境中,研究CIP的高效去除技术对保障生态环境和人类健康具有重要意义.本研究分别利用羧甲基纤维素(CMC)和CMC/κ-卡拉胶(κ-CG)气凝胶为载体,原位负载一种常见金属有机框架材料MIL-53,制备CMC/MIL-53和CMC/κ-CG/MIL-53复合气凝胶,并研究复合气凝胶对CIP的吸附效果和吸附机理.相比于CMC和CMC/κ-CG气凝胶,CMC/MIL-53和CMC/κ-CG/MIL-53复合气凝胶不仅吸附量得以提高,其耐碱性及抗盐性均得到有效改善,在pH 4.0—9.0范围内和高盐浓度下对CIP均保持较好的吸附效果.CMC/MIL-53和CMC/κ-CG/MIL-53复合气凝胶对CIP的吸附均为单分子层的化学吸附过程,在中性条件下的理论最大吸附量分别为1.105 mmol·g^(-1)和1.464 mmol·g^(-1).结合表观吸附性能结果和吸附前后的FTIR和XPS光谱特征分析得出,CMC/MIL-53和CMC/κ-CG/MIL-53复合气凝胶对CIP的高效吸附是氢键、静电吸附、π—π电子供体—受体相互作用和络合作用等多重作用的结果.在中性和碱性条件下,Fe^(3+)离子浸出量低于世界卫生组织规定的浓度阈值,较好地解决了原粉末状MIL-53在实际水体中易流失难回收的问题.相比于CMC/MIL-53,CMC/κ-CG/MIL-53复合气凝胶对水体中CIP具有更佳的吸附去除性能,有着更为优良的应用潜力.

关键词：气凝胶羧甲基纤维素 κ-卡拉胶 MIL-53 环丙沙星吸附性能吸附机制

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莱州面塑的传承与实践

莱州面塑的传承与实践

作者：王晨羽沈阳大学

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基于三维地质模型的回填区带复杂建筑涉水高边坡稳定性研究

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基于三维地质模型的回填区带复杂建筑涉水高边坡稳定性研究

作者：黄加羽重庆交通大学

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鄂尔多斯盆地下侏罗统富县组孢粉植物群对Jenkyns事件的响应

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地质学报 2024年

作者：韦一南青民杨兵张新智孙思远苏桂芬华北科技学院安全工程学院自然资源实物地质资料中心

为研究Jenkyns事件对内陆盆地古气候的影响,通过对鄂尔多斯盆地南部富县组孢粉鉴定、分析,划分出3个孢粉组合,由下至上:(1)Cyathidites-Deltoidospora-Chasmatosporites组合,地质年代为早侏罗世普林斯巴期;(2)Classopollis-Quadraeculina-Chasmatosporites组合,地质时代为早侏罗世托阿尔期早—中期,与Jenkyns事件发生的时间一致;(3)Cyathidites-Cycadopites-Psophosphaera组合,地质时代为早侏罗世托阿尔期晚期。孢粉群落反映的古气候信息显示:早侏罗世鄂尔多斯盆地经历了由亚热带湿润性气候→亚热带半湿润半干旱型气候→亚热带湿润性气候的转变。与前人在特提斯洋和泛大洋区域研究所得出的结论不同的是,Jenkyns事件在鄂尔多斯盆地(亚欧大陆腹地)表现为趋干趋热事件。

关键词：托阿尔期富县组孢粉 Jenkyns事件鄂尔多斯盆地

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福建云霄石榴子石宝石矿物学特征

岩石矿物学杂志 2024年第3期43卷 673-684页

作者：陈星韵张良王豪帅张瑞锐孙思辰中国地质大学(北京)珠宝学院北京100083 中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 福建省地质矿产勘查开发局福建福州350003

福建云霄是我国重要的宝石级石榴子石产地,然而该区石榴子石的致色机理不清,制约了对其形成机制的理解及后续开发利用。本文选取7件福建云霄橙黄-橙红色石榴子石样品,利用傅立叶红外光谱、紫外-可见光光谱和拉曼光谱分析其谱学特征,使... 详细信息

福建云霄是我国重要的宝石级石榴子石产地,然而该区石榴子石的致色机理不清,制约了对其形成机制的理解及后续开发利用。本文选取7件福建云霄橙黄-橙红色石榴子石样品,利用傅立叶红外光谱、紫外-可见光光谱和拉曼光谱分析其谱学特征,使用电子探针及激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)分析限定其主量、微量元素组成。结果表明云霄石榴子石主要为锰铝榴石,其颜色主要与二价锰(Mn^(2+))和铁离子(Fe^(2+))对可见光的吸收有关,Mn^(2+)导致其主体呈橙色,少量Fe^(2+)控制其橙红色调,微量Ti^(4+)使其呈褐色调。福建云霄石榴子石样品核部锰含量相对较低而铁、镁含量较高,锰元素含量由核部向边部逐渐升高,且具有重稀土元素富集、轻稀土元素亏损的左倾配分模式和Eu负异常,表明其形成于岩浆结晶作用晚期。

关键词：石榴子石宝石学特征矿物光谱致色机理福建云霄

地聚合物改良填方压实黄土强度及变形特性研究

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地聚合物改良填方压实黄土强度及变形特性研究

作者：康羽鹤重庆交通大学

学位级别：硕士

基于特征融合和GAN的MRI超分辨率重建研究

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基于特征融合和GAN的MRI超分辨率重建研究

作者：韦羽佳重庆理工大学

学位级别：硕士

磁共振图像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种无创的、无放射性损害的医学成像技术,在临床中发挥着重要的作用。相较于其他医学成像技术,MRI可以显示细小的结构和微小的病变,对于早期疾病诊断和治疗规划极其重要。然而,受成像设... 详细信息

磁共振图像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一种无创的、无放射性损害的医学成像技术,在临床中发挥着重要的作用。相较于其他医学成像技术,MRI可以显示细小的结构和微小的病变,对于早期疾病诊断和治疗规划极其重要。然而,受成像设备硬件、成本以及扫描时间长等因素的限制,目前,临床上难以获取高分辨率MR成像。为了提升MR图像的分辨率,基于深度学习的超分辨率重建技术为医学成像领域提供了一种既高效又经济的解决方案。但是,深度学习方法仍存在一些问题和局限性亟待解决。一方面,如何致力于有效保留原始低分辨率MR图像中的精细细节,从而构建出更为清晰、纹理更为丰富的MR高分辨率图像。另一方面,如何致力于优化模型,使其对小区域的MR图像细节更为敏感,以此提高重建图像的纹理真实性,并减少边缘轮廓失真的问题。因此,本课题的主要研究工作将概括为以下三个方面:(1)针对当前MR图像超分辨率重建领域存在分辨率不足、图像纹理细节模糊甚至丢失等显著问题,本文提出了基于深度残差密集特征融合的DRDFF模型。该模型首先设计了一个新的残差密集结构,然后在此结构的基础上构建了特征融合网络,可以更好地保留低分辨率MR图像的细节信息,减少信息的丢失。与其他CNN超分辨率重建算法相比,PSNR值达到28.5073d B,SSIM值达到0.8813,精度最高。(2)针对当前超分辨率重建后的MR图像普遍存在的纹理细节不足及伪影等显著问题,本文提出了一种基于自注意力机制与U-Net的SAUGAN模型。此模型在生成器中设计多尺度模块和自注意力密集残差模块对低分辨率MR图像分别进行浅层特征提取以及深层特征提取,同时提出了基于U-Net的鉴别器网络。最后提出了一个新的损失函数组合项,从而提高模型性能。与其他深度学习超分重建模型相比,SAUGAN重建出的MR图像更清晰,纹理细节更丰富,NIQE指标最优,达到20.5416。(3)针对MR图像在特征提取过程中会丢失一些高频细节信息以及无法更好地恢复原始高分辨图像中复杂的解剖结构等问题,提出基于小波变换与Transformer的DWSTrans GAN模型。该模型从频率的角度出发设计了离散小波变换Swin Transformer模块并引入生成器。同时为了更好地捕捉全局信息,进一步提出了基于Transformer的鉴别器。实验证明该方法在PSNR和SSIM指标上优于现有方法,分别为30.6846d B和0.9355,且重建出的MR图像效果更好。本文围绕MRI的超分辨率重建展开研究,旨在解决现有技术在图像分辨率、纹理细节和重建精度方面的不足。本文提出了三种基于深度学习的创新模型,以提升MRI的质量,并取得了较好的效果。

关键词：磁共振图像超分辨率重建特征融合生成对抗网络 Transformer