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基于CNN的毫米波无蜂窝大规模MIMO信道估计

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电讯技术 2024年第5期64卷 670-677页

作者：申敏董学林毛翔宇重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

针对小区间干扰导致蜂窝边缘无法满足不断增长的数据速率需求问题,毫米波无蜂窝大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统被认为是一种很有前途的解决方案。然而,毫米波的高频率、大带宽以及接入点配置的大量天线... 详细信息

针对小区间干扰导致蜂窝边缘无法满足不断增长的数据速率需求问题,毫米波无蜂窝大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统被认为是一种很有前途的解决方案。然而,毫米波的高频率、大带宽以及接入点配置的大量天线给信道估计带来了较大挑战。将毫米波大规模MIMO信道矩阵视为二维图像,结合图像去噪方法提出一种基于改进去噪卷积神经网络(Improved-Denoising Convolutional Neural Network,I-DnCNN)的信道估计算法。通过具有注意力机制的压缩与激励(Squeeze-and-Excitation,SE)模块,自适应调整提取的全局特征以增强对信道噪声特征的学习,根据接收信号估计出噪声等级图且增添为输入,提升对噪声的鲁棒性。最后,采用残差学习的方式获得估计信道矩阵。利用理论信道模型和基于波束追踪的信道数据集进行的仿真实验结果表明,与去噪卷积神经网络(Denoising Convolutional Neural Network,DnCNN)算法相比,所提算法在两个数据集下的信道估计精度可分别平均提升2.27 dB和2.60 dB。

关键词：毫米波无蜂窝大规模MIMO 信道估计卷积神经网络(CNN)

电弧分馏富集-发射光谱法测定含铌钽矿石中铌钽

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冶金分析 2024年

作者：李光一马景治李策汪岸贾正勋董学林武汉大学化学与分子科学学院自然资源部稀土稀有稀散矿产重点实验室湖北省地质实验测试中心资源与生态环境地质湖北省重点实验室湖北省地质局

含铌钽矿石作为战略性矿产资源，其分析方法多采用碱熔、常压或微波混酸消解后再使用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）或电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）；但上述方法前处理周期较长，且易水解造成测定结果偏低。本文建立... 详细信息

含铌钽矿石作为战略性矿产资源，其分析方法多采用碱熔、常压或微波混酸消解后再使用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）或电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）；但上述方法前处理周期较长，且易水解造成测定结果偏低。本文建立了电弧分馏富集-发射光谱法测定矿石样品中Nb、Ta的方法。方法采用碳粉、氧化铝、氧化铬作为缓冲剂，并与样品按照1：1比例混匀，实现Nb、Ta在360 s激发完全；根据元素蒸发行为，选择谱线强度积分时间为4～6 min，Nb、Ta元素的特征谱线强度增加了1.5～2倍；定量加入与Nb、Ta蒸发特性相近的Hf、W做内标，提高了方法的精密度；方法中Nb元素测定范围为10.5～3635 μg/g，Ta元素测定范围为72.0～8354 μg/g。按照实验方法对4种国家一级矿石标准物质进行测定，结果与标准值相吻合，相对误差RE均小于18%，相对标准偏差（RSD，n=12）为3.6%～7.4%。方法采用粉末固体直接进样分析，利用电弧分馏富集作用，对Nb、Ta进行富集，大幅提高相关元素谱线强度，降低了样品基体干扰，提高了方法的适用性和分析效率。

关键词：含铌钽矿石固体进样电弧发射光谱法电弧分馏富集内标法铌钽

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超细地质样品的谱学特征及矿物分布形态研究

中国无机分析化学 2024年

作者：魏均启董学林向兆朱丹童铄云陈国超刘爽王芳潘诗洋鲁力南阳理工学院土木工程学院湖北省地质实验测试中心

地质样品粒度已成为制约提高分析精度的关键因素，近年来超细地质样品的制备已越来越多地受到地质分析实验室关注，目前仍广泛采用74μm的地质样品粒度水平已越来越不能满足高精度、高灵敏度、小取样量和微区现代分析技术的要求，迫切... 详细信息

地质样品粒度已成为制约提高分析精度的关键因素，近年来超细地质样品的制备已越来越多地受到地质分析实验室关注，目前仍广泛采用74μm的地质样品粒度水平已越来越不能满足高精度、高灵敏度、小取样量和微区现代分析技术的要求，迫切需要发展适应地质实验室批量生产的超细地质样品制备技术。采用X射线粉晶衍射、扫描电子显微镜、差热分析等测试技术获得了地质样品超细化前后的谱学特征、并对超细地质样品中矿物分布形态进行研究。结果表明：超细加工使矿物结晶度降低，晶体产生晶胞畸变；矿物粒度分布主要集中于0.5～30μm，随矿物粒径减小，颗粒棱角逐渐消失，颗粒边界变模糊；矿物超细化后脱吸附水的热效应范围变宽，吸热效应变宽缓；矿物在超细地质样品中有单颗粒、集合体、团聚、包裹四种分布形态，影响地质样品超细化程度的主要因素是不易粉碎的矿物单颗粒和矿物集合体。基本查明了超细地质样品的谱学特征和矿物形态分布特点，为改进超细地质样品制备工艺和开发先进制备技术提供科学依据，对解决地质样品超细化均质性问题，提高地质样品分析准确性具有重要意义。

关键词：超细地质样品 X射线粉晶衍射扫描电子显微镜差热分析矿物形态分布

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交流电弧发射光谱法测定铅矿石中锡

冶金分析 2023年第2期43卷 39-45页

作者：马景治李光一董学兵李策董学林自然资源部稀土稀有稀散矿产重点实验室湖北省地质实验测试中心湖北华祥地质环境检测科技有限公司资源与生态环境地质湖北省重点实验室湖北省地质局

准确、快速测定铅矿石中锡，对矿产资源的综合利用具有十分重要的意义。实验采用交流电弧发射光谱法测定铅矿石中锡。以二氧化硅、氟化铝、氟化钠、碳为缓冲剂，锗为内标元素，优选了锡元素分析线对，曝光时间为22 s;采用氧化铅光谱纯... 详细信息

准确、快速测定铅矿石中锡，对矿产资源的综合利用具有十分重要的意义。实验采用交流电弧发射光谱法测定铅矿石中锡。以二氧化硅、氟化铝、氟化钠、碳为缓冲剂，锗为内标元素，优选了锡元素分析线对，曝光时间为22 s;采用氧化铅光谱纯物质与合成硅酸盐标准物质按不同比例混合来建立校准曲线，从而降低由基体差异引入的误差；选择干扰少、灵敏度高的Sn I 283.998 nm作为分析线，采用两点差值法背景校正扣除PbⅠ283.306 nm尾峰对SnⅠ283.998 nm的干扰。方法中锡的检出限为0.13μg/g,定量限为0.43μg/g。按照实验方法测定铅矿石国家一级标准物质和铅矿石样品中锡，结果的相对标准偏差(RSD,n=12)为3.9%～5.6%,相对误差(RE)为-2.81%～4.63%,精密度和正确度结果均满足地质矿产行业标准DZ/T 0130.3—2006的技术要求。

关键词：交流电弧发射光谱法铅矿石锡两点差值法

固体进样-发射光谱法同时测定地球化学样品中铜铅锌镍

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岩矿测试 2022年第6期41卷 1007-1016页

作者：马景治曲少鹏李光一董学兵吴萌吴俊李策董学林自然资源部稀土稀有稀散矿产重点实验室湖北省地质实验测试中心湖北武汉430034 湖北华祥地质环境检测科技有限公司湖北武汉430034 资源与生态环境地质湖北省重点实验室湖北省地质局湖北武汉430034

快速检测地球化学样品中铜铅锌镍的含量可及时了解重金属污染情况,方便有效治理。本文采用固体进样技术,建立了交流电弧直读原子发射光谱同时测定地球化学样品中铜、铅、锌、镍的方法。以氟化钠、氧化铝、二氧化硅、碳粉为缓冲剂,锗为... 详细信息

快速检测地球化学样品中铜铅锌镍的含量可及时了解重金属污染情况,方便有效治理。本文采用固体进样技术,建立了交流电弧直读原子发射光谱同时测定地球化学样品中铜、铅、锌、镍的方法。以氟化钠、氧化铝、二氧化硅、碳粉为缓冲剂,锗为内标元素,优选了各元素分析线对,曝光时间分别为25s。采用国家一级标准物质对合成硅酸盐标准曲线进行校正从而降低基体干扰;同时选择灵敏线和次灵敏线两条分析谱线,不仅提高了准确度也扩大了元素可测定的线性范围;采用两次平行分析计算平均值进一步提高分析精度。方法检出限为铜0.45μg/g,铅1.46μg/g,锌2.40μg/g,镍1.58μg/g;精密度为铜1.36%~6.25%,铅1.17%~8.06%,锌1.64%~9.68%,镍0.91%~5.31%。采用该方法对土壤、沉积物、岩石国家一级标准物质进行分析,测定值与标准值一致,|△logC|均≤0.05,实际样品和外部质控样品测试合格率均在90%以上。本方法主要特点体现在:固体进样技术操作简单,相比酸溶处理后测定更加环保,同时避免了由试剂空白、器皿等带来的污染;采用两次摄谱计算平均强度,相比文献报道的单次分析的结果更加准确,分析精度更高,各项指标优于DZ/T 0130.5—2006中多目标地球化学调查(1∶250000)规范要求。

关键词：地球化学样品重金属元素固体进样发射光谱法

逆王水微波消解8-羟基喹啉沉淀-电感耦合等离子体质谱法测定钨钼矿石中的铼

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岩矿测试 2023年第5期42卷 915-922页

作者：肖玉芳吉义平任小荣陈芝桂董学林张秦锋湖北省地质实验测试中心湖北武汉430034 资源与生态环境地质湖北省重点实验室湖北武汉430034 自然资源部稀土稀有稀散矿产重点实验室湖北武汉430034

铼在地壳中的丰度低且分散,多伴生于钨钼矿中,现有方法常采用碱熔富集,流程长且繁琐,亟需开发一种简便快捷的检测方法。本文建立了逆王水微波消解钨钼矿石样品,8-羟基喹啉沉淀分离钨钼元素,与电感耦合等离子体质谱联用的检测方法。结果... 详细信息

铼在地壳中的丰度低且分散,多伴生于钨钼矿中,现有方法常采用碱熔富集,流程长且繁琐,亟需开发一种简便快捷的检测方法。本文建立了逆王水微波消解钨钼矿石样品,8-羟基喹啉沉淀分离钨钼元素,与电感耦合等离子体质谱联用的检测方法。结果表明:0.0500g样品,2.80mL逆王水即可实现铼元素的全部溶出,0.20mL有机沉淀剂8-羟基喹啉(3%)在乙酸-乙酸铵缓冲体系(p H 4.5)中可选择性沉淀钼、钨元素,有效消除基体元素钼、钨(沉淀率>95%)对Re定量干扰,同时不引入新干扰元素。相比现有分离富集前处理流程更加简便快捷,前处理时间缩短为现有方法的1/4;该方法对Re的检出限为6.9ng/g,采用国家一级标准物质钼矿石(GBW07238)、钼矿石(GBW07285)、铼钼矿石(GBW07373)和钨锡铋矿石(GBW07369)对方法的准确度进行了验证,测定值与推荐值吻合,相对误差为0.71%~6.07%,RSD<5%。本方法建立的“消解-分离富集”处理流程所需时间从常规的8~12h缩短至2h左右,在准确定量矿石样品中Re的同时简化了样品前处理流程,快速的样品处理及低廉的测试成本有助于关键稀有金属矿产的开发利用。

关键词：逆王水微波消解 8-羟基喹啉沉淀简单快速钨钼矿石铼

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湿法球磨制备超细地质样品及取样量探究

岩矿测试 2023年第5期42卷 1052-1061页

作者：董学林向兆贾正勋张楠童铄云熊玉祥自然资源部稀土稀有稀散矿产重点实验室湖北省地质实验测试中心湖北武汉430034 资源与生态环境地质湖北省重点实验室湖北省地质局湖北武汉430034 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170

当前实验室制备的地质样品存在大颗粒微粒,影响了样品代表性和分析结果的准确度,制备超细样品是有效的解决办法。本文建立了水为助磨剂,湿法球磨制备超细地质样品的方法。结果表明,氧化锆或碳化钨材质的球磨罐会污染样品中锆、钨及钴等... 详细信息

当前实验室制备的地质样品存在大颗粒微粒,影响了样品代表性和分析结果的准确度,制备超细样品是有效的解决办法。本文建立了水为助磨剂,湿法球磨制备超细地质样品的方法。结果表明,氧化锆或碳化钨材质的球磨罐会污染样品中锆、钨及钴等微量元素,而玛瑙材质的球磨罐污染样品的风险较小;采用玛瑙材质的球磨罐,20g样品,液固比为1∶1,磨球配置为大8颗、中16颗、小48颗,球磨时间30min,运用该方法对四种代表性样品(岩石、土壤、沉积物及稀土矿石)进行球磨,粒度检测结果表明,球磨后的样品粒度均达到1000目;对60件未知基质类型的样品进行湿法球磨后,D50均小于5μm,D90均小于19μm,表明该方法具有一定的适用性;微观形貌研究表明,球磨制备的样品,大颗粒微粒显著减少,颗粒分布更加均匀;对球磨后的岩石标准物质(GBW07104)进行了取样量试验,所检测的46种元素结果进行统计,除Mo、Cd、Cr等元素外,取样量可减少至2mg;制备的超细样品与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术联用,可发挥ICP-MS高灵敏度的效能,同时提高检测效率、减少环境污染。

关键词：地质样品湿法球磨超细化微观形貌电感耦合等离子体质谱法

酸化改性三聚氰胺泡塑对铼(Ⅶ)的吸附性能探讨

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冶金分析 2022年第9期42卷 90-95页

作者：肖玉芳熊玉祥童铄云李策周宇齐董学林资源与生态环境地质湖北省重点实验室湖北省地质局自然资源部稀土稀有稀散矿产重点实验室湖北省地质实验测试中心

铼在自然界含量很低，测量过程中需要进行预富集。以商品化的三聚氰胺泡塑为富集材料，研究了酸化改性三聚氰胺泡塑对铼(Ⅶ)的吸附性能。结果表明，在10%(体积分数)盐酸中煮5 min可实现三聚氰胺泡塑的改性；溶液pH值为1.0～7.0时，改性... 详细信息

铼在自然界含量很低，测量过程中需要进行预富集。以商品化的三聚氰胺泡塑为富集材料，研究了酸化改性三聚氰胺泡塑对铼(Ⅶ)的吸附性能。结果表明，在10%(体积分数)盐酸中煮5 min可实现三聚氰胺泡塑的改性；溶液pH值为1.0～7.0时，改性泡塑对铼(Ⅶ)的吸附率均高于70%,最佳吸附pH值为3.0,45 min吸附达到平衡；改性泡塑对铼(Ⅶ)最大吸附量为113 mg/g,与未改性相比提高了近50倍，100 g/L硫氰酸铵溶液可实现铼(Ⅶ)的完全解脱。选用标准物质GBW07369(钨锡铋矿石)和GBW07373(铼钼矿石)对改性泡塑的富集性能进行了讨论，用电感耦合等离子体质谱法测定铼，结果的相对标准偏差(RSD,n=5)均小于5%,测定值与认定值吻合。方法可用于地质样品中铼的分离富集，具有实际应用价值。

关键词：三聚氰胺泡塑酸化改性铼(Ⅶ) 吸附性能分离富集矿石

激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)法测定底栖有孔虫中的元素/钙比值

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中国无机分析化学 2023年第9期13卷 967-974页

作者：童铄云潘诗洋胡伟康刘爽董学林鲁力湖北省地质实验测试中心自然资源部稀有稀土稀散矿产重点实验室武汉430034 自然资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室济南250013 湖北省地质局资源与生态环境地质湖北省重点实验室武汉430034

有孔虫中的微量元素/钙比值是反演古海洋环境和指示现代海洋污染的有效指标。为实现对现代底栖有孔虫进行高效准确的原位分析,建立了基于激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)法测定现代底栖有孔虫元素/钙比值的分析方法。经优化激... 详细信息

有孔虫中的微量元素/钙比值是反演古海洋环境和指示现代海洋污染的有效指标。为实现对现代底栖有孔虫进行高效准确的原位分析,建立了基于激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)法测定现代底栖有孔虫元素/钙比值的分析方法。经优化激光能量密度为5 J/cm^(2)、剥蚀斑径为44μm、剥蚀频率为5 Hz、载气流速为0.75 L/min,对每个有孔虫骨架中心部分随机测试7点后取平均值,获得了两种有孔虫样品的元素/钙比值的测试结果,与已发表研究结果吻合良好。对单个有孔虫腔室和隔膜线的元素/钙比值进行了均一性评价与探讨,结果表明,Mg、P、Mn、Na、Sr、B元素可作为单个有孔虫研究的特征元素。对2种典型的现代底栖有孔虫进行了主成分分析,初步实现了基于LA-ICP-MS元素分析的两种种属有孔虫之间的聚类分区,进一步验证了骨架选点法对于有孔虫含量分析比对及聚类分析的可靠性。方法经优化后绿色、高效,可为相关古生物分析研究提供参考。

关键词： LA-ICP-MS 底栖有孔虫主成分分析季节变化元素比值