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太阳短波极紫外双波段成像光谱仪设计

光学学报 2024年第12期 293-306页

作者：段紫雯邢阳光彭吉龙闫雷黄一帆刘越李林北京理工大学光电学院中国科学院紫金山天文台北京卫星环境工程研究所北京宇航系统工程研究所

基于超环面变线距（TVLS）光栅设计太阳短波极紫外的双波段成像光谱仪，光谱仪系统采用非罗兰圆的光栅工作结构，不需要光谱的扫描或探测器的位移即可同时获得17～21 nm和28～32 nm两个波段的高空间、高光谱分辨和大瞬时狭缝视场的消像... 详细信息

基于超环面变线距（TVLS）光栅设计太阳短波极紫外的双波段成像光谱仪，光谱仪系统采用非罗兰圆的光栅工作结构，不需要光谱的扫描或探测器的位移即可同时获得17～21 nm和28～32 nm两个波段的高空间、高光谱分辨和大瞬时狭缝视场的消像散光谱成像。基于蒙特卡罗统计模拟方法对太阳短波极紫外双波段成像光谱仪的最优模型开展光线追迹仿真实验，仿真结果表明其空间分辨率优于1″，光谱分辨率优于0.0055 nm，所设计的成像光谱仪具有良好的光栅像差校正效果，其光谱成像性能接近衍射极限。为我国未来的太阳极紫外光谱成像仪器的发展研制提供重要的理论意义，为我国未来的太阳空间探测任务的型号遴选提供重要的参考价值。

关键词：光学器件太阳空间探测太阳极紫外成像光谱仪光栅像差校正光线追迹

交联法制备UiO-66-NH2功能化棉纤维对活性蓝4的吸附性能研究

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化学工业与工程 2024年第4期 97-108页

作者：段兴宇曲红梅董敏张家财孙一萍李晓龙天津大学化工学院

以环氧氯丙烷（ECH）交联棉纤维（CF）和UiO-66-NH2,方便地制备了一种新型的富氨基金属有机骨架材料功能化棉纤维基复合材料（UCF）,并应用于水溶液中活性蓝4（RB4）的高容量吸附。与通过水热合成在基质材料上生长MOFs的方法相比，交联... 详细信息

以环氧氯丙烷（ECH）交联棉纤维（CF）和UiO-66-NH2,方便地制备了一种新型的富氨基金属有机骨架材料功能化棉纤维基复合材料（UCF）,并应用于水溶液中活性蓝4（RB4）的高容量吸附。与通过水热合成在基质材料上生长MOFs的方法相比，交联法更加快速和简便。扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和热重分析（TGA）证实了UCF的合成。此外，进一步研究了吸附剂用量、pH值、温度、染料浓度和接触时间等因素对吸附性能的影响，探究了吸附等温线、动力学和热力学性质，并对吸附机理进行了分析和总结。结果表明：最适宜条件下，UCF的最大吸附量为539.2 mg·g-1,相比于原棉纤维增加了785.39%;吸附过程遵循Freundlich等温线模型和准二级动力学模型；吸附过程是自发放热的；静电相互作用是吸附过程中的主要推动力。为生物质-MOFs复合材料的制备提供了新思路，同时也显示了该复合材料在染料废水治理领域的应用潜力。

关键词：染料废水吸附棉纤维金属有机骨架化学改性

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空间太阳极紫外三波段成像光谱仪系统设计

光学学报 2024年第6期44卷 295-307页

作者：段紫雯邢阳光彭吉龙代树武王颖朱成林闫雷黄一帆刘越李林北京理工大学光电学院北京100081 北京卫星环境工程研究所北京100094 北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京宇航系统工程研究所北京100076

太阳上层大气,即日冕、过渡区和色球,是由炽热的高度动态的磁化等离子体构成,其中高度电离的离子发射出丰富的极紫外谱线。空间太阳极紫外光谱成像观测对于捕获太阳上层大气中爆发活动的动态物理演化过程,以及实现对大气等离子体特征参... 详细信息

太阳上层大气,即日冕、过渡区和色球,是由炽热的高度动态的磁化等离子体构成,其中高度电离的离子发射出丰富的极紫外谱线。空间太阳极紫外光谱成像观测对于捕获太阳上层大气中爆发活动的动态物理演化过程,以及实现对大气等离子体特征参数的精确测量具有重要的意义。然而现有的极紫外光谱成像仪器只能针对太阳上层大气的一个或两个目标区域进行成像观测,缺乏采用单一仪器对整个太阳上层大气区域在大空间和宽波段尺度范围内的光谱进行诊断的能力,严重制约了人们对太阳爆发活动中的能量及物质输运过程的理解。为了利用单个仪器实现对日冕、过渡区和色球的高分辨率同时诊断观测,本文提出并设计了一款同时工作在17~21 nm、70~80 nm和95~105 nm三个波段的太阳极紫外成像光谱仪,该仪器基于非罗兰圆结构下的椭球面变线距(EVLS)光栅像差校正理论,采用狭缝扫描式成像光谱结构,实现了具有大离轴狭缝视场的高空间、高光谱分辨的消像散光谱成像。基于蒙特卡罗统计模拟方法对太阳极紫外三波段成像光谱仪的最优模型开展光线追迹仿真实验,仿真结果表明,所设计的成像光谱仪取得了良好的光栅像差校正效果,系统空间分辨率优于0.6″,光谱分辨率在17~21 nm波段优于0.006 nm,在70~80 nm和95~105 nm波段优于0.008 nm。本文研究对我国未来的太阳极紫外光谱成像仪器的发展和研制具有重要的理论意义,对我国未来的太阳空间探测任务的型号遴选具有重要的参考价值。

关键词：太阳空间探测太阳极紫外成像光谱仪光栅像差校正光线追迹

亚角秒空间分辨的太阳极紫外宽波段成像光谱仪光学设计

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物理学报 2024年第3期73卷 357-369页

作者：黄一帆邢阳光沈文杰彭吉龙代树武王颖段紫雯闫雷刘越李林北京理工大学光电学院北京100081 北京卫星环境工程研究所北京100094 北京空间飞行器总体设计部北京100094 北京宇航系统工程研究所北京100076

狭缝式成像光谱仪是太阳极紫外光谱成像探测的重要工具之一,然而目前国内尚无该类载荷,导致太阳物理学和空间天气学等学科在极紫外光谱诊断研究方面主要依赖国外仪器数据,严重制约了相关学科的发展.国外已发射的成像光谱仪仅具有2"量级... 详细信息

狭缝式成像光谱仪是太阳极紫外光谱成像探测的重要工具之一,然而目前国内尚无该类载荷,导致太阳物理学和空间天气学等学科在极紫外光谱诊断研究方面主要依赖国外仪器数据,严重制约了相关学科的发展.国外已发射的成像光谱仪仅具有2"量级的空间分辨率,很难观测到日冕加热模型预测的等离子体核心特征.为了更好地理解太阳不同层次大气之间的耦合过程,需要更宽光谱覆盖的太阳观测数据.鉴于此,本文提出并设计了一款亚角秒空间分辨的太阳极紫外宽波段成像光谱仪,相比现有仪器,系统能够实现更高空间和光谱分辨率、更宽光谱范围覆盖的观测.性能评价结果表明,系统在62—80 nm,92—110 nm波段内的像元空间分辨率均优于0.4",光谱分辨率均优于0.007 nm,光谱成像质量接近衍射极限,对我国未来首台空间太阳极紫外成像光谱仪的研制具有重要参考价值.

关键词：太阳极紫外光学设计成像光谱仪超环面变线距光栅

内孤立波作用下新概念人工海床水动力载荷及流场特性研究

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船舶力学 2024年第6期28卷 818-831页

作者：姚金江甄兴伟段秋阳黄一大连理工大学运载工程与力学学部船舶工程学院辽宁大连116024

新概念人工海床能够有效提升海上油气开发装备对强风、巨浪和表面强流等海面灾害性海洋环境要素的适应性,但内波产生的巨大冲击载荷是影响人工海床作业安全的关键因素。本文研究内孤立波作用下新概念人工海床水动力载荷及流场特性问题... 详细信息

新概念人工海床能够有效提升海上油气开发装备对强风、巨浪和表面强流等海面灾害性海洋环境要素的适应性,但内波产生的巨大冲击载荷是影响人工海床作业安全的关键因素。本文研究内孤立波作用下新概念人工海床水动力载荷及流场特性问题。首先,以eKdV方程为理论模型,采用速度入口造波方法,建立三维内孤立波数值水槽,实现内孤立波的数值造波;在此基础上,对数值造波的波形与理论波形和试验波形进行对比,验证数值方法的有效性;最后,计算内孤立波作用于人工海床的水动力载荷,详细研究不同内孤立波振幅下人工海床的受力特性,分析人工海床周围的速度场和涡量场。研究结果表明:随着内孤立波振幅的增加,人工海床所受的拖曳力、垂向力和升力均逐渐增加,且拖曳力和垂向力远大于升力;当内孤立波经过人工海床时,人工海床周围的流体质点速度增大,涡强度增大。本研究可为大型水下工程结构物的内孤立波载荷预报及流场特性分析提供一种有效的数值计算方法。

关键词：内孤立波人工海床新概念数值造波水动力试验验证

三维静电场多级子曲面边界元的模型特征提取算法

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华北电力大学学报(自然科学版) 2024年

作者：段一伟王泽忠华北电力大学电气与电子工程学院

电力系统中对于设备运行环境的分析很多情况下可以看作静电场分析，如换流阀、变压器、输电线路等。边界元作为一种数值分析工具，由于降低问题维度，对开域问题的适应性强，计算精度高等优点，能够有效地计算静电场问题。特别是结合多... 详细信息

电力系统中对于设备运行环境的分析很多情况下可以看作静电场分析，如换流阀、变压器、输电线路等。边界元作为一种数值分析工具，由于降低问题维度，对开域问题的适应性强，计算精度高等优点，能够有效地计算静电场问题。特别是结合多极子算法与基于坐标变换的曲面边界元后，多极子曲面边界元可以快速准确地分析大规模的实际工程问题。为解决曲面边界元计算前需要提供曲面模型特征参数的问题，减少计算前准备工作，通过节点曲面拟合提取曲面模型参数，使多级子曲面边界元法在大规模问题中的使用更加方便快捷。该方法利用部分节点的法矢与曲率进行典型曲面类型判断，通过最小二乘法进行规则曲面的拟合。使用不同模型验证了拟合参数的精度，确保了在大规模问题中多极子曲面边界元利用拟合参数的实用性。

关键词：静电场多极子边界元法曲面单元特征提取最小二乘法曲面拟合

国外公共文化数字化转型：研究主题、框架与前瞻

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中国图书馆学报 2024年第3期50卷 117-129页

作者：李秋实陈一段若阳华中师范大学信息管理学院武汉大学信息管理学院

以大数据、人工智能为代表的数字化技术推动了世界范围内的公共文化数字化转型，对国外相关研究进行梳理，有助于掌握国际公共文化数字化转型发展全貌，为我国相关领域的实践和研究提供参考。本文选取新世纪以来国外公共文化数字化转型... 详细信息

以大数据、人工智能为代表的数字化技术推动了世界范围内的公共文化数字化转型，对国外相关研究进行梳理，有助于掌握国际公共文化数字化转型发展全貌，为我国相关领域的实践和研究提供参考。本文选取新世纪以来国外公共文化数字化转型研究的代表性文献，运用系统性综述方法，凝练研究热点主题，从系统论和复杂性视角构建整合性研究框架，前瞻未来研究方向。研究发现，当前研究主题主要集中在公共文化数字化转型内涵、转型前因条件、转型过程机制和转型影响成效四个方面。公共文化数字化转型具有注重用户需求、技术驱动、机构合作融合的特征；外部环境、信息技术和组织管理是转型的前因条件；通过资源融合、众包交互、合作协同的转型过程机制，公共文化机构优化用户体验，提升服务效能，增进社会福祉。在此基础上，本文进一步提出公共文化数字化转型研究的未来方向，以期为我国公共文化机构平稳转型、高质量发展提供有益参考。图1。参考文献48。

关键词：公共文化数字化转型整合性研究框架

刺梨果渣生物炭对白菜产量及品质和土壤性质的影响

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环境科学 2024年第6期45卷 3543-3552页

作者：樊洪谢珊龙天雨杨丽段淳刘元生宋理洪陈祖拥贵州大学农学院贵阳550025

为探明刺梨果渣生物炭对白菜产量及品质和土壤性质的影响,实现刺梨果渣的资源化利用,通过盆栽试验设置5个生物炭施用量:0%(CK)、1%(T1)、3%(T2)、5%(T3)和7%(T4),研究刺梨果渣生物炭施用对白菜产量及品质和土壤性质的影响.结果表明,①... 详细信息

为探明刺梨果渣生物炭对白菜产量及品质和土壤性质的影响,实现刺梨果渣的资源化利用,通过盆栽试验设置5个生物炭施用量:0%(CK)、1%(T1)、3%(T2)、5%(T3)和7%(T4),研究刺梨果渣生物炭施用对白菜产量及品质和土壤性质的影响.结果表明,①施用刺梨果渣生物炭能够显著提高白菜产量及品质,在5%生物炭施用量时效果最佳,白菜产量、可溶性固形物、可溶性糖、维生素C、全氮、全磷和全钾含量较CK分别提升了71.51%、40.14%、33.65%、38.08%、9.03%、28.85%和35.38%;②施用刺梨果渣生物炭能够显著改善土壤性质提高土壤养分含量及有效性,在5%生物炭施用量时效果较好,土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量较CK分别增加了41.06%、134.84%、157.48%、140.79%、341.75%和627.13%,有效Fe、Mn、Cu、Zn含量和交换性Ca、Mg含量较CK分别提高37.68%、61.69%、400.00%、4 648.84%、617.17%和351.42%;③施用刺梨果渣生物炭能够显著增强土壤酶活性,土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶分别较CK处理提高的范围为51.43%~362.86%、90.63%~134.14%、21.40%~85.12%和82.92%~218.43%;④冗余分析表明施用刺梨果渣生物炭后,土壤有效钾、交换性钙、有机质、有效磷和有效锌等是白菜产量及品质变化的主要影响因子,与其呈显著正相关关系.综上所述,施用刺梨果渣生物炭可以显著提高白菜产量及品质,改善土壤性质,将刺梨果渣制备成生物炭可以为刺梨果渣资源化合理利用提供理论参考.

关键词：刺梨果渣生物炭白菜产量品质土壤性质冗余分析

基于事件触发采样的无尾翼飞机自适应容错姿态控制

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系统工程与电子技术 2024年第3期46卷 1058-1066页

作者：禹志龙李颖晖裴彬彬段效聪张喆空军工程大学航空工程学院陕西西安710038 中国人民解放军94657部队江西九江332024 中国飞行试验研究院陕西西安710089

针对具有通信带宽受限的无尾翼飞机姿态跟踪控制问题,考虑模型不确定、外部扰动及执行器故障的影响,提出一种基于事件触发采样与自适应的容错姿态控制方法。首先,在无尾翼飞机六自由度动力学与运动学模型基础上建立了面向控制的姿态控... 详细信息

针对具有通信带宽受限的无尾翼飞机姿态跟踪控制问题,考虑模型不确定、外部扰动及执行器故障的影响,提出一种基于事件触发采样与自适应的容错姿态控制方法。首先,在无尾翼飞机六自由度动力学与运动学模型基础上建立了面向控制的姿态控制模型。通过引入事件触发机制成功降低了控制器与执行器通道之间通信频率,缓解了总线的通信压力同时避免了Zeno现象的发生。然后,通过自适应的有界估计成功补偿了执行器故障及事件触发引起的采样误差的影响。最后,基于Lyapunov稳定性分析证明了所提出的控制方法能够保证系统所有信号一致最终有界。数值仿真结果表明,所提出的控制方法能够有效降低控制器的更新频率,同时实现无尾翼飞机姿态对于控制指令的跟踪。

关键词：无尾翼飞机姿态跟踪事件触发自适应控制容错控制