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基于光纤脉冲激光光源的生物检测系统设计和光学信号处理研究

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基于光纤脉冲激光光源的生物检测系统设计和光学信号处理研究

作者：丁家帅山东师范大学

学位级别：硕士

血红蛋白检测是临床医学中常见的一项检查,用于评估患者的贫血状况和血红蛋白水平。贫血是一种常见的疾病,其主要特征是血液中血红蛋白含量低于正常水平,导致机体氧运输功能下降,因此血红蛋白检测在贫血的诊断和治疗中具有重要意义。近... 详细信息

血红蛋白检测是临床医学中常见的一项检查,用于评估患者的贫血状况和血红蛋白水平。贫血是一种常见的疾病,其主要特征是血液中血红蛋白含量低于正常水平,导致机体氧运输功能下降,因此血红蛋白检测在贫血的诊断和治疗中具有重要意义。近年来,随着生物技术和光学技术的进步,新型的血红蛋白检测技术不断涌现,如激光透射检测技术、光学免疫分析技术、电化学传感器等。这些新技术具有操作简便、快速准确等优点,为临床诊断和治疗提供了更多的选择。飞秒激光具有极短的脉冲宽度,可以实现高分辨率的成像,并且其能量密度较高,作用时间极短,因此不会造成组织的永久性损伤,对生物样品进行非破坏性检测,实现对血液样品的高灵敏度检测,能够检测到低浓度的血红蛋白,有助于及时了解血红蛋白的状况,针对这一问题设计了一种基于激光光源的生物探测系统,论文研究内容如下:1.搭建生物探测系统光路,利用光路来测试在不同浓度血液下血红蛋白的吸收强度。为提高检测准确性,减小样品结构损伤,探测光路使用光纤激光器作为系统输入光源,并由平凸透镜、窄带滤波片、二向色镜等元件进行激光信号处理,令稳定飞秒激光透过比色皿采集光谱信号。2.生物探测系统所需激光光源主要由基于可饱和吸收体（SA）的掺铒光纤激光器提供。对二维材料二硒化锆（ZrSe）和锗（Ge）进行表征测试,分析ZrSe和Ge两种材料形貌特征、结构性质以及纯净度。通过使用液相剥离法制备SA纳米薄膜,并利用“三明治”型结构集成到激光器中。基于ZrSe SA搭建了腔长总长度为47.2 m光纤激光器,获得了最小脉冲宽度为813 fs锁模脉冲;搭建基于不同性能GeSA的激光器:（1）当使用调制深度为9.8%GeSA时,通过调整腔长长度,获得了单双波长锁模脉冲,最小脉冲宽度为847 fs;（2）当使用调制深度为10.5%GeSA时,获得了基频为6.1 MHz的锁模脉冲,通过调节泵浦功率和偏振状态实现了四次、五次谐波锁模现象。通过实验结果说明ZrSe和Ge具备优异的光学特性,满足探测系统光源应用要求。3.最后将光纤激光器应用于生物探测系统中充当输入光源,在不同浓度样本下成功获得检测强度,利用MATLAB设计了不同滤波算法并对光谱进行平滑处理,通过比较采用傅里叶变换滤波方法能够有效抑制噪声,实现了光谱平滑,最后利用最小二乘法进行线性拟合,结果表明浓度与吸光度呈线性关系,验证了检测系统的性能。

关键词：血红蛋白光谱分析光纤激光器可饱和吸收体

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我国利用第三方支付平台洗钱犯罪防控研究

我国利用第三方支付平台洗钱犯罪防控研究

作者：白家祯中国人民公安大学

学位级别：硕士

随着互联网金融的快速发展,第三方支付在助推国民生活水平提升的同时,其所引发的洗钱犯罪风险也随之产生。犯罪人利用第三方支付的即时性和便捷性等特点转移非法资金,使得利用第三方支付平台洗钱犯罪呈现出不同于传统洗钱犯罪的新特征... 详细信息

随着互联网金融的快速发展,第三方支付在助推国民生活水平提升的同时,其所引发的洗钱犯罪风险也随之产生。犯罪人利用第三方支付的即时性和便捷性等特点转移非法资金,使得利用第三方支付平台洗钱犯罪呈现出不同于传统洗钱犯罪的新特征。对此,亟须在当前互联网金融背景下以综合性、系统性、前瞻性的思路推动犯罪防控措施的完善,建立健全利用第三方支付平台洗钱犯罪协同防控体系。本文在犯罪学和金融学等理论知识的指导下,采用文献研究、统计分析、实地访谈以及问卷调查等方法,在归纳总结我国利用第三方支付平台洗钱犯罪现状及特征的基础上,重点分析我国利用第三方支付平台洗钱犯罪防控现状及实践中存在的不足,并借鉴国内外反洗钱工作经验,提出完善我国利用第三方支付平台洗钱犯罪防控对策的建议。本文主要分为五个部分:第一部分,绪论。本部分主要介绍研究背景,阐明研究的理论和实践意义。并在此基础上总结、评述国内外研究现状,阐述本文采用的新机会理论和协同治理理论等理论基础,以及介绍主要研究方法与数据来源。第二部分,利用第三方支付平台洗钱犯罪概述。本部分主要界定“第三方支付平台”“洗钱犯罪”和“利用第三方支付平台洗钱犯罪”的概念,阐述利用第三方支付平台洗钱犯罪过程以及主要犯罪类型,为后续研究提供基础。第三部分,我国利用第三方支付平台洗钱犯罪现状及特征分析。本部分主要对所搜集的相关司法案例进行统计分析,对犯罪数量、犯罪人年龄、性别、职业和受教育情况、犯罪组织情况等相关犯罪学指标进行量化描述,总结我国利用第三方支付平台洗钱犯罪在犯罪数量、犯罪主体、犯罪行为、涉案平台和危害后果等方面的犯罪特征。第四部分,我国利用第三方支付平台洗钱犯罪防控现状与不足。本部分主要选取北京、上海、江苏、江西四个典型地区人员作为调研对象进行实地调查访谈,并结合文献研究、问卷调查等方法总结目前我国利用第三方支付平台洗钱犯罪的防控现状,点明防控措施中存在的共性问题,包括平台风险控制能力不足、行业监管机制存在漏洞、公安机关侦查处于被动、行刑法律规定的滞后以及缺少社会参与等问题并分析具体原因。第五部分,我国利用第三方支付平台洗钱犯罪防控完善建议。本部分在前述研究基础上,借鉴国外反洗钱监管经验、国内部分地区的创新性做法以及第三方支付领域反洗钱新兴技术,从完善平台风控、强化行业监管、提升侦查效能、健全法律体系和加强社会参与等方面提出犯罪防控完善建议,推动构建各方参与、多元共治的犯罪协同防控体系,以维护稳定的互联网金融管理秩序和正常的司法秩序。

关键词：第三方支付平台洗钱犯罪犯罪防控协同治理

基于图像识别仿生木纹的三维打印路径规划方法

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同济大学学报（自然科学版） 2024年第2期52卷 268-275页

作者：于颖白捷仁李帅帅李思齐王玉同济大学机械与能源工程学院上海201804 同济大学中德工程学院上海201804

针对传统三维打印采用的诸如网格、三角等均匀同构介观结构填充存在结构效率低、与承载零件应力场不协调等问题,受自然生长的木纹可提高木材整体性能的启发,提出基于图像识别仿生木纹的三维打印路径规划方法,旨在借鉴木材的纤维排布以... 详细信息

针对传统三维打印采用的诸如网格、三角等均匀同构介观结构填充存在结构效率低、与承载零件应力场不协调等问题,受自然生长的木纹可提高木材整体性能的启发,提出基于图像识别仿生木纹的三维打印路径规划方法,旨在借鉴木材的纤维排布以改善零件的机械性能。通过木材铣削分层,依次提取各层图像木纹并生成对应打印路径,并逐层打印出仿生木纹试件。拉伸试验结果表明:相比同质量的网格填充、三角填充、直线填充三种传统均匀同构填充试件,基于仿生木纹的非均匀异构打印试件最大拉伸载荷分别提高了115.03%、72.89%、64.39%,证明了基于仿生木纹的非均匀介观填充结构能够显著提高打印件拉伸强度。

关键词：仿生木纹介观结构图像识别路径规划三维打印

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基于升降轨SAR数据的地下核爆参数反演与3D形变监测方法

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第3期45卷 382-390页

作者：贺黎明康家帅郭聪王兴杰东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

以朝鲜第6次地下核试验为例,基于升降轨ALOS-2 SAR数据,首先利用D-InSAR技术获取核试验场的视线向形变,以此为基础,基于贝叶斯反演方法确定核爆参数,然后引入POT技术测量核试验场方位向和距离向形变,最后,融合D-InSAR与POT结果计算核试... 详细信息

以朝鲜第6次地下核试验为例,基于升降轨ALOS-2 SAR数据,首先利用D-InSAR技术获取核试验场的视线向形变,以此为基础,基于贝叶斯反演方法确定核爆参数,然后引入POT技术测量核试验场方位向和距离向形变,最后,融合D-InSAR与POT结果计算核试验地表三维形变场.研究发现,核爆位于朝鲜丰溪里试验场万塔山下,其坐标为东经129.0792°,北纬41.3026°,深度约为550 m,核爆导致发生水平方向位移约3 m,垂直方向位移约1 m.结果表明天基SAR遥感技术,特别是长波段SAR,在地下核试验监测中具有重要的应用价值,可为地下核试验监测提供新思路.

关键词：地下核试验 InSAR 核爆参数反演像素偏移量跟踪三维形变场

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木片反硝化生物反应器对农业面源污水氮去除的研究进展

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生态与农村环境学报 2024年

作者：庞家平李恒鹏李俊臧帅南京信息工程大学环境科学与工程学院杭州市生态环境局淳安分局中国科学院南京地理与湖泊研究所流域地理学重点实验室

木片反硝化生物反应器使用木片、玉米芯等作为固体碳源，利用微生物的反硝化作用将溶解的NO3--N转化为氮气，是一种广泛应用的NO3--N削减方法。该文综述了近年来国内外木片反硝化生物反应器的类型、氮去除机制和去除效果；探讨了碳源、... 详细信息

木片反硝化生物反应器使用木片、玉米芯等作为固体碳源，利用微生物的反硝化作用将溶解的NO3--N转化为氮气，是一种广泛应用的NO3--N削减方法。该文综述了近年来国内外木片反硝化生物反应器的类型、氮去除机制和去除效果；探讨了碳源、水力停留时间、温度、溶解氧等因素对氮去除效果的影响；总结了木片反硝化生物反应器的温室气体排放、硫酸盐还原和甲基汞产生等次生环境效应；最后展望了木片反硝化生物反应器的改进和扩展应用的前景。可以为木片反硝化生物反应器净化高氮污水的应用和性能优化方面提供理论参考。

关键词：木片反硝化生物反应器面源污染氮去除固体碳源水力停留时间环境效应

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CaCO对二次铝灰焙烧脱氮影响

中国有色金属学报 2024年

作者：宋家圳倪红军程汉明吕帅帅南通大学机械工程学院南通理工学院智能制造研究院鸿劲新材料研究(南通)有限公司

铝资源的利用过程会产生大量铝灰，是一种危险固体废弃物。在系统分析AlN焙烧脱氮热力学基础上，探究了CaCO3对二次铝灰在不同焙烧温度、时间、配料比下的脱氮影响，采用XRD、SEM、EDS、蒸馏-中和滴定等方法研究了二次铝灰的工艺矿物学... 详细信息

铝资源的利用过程会产生大量铝灰，是一种危险固体废弃物。在系统分析AlN焙烧脱氮热力学基础上，探究了CaCO3对二次铝灰在不同焙烧温度、时间、配料比下的脱氮影响，采用XRD、SEM、EDS、蒸馏-中和滴定等方法研究了二次铝灰的工艺矿物学、物相变化以及脱氮率。结果表明：铝灰中活性物相Al、AlN等含量较多，在400℃-1600℃的温度范围内，铝灰中的AlN在高温焙烧后的N元素最有可能转化为N2，适当的升高温度能有效降低二次铝灰中AlN的含量，焙烧时间过长对二次铝灰中的AlN含量影响不大；CaCO3作为脱氮剂，最佳脱氮工艺参数为mCaCO3:m二次铝灰=0.6、焙烧温度1100℃、焙烧时间240min。二次铝灰钙化焙烧后，主要物相是2CaO·2Al2O3，二次铝灰的脱氮率为98.37%。

关键词：二次铝灰钙化焙烧脱氮工艺参数

CoP修饰Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene纳米复合材料作为高效析氢反应电催化剂

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物理化学学报 2024年第8期40卷 36-39页

作者：孙巍王永靖项坤白赛帅王海涛邹菁 Arramel 江吉周武汉工程大学环境生态与物工程学院化环境生态与物工程学院化绿色化工过程教育部重点实验室磷资源开发利用绿色化工过程教育部重点实验室磷资源开发利用育部工程研究中心新型催化材料湖北省武汉430205 光电化学材料与器件教育部重点实验室(江汉大学) 武汉430205 Nano Center Indonesia Jalan Raya PUSPIPTEKSouth TangerangBanten 15314Indonesia

高效、经济和环保是电化学水分解制氢电催化剂的关键要素。二维(2D)MXene材料因其独特的物理化学性质而受到广泛关注。虽然有许多不同种类的MXene材料,但只有少数具有本征析氢反应(HER)催化活性。然而,MXene材料具有很多优点,如较大的... 详细信息

高效、经济和环保是电化学水分解制氢电催化剂的关键要素。二维(2D)MXene材料因其独特的物理化学性质而受到广泛关注。虽然有许多不同种类的MXene材料,但只有少数具有本征析氢反应(HER)催化活性。然而,MXene材料具有很多优点,如较大的比表面积、高电导率和丰富的表面官能团,因此可以作为与其他物质复合的理想平台。本研究首先通过密度泛函理论(DFT)预测了CoP与Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene(其中T_(x)=―F和―OH官能团)具有低的氢吸附自由能(ΔGH^(*))。接着,我们合成了CoP-Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene纳米复合材料,并在0.5 mol∙L^(−1)H_(2)SO_(4)中测试了其电催化HER性能。该材料在电流密度为10 mA∙cm^(−2)时表现出了低的过电位(135 mV)和Tafel斜率为48 mV∙dec^(−1)。理论计算表明,CoP-Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene纳米复合材料的优异电催化性能源于Ti_(3)C_(2)T_(x)的高金属导电性、良好的界面电荷转移、快速的氢吸附/解吸过程以及优化的电子结构。

关键词： Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene 析氢反应 CoP 密度泛函理论界面电荷转移

THMC多场耦合作用下的钢筋混凝土单元性能研究

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建筑科学 2024年第2期40卷 222-228,269页

作者：于水吴平一魏家帅沈阳建筑大学市政与环境工程学院沈阳110168

为了探究钢筋混凝土单元内热湿和裂缝生成的相互关系,考虑热-湿-力-化学(Thermo-Hydro-Mechanic-Chemical,THMC)多场耦合的影响。将三元电流场、温湿度场、固体力学相结合,建立4个物理场相互耦合的本构模型,采用COMSOL内置求解器对方程... 详细信息

为了探究钢筋混凝土单元内热湿和裂缝生成的相互关系,考虑热-湿-力-化学(Thermo-Hydro-Mechanic-Chemical,THMC)多场耦合的影响。将三元电流场、温湿度场、固体力学相结合,建立4个物理场相互耦合的本构模型,采用COMSOL内置求解器对方程进行求解,并模拟10 a内含裂缝围护结构的热湿动态性能。结果表明:钢筋的氧化腐蚀会导致裂缝,经腐蚀膨胀应力导致的裂缝在3~4 a后会极大的破坏围护结构的热工性能。初始年份,受损墙体传出的热通量是未受损墙体的4倍,而在第7年向内传递的湿通量为4.78×10^(-8)kg/(m^(2)·s),是未受损墙体的2倍,这说明对建筑采取阴极保护措施的重要性。

关键词：多场耦合裂缝钢筋混凝土单元本构模型热湿传递

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CO浓度升高下冬小麦-土壤碳氮化学计量特征

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麦类作物学报 2024年

作者：鲍秀蕊白家韶韩雪居辉张馨月中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所

为探究CO2浓度升高下冬小麦-土壤碳（C）、氮（N）化学计量特征及其关联关系,依托北京昌平试验站长期开放式CO2浓度升高试验平台（FACE）,测定和分析了常规CO2浓度(aCO2:400μmol·mol-1)和高CO2浓度(eCO2:550μmol·mol-1)条件下冬小... 详细信息

为探究CO2浓度升高下冬小麦-土壤碳（C）、氮（N）化学计量特征及其关联关系,依托北京昌平试验站长期开放式CO2浓度升高试验平台（FACE）,测定和分析了常规CO2浓度(aCO2:400μmol·mol-1)和高CO2浓度(eCO2:550μmol·mol-1)条件下冬小麦不同器官（叶片、茎秆、籽粒）和土壤的C、N元素含量。结果表明,冬小麦植株和土壤C、N元素含量及计量比对CO2浓度升高的响应不一致。冬小麦各器官C、N含量、C∶N不受CO2浓度升高的影响;CO2浓度升高后土壤全碳（TC）含量显著增加,全氮（TN）含量和全碳氮比（TC∶TN）未发生显著变化。冬小麦-土壤C、N化学计量特征在小麦生育期的变化程度高于CO2升高的影响。从拔节至成熟期,叶片和茎秆C∶N不断增加,籽粒C∶N则从灌浆至成熟期显著降低。冬小麦整体C元素的内稳性高于N元素,不同器官元素内稳性存在一定差异,表现为籽粒的元素内稳性高于叶片和茎秆。aCO2处理下,土壤与冬小麦叶片或茎秆C、N计量特征间存在强烈的相关关系,但eCO2处理下土壤与冬小麦叶片和茎秆间关联关系消失或削弱,说明未来气候变化可能导致小麦地上-地下关系的不确定性增加。

关键词： CO 浓度上升冬小麦碳氮化学计量农田生态系统