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S，Se共掺杂Si光电特性的第一性原理计算分析

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物理学报 2025年

作者：陈福松杜玲艳谭兴毅李强四川轻化工大学自动化与信息工程学院四川轻化工大学人工智能四川省重点实验室湖北民族大学智能科学与工程学院重庆三峡学院教师教育学院

基于第一性原理研究了S、Se单掺杂以及共掺杂Si的光电特性，对掺杂前后晶体的几何结构、稳定性、能带结构和电子态密度以及光学性质进行了比较分析。计算结果表明，S掺杂Si与Se掺杂Si的光电特性极其相似，其禁带中均出现一条新的杂质能... 详细信息

基于第一性原理研究了S、Se单掺杂以及共掺杂Si的光电特性，对掺杂前后晶体的几何结构、稳定性、能带结构和电子态密度以及光学性质进行了比较分析。计算结果表明，S掺杂Si与Se掺杂Si的光电特性极其相似，其禁带中均出现一条新的杂质能级，主要由S的3s态与Se的4s态电子形成，杂质能级的形成促进了低能光子的吸收，增大了掺杂Si材料在近红外波段的光吸收率；与单晶硅相比，S掺杂Si与Se掺杂Si的光吸收谱，在0.6 eV处出现了一个新的峰值，该峰值正是由电子从杂质能级向导带跃迁产生。S、Se共掺杂Si在工作温度下表现出良好的稳定性；价带与导带之间出现两条杂质能级，分别由S的3s态与Se的4s态电子形成；S、Se共掺杂Si的光吸收率在低能区较单掺杂Si有较大提升，新增吸收峰出现在0.65 eV处，形成原因与单掺杂相似。然而，由于两条杂质能带间的间接跃迁过程，共掺杂Si在低能区的吸收峰更大。且与相同浓度的单掺杂Si相比，S、Se共掺杂Si的光吸收率在0.81eV～1.06eV范围内明显提高。

关键词： Si 第一性原理光电特性掺杂

从中亚岩石冷却的时空差异性浅析天山中新生代隆升剥露的动力来源

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地学前缘 2025年第1期32卷 322-342页

作者：王国灿赵子豪申添毅马骋周亚波中国地质大学(武汉)地球科学学院全球大地构造研究中心流域关键带演化湖北省重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)地质调查研究院湖北武汉430074

本文基于系统收集的天山及北部中亚区域磷灰石裂变径迹年龄、U-Th/He年龄和裂变径迹长度数据,通过频度分析和年龄分阶段插值分析,综合刻画了天山和中亚地区中新生代的岩石快速冷却事件的时空差异。结合不同阶段不同区域构造变形的表现,... 详细信息

本文基于系统收集的天山及北部中亚区域磷灰石裂变径迹年龄、U-Th/He年龄和裂变径迹长度数据,通过频度分析和年龄分阶段插值分析,综合刻画了天山和中亚地区中新生代的岩石快速冷却事件的时空差异。结合不同阶段不同区域构造变形的表现,探讨了天山地区不同阶段不同区段岩石快速冷却事件与不同板块边界动力之间的联系。结果显示,天山地区主要经历了晚三叠世、晚侏罗世—早白垩世、晚白垩世—古新世、新生代中晚期4次快速冷却事件。晚三叠世的快速冷却主要分布于天山西段,反映逆冲断层活动引起的岩石抬升剥露,受控于西部图兰(Turan)地体与古亚洲大陆的碰撞。晚侏罗世—早白垩世的快速冷却主要分布于西部的吉尔吉斯天山和东部的东天山地区,均表现为逆冲断层活动引起的岩石抬升剥露。其中西部吉尔吉斯天山的逆冲抬升主要受控于南部的拉萨地体与古亚洲大陆碰撞的远程效应,而东天山主要受控于北部蒙古—鄂霍茨克洋主体闭合的远程效应。晚白垩世—古新世的快速冷却主要为沿大型断裂分布的热冷却事件。其中,西部吉尔吉斯天山、中国西天山和东部东天山南部的觉罗塔格地区,断裂活动引发的快速冷却事件主要发生在晚白垩世晚期—古新世,受控于Kohistan-Dras等岛弧的增生拼贴和最后的印度与欧亚大陆的碰撞,而东天山北部哈尔里克山,右旋转换伸展断裂导致的快速热冷却事件主要发生在相对较早的晚白垩世中期,与北部蒙古—鄂霍茨克造山带后碰撞伸展塌陷事件同步。新生代中晚期的快速冷却主要表现在帕米尔及其以北的天山西段,反映为印度与欧亚板块碰撞后高原崛起向北扩展导致的陆内强烈挤压的远程效应。总之,天山造山带不同区段中新生代不同阶段的岩石快速冷却事件是南部特提斯构造域多块体碰撞和北部蒙古—鄂霍茨克构造域洋盆闭合以及其后的后碰撞伸展塌陷等板块边界动力远程效应综合影响的结果。

关键词：天山造山带中新生代低温热年代学岩石快速冷却事件远程效应

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基于机器学习的不同地幔端元来源玄武岩判别及其元素地球化学特征研究

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岩石学报 2025年第1期41卷 339-350页

作者：崔岩王彦飞孟凡超刘浩毅刘展飞山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院油气资源研究重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580

地幔地球化学是固体地球科学研究的重要组成部分,认识和识别地幔不均一性对于探讨地幔内部物质循环、揭示地球演化规律具有重要意义。目前国际上公认的地幔端元划分方案主要依赖于幔源岩浆岩的同位素数据,但在实际应用中具有一定的局限... 详细信息

地幔地球化学是固体地球科学研究的重要组成部分,认识和识别地幔不均一性对于探讨地幔内部物质循环、揭示地球演化规律具有重要意义。目前国际上公认的地幔端元划分方案主要依赖于幔源岩浆岩的同位素数据,但在实际应用中具有一定的局限性。相较于同位素数据,主、微量元素数据的数量更大,实际应用前景更广阔。从数据分析的角度看,幔源岩浆岩的主微量元素有27个指标,远多于常用的Sr、Nd、Pb同位素指标,变量数目的增加可能会提高分类判断的精度,但是也会给分类带来两个问题:一是建模所需的样本数量大大增加;二是传统的二维、三维图版法不再适用。针对上述问题,本文从数据和方法两个层面入手:首先从全球共享地球化学数据库GEOROC和PetDb获取数据;然后采用机器学习方法建立判别模型,最终获得了基于元素特征的玄武岩地幔端元类型逻辑回归模型。该模型不仅具有很好的分类效果,而且有助于分析和总结来自不同地幔端元的玄武岩的元素地球化学特征。该研究对地幔不均一性的精细识别及与其相关的研究工作具有一定的促进作用。

关键词：玄武岩地幔端元划分主、微量元素地球化学数据库机器学习

基于改进YOLOv7的复杂果园环境下苹果识别

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中国农业科技导报(中英文) 2025年

作者：张伟侯畅陈雪何思毅陈勇南京林业大学机械电子工程学院

针对复杂果园环境下的苹果识别准确率低、效率低的问题，提出了一种改进的YOLOv7模型。首先，引入MobileNet V3作为模型的骨干网络，减少网络参数；其次，引入SimAM注意力机制，更有效地提取苹果特征；再次，将损失函数改为可伸缩交并... 详细信息

针对复杂果园环境下的苹果识别准确率低、效率低的问题，提出了一种改进的YOLOv7模型。首先，引入MobileNet V3作为模型的骨干网络，减少网络参数；其次，引入SimAM注意力机制，更有效地提取苹果特征；再次，将损失函数改为可伸缩交并比损失函数，提高模型的训练速度和识别能力；最后，使用k-means++算法改进初始锚框尺寸，提升对近距离苹果的识别能力。结果表明，改进的YOLOv7模型的准确率、平均精度均值比原模型分别提高3.5%、1.1%，识别时间减少0.003 4 s·幅-1；对比Faster R-CNN、YOLOv5和YOLOX模型，改进的YOLOv7模型的综合性能最好；在复杂光照和遮挡情况下，改进的模型表现出极强的适应性和鲁棒性。改进的模型能够满足苹果采摘机器人在复杂果园环境下的识别要求，为苹果采摘的研究奠定基础。

关键词：复杂果园环境苹果识别 YOLOv7 MobileNet V3 SimAM注意力机制损失函数

高良姜素对膝关节炎大鼠软骨细胞自噬和凋亡的影响

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中国药房 2025年第3期36卷 312-317页

作者：杨青黄伟刘清毅周仲瑜湖北省妇幼保健院康复理疗科武汉430070 湖北省中医院针灸科武汉430070 武汉市青山区冶金街社区卫生服务中心中医科武汉430070

目的探讨高良姜素(GLA)调节腺苷一磷酸活化的蛋白质激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)/UNC-51样激酶1(ULK1)信号通路对膝关节炎(KOA)大鼠软骨细胞自噬和凋亡的影响。方法构建KOA大鼠模型,将其分为模型组,GLA低、中、高剂量组(... 详细信息

目的探讨高良姜素(GLA)调节腺苷一磷酸活化的蛋白质激酶(AMPK)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)/UNC-51样激酶1(ULK1)信号通路对膝关节炎(KOA)大鼠软骨细胞自噬和凋亡的影响。方法构建KOA大鼠模型,将其分为模型组,GLA低、中、高剂量组(皮下注射100、200、400μg/kg的GLA),GLA+Compound C组(皮下注射400μg/kg的GLA+0.2 mg/kg的AMPK抑制剂Compound C),每组10只;另选取10只正常饲养的大鼠作为假手术组。末次给药后,检测大鼠膝关节肿胀程度,观察大鼠膝关节软骨组织病理学;检测大鼠血清中基质金属蛋白酶13(MMP-13)、白细胞介素1β(IL-1β)水平;观察大鼠骨细胞自噬情况;检测大鼠软骨细胞凋亡情况;检测大鼠膝关节软骨组织中AMPK/mTOR/ULK1信号通路相关蛋白磷酸化水平。结果与假手术组相比,模型组大鼠关节软骨细胞排列紊乱,细胞核固缩,关节软骨层纤维化严重,且伴有大量炎症细胞浸润;膝关节肿胀程度,软骨细胞自噬空泡数、凋亡率,血清中MMP-13、IL-1β水平,膝关节软骨组织中mTOR蛋白的磷酸化水平均显著升高(P<0.05);膝关节软骨组织中AMPK、ULK1蛋白的磷酸化水平均显著降低(P<0.05)。与模型组相比,GLA低、中、高剂量组大鼠膝关节软骨损伤明显改善,炎症细胞浸润减轻,上述定量指标除自噬空泡数进一步升高外均显著逆转,且具有剂量依赖性(P<0.05)。与GLA高剂量组比较,GLA+Compound C组大鼠膝关节软骨损伤和炎症细胞浸润加重,上述定量指标均显著逆转(P<0.05)。结论 GLA可促进KOA大鼠软骨细胞自噬,抑制细胞凋亡,其作用机制可能与激活AMPK/mTOR/ULK1信号通路有关。

关键词：高良姜素膝关节炎软骨细胞自噬凋亡 AMPK/mTOR/ULK1信号通路

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有遮挡的室内可见光定位技术研究

光学学报 2025年第04期 52-64页

作者：刘春雪张君毅龙倩倩北京邮电大学电子工程学院

探讨了障碍物位置和高度对室内可见光定位（VLP）系统性能的影响，分析了阴影效应对定位精度的影响。结果表明，障碍物二维坐标位置和障碍物高度形成的阴影效应会影响光功率分布，进而降低系统的定位性能。同时，为了解决传统室内可见... 详细信息

探讨了障碍物位置和高度对室内可见光定位（VLP）系统性能的影响，分析了阴影效应对定位精度的影响。结果表明，障碍物二维坐标位置和障碍物高度形成的阴影效应会影响光功率分布，进而降低系统的定位性能。同时，为了解决传统室内可见光定位精度较低的问题，提出一种结合战争策略优化（WSO）算法与广义回归神经网络（GRNN）以及接收信号强度指示器（RSSI）的室内可见光定位方法。通过建立室内可见光定位预测模型，利用战争策略优化-广义回归神经网络（WSO-GRNN）算法优化模型的预测能力。仿真结果显示，在5 m×5 m×3 m的室内环境下，所提WSO-GRNN算法的平均定位误差在7 cm以内，且定位性能受障碍物形成阴影效应的影响较小，提高了系统对环境动态变化的适应性和鲁棒性。

关键词：可见光定位阴影效应战争策略优化-广义回归神经网络接收信号强度指示器

深度学习全模型迭代算法用于重建CT图像：体模实验

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中国医学影像技术 2025年

作者：曹文静孙昊桦赵立毅李翔全国涛上海联影医疗科技股份有限公司

目的利用体模评估深度学习全模型迭代算法（AIIR）用于重建CT图像的价值。方法以模型迭代重建（MBIR）结合深度学习（DL）生成AIIR，对CCTMITAIQ体模、CTACR464体模、Catphan700体模、光盘叠加体模及CTPBU-60全身体模进行CT扫描；分别... 详细信息

目的利用体模评估深度学习全模型迭代算法（AIIR）用于重建CT图像的价值。方法以模型迭代重建（MBIR）结合深度学习（DL）生成AIIR，对CCTMITAIQ体模、CTACR464体模、Catphan700体模、光盘叠加体模及CTPBU-60全身体模进行CT扫描；分别采用滤波反投影法（FBP）、KARL3D迭代重建等常规算法及AIIR重建CT图像，比较各种重建图像的噪声、X线剂量水平，以及低对比度分辨力、高对比度空间分辨力、锥束伪影及条形伪影等。结果相比常规算法，利用AIIR重建CT图像可使噪声降低61.74%～99.76%、X线剂量降低60.00%～90.00%，同时将低密度分辨能力提升至1.99～4.86倍、高对比度空间分辨力提升至1.55～2.57倍，且能明显减轻锥束伪影及条形伪影。结论AIIR用于重建CT图像较常规算法具有明显优势。

关键词：体层摄影术,X线计算机图像处理,计算机辅助深度学习体模,显像术

垃圾焚烧炉稳态运行燃烧参数的优化研究与应用

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热能动力工程 2025年第2期 94-99页

作者：容毅浜刘效洲刘杰成朱光羽广东广业投资集团有限公司广东工业大学材料与能源学院

现存的垃圾焚烧炉在运行过程中存在较大的不稳定性，关键运行数据呈现出滞后、强耦合及多扰动的特点，所以需要实时动态调节垃圾焚烧炉运行参数，以保障垃圾焚烧炉的稳定高效运行。本文采集垃圾焚烧炉的历史运行数据，采用多层LSTM神经... 详细信息

现存的垃圾焚烧炉在运行过程中存在较大的不稳定性，关键运行数据呈现出滞后、强耦合及多扰动的特点，所以需要实时动态调节垃圾焚烧炉运行参数，以保障垃圾焚烧炉的稳定高效运行。本文采集垃圾焚烧炉的历史运行数据，采用多层LSTM神经网络，利用离线训练建立垃圾焚烧炉运行参数与热效率之间的高度非线性耦合数学模型，以垃圾焚烧炉热效率最大为目标，利用强化学习技术对垃圾焚烧炉的运行参数进行优化，并提供了具体的应用实例。优化结果表明：每吨垃圾最大蒸汽产量由原来的2.22 t上升到了2.5 t,垃圾焚烧炉的热效率提高了11.1%,优化效果明显。

关键词：垃圾焚烧炉深度学习人工智能燃烧优化强化学习

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激光频率噪声对外差干涉测量信号的影响及抑制方法分析

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光学学报 2025年

作者：金翔毅沈杨翊孔新新张文喜中国科学院空天信息创新研究院中国科学院大学光电学院

激光外差干涉测量技术在振动测量、速度测量和位移测量等领域应用广泛，其中激光器是该技术中的核心部件，其频率噪声直接影响外差干涉测量系统的测量精度。本文推导了激光器频率噪声对测量系统的影响模型，仿真分析了位移噪声功率谱与... 详细信息

激光外差干涉测量技术在振动测量、速度测量和位移测量等领域应用广泛，其中激光器是该技术中的核心部件，其频率噪声直接影响外差干涉测量系统的测量精度。本文推导了激光器频率噪声对测量系统的影响模型，仿真分析了位移噪声功率谱与激光频率噪声的关系。解决激光器噪声对测量系统影响的传统方法主要集中在如何降低激光器自身的噪声，本文结合激光频率噪声的影响模型提出了光纤延时补偿的方法。经仿真分析，当探测光程为15 m、激光频率噪声为3 Hz·Hz-1/2时，接入光程为30 m的补偿光纤后，测量系统2 MHz～30MHz带宽范围内的位移噪声有效值由0.08 pm·Hz-1/2降低至0.02 pm·Hz-1/2，达到散粒噪声影响水平。实验采用154.1 m补偿光纤抵偿了同等长度延时光纤的影响，实现了位移噪声有效值由0.105 pm·Hz-1/2降低至0.024 pm·Hz-1/2，验证了该噪声抑制方法的有效性。本研究表明通过补偿延时光纤的方法可有效降低激光频率噪声对远距离精密测量的影响，提升测量精度。

关键词：外差干涉激光频率噪声功率谱密度光纤延时