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水声通信中基于均匀圆阵列的涡旋声波性能分析

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应用声学 2022年第3期41卷 471-480页

作者：徐洁李晖周又玲王萍李千薛刘荀石崇岳王厚海南大学信息与通信工程学院海口570228 南京信息工程大学滨江学院无锡214105

声波作为信息和能量的载体,一直以来在水下通信中被广泛采用,但尚未解决带宽窄、速率低的问题。在光学领域和电磁波领域,轨道角动量都表征了螺旋相位结构的自然属性;通过引入轨道角动量到声学领域中,水声通信系统的传输能力以及频谱效... 详细信息

声波作为信息和能量的载体,一直以来在水下通信中被广泛采用,但尚未解决带宽窄、速率低的问题。在光学领域和电磁波领域,轨道角动量都表征了螺旋相位结构的自然属性;通过引入轨道角动量到声学领域中,水声通信系统的传输能力以及频谱效率都得到扩展。基于换能器圆阵列产生涡旋声波进行分析和检测,研究涡旋声波波束的阵列产生方法,给出涡旋声波波束在水下传播的特性。在主轴方向,采用均匀圆阵列产生不同拓扑模式的涡旋声波波束,确定轨道角动量拓扑模式与换能器阵列之间的对应关系;为生成不同拓扑模式下的涡旋声波,研究阵列单元数目、阵列半径、传输频率等对涡旋声波的影响。通过研究发现模式数越高,涡旋声波主瓣波束角越大,主瓣峰值越小。阵列半径越大,主瓣波束角越大,而主瓣峰值则随着阵列半径的增大而减小;频率越高,主瓣波束角越小,主瓣峰值变化不大;阵列单元数对主瓣波束角无影响,但与主瓣峰值成正比关系,阵列单元数越多,主瓣峰值越大。

关键词：水声工程声波涡旋换能器阵列轨道角动量波束角

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毫米波低功耗混合波束赋形架构及算法

移动通信 2024年第12期48卷 86-96页

作者：张洪浦郭玉路薛刘荀刘星晨孙舒高锐锋喻翔昊陶梅霞上海交通大学电子工程系与未来媒体网络协同创新中心南通大学交通学院南通先进通信技术研究院有限公司香港城市大学电机工程学系

研究毫米波通信系统中的低功耗混合波束赋形架构及其算法设计，旨在应对现有毫米波混合波束赋形中硬件灵活性低与功耗高的挑战。为解决现有混合波束赋形架构的不足，提出一种新型低功耗混合波束赋形架构，该架构通过在移相器网络前后引... 详细信息

研究毫米波通信系统中的低功耗混合波束赋形架构及其算法设计，旨在应对现有毫米波混合波束赋形中硬件灵活性低与功耗高的挑战。为解决现有混合波束赋形架构的不足，提出一种新型低功耗混合波束赋形架构，该架构通过在移相器网络前后引入射频开关网络，实现射频链路与移相器及天线阵列的动态连接，并建立所提架构的系统模型，包括数字预编码与模拟预编码过程，同时考虑数字模拟转换器的量化误差与移相器分辨率等硬件限制。为最大化能源效率，推导了包含频谱效率和系统功耗的能源效率模型，提出基于块坐标下降的混合预编码算法，迭代优化数字预编码、模拟预编码矩阵及数模转换器分辨率。基于NYUSIM毫米波信道仿真平台的仿真结果表明，所提混合波束赋形架构与预编码算法在完整与部分信道状态信息下的能源效率均优于现有的代表性架构及预编码算法，同时频谱效率相较于全连接架构的损失低于20%。

关键词：毫米波混合波束赋形低功耗块坐标下降交替最小化

人工智能与政治安全形态演变:一项系统研究的尝试

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国际安全研究 2025年第1期43卷 54-72,156,157页

作者：封帅薛世锟上海国际问题研究院网络空间国际治理研究中心上海国际问题研究院上海200233

在人工智能时代,政治安全的内涵正在被不断深化和持续拓展,各国面临的政治安全风险也愈发复杂。根据系统科学理论,政治安全可以构建为一种政治安全系统,包含正反要素、四大结构面与动态稳定的功能。人工智能在经历从游离到输入的时序过... 详细信息

在人工智能时代,政治安全的内涵正在被不断深化和持续拓展,各国面临的政治安全风险也愈发复杂。根据系统科学理论,政治安全可以构建为一种政治安全系统,包含正反要素、四大结构面与动态稳定的功能。人工智能在经历从游离到输入的时序过程后,作为一种新的要素与政治安全系统发生互动。人工智能与政治安全的互动遵循“技术—应用—风险—系统”的逻辑过程,并实现对系统内其他要素的影响。这种影响全面且深刻,使得人工智能开始大面积嵌入政治安全系统,重构了政治安全结构。政治安全正在面临人工智能所带来的更复杂的风险形态,包括权力安全、制度安全与价值安全在内的政治安全内部生态都将发生深刻变化,推动整个政治安全形态经历深刻的变革。

关键词：人工智能政治安全国家安全系统科学

激光诱导荧光技术与地下水重金属原位检测应用进展

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岩矿测试 2025年第1期44卷 19-34页

作者：毛康薛家奇陈卓张华中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵州贵阳550081

对地下水重金属污染进行现场检测,是快速识别重金属种类和评价污染程度的重要手段。激光诱导荧光技术(LIF)利用特定荧光探针,在目标重金属存在下,通过激光诱导荧光探针产生/猝灭荧光,从而完成对重金属的识别和检测,具有快速甄别地下水... 详细信息

对地下水重金属污染进行现场检测,是快速识别重金属种类和评价污染程度的重要手段。激光诱导荧光技术(LIF)利用特定荧光探针,在目标重金属存在下,通过激光诱导荧光探针产生/猝灭荧光,从而完成对重金属的识别和检测,具有快速甄别地下水重金属污染特性和无损获取其价态的优势。本文在简述LIF检测重金属原理和LIF原位检测地下水重金属装备基础上,重点从荧光探针合成及其在重金属传感检测方法的构建上总结了基于不同荧光探针的LIF现场检测重金属的研究进展。目前可用于重金属检测的荧光探针包括以小分子探针、有机大分子和聚集诱导发光为主的有机荧光探针和以金纳米簇、量子点和金属有机框架材料为代表的纳米荧光探针。这些探针的合成及其对应的传感检测方法的构建表明LIF技术在地下水重金属检测中具有巨大优势。而针对地下水重金属检测的LIF设备研发方面的成果虽不如荧光传感检测方法丰富,但已研制出部分重金属的传感器和检测装备,表现出良好的应用前景。未来研究将会聚焦在地下水重金属主控因子识别和抗干扰技术研发、荧光探针合成与LIF检测方法构建、重金属传感部件和检测装备集成研制,以及检测技术标准化,为后续场地地下水典型重金属LIF检测技术的研究提供参考。

关键词：地下水重金属激光诱导荧光荧光探针现场检测

磁刺激下Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒影响骨髓间充质干细胞的成骨分化

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中国组织工程研究 2025年第23期29卷 4841-4850页

作者：陈品叡薛轶元裴锡波四川大学华西口腔医院口腔医学+前沿医学创新中心四川省成都市610041 四川大学华西口腔医院华西院区修复科四川省成都市610041 四川大学华西口腔医院锦江门诊修复科四川省成都市610041

背景:骨髓间充质干细胞在组织工程和骨再生中具有重要作用,然而如何促进骨髓间充质干细胞的成骨分化仍然是一个挑战。目的:探讨磁刺激下Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:采用水热法合成沸石咪唑酯骨架... 详细信息

背景:骨髓间充质干细胞在组织工程和骨再生中具有重要作用,然而如何促进骨髓间充质干细胞的成骨分化仍然是一个挑战。目的:探讨磁刺激下Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:采用水热法合成沸石咪唑酯骨架(ZIF-8),采用一锅法合成具有磁性的Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒(材料制备中分别加入2.5,5,10,20μg的Fe_(3)O_(4)),通过扫描电镜、X射线光电子能谱、X射线衍射、振动样品磁强计检测等对Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒进行表征,筛选出合适的材料进行后续实验。提取4周龄SD大鼠骨髓间充质干细胞,分别与不同质量浓度(25,50,75,100,125μg/mL)的Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒溶液共培养,CCK-8法检测细胞增殖,筛选出最佳的材料溶液质量浓度;筛选出材料溶液质量浓度后,施加磁刺激(磁场强度分别为0,50,100,150 MT),CCK-8法检测细胞增殖,筛选出最佳的磁场强度与Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒,用于骨髓间充质干细胞诱导分化实验。将SD大鼠骨髓间充质干细胞分别与ZIF-8、Fe_(3)O_(4)@ZIF-8、Fe_(3)O_(4)@ZIF-8(磁场干预)纳米颗粒溶液共培养,以单独培养的细胞为空白对照,成脂诱导后进行油红O染色,成骨诱导后进行碱性磷酸酶、茜素红染色与Runx2蛋白质量浓度检测。结果与结论:(1)扫描电镜下可见Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒呈现十二面体结构,随着材料中Fe_(3)O_(4)含量的增加,纳米颗粒的粒径增大,选择粒径约250 nm(该粒径下的纳米颗粒功能性及生物安全性较稳定)的Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒(材料制备中分别加入5,10μg的Fe_(3)O_(4))进行后续实验。(2)CCK-8检测结果显示,在100MT磁场作用下,50μg/mL的Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒(材料制备中加入10μg的Fe_(3)O_(4))能够显著促进骨髓间充质干细胞的增殖,选择该条件下的纳米颗粒进行骨髓间充质干细胞成骨诱导分化实验。(3)成骨诱导后,Fe_(3)O_(4)@ZIF-8(磁场干预)组骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶活性、细胞外基质矿化程度与Runx2蛋白质量浓度均高于其他3组(P<0.05);成脂诱导后,Fe_(3)O_(4)@ZIF-8(磁场干预)组骨髓间充质干细胞的脂滴形成少于其他3组(P<0.05)。(4)结果表明,在特定的磁场条件下Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒可以促进骨髓间充质干细胞的成骨分化。

关键词： Fe_(3)O_(4)@ZIF-8 磁性纳米颗粒磁刺激骨髓间充质干细胞成骨分化

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新型混编支架的制备与径向支撑力学行为

中国组织工程研究 2025年第16期29卷 3440-3448页

作者：薛广明木合塔尔·克力木李洪新疆大学机械工程学院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市830047

背景:编织支架因良好的柔顺性被广泛应用于狭窄动脉的治疗,但在提供足够的径向支撑性能方面存在明显局限。目的:针对单一材料制成的编织支架存在径向支撑力不足的问题,采用不同力学参数的生物可降解材料混合编织支架,探究影响混编支架... 详细信息

背景:编织支架因良好的柔顺性被广泛应用于狭窄动脉的治疗,但在提供足够的径向支撑性能方面存在明显局限。目的:针对单一材料制成的编织支架存在径向支撑力不足的问题,采用不同力学参数的生物可降解材料混合编织支架,探究影响混编支架径向力学性能的影响因素。方法:在镁合金支架中引入铁合金纱线,采用有限元分析法对不同编织参数的混编支架进行参数化分析,通过与0.18 mm直径镁合金纱线制备的普通支架进行对比,评估其径向支撑力、径向回弹率和扩张不均匀性。结果与结论:①当铁合金纱线直径为0.18 mm和0.14 mm时,随着铁合金纱线数量的增多,混编支架的径向支撑力增加;此时,尽管直径0.14 mm铁合金纱线提供的径向支撑力小于同数量的0.18 mm铁合金纱线,但增加细铁合金纱线的数量可以达到与较粗铁合金纱线混编支架相媲美的径向支撑力。当铁合金纱丝直径为0.10 mm时,随着铁合金纱线数量的增加,混编支架的径向支撑力降低。②增大编织角度,混编支架的径向支撑力降低,但其径向回弹率和狗骨率得到了改善。通过降低编织角可以改善小直径铁合金纱线造成的支架径向支撑力不足。③结果显示,在镁合金支架中引入铁合金纱线,可以实现在不增加纱线直径的情况下精确地调整支架的径向力学性能,这不仅克服了单一材料支架的局限性,也为多材料支架的设计提供了新思路。

关键词：编织支架生物可降解材料镁合金铁合金支架结构径向支撑性能狗骨率有限元分析

胶州湾基底新元古代变花岗岩的发现与地质意义

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海洋地质与第四纪地质 2025年第6期44卷 163-174页

作者：董杰朱晓青窦衍光宋维宇薛碧颖邹亮自然资源部滨海城市地下空间地质安全重点实验室青岛 266101 青岛地质工程勘察院青岛 266101 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛 266237

胶州湾为青岛市的半封闭海湾，对湾内基底岩石属性等的基础地质认识是青岛城市重大工程建设与未来城市规划的重要依据。本文借助锆石U-Pb测年的方法，在胶州湾区钻孔岩芯中首次发现新元古代变花岗岩质基底，其形成时代为约772 Ma，与区... 详细信息

胶州湾为青岛市的半封闭海湾，对湾内基底岩石属性等的基础地质认识是青岛城市重大工程建设与未来城市规划的重要依据。本文借助锆石U-Pb测年的方法，在胶州湾区钻孔岩芯中首次发现新元古代变花岗岩质基底，其形成时代为约772 Ma，与区域上苏鲁造山带内广泛分布的新元古代花岗岩同期。钻孔内新元古代变花岗岩下部为早白垩世花岗岩侵入，花岗岩时代为约120 Ma，与毗邻的崂山花岗岩等岩体时代一致。钻孔岩芯中早白垩世花岗岩锆石与新元古代变花岗岩锆石的微量元素分布特征相似，但其含量值范围更窄。胶州湾区早白垩世花岗岩岩浆可能源自新元古代花岗质岩石的重熔。借助锆石Ti温度计计算获得胶州湾内新元古代变花岗岩与早白垩世花岗岩岩浆结晶温度均超过750 ℃，表明锆石结晶的岩浆源区呈水不饱和状态，暗示两期岩浆活动的动力学机制可能均与洋壳俯冲对应的“大地幔楔”模式无关。

关键词：新元古代变花岗岩早白垩世花岗岩基底岩系胶州湾

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功率循环下GaN器件栅极可靠性研究

现代电子技术 2025年第2期 41-45页

作者：郭世龙薛炳君严焱津汪文涛三峡大学电气与新能源学院

氮化镓（GaN）功率器件长期在高功率密度工况下运行，其栅极可靠性一直是关注的重点，栅极的退化会造成器件误导通以及导通损耗增加等问题。为此，设计一个直流功率循环装置，通过功率循环的方式加速器件老化。同时为了评估栅极可靠性... 详细信息

氮化镓（GaN）功率器件长期在高功率密度工况下运行，其栅极可靠性一直是关注的重点，栅极的退化会造成器件误导通以及导通损耗增加等问题。为此，设计一个直流功率循环装置，通过功率循环的方式加速器件老化。同时为了评估栅极可靠性，采用与栅极紧密相关的阈值电压(VTH)以及栅极电容(CGS)作为特征参量，设计VTH与CGS监测电路。通过实验研究了器件栅极的温度特性、恢复特性以及在100 000次功率循环后的退化情况。结果表明，随着温度的增加，VTH正向漂移，漂移量超过10%,CGS则与温度解耦保持不变。器件在功率循环后VTH存在恢复现象，前10 min恢复超过70%，在3 h后保持稳定，CGS不存在恢复特性。所选两款GaN在100 000次功率循环后特征参量发生不同程度的变化，表明器件栅极在功率循环后发生了一定程度的退化。因此，有必要在设计器件及应用时考虑温度及热应力冲击所造成的栅极性能退化，优化设计工艺以提高GaN器件的可靠性。

关键词： GaN器件栅极可靠性功率循环阈值电压栅极电容加速老化

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新型防火墙技术在计算机网络安全中的应用

网络安全技术与应用 2025年第1期 5-6页

作者：薛世威白银有色集团股份有限公司

本文探讨了新型防火墙技术在计算机网络安全中的应用，重点关注了应用层防火墙、状态检测防火墙、统一威胁管理防火墙和下一代防火墙。实验结果表明，Fortinet FortiGate在应用层攻击检测和未知威胁防范方面表现最佳，而Hillstone E-600... 详细信息

本文探讨了新型防火墙技术在计算机网络安全中的应用，重点关注了应用层防火墙、状态检测防火墙、统一威胁管理防火墙和下一代防火墙。实验结果表明，Fortinet FortiGate在应用层攻击检测和未知威胁防范方面表现最佳，而Hillstone E-6000UTM在高性能和效率上具有优势。建议用户根据业务需求选择合适的产品类型，如核心区域推荐使用NGFW或高性能UTM，非核心区域可采用传统防火墙。研究证实，新型防火墙技术能有效提升网络安全防护能力，为网络安全防线提供了重要保障。

关键词：新型防火墙网络安全应用层防火墙状态检测防火墙