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基于区块链的配电室设备身份注册及相互认证方案

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自动化与仪器仪表 2024年第5期 93-96,101页

作者：李念学沈金荣吕嘉河海大学信息科学与工程学院江苏常州213000 河海大学人工智能与自动化学院江苏常州213000

针对传统的配电室架构缺乏有效的设备和网关的身份注册验证环节,从而导致设备身份的可信性和数据的完整性无法得到保障等问题,该方案提出通过区块链技术和椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)完成身份注册。除此之外还提出在进行数据交换前,通... 详细信息

针对传统的配电室架构缺乏有效的设备和网关的身份注册验证环节,从而导致设备身份的可信性和数据的完整性无法得到保障等问题,该方案提出通过区块链技术和椭圆曲线数字签名算法(ECDSA)完成身份注册。除此之外还提出在进行数据交换前,通过轻量级目录访问协议(LDAP)和挑战-响应认证协议完成相互认证及协商会话密钥。通过实验证明该方案能很好地保证设备和网关身份的可靠性以及数据传输的可信性,且能很好地满足身份注册和相互认证的时间要求。

关键词：配电室区块链身份注册相互认证

基于微流控技术的阻燃微胶囊的制备及其改性环氧树脂的性能与阻燃机制

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复合材料学报 2023年第4期40卷 2119-2130页

作者：陆亦洲耿海春沈金荣方园南京工业大学土木工程学院南京211816

为了进一步提高环氧树脂的阻燃性能,采用微流控技术制备了以乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(ETPTA)为壳,高效磷-氮阻燃剂(FR-PN)为芯材的FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊,并将其运用于环氧树脂(EP)中;对比了FR-PN/EP、FR-PN@ETPTA/EP的热稳定性... 详细信息

为了进一步提高环氧树脂的阻燃性能,采用微流控技术制备了以乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(ETPTA)为壳,高效磷-氮阻燃剂(FR-PN)为芯材的FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊,并将其运用于环氧树脂(EP)中;对比了FR-PN/EP、FR-PN@ETPTA/EP的热稳定性、阻燃性能和力学性能;探讨了FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊对EP的燃烧性能和热降解行为的影响,揭示了FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊的阻燃机制。试验结果表明:FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊能够改善EP的阻燃性能,当阻燃微胶囊添加量为10wt%时,树脂的极限氧指数(LOI)值增加至37.3%,UL-94等级达到V-0级。环氧树脂中添加FR-PN阻燃剂或FR-PN@ETPTA阻燃微胶囊会降低树脂的拉伸性能和弯曲性能,但加入阻燃微胶囊试件的拉伸性能和弯曲性能优于加入阻燃剂的试件,且添加10wt%阻燃微胶囊后,树脂的冲击强度比纯EP增加了39%。研究表明,阻燃微胶囊改性环氧树脂的阻燃机制是气相阻燃与凝聚相阻燃相结合。

关键词：微流控技术阻燃微胶囊环氧树脂性能热降解阻燃机制

应用于数字PCR芯片的大视场快速核酸浓度检测系统设计与优化

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应用于数字PCR芯片的大视场快速核酸浓度检测系统设计与优化

作者：沈金荣上海理工大学

学位级别：硕士

数字聚合酶链式反应(digital polymerase chain reaction,d PCR)是一种绝对定量的核酸检测技术,在最近的新冠肺炎病毒(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)的核酸检测中发挥着重要作用。使用数字PCR芯片来检测COVID-19病毒的主要步骤包... 详细信息

数字聚合酶链式反应(digital polymerase chain reaction,d PCR)是一种绝对定量的核酸检测技术,在最近的新冠肺炎病毒(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)的核酸检测中发挥着重要作用。使用数字PCR芯片来检测COVID-19病毒的主要步骤包括:核酸提取、试剂混合、试剂进样、PCR扩增以及针对数字PCR芯片荧光图像的采集与分析。在数字PCR芯片荧光图像的采集领域中,针对脱氧核糖核酸(DNA)的检测,能够同时实现高分辨率和大视场成像,一直是该检测领域的主要研究方向之一。实现快速采集、高分辨率和大视场一次性成像,可以提高核酸检测效率和检测准确率。该问题的关键在于设计一款能够满足数字PCR芯片的大小和分辨率要求的大视场的荧光显微镜。为了解决这一问题,填补该检测领域的空缺,提高核酸检测效率和检测准确率,本文自主设计了一种应用于数字PCR芯片的大视场、高通量快速核酸浓度检测系统。系统主要由大视场CMOS相机、自主设计的大视场荧光精缩物镜、复眼照明系统、滤波模组、超薄二向色镜和激发光源组成。该系统可以完成对数字PCR芯片四个通道(FAM、HEX、ROX和Cy5)的一次性成像,单通道成像与分析时间小于10s。这一工作实现了医学技术上更高水平的应用于数字PCR基因芯片的核酸检测技术,且制作简单,实用性高,功能齐全,成本效率和检测准确率高且操作简单等优势,有着广阔的应用前景。论文的主要工作如下:1.设计了一种满足数字PCR芯片四个通道荧光染料激发波长的照明系统。与传统的数字PCR激发光源如汞灯、氙灯、LED灯和卤素灯等相比,该照明系统以白激光光源和蓝LED阵列光源组合的方式作为激发光源。该光源的使用不仅大大的降低了设备成本,缩小了设备体积,同时还使设备能够同时满足四个通道荧光染料的激发波长的要求。无需购买昂贵的可变波长激光光源,以及为每个通道单独设计符合波长的LED阵列来为各个通道提供激发光。此外,该白激光光源与高压汞灯光源相比,有着更高的激发效率,可以在短时间完成对数字PCR芯片中荧光染料的充分激发。在荧光图片采集的过程中,相机的曝光时间从10s缩短至100ms,为更快速的核酸检测提供了可能。2.对整套大视场高通量荧光显微成像系统的优化。为了使数字PCR芯片中待测试剂中的荧光染料被均匀且充分的激发,从而进一步提高系统的检测效率,本文提出使用双排复眼照明系统作为系统激发光源的激发光路,并通过仿真软件Light Tools设计出该照明模块,实验表明该系统的照明面积可以达到33mm×22mm,足以覆盖28mm×18mm的数字PCR芯片,且通过计算光照均匀性可以达到90%以上,可以很好的均匀且充分的激发数字PCR芯片上每个微滴中的荧光燃料。同时为了减小滤光系统位于非平行光路中所带来的影响,定制了0.21mm的超薄二向色镜,通过实验验证,使用0.21mm的超薄二向色镜,系统的实际分辨率可以达到6.96μm。3.为了完成对采集到的数字PCR芯片荧光图片的快速且准确的分析,本文提出了一种应用图像处理和深度学习图像分析算法。对分析过程中可能出现的问题进行逐一分析并解决,并通过对包含不同浓度试剂的数字PCR芯片,来验证算法分析的准确率,并通过实验验证系统可以在8s内完成一张数字PCR芯片的荧光图片的分析,检测准确率可以达到97%以上。4.为了验证该系统的检测性能,本文选用EGFR基因L858R,19del突变肺癌病毒和模拟COVID-19病毒为样本进行检测。突变肺癌本文以ROX通道的检测结果为依据,模拟COVID-19病毒本文以HEX通道的检测结果为依据,对选取DNA模板起始溶液浓度为1.0×10copies/μL,以10倍梯度向下稀释,并将该系统的数字PCR荧光图像采集结果与商用数字PCR检测仪(Bio Digital·青)的结果作对比,结果表明,该系统能够无需拼接且快速的完成对数字PCR芯片中试剂的不同浓度的检测,检测准确率可以达到二类医疗器械许可证的要求,并且检测浓度与预计浓度的相关系数可以达到99%。本文通过对数字PCR芯片大小和微观结构尺寸的分析,大视场高通量显微物镜的仿真设计与实验和d PCR荧光图像的处理,使得系统可以在10s之内完成对一块数字PCR芯片的检测,大大提高了检测的效率,有效的缩短了检测时间,对应用数字PCR芯片的检测领域,有着重要的参考意义。

关键词：数字PCR 照明系统图像处理 COVID-19检测肺癌检测

表面功能化多壁碳纳米管改性玻纤增强树脂基复合材料的拉-拉疲劳性能研究

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复合材料科学与工程 2023年第8期 92-100页

作者：刘帅文沈金荣吉新柱张强先方园南京工业大学土木工程学院南京211816

通过拉-拉疲劳试验,研究了表面功能化多壁碳纳米管(MWCNTs)对玻璃纤维增强树脂基复合材料疲劳性能的影响,基于试验数据选择了可线性化的指数函数和幂函数的S-N曲线模型分别对复合材料的疲劳寿命进行量化分析。研究结果表明:氨基化MWCNTs... 详细信息

通过拉-拉疲劳试验,研究了表面功能化多壁碳纳米管(MWCNTs)对玻璃纤维增强树脂基复合材料疲劳性能的影响,基于试验数据选择了可线性化的指数函数和幂函数的S-N曲线模型分别对复合材料的疲劳寿命进行量化分析。研究结果表明:氨基化MWCNTs(MWCNTs-NH_(2))改性环氧树脂试件的疲劳性能优于羧基化MWCNTs(MWCNTs-COOH)改性环氧树脂试件的疲劳性能;而MWCNTs-COOH改性不饱和聚酯树脂试件的疲劳性能优于MWCNTs-NH_(2)改性不饱和聚酯树脂试件的疲劳性能。当MWCNTs-NH_(2)和MWCNTs-COOH的含量均为0.2wt%时,改性后复合材料的疲劳性能达到最佳。幂函数线性拟合结果比指数函数线性拟合结果的相关系数高,拟合精度更准确,且该模型的复合材料疲劳寿命预测结果与试验结果也较为吻合。

关键词：多壁碳纳米管玻璃纤维增强复合材料拉-拉疲劳 S-N曲线寿命预测

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高中英语语法单选题解题策略

中小学英语教学与研究 2013年第1期 72-76,79页

作者：沈金荣华东师范大学课程系

语法单项选择题是目前英语考试普遍采用的题型，主要考查学生对英语语法知识的掌握水平。虽说单项选择题属于英语基础知识的考查范畴，在试卷中所占的分值并不大，但它的重要性远远超过了其分值。随着近年来高考命题的改进和发展，语法... 详细信息

语法单项选择题是目前英语考试普遍采用的题型，主要考查学生对英语语法知识的掌握水平。虽说单项选择题属于英语基础知识的考查范畴，在试卷中所占的分值并不大，但它的重要性远远超过了其分值。随着近年来高考命题的改进和发展，语法单选题的考查深度和广度都有所增加，不仅题干越来越语境化，而且干扰项的设计也越来越巧妙。

关键词：英语语法单选题解题策略单项选择题高中英语基础知识英语考试语法知识