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基于遗传算法-序列二次规划的磁共振被动匀场优化方法

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浙江大学学报（工学版） 2024年第6期58卷 1305-1314页

作者：赵杰刘锋夏灵范一峰杭州医学院医学影像学院浙江杭州310053 昆士兰大学信息技术与电气工程学院昆士兰布里斯班4072 浙江大学生物医学工程教育部重点实验室浙江杭州310027

为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题,提出遗传算法-序列二次规划(GASQP)算法,以提高7 T磁共振的主磁场均匀性.从被动匀场数学模型的角度出发,该混合算法利用GA算法获得稳定的初始解,实现主磁场的第1次优化,再通... 详细信息

为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题,提出遗传算法-序列二次规划(GASQP)算法,以提高7 T磁共振的主磁场均匀性.从被动匀场数学模型的角度出发,该混合算法利用GA算法获得稳定的初始解,实现主磁场的第1次优化,再通过SQP算法的快速求解,在较少的时间内实现主磁场的第2次优化,同时提高磁共振主磁场的均匀性.采用正则化方法减少磁场均匀所需的铁片质量,并且获得稀疏的铁片分布.在仿真建模的案例研究中,7 T磁共振裸磁场均匀度可以从462×10-6优化到4.5×10-6,并且在匀场空间上仅消耗0.8 kg的铁片.相比于传统的GA优化方法,新方案的磁场均匀性提高了96.7%,总铁片消耗质量减少了85.7%.实验结果表明,GA-SQP算法比其他优化算法具有更强的鲁棒性和竞争力.

关键词：磁共振成像被动匀场遗传算法-序列二次规划(GA-SQP) 正则化方法非线性优化

俄乌冲突背景下法德轴心对欧盟能源政策的领导探析

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德国研究 2024年第3期 4-31+148页

作者：范一杨北京外国语大学德语学院

俄乌冲突导致俄罗斯和欧盟的能源伙伴关系破裂，欧盟面临着能源制裁、经济纾困和能源转型三重任务。德国背离其欧盟领导角色，对俄开展能源制裁有所迟疑、在经济纾困问题上单独行动。法国则积极利用欧盟轮值主席国身份参与欧盟“重新赋... 详细信息

俄乌冲突导致俄罗斯和欧盟的能源伙伴关系破裂，欧盟面临着能源制裁、经济纾困和能源转型三重任务。德国背离其欧盟领导角色，对俄开展能源制裁有所迟疑、在经济纾困问题上单独行动。法国则积极利用欧盟轮值主席国身份参与欧盟“重新赋能欧盟计划”,推进核能获得绿色认可。法德轴心在《爱丽舍条约》签订60周年之际艰难重启，两国在竞争与互补中探索氢能在欧盟能源转型中的潜能。综上，法德轴心在能源危机中的领导具有滞后性和利己性，联合领导成效有限。究其原因，首先，两国能源结构和经济制度差异巨大；其次，朔尔茨和马克龙政府迫于各自内政压力不得不本国利益先行；再次，成员国能源政策偏好有利于法国领导，但欧盟委员会更加全面和长远的战略布局遏制了法国的强势，同时弥补了法德轴心的乏力；最后，国际能源格局加速重整虽然对法德轴心起到“倒逼作用”,但欧盟整体战略自主的局限性遏制了法德联合领导的空间。

关键词：俄乌冲突能源危机法德轴心联合领导

催化邻羟基苯基取代对亚甲基醌与酮亚胺环加成反应合成二氢-1,3-苯并噁嗪化合物

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高等学校化学学报 2024年第2期45卷 35-53页

作者：孙一丹李鑫南开大学化学学院天津300071 物质绿色创造与制造海河实验室天津300192

发展了邻羟基苯基取代对亚甲基醌与酮亚胺在磷酸催化体系中的[4+2]环加成反应,以高产率和优良的非对映选择性得到了一系列二氢-1,3-苯并噁嗪化合物.当向反应体系加入催化量的B(C_(6)F_(5))_(3)时,产物的产率得到保持且发生非对映选择性... 详细信息

发展了邻羟基苯基取代对亚甲基醌与酮亚胺在磷酸催化体系中的[4+2]环加成反应,以高产率和优良的非对映选择性得到了一系列二氢-1,3-苯并噁嗪化合物.当向反应体系加入催化量的B(C_(6)F_(5))_(3)时,产物的产率得到保持且发生非对映选择性翻转.

关键词：邻羟基苯基取代对亚甲基醌酮亚胺 [4+2]环加成反应二氢-1,3-苯并噁嗪化合物非对映选择性翻转

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典型城市河网沉积物微塑料时空分布特征

环境科学 2024年第4期45卷 2142-2149页

作者：许万璐范一凡钱新南京大学环境学院污染控制与资源化研究国家重点实验室南京210023

微塑料是近年来广受关注的一类新污染物.淡水系统沉积物作为微塑料重要的汇,能反映出当地微塑料的长期污染水平.为探究典型城市河网沉积物中微塑料的时空分布特征,于2018年12月和2019年6月在望虞河西岸河网区分别采集了17个采样点的沉... 详细信息

微塑料是近年来广受关注的一类新污染物.淡水系统沉积物作为微塑料重要的汇,能反映出当地微塑料的长期污染水平.为探究典型城市河网沉积物中微塑料的时空分布特征,于2018年12月和2019年6月在望虞河西岸河网区分别采集了17个采样点的沉积物样品,使用体视显微镜和显微傅立叶变换红外光谱仪对微塑料进行形态观察以及成分鉴定.结果表明,微塑料的平均丰度(以dw计)为323.37 n·kg^(-1),形状主要为碎片和纤维,颜色以黑色和蓝色为主,粒径主要分布在50~500μm之间,成分以PET、PE、PVE、PS和PP为主.夏季微塑料的丰度低于冬季,河网区上游地区微塑料的丰度高于中游和下游地区,最高丰度出现在污水处理厂的出水口采样点,沉积物中微塑料的丰度与表层水中微塑料的丰度无显著相关性.应用正定矩阵因子分解(PMF)模型解析微塑料的来源,发现微塑料的主要来源有农用塑料薄膜、生活废水、塑料垃圾以及工业生产.研究可为典型城市河网微塑料污染防控提供支撑.

关键词：城市河网微塑料(MPs) 沉积物时空分布来源

基于GA-SQP混合算法的磁共振被动匀场优化方法

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浙江大学学报(工学版) 2024年

作者：赵杰刘锋夏灵范一峰杭州医学院医学影像学院昆士兰大学信息技术与电气工程学院浙江大学生物医学工程教育部重点实验室

为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题，提出结合遗传算法(GA)和序列二次规划(SQP)算法的混合优化算法(GA-SQP)，以提高7 T磁共振的主磁场匀场性.从被动匀场数学模型的角度出发，该混合算法利用GA算法获得稳定的... 详细信息

为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题，提出结合遗传算法(GA)和序列二次规划(SQP)算法的混合优化算法(GA-SQP)，以提高7 T磁共振的主磁场匀场性.从被动匀场数学模型的角度出发，该混合算法利用GA算法获得稳定的初始解，实现主磁场的第1次优化，再通过SQP算法的快速求解，在较少的时间内实现主磁场的第2次优化，同时提高磁共振主磁场的均匀性.采用正则化方法减少磁场均匀所需的铁片质量，并且获得稀疏的铁片分布.在仿真建模的案例研究中，7 T磁共振裸磁场均匀度可以从462×10-6优化到4.5×10-6，并且在匀场空间上仅消耗0.8 kg的铁片.相比于传统的GA优化方法，新方案的磁场均匀性提高了96.7%，总铁片消耗质量减少了85.7%.实验结果表明，GA-SQP算法比其他优化算法具有更强的鲁棒性和竞争力.

关键词：磁共振成像被动匀场 GA-SQP混合算法正则化方法非线性优化

逆流相分离结构微细通道流动沸腾传热与均温性研究

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化工学报 2024年

作者：罗小平侯云天范一杰华南理工大学机械与汽车工程学院

为探究不同相分离结构参数对强化微细通道流动沸腾传热性能和均温性的影响，加工制作了带有不同相分离结构的平行逆流微细通道试验段，分别为：相分离结构(Phase Separation Structure， PSS)位置不同的PSS-1(上下游均匀分布)、PSS-2(... 详细信息

为探究不同相分离结构参数对强化微细通道流动沸腾传热性能和均温性的影响，加工制作了带有不同相分离结构的平行逆流微细通道试验段，分别为：相分离结构(Phase Separation Structure， PSS)位置不同的PSS-1(上下游均匀分布)、PSS-2(上下游靠近中部)和PSS-3(上下游靠近两端)，其中PSS-1分为A、B、C三种，分别对应4孔、6孔和10孔。以乙醇为试验工质，在有效热通量为17.12 kW/m2～87.25 kW/m2，入口温度为70℃，质量流速为86.11 kg/(m2·s)的工况下，对截面为2 mm×2 mm的矩形微细通道开展了流动沸腾试验，并利用高速摄影仪对通道进行了可视化研究，通过引入传热强化因子和壁面温度标准差，研究了不同相分离结构对强化微细通道传热性能和均温性的影响以及相分离结构在高压和低压通道内的强化机制。研究表明，传热强化效果随相分离排气孔数的增加而提升，相分离结构位置对传热特性的影响在高压通道和低压通道内有所不同，此外PSS-1-C微细通道的温度均匀性最好，在热通量为83.11 kW/m2时微细通道平均壁面温度较无相分离相同通道降低了1.9℃，温度标准差降低了14.2%。可视化图像表明，相分离结构在压差的作用下能实现气相转移，进而强化传热。

关键词：微通道相分离结构逆流流动沸腾传热两相流均温性

光储式5G通信基站集群灵活性聚合与协同调度策略

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电力系统保护与控制 2024年第2期52卷 101-110页

作者：张禄澳范一芳王宇轩周斌窦青湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 山西省交通科技研发有限公司山西太原030032

5G通信基站通常配备光储,数量庞大、功耗可调,是一种优质的电力灵活性调节资源。提出了多类型光储式5G基站集群灵活性资源聚合方法以及参与电网调峰的协同调度策略。首先,分析休眠机制下多类型基站功耗可调特性与计及基站备用电量的储... 详细信息

5G通信基站通常配备光储,数量庞大、功耗可调,是一种优质的电力灵活性调节资源。提出了多类型光储式5G基站集群灵活性资源聚合方法以及参与电网调峰的协同调度策略。首先,分析休眠机制下多类型基站功耗可调特性与计及基站备用电量的储能调节能力。基于极限场景思想,构建了光储式5G基站的灵活性空间量化模型。在此基础上,利用闵可夫斯基和法刻画异构基站柔性资源的时空耦合能量轨迹,得到海量基站集群的灵活性资源聚合可调域。其次,建立了基站集群聚合资源参与电能量市场和辅助服务市场的协同调度优化模型,提出了基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers, ADMM)的分层分布式基站集群协同优化调度策略,将大规模基站集群调度问题降维分解为统一协同调峰功率响应、聚合功率自治调度和基站集群功率分配3个子问题进行求解。通过算例对比分析可知,所提策略可降低通信基站69.86%的用能成本,为提升通信资源利用率和电力系统灵活调节能力提供了有效手段。

关键词： 5G基站灵活性聚合闵可夫斯基和电网调峰分布式优化

针状电极作用下相分离结构逆流微细通道流动沸腾传热性能

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农业工程学报 2024年

作者：罗小平陈伟强范一杰华南理工大学机械与汽车工程学院

为研究针状电极与相分离结构强化技术组合作用下微细通道流动沸腾传热性能，该研究提出了一种平行逆流微细通道热沉，针对顺流和逆流微细通道，通过高低压切换实现气相分离。以乙醇为试验工质，改性聚偏二氟乙烯多孔疏液膜（polyvinylid... 详细信息

为研究针状电极与相分离结构强化技术组合作用下微细通道流动沸腾传热性能，该研究提出了一种平行逆流微细通道热沉，针对顺流和逆流微细通道，通过高低压切换实现气相分离。以乙醇为试验工质，改性聚偏二氟乙烯多孔疏液膜（polyvinylidene fluoride,PVDF）作为气液相分离工具，在入口过冷度为10℃，有效热流密度范围为48.08～87.29 kW/m2工况下开展流动沸腾试验，引入饱和沸腾传热系数传热强化因子(Fht)研究不同相分离结构孔数（4孔PSS-1、6孔PSS-2、10孔PSS-3）(phase separation structure,PSS)和不同电场强度（200、400、600 V）组合作用下的微细通道沸腾强化传热特性规律和机理。研究结果表明，在相同工况下，与普通微细通道（无相分离结构0孔PSS-0和无电场）相比，单独相分离结构和单独针状电极作用下微细通道的传热性能均得到有效提高，10孔相分离结构和600V电场强度分别作用时的最大Fht为1.14和1.20，相分离结构和针状电极组合作用下微细通道传热性能得到进一步提升，10孔和600 V电场强度组合条件下的最大Fht为1.29，结果表明相分离结构和针状电极2种强化技术存在一定的协同效果。研究结果为微尺度复合强化沸腾传热技术提供参考。

关键词：针状电极电场强度气液相分离微细通道流动沸腾

镜像量子色动力学相变解释纳赫兹随机引力波背景

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Science Bulletin 2024年第6期69卷 741-746页

作者：祖磊张弛李垚钰顾玉超蔡岳霖范一中 Key Laboratory of Dark Matter and Space Astronomy Purple Mountain ObservatoryChinese Academy of SciencesNanjing 210023China School of Astronomy and Space Science University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China

Several Pulsar Timing Array(PTA)Collaborations have recently provided strong evidence for a n Hz Stochastic Gravitational-Wave Background(SGWB).Here we investigate the implications of a firstorder phase transition occurring within the early Universe's dark quantum chromodynamics epoch,specifically within the framework of the mirror twin Higgs dark sector model.Our analysis indicates a distinguishable SGWB signal originating from this phase transition,which can explain the measurements obtained by PTAs.Remarkably,a significant portion of the parameter space for the SGWB signal also effectively resolves the existing tensions in both the H_(0) and S_(8) measurements in Cosmology.This intriguing correlation suggests a possible common origin of these three phenomena for 0.2<ΔN_(eff)<0.5,where the mirror dark matter component constitutes less than 30% of the total dark matter abundance.Nextgeneration CMB experiments such as CMB-S4 can test this parameter region.

关键词： Mirror twin Higgs Dark matter Phase transition Gravitational wave Pulsar timing array