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低增益雪崩探测器的数值仿真与辐照效应研究

辐射防护 2024年第3期44卷 265-274页

作者：张翔铭孙世峰张翱华北电力大学核科学与工程学院北京102206

低增益雪崩探测器(LGAD)是新型快速定时探测器,用于克服在重强子辐射下传统硅探测器响应速度慢和抗辐照能力差的问题。使用计算机辅助设计工具(TCAD),构建LGAD的物理模型,对不同温度、电压下LGAD的漏电流、瞬态信号和增益等的变化进行... 详细信息

低增益雪崩探测器(LGAD)是新型快速定时探测器,用于克服在重强子辐射下传统硅探测器响应速度慢和抗辐照能力差的问题。使用计算机辅助设计工具(TCAD),构建LGAD的物理模型,对不同温度、电压下LGAD的漏电流、瞬态信号和增益等的变化进行研究。引入一种新的“三陷阱体损伤模型”研究LGAD的抗辐照性能,计算不同中子辐照通量对LGAD相关电学参数的影响。结果表明:LGAD在低温下工作具有更好的性能;辐照后漏电流增大,暗计数率增加,瞬态收集信号变差,增益降低。分析认为是辐照所产生的缺陷影响了LGAD的空间有效电荷和内部电场,通过增大电压和降低温度可以降低这一影响。模拟研究工作得到了不同温度和辐照对探测器性能的影响,对探测器后续的研究和辐照加固设计具有指导意义。

关键词：低增益雪崩探测器 TCAD仿真中子辐照辐照模型

基于ParFlow.CLM的居民小区屋顶雨水断接水文效应研究

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中国农村水利水电 2024年

作者：王瑶王卫光张翔河海大学水灾害防御全国重点实验室河海大学水文水资源学院武汉大学海绵城市建设水系统科学湖北省重点实验室武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室

城市不透水面的快速扩张极大地改变了自然的水文循环过程，是造成城市内涝、河湖生态退化等城市水问题的主要原因之一。海绵城市建设及低影响开发利用源头海绵设施或城市绿地断接城市不透水面，减少不透水面的水文效应，是缓解城市水问... 详细信息

城市不透水面的快速扩张极大地改变了自然的水文循环过程，是造成城市内涝、河湖生态退化等城市水问题的主要原因之一。海绵城市建设及低影响开发利用源头海绵设施或城市绿地断接城市不透水面，减少不透水面的水文效应，是缓解城市水问题的重要措施。探究不透水面断接的水文效应对我国海绵城市建设具有重要意义。本文基于全分布式物理水文模型ParFlow.CLM，充分考虑城市地下构筑物，探究了不同土壤质地情景下西宁市某典型居民小区建筑屋顶断接在连续的降雨、蒸发过程中的水文效应。模拟结果显示，利用该居民小区自然绿地断接建筑屋顶能取得较好的径流控制效果：当土壤饱和导水率(Ks)大于0.01 m/h 时，屋顶径流的年削减率能达到72.9%以上。屋顶断接在建筑物雨落管附近形成了集中入渗，增加了根区土壤湿度，且这一效应随着土壤渗透性的增加而增强。根区土壤湿度的增加进一步促进了绿地的蒸散发：与屋顶断接前相比，不同土壤质地情景下居民小区年蒸散发总量增加了6.2%～7.8%。另一方面，集中入渗在局部也形成了更深的湿润锋，使得更多下渗水量能够脱离植被根区的蒸散发作用，从而促进根区水分的深层渗漏。模拟结果表明，尽管该居民小区地下停车场限制了大部分区域的深层渗漏，当土壤Ks大于0.01 m/h 时，屋顶断接情景下的年深层渗漏总量仍能超过城市化前的水平。

关键词：不透水面断接海绵城市低影响开发 ParFlow.CLM 城市地下构筑物

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AI助力打造科学研究新范式

中国科学院院刊 2024年第1期39卷 10-16页

作者：鄂维南北京大学北京100871 北京科学智能研究院北京100084

科学研究的目的是发现基本原理和解决实际问题。尽管人类在发现基本原理和解决实际问题上已经取得了巨大成就,但有效工具和有效科研组织模式的缺乏仍然是制约科研效率的主要瓶颈。人工智能(AI)的迅速发展为改变这种状况提供了新的可能... 详细信息

科学研究的目的是发现基本原理和解决实际问题。尽管人类在发现基本原理和解决实际问题上已经取得了巨大成就,但有效工具和有效科研组织模式的缺乏仍然是制约科研效率的主要瓶颈。人工智能(AI)的迅速发展为改变这种状况提供了新的可能。近年来,深度学习方法在科学研究领域大放异彩,不仅助力解决了一些核心科学问题,扩展了科学方法,也开始带动科学研究从传统的“作坊模式”转向“平台模式”。目前,我国已在人工智能驱动的科学(AI for Science)领域打下良好基础,应把握机遇,争取引领科技创新,为人类的科技发展作出贡献。

关键词：人工智能驱动的科学研究科学计算安卓模式

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航天器结构中导波健康监测技术的若干进展

宇航学报 2024年第4期45卷 487-498页

作者：余孙全樊程广张翔付康佳陈勇綦磊军事科学院国防科技创新研究院北京100071 国防科技大学空天科学学院长沙410073 成都流体动力创新中心成都610031 北京卫星环境工程研究所北京100094

基于航天器结构健康监测需求,从空间碎片撞击定位、结构损伤评估、泄漏定位3个方面,阐述了导波的相关应用进展。首先分析了空间站、可重复使用运载器和燃料贮箱等结构面临的风险和监测需求,然后介绍了相关的理论和监测方法研究进展,以... 详细信息

基于航天器结构健康监测需求,从空间碎片撞击定位、结构损伤评估、泄漏定位3个方面,阐述了导波的相关应用进展。首先分析了空间站、可重复使用运载器和燃料贮箱等结构面临的风险和监测需求,然后介绍了相关的理论和监测方法研究进展,以及多物理场导波建模和传播仿真技术,最后探讨了设计集成“撞、漏、损”多功能一体化结构健康监测系统的实现思路,以及导波结构健康监测技术在与空间机器人、空间激光溯源、无线通信和能量传输结合方面的应用前景。

关键词：航天器结构健康监测导波超高速撞击损伤检测泄漏检测

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慢性乙型肝炎抗病毒治疗新药研究进展

中华肝脏病杂志 2024年第4期32卷 295-299页

作者：蔡南胡鹏重庆医科大学附属第二医院感染病科感染性疾病分子生物学教育部重点实验室重庆医科大学病毒性肝炎研究所重庆400010

乙型肝炎治疗的理想目标是实现功能性治愈,但肝内持续存在的共价闭合环状DNA(cccDNA)是HBV长期感染的关键因素,也是难以实现彻底治愈的原因。当前以聚乙二醇干扰素α和核苷(酸)类似物为代表的抗病毒药物均不能消除cccDNA,因此难以实现... 详细信息

乙型肝炎治疗的理想目标是实现功能性治愈,但肝内持续存在的共价闭合环状DNA(cccDNA)是HBV长期感染的关键因素,也是难以实现彻底治愈的原因。当前以聚乙二醇干扰素α和核苷(酸)类似物为代表的抗病毒药物均不能消除cccDNA,因此难以实现功能性治愈。随着对各种机制和药物靶点的探索不断深化,许多针对乙型肝炎病毒生命周期和免疫系统的新药研发取得显著进展,为乙型肝炎的功能性治愈带来了希望。现结合近年发表的文献和国际会议资料,概述慢性乙型肝炎抗病毒治疗新药临床研究的最新进展。

关键词：慢性乙型肝炎抗病毒治疗功能性治愈临床试验

肠道菌群失调对小鼠结肠癌放射免疫治疗远隔效应的干扰

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中华肿瘤防治杂志 2024年第9期31卷 528-535,548页

作者：薛壮张翔岳金波山东第一医科大学(山东省医学科学院)研究生部山东济南250117 山东省肿瘤防治研究院(山东省肿瘤医院)腹部放疗一病区山东第一医科大学(山东省医学科学院)山东济南250117

目的研究抗生素处理小鼠肠道菌群对MC38结肠癌放疗联合抗PD-1免疫治疗远隔效应的影响.方法在109只SPF级雌性C57BL/6J小鼠中建立双侧MC38皮下移植肿瘤[原位(放疗部位)肿瘤和远隔肿瘤],给予或不给予口服抗生素治疗.将C57BL/6J小鼠采用完... 详细信息

目的研究抗生素处理小鼠肠道菌群对MC38结肠癌放疗联合抗PD-1免疫治疗远隔效应的影响.方法在109只SPF级雌性C57BL/6J小鼠中建立双侧MC38皮下移植肿瘤[原位(放疗部位)肿瘤和远隔肿瘤],给予或不给予口服抗生素治疗.将C57BL/6J小鼠采用完全随机的方式分为8组:对照组(n=15)、放射治疗组(n=17)、抗PD-1免疫治疗组(n=15)、放射联合抗PD-1免疫治疗组(n=17)、单独抗生素组(n=11)、抗生素联合放射治疗组(n=11)、抗生素联合抗PD-1免疫治疗组(n=10)、抗生素联合放射加抗PD-1免疫治疗组(n=13);8组可归为2类:前4组未使用抗生素即正常肠道菌群类(Normal类),后4组使用抗生素即去除肠道菌群类(ATB类).16S rRNA测序小鼠粪便用于评估ATB后肠道菌群的改变.利用多种生物信息学方法研究特定肠道菌群对远隔效应的影响.结果原位肿瘤在经过放射联合抗PD-1免疫治疗后,Normal类和ATB类小鼠均表现出肿瘤缩小,均P0.05.ATB后肠道菌群中α-多样性显著降低,Nor-mal类和ATB类菌群的β-多样性存在差异.线性判别分析(LEfSe)结果显示,Normal类显著差异物种为p_Firmicutes和g_Ligilactobacillus,ATB类显著差异物种为p_Bacteroidota和g_Bacteroides.在门水平,使用ATB后,拟杆菌门的相对丰度显著升高(P<0.001),厚壁菌门的相对丰度显著降低(P<0.001);在属水平,ATB后,拟杆菌属的相对丰度显著升高(P<0.001),唾液乳杆菌的相对丰度显著降低,P<0.001.结论抗生素治疗对肠道菌群的改变,可显著影响小鼠MC38结肠癌的放射联合抗PD-1免疫治疗的远隔效应.

关键词：结肠癌抗生素治疗肠道菌群放射治疗远隔效应

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含风光出力随机性的独立微电网二次频率控制

太阳能学报 2024年第1期45卷 523-533页

作者：钟诚姜志富张翔宇陈继开李扬现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林132012 东北电力大学电气工程学院吉林132012

针对风、光发电随机性的问题,提出一种考虑新能源减载参与二次调频的模型预测控制方法。建立包含随机功率扰动的扩展状态矩阵,采用卡尔曼滤波估算随机未知扰动;依据风、光最大可用功率,建立实时变约束,避免机组功率越限;设置合理的权重... 详细信息

针对风、光发电随机性的问题,提出一种考虑新能源减载参与二次调频的模型预测控制方法。建立包含随机功率扰动的扩展状态矩阵,采用卡尔曼滤波估算随机未知扰动;依据风、光最大可用功率,建立实时变约束,避免机组功率越限;设置合理的权重系数,优先风、光发电出力参与二次调频;通过求解变约束二次规划问题,获得各个机组的优化调频功率。最后,建立含多个光伏、风电的微电网模型,在不同场景下与常规二次调频方法进行对比仿真。仿真结果表明,所提方法能提高系统频率恢复速度,减小系统频率波动,尤其在风、光发电剧烈波动场景下。

关键词：二次调频模型预测控制独立微电网减载控制随机扰动观测

直流偏置型游标磁阻电机系统低开关频率交替箝位PWM策略

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中国电机工程学报 2024年

作者：于子翔张翔赵吉文盘真保合肥工业大学电气与自动化工程学院

本文提出了一种具有零序电流调节能力的直流偏置型游标磁阻电机(DC-biased-VRM)系统低开关频率交替箝位PWM策略。DC-biased-VRM利用电枢绕组中附加的直流偏置电流来构建转子磁链，为了调节直流偏置电流，采用开绕组逆变器提供零序电流... 详细信息

本文提出了一种具有零序电流调节能力的直流偏置型游标磁阻电机(DC-biased-VRM)系统低开关频率交替箝位PWM策略。DC-biased-VRM利用电枢绕组中附加的直流偏置电流来构建转子磁链，为了调节直流偏置电流，采用开绕组逆变器提供零序电流通路。相比于传统三相逆变器，开关动作的次数增加了一倍，在调整直流偏置电流、降低开关损耗方面存在一定优化空间。针对以上改进需求，本文引入交替箝位控制方式，并提出重新配置的零电压矢量实现零序电压的实时调节，保证零序电流的调节能力。最后，通过样机实验验证了提出策略的有效性。提出策略可以减少开关动作次数，保证了逆变器的低开关损耗，为提高DC-biased-VRM驱动系统的效率提供了有效的解决方案。

关键词：零序电流 DC-biased-VRM PWM策略交替箝位

高维数据最优划分聚类的k-Fermat算法研究

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系统工程理论与实践 2024年第2期44卷 752-772页

作者：李彤翟永南华英凡大连理工大学经济管理学院大连116024 大连理工大学商学院盘锦124221

将数论中的二维数据最优集结点(广义Fermat点)向高维空间拓展,提出以高维广义Fermat点作为最优聚类中心点的划分聚类算法——k-Fermat算法.首先对Fermat点作为聚类中心点的最优性、唯一性进行理论分析,其次建立了模拟植物生长算法(PGSA... 详细信息

将数论中的二维数据最优集结点(广义Fermat点)向高维空间拓展,提出以高维广义Fermat点作为最优聚类中心点的划分聚类算法——k-Fermat算法.首先对Fermat点作为聚类中心点的最优性、唯一性进行理论分析,其次建立了模拟植物生长算法(PGSA)求解高维数据的Fermat点并指导聚类过程的算法体系,最后对算法复杂性进行了严格证明.为验证算法性能,采用国际公布的经典数据集,将k-Fermat算法与近年来国际重要期刊和顶级会议发表的几十种主流聚类算法进行比较,验证了本文算法的精确性和稳定性.本文改进了目前划分聚类算法中没有最优聚类中心点的理论不足,为非监督学习探索了一个新方法.

关键词：划分聚类最优聚类中心广义Fermat点模拟植物生长算法(PGSA) k-Fermat算法