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高长径比银纳米棒的制备及表面等离激元特性研究

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高长径比银纳米棒的制备及表面等离激元特性研究

作者：梁雨西安工业大学

学位级别：硕士

银纳米棒结构由于自身独特的光学性质以及显著的局域表面等离激元共振效应,在片上纳米光子集成回路中展现出强大的应用潜力。高长径比银纳米棒的局域表面等离激元多阶共振峰中,包含明显的窄线宽高阶共振峰,这意味着实际应用中的低损耗... 详细信息

银纳米棒结构由于自身独特的光学性质以及显著的局域表面等离激元共振效应,在片上纳米光子集成回路中展现出强大的应用潜力。高长径比银纳米棒的局域表面等离激元多阶共振峰中,包含明显的窄线宽高阶共振峰,这意味着实际应用中的低损耗的特性,使其在纳米光学的应用研究中具有不可或缺的地位。目前合成银纳米棒的方法仍然存在尺寸均匀性差、形貌不均匀等缺陷,因此如何稳定可控地制备出高长径比银纳米棒成为表面等离激元特性的研究与应用中亟待解决的问题。本文基于低维银纳米结构现有的制备方法,提出了一种利用银种子制备银纳米棒的方法,得到了产量稳定的高长径比银纳米棒,并对其表面等离激元的基本性质进行分析。主要研究工作如下:（1）对高长径比银纳米棒的制备方法展开研究,分析影响银纳米棒长短轴分化的合成因素,在进行了多种方法的多参数对比实验的基础上,相互结合并改进,提出了一种以高分子聚合物——海藻酸钠为载体的银种子,稳定产出目标银纳米棒的方法,得到了长径比为14～20的银纳米棒,直径分布极差为6 nm,产量稳定,尺寸均匀性高。（2）研究使用十二烷基硫酸钠作为表面活性剂时,银种子用量、反应温度以及高分子链对合成银纳米结构的影响。在常温反应中,利用高分子链种子制备出了具有六边形截面的新型银纳米棒;通过调节反应温度,可以生成多种不同形貌的银纳米结构。为了验证高分子链对银纳米结构生长的影响,在0℃下仅引入高分子链（即无银种子）,反应生成具有清晰边缘的六边形银纳米片结构;改变反应温度,仍然生成了多种形貌银纳米结构,表明高分子聚合物对温度较高的敏感性。合成的银纳米棒和银纳米片,说明高分子聚合物可以作为多种形貌金属纳米结构的合成环境,而且验证了冰点温度（0℃）下制备金属纳米结构的可能性。（3）对制备出的高长径比银纳米棒进行表面等离激元特性的基础分析。利用数值计算和暗场散射的方法,得到硅-空气体系中银纳米棒在可见-红外波段的散射光谱。本研究工作中合成的高长径比银纳米棒,其局域表面等离激元共振峰表现出随长径比的增加逐渐红移的特性,同时高阶共振峰具有明显的窄线宽,可以应用于微纳器件的研究;对比入射电场与银纳米棒长轴方向夹角θ=0°和θ=15°时的散射谱可以看出,当0°＜θ＜90°时可以同时激发高长径比银纳米棒的奇数阶和偶数阶共振模式;而且随着衬底材料等效折射率变小,银纳米棒的散射共振峰会发生蓝移。

关键词：银纳米棒合成高分子链银种子银纳米片合成局域表面等离激元共振

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试论新世纪以来两岸间党际交流

试论新世纪以来两岸间党际交流

作者：梁雨首都师范大学

学位级别：硕士

2005年中国国民党主席连战应中共中央总书记胡锦涛之邀访问大陆,实现了国共两党六十年后再度握手。国共两党的再次合作为反对“台独”、增进两岸民众之间的各项交流与和平福祉创造了有利条件。国共两党领袖展开的富有历史意义的对话及... 详细信息

2005年中国国民党主席连战应中共中央总书记胡锦涛之邀访问大陆,实现了国共两党六十年后再度握手。国共两党的再次合作为反对“台独”、增进两岸民众之间的各项交流与和平福祉创造了有利条件。国共两党领袖展开的富有历史意义的对话及最终达成国共两党五大愿景,标志着国共两党交往进入新的发展阶段。同时,连战大陆行的重要意义还在于,搭建了国共两党定期沟通的平台,为推进两岸关系和平发展构建了新的交流模式。本文认为2005年以来海峡两岸党际交流取得重大突破和进展的原因在于：中国共产党对台工作新思维趋于完善,不断向台湾民众释放了大陆方面的善意和诚意,这是根本原因;台湾方面中国国民党政策的调整是促成两岸党际交流的重要原因。当然,两岸国共两党具有共同的政治文化基础,都认同“九二共识”和一个中国原则、反对“台独”;同时,国共两党都遵从了岛内民众“求和平、求发展、求稳定”这一主流民意。对新世纪海峡两岸党际交流的历史进行回顾,可以发现党际交流这一渠道在促进两岸关系和平发展方面起着不可替代的作用。两岸党际交流的重大影响主要体现在三个方面：在两岸关系上,由李登辉时期大陆对台工作陷入被动转变到新时期把握住对台工作主导权,有效遏制了“台独”势力的肆意膨胀;对台湾政局而言,党际交流为以国民党为主的泛蓝阵营加分,赢得不少选民手中的选票,直接关系到岛内第二次政党轮替,国民党重新走上执政地位;政党交流为两岸经贸关系的发展铺平了道路,自两岸政党交流平台建立以来,给两岸经贸关系带来了新变化,围绕两岸民众福祉,两岸经贸往来取得了一系列新成就。由于直到2005年连战访问大陆,两岸党际交流才开始规模化、制度化,两岸党际交流平台建立的历史比较短,因此,对党际交流成因、影响的认识还在不断丰富、深入的过程之中,系统性的论述尚比较缺乏。因此,本文试图厘清两岸国共党际交流的性质、描述两岸党际交流的现状和国内外媒体的多方评价、挖掘党际交流得以实现与突破的原因、分析党际交流的重大影响。

关键词：党际交流政党政治经贸关系新思维

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基于深度学习的填料塔液泛监测研究

基于深度学习的填料塔液泛监测研究

作者：梁雨浙江工业大学

学位级别：硕士

填料塔是一种重要的气液传质设备,在工业生产中应用广泛。液泛的发生是现有工业填料塔操作中存在的主要问题,一旦发生液泛会导致生产效率降低,严重时甚至会引起停车,影响整个生产系统的正常操作。基于深度学习对填料塔液泛进行监测能够... 详细信息

填料塔是一种重要的气液传质设备,在工业生产中应用广泛。液泛的发生是现有工业填料塔操作中存在的主要问题,一旦发生液泛会导致生产效率降低,严重时甚至会引起停车,影响整个生产系统的正常操作。基于深度学习对填料塔液泛进行监测能够实现生产过程智能化,保障填料塔安全高效运行,具有重要的应用价值和理论研究价值。本文首先综述了填料塔液泛监测的研究现状,提出基于深度学习建立数据驱动模型用于液泛监测的方法。结合填料塔过程变量数据的特点,提出一种三维长短期记忆神经网络结构对塔内压差进行监测,进而实现对液泛的间接监测。针对仅通过塔内压差的变化无法准确识别液泛状态的问题,提出一种卷积长短期记忆单元结构对填料塔视频数据建模,实现对液泛的直接监测。最后提出一种将两者结合的液泛监测工作流程。本文的主要工作和创新点如下:(1)采用塔内压差这一关键变量作为液泛监测的重要依据,利用循环神经网络对填料塔过程变量数据建立时序模型实现对塔内压差的监测。针对循环神经网络存在的“梯度弥散”问题并结合填料塔过程变量数据的特点,提出一种三维长短期记忆神经网络结构对塔内压差进行监测。经实验验证了监测模型的有效性和优越性,进而能够实现对液泛的间接监测。(2)针对仅通过塔内压差的变化无法准确识别液泛状态的问题,提出基于填料塔视频数据的液泛监测方法。将卷积神经网络和长短期记忆神经网络有机结合,提出一种卷积长短期记忆单元结构对填料塔视频数据建立时空模型,实现对液泛的直接监测,经实验验证了方法的有效性。最后提出一种将两者结合的液泛监测工作流程,保障填料塔安全高效运行。

关键词：液泛监测循环神经网络长短期记忆神经网络卷积神经网络

畜禽粪便中常见致病菌现场快速一体化检测方法研究

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畜禽粪便中常见致病菌现场快速一体化检测方法研究

作者：梁雨中国农业科学院

学位级别：硕士

随着集约化畜禽养殖业的发展,畜禽养殖粪便的产生量也随之增加。畜禽粪便的不合理处理与处置对水、空气和土壤均会造成一定程度的污染,尤其是畜禽粪便中的致病微生物可能会造成人畜共患病的传播,不仅阻碍畜禽养殖业的健康发展,而且危害... 详细信息

随着集约化畜禽养殖业的发展,畜禽养殖粪便的产生量也随之增加。畜禽粪便的不合理处理与处置对水、空气和土壤均会造成一定程度的污染,尤其是畜禽粪便中的致病微生物可能会造成人畜共患病的传播,不仅阻碍畜禽养殖业的健康发展,而且危害人们的健康,甚至引起公共卫生事故。因此,掌握畜禽养殖粪便中典型微生物的污染现状及规律,并建立一套可操作性强、结果判定方便的现场快速一体化检测方法是非常有必要的。本研究根据畜禽养殖场现场条件的特点,借助载正电荷材料对细菌高效富集和环介导等温扩增技术(LAMP)技术快速检测的特性,建立起增菌-富集-LAMP检测一体化的粪便中常见致病菌现场快速检测体系,同时利用固定酶底物法和PCR技术对天津市3个畜禽种类的9家养殖场粪便中的指示微生物(总大肠菌群、粪大肠菌群、大肠埃希氏菌)和致病微生物(沙门氏菌)进行现场调查。主要研究结果如下:(1)畜禽粪便种类不同,其指示微生物的数量存在显著差异,未经无害化处理的猪粪、鸡粪、牛粪中指示微生物数量范围分别为10～10 MPN·g、10～10 MPN·g、10～10 MPN·g;猪粪与牛粪经过无害化处理后指示微生物的数量大大减少,去除率均在90%以上,但是粪大肠菌值远小于国家标准,说明粪便无害化处理效果并不理想;鸡粪与牛粪中均检测出沙门氏菌,不符合国标中不得检出的规定。(2)以沙门氏菌invA基因为靶基因,设计了5套LAMP引物,通过引物筛选实验确定最终的引物组,建立并优化了沙门氏菌LAMP反应体系,当内外引物比为6:1时该体系在65℃条件下反应50 min,检测灵敏度达到20.8 fg·μL,并对实验中的45株菌具有良好的特异性。(3)以金黄色葡萄球菌nuc基因为靶基因,设计了4套引物,通过引物筛选实验确定最终的引物组,建立并优化金黄色葡萄球菌LAMP反应体系,当内外引物比为5:1时该体系在65℃条件下反应30 min,检测灵敏度达到13.5 fg·μL,并对实验中的45株菌具有良好的特异性。(4)分别建立了畜禽粪便中沙门氏菌和金黄色葡萄球菌的现场快速一体化检测体系,该体系通过增菌5.5 h,富集0.5 h,DNA提取0.5 h,LAMP扩增与结果判读1 h,共7.5 h,即可完成粪便样品的现场检测,检测限可达到10 CFU·g。本论文中建立的现场快速一体化检测体系具有特异性强、灵敏度高、检测时间短、可操作性强等优点,适合用于畜禽粪便中致病微生物的检测。

关键词：畜禽粪便环介导等温扩增技术现场快速一体化检测沙门氏菌金黄色葡萄球菌

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基于有效失败的STEM学习活动设计与研究

基于有效失败的STEM学习活动设计与研究

作者：梁雨华东师范大学

学位级别：硕士

STEM教育是培养创新型人才的重要载体,其成效的达成取决于学生是否真正经历了问题解决的过程以及在此过程中学习是否有效发生。我国当前的STEM教学普遍存在着“重成功而轻失败”的倾向,忽视了“失败”对于学习者问题解决能力和创新思维... 详细信息

STEM教育是培养创新型人才的重要载体,其成效的达成取决于学生是否真正经历了问题解决的过程以及在此过程中学习是否有效发生。我国当前的STEM教学普遍存在着“重成功而轻失败”的倾向,忽视了“失败”对于学习者问题解决能力和创新思维的促进作用。因此,利用“失败”设计和实施STEM学习活动至关重要。学者卡普尔(Manu Kapur)关注和证明了学生在问题解决过程中经历的失败可以促进有效学习的发生,总结提出了有效失败(Productive Failure)理论。同时,有效失败与STEM教育理念契合,并能在实施过程中相互促进、协同发展。本研究旨在利用有效失败设计和改进初中STEM学习活动,并在真实教学环境中实施,探究有效失败增强学生学习的效果。基于此,本研究采用基于设计的研究方法,通过三轮STEM学习活动迭代,收集并分析了学生学习过程和学习结果的数据,查明了STEM学习活动有效性的证据,挖掘了学生小组的学习现象,探析了学生小组在学习过程的静态特征和动态特征。本研究发现,基于有效失败的初中STEM学习活动能够促进学生生成多样化的问题表征和解决方案,提高学生对相似问题的迁移效果,促进学生的有效学习。多样化的问题表征和解决方案引导学生围绕核心概念展开多角度讨论,产生有效失败学习现象。学习过程的静态特征表现为“方案精制”和“问题探索”是学生小组进行问题解决的主要学习行为;在动态特征方面,学生小组产生了丰富多样的学习互动,出现了“分析导向型”“交织型”“方案导向型”和“进程引导型”四种行为模式。最后,本研究从学习活动设计和实施两方面总结了有效失败学习设计的实践启示。

关键词：有效失败 STEM教育学习活动

基于Petri网的WH企业出入库业务流程建模及其优化研究

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基于Petri网的WH企业出入库业务流程建模及其优化研究

作者：梁雨波浙江理工大学

学位级别：硕士

随着企业生产模式的优化和市场类型的转变,国内企业竞争激烈,非大型企业没有足够的规模和渠道,订单已然成为企业的直接利润来源,订单完成速度与流程周期时间有关。而仓储作业中的出入库作业流程作为物流系统中的重点,缩短出入库业务流... 详细信息

随着企业生产模式的优化和市场类型的转变,国内企业竞争激烈,非大型企业没有足够的规模和渠道,订单已然成为企业的直接利润来源,订单完成速度与流程周期时间有关。而仓储作业中的出入库作业流程作为物流系统中的重点,缩短出入库业务流程周期时间将会提升企业的竞争力。本文目标企业存在由于出入库业务流程周期长而导致多家客户订单堆积的订单冲突问题,因此选定对其流程进行优化以缩短流程周期。本文运用了Petri网建模与马尔科夫链算法相结合的方法,对目标WH企业的出入库业务流程进行分析、建模、优化研究。首先,研究分析了关于出入库业务流程和Petri网的相关理论,为后续的研究提供了理论依据。研究出入库业务流程的多种优化方法和建模方法,对其方法进行比较分析,选定ECRS优化原则和Petri网建模方法作为主要研究方法。并探讨Petri网模型的特性、分析方法以及关联矩阵的重组算法。其次,对企业流程进行建模分析与优化。详细描述了企业出入库的流程,并绘制业务流程图。根据业务流程图使用Petri网方法对出入库流程分别建模,构建模型的关联矩阵,使用不变量法分析矩阵校验特性,并使用PIPE仿真软件进一步分析,验证模型的正确性。同时用基于矩阵的重组算法拆分矩阵得到相互独立的子网,分析得到其中的同步节点。将ECRS原则与实际情况相结合,对同步节点进行针对分析,消除不必要流程、合并相关流程以缩短流程时间,以达到优化的目的。得到新的业务流程并建模分析验证其正确性。新流程有着更短的流程周期,进而解决企业存在的问题。最后,评价优化措施方案。对优化前后的模型添加时间元素构建时间Petri网,根据时间网模型构建同构马尔科夫链。计算得到其模型中的库所与变迁的繁忙率和利用率以及整个流程的平均延时时间。通过优化前后的流程平均延迟时间比对结果评价优化措施方案,优化后入库与出库流程的延时时间分别降低了1.02609min和0.97084min,实际意义为流程运行更加流畅。

关键词： Petri网出入库流程流程优化关联矩阵马尔科夫链

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圆柱阵稳健反卷积波束形成技术研究

圆柱阵稳健反卷积波束形成技术研究

作者：梁雨彤哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着日益增加的海洋探测、海洋开发的需求,对目标探测的性能和定位的精度要求也越来越高,由于声呐特殊的应用环境,在实际声呐信号处理中许多高分辨波束形成算法的效果并不理想,因此稳健的高分辨波束形成技术是近年来水声探测领域的研究... 详细信息

随着日益增加的海洋探测、海洋开发的需求,对目标探测的性能和定位的精度要求也越来越高,由于声呐特殊的应用环境,在实际声呐信号处理中许多高分辨波束形成算法的效果并不理想,因此稳健的高分辨波束形成技术是近年来水声探测领域的研究热点。将反卷积技术运用在阵列空域信号处理上,利用常规波束形成(CBF,Conventional Beamforming)空间谱结果,与阵列的自然指向性函数也称作阵列的点扩散函数(PSF,Point Spread Function)进行反卷积,得到包含目标方位和强度信息的目标分布函数,反卷积算法具有高分辨性能,同时也具有高稳健性。但是针对不同的应用场景,需要选择不同的反卷积算法,或者对反卷积算法进行优化改进,以保证算法性能。本文主要围绕在圆柱阵上应用Richardson-Lucy(R-L)算法进行反卷积波束形成时存在的问题展开研究。针对CBF,最小方差无失真响应(MVDR,Minimum Variance Distortionless Response)和多重信号分类(MUSIC,Multiple Signal Classification)两种传统高分辨波束形成算法,以及反卷积声源成像(DAMAS,Deconvolution Approach for the Mapping of Acoustic Sources)、非负最小二乘(NNLS,Nonnegative Least-Squares)算法、R-L算法三种反卷积算法开展了理论研究,并从角度分辨能力、强干扰下弱目标探测能力、相干信号处理能力、稳健性以及计算速度五个方面进行了算法性能对比。得出R-L算法具有最优的角度分辨能力和弱目标探测能力,对于相干源的旁瓣抑制效果最好,并且具有类似于CBF的高稳健性和低计算量的优势。针对非透声圆柱阵不能使用全阵列的PSF进行反卷积的问题,建立立体圆柱阵模型,通过分析非透声阵列反卷积过程,提出PSF匹配方法。该方法是在CBF过程中,针对不同扫描角度,以该角度为中心选取一定角度范围内的阵元的接收信号进行处理,并使用该圆弧面的自然指向性函数作为PSF函数进行R-L反卷积。解决了R-L反卷积算法应用于非透声圆柱阵时出现的PSF不匹配的问题,利用R-L算法实现了稳健高分辨的目标方位探测。通过海试数据处理,获得的R-L反卷积波束形成结果既具有较窄的主瓣,也具有干净的噪声背景,验证了PSF匹配方法的有效性以及PSF良好的适用性。针对无法利用R-L反卷积波束形成获得的声源分布函数通过LOFAR(Low Frequency Analysis Recording)谱图方法获取目标的频谱特征的问题,应用一种基于频域宽带波束形成的时频分析方法。该方法是从各子带频域波束形成方位谱或声源分布函数中,提取目标所在方位的方位谱强度或声源分布函数强度,得到短时间内目标功率谱,经过时间累积后获得目标时频功率谱图,实现了基于R-L算法对目标进行时频分析。通过仿真和海试数据处理,得到相比基于CBF,基于R-L算法的目标时频分析能够有效地抑制来自干扰的频谱泄露,有利于目标特征提取。

关键词：稳健高分辨波束形成反卷积点扩散函数时频分析