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激光热成像无损检测研究进展(特邀)

红外与激光工程 2024年第7期53卷 41-56页

作者：何赟泽陈琦王洪金邓堡元杨瑞珍王耀南湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

红外热成像是无损检测技术的典型代表。按有无外部激励源,红外热成像可大致分为被动式热成像与主动式热成像两类。其中,以激光作为激励源的主动式热成像,因其输出功率稳定、能量分布均匀、可控性强等诸多优势于近些年得到了广泛的应用... 详细信息

红外热成像是无损检测技术的典型代表。按有无外部激励源,红外热成像可大致分为被动式热成像与主动式热成像两类。其中,以激光作为激励源的主动式热成像,因其输出功率稳定、能量分布均匀、可控性强等诸多优势于近些年得到了广泛的应用。文中首先介绍了激光热成像无损检测系统的构成与激光热成像的分类,并进一步探讨了激光热成像无损检测系统的优化与相关图像处理方法,并从应用角度对现有主要研究工作进行了综述、分析、总结与对比。目前,基于激光热成像的无损检测方法在实际应用过程中存在精度不够,效率偏低,检测对象受限等问题。为提升检测效果,研究人员从激励方式、检测条件、图像处理等方面出发提出了多类优化策略。随着新一代信息技术的发展与检测技术精度要求的提高,激光热成像无损检测从裂纹等表面缺陷的检测,拓展至包括分层、脱粘等内部缺陷检测,从缺陷定性分析拓展至缺陷定量计算,从二维缺陷识别拓展至三维缺陷重构。通过详细分析现有研究,认为提升激光源性能、开发小型便携式激光器、结合智能算法的三维缺陷定量检测等是激光热成像无损检测未来的发展方向。

关键词：无损检测激光热成像缺陷检测红外图像处理

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热化学反应工程科学与技术发展与展望

化工进展 2024年第7期43卷 3513-3533页

作者：宋兴飞贾鑫安萍韩振南许光文沈阳化工大学特色资源化工与材料教育部重点实验室辽宁沈阳110142

“热”诱发、“热”驱动的热化学反应是人类最早认识的化学反应,占据工业化学反应的绝大部分,是能源转化、资源加工、循环经济等的重要反应,涉及发电、供热、冶金、建材、废物消纳等重大工业行业,这些行业是与人类活动相关的CO_(2)排放... 详细信息

“热”诱发、“热”驱动的热化学反应是人类最早认识的化学反应,占据工业化学反应的绝大部分,是能源转化、资源加工、循环经济等的重要反应,涉及发电、供热、冶金、建材、废物消纳等重大工业行业,这些行业是与人类活动相关的CO_(2)排放源的主体,在总碳排放中占比90%以上。在“双碳”目标下,热化学反应科学和技术的创新发展凸显更加特殊和重要的作用,其重要内容之一就是“支撑热化学反应工程化”的科学与技术,即“热化学反应工程”。针对“热”诱导、“热”驱动的化学反应,本文深入归纳和分析其相关科学和技术从古至今的发展特点,凝练形成了五个具有不同科学与技术特点的典型发展时期。总结典型热化学反应相关行业的重要科学与技术的发展及其对社会进步的贡献和影响,阐明“双碳”战略背景下“热化学反应工程”的科技创新机遇和贡献“碳中和”的潜力,揭示了通过碳减排、碳替代和碳循环的技术创新和应用推广,可有效推动我国各种“超级碳排放源”的碳排放强度和碳排放量的大幅降低,实现年60亿吨级二氧化碳的消减。

关键词：热诱发热驱动热化学反应工程碳中和工程热化学

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燃煤电厂废VO-WO/TiO催化剂失活及再生研究进展

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现代化工 2024年

作者：尤兴萌殷进李伟张奎邓奥文扬州大学环境科学与工程学院

综述了废V2O5-WO3/TiO2（VWTi）催化剂处置现状、失活原因及再生方法和机理。通过对VWTi催化剂失活原因的讨论，分析并总结了废VWTi催化剂再生技术的研究进展，以期为高效环保处理处置废VWTi催化剂提供思路和方法。

关键词： VWTi催化剂失活再生

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金属矿山井巷建设工程碳排放智能测算方法

工程科学学报 2024年第6期46卷 1024-1040页

作者：乔兰邓乃夫马世纪李庆文宋林波张庆龙北京科技大学城市地下空间工程北京市重点实验室北京100083 绿色低碳冶炼与资源综合利用联合实验室北京100083

深入研究金属矿山井巷建设工程的预算定额编制特点,提出基于矿山建设直接系统和辅助系统的双路径碳排放测算架构和计量模型,以实现井巷工程建设期全流程智能碳排测算统计、碳排路径分析及碳排放大户筛分等功能.结合现场工段施工台班表,... 详细信息

深入研究金属矿山井巷建设工程的预算定额编制特点,提出基于矿山建设直接系统和辅助系统的双路径碳排放测算架构和计量模型,以实现井巷工程建设期全流程智能碳排测算统计、碳排路径分析及碳排放大户筛分等功能.结合现场工段施工台班表,深度分析多级剖分下各层级最小单元过程的物质名录清单,总结归纳金属矿山井巷建设工程特有的碳排放因子数据库.利用MySQL关系型数据库形式搭建金属矿山井巷工程十大碳排放基础数据表,同时各数据库由唯一标识码进行标记.最后,利用MATLAB app designer为十大基础数据表建立高效的索引调度机制,并利用整合的双路径碳排放计量模型对金属矿山井巷建设工程开展精细化碳排放测算分析.案例结果显示,本方法能够为金属矿山井巷建设工程在施工前期提供细粒度碳测算分析数据,为后续施工组织设计、低碳技术部署提供具体的数据依托.

关键词：矿山井巷工程金属矿山碳排放测算碳排放因子碳排放数据库

高速交通优势度演变及其差异化人口、经济响应——以山东省为例

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地理与地理信息科学 2024年

作者：杜伊冉于春萍王紫嫣胡瑞邓稀文苗毅山东师范大学地理与环境学院

运用改进的高速交通优势度、变异系数、相关性分析、地理探测器方法分析2010年、2015年和2020年山东省县域高速交通发展水平，并探讨高速交通优势度演变及其差异化人口、经济响应与影响因素。结果表明：(1)研究期内山东省县域高速交通... 详细信息

运用改进的高速交通优势度、变异系数、相关性分析、地理探测器方法分析2010年、2015年和2020年山东省县域高速交通发展水平，并探讨高速交通优势度演变及其差异化人口、经济响应与影响因素。结果表明：(1)研究期内山东省县域高速交通网络密度形成圈层过渡并不明显的多层级“中心—外围”分布，高速交通干线影响度呈现“强点叠加”的点轴分布格局，并伴有从“双核心—单轴线”到“T形双轴线”再到“网络化点轴体系”的演变特点，偏远地区的高速交通可达性改善最显著，但区位影响下的空间分异性仍较明显；(2)高速交通优势区多为各地市市辖区，促成山东省环状优势区分布，各地高速交通优势度均有明显增长且县际差异趋于缩小；(3)人口、经济体量大的区县通常更具有高速交通优势，但高速交通优势度的提高未必带来人口、经济的同向增长，各区县呈现出差异化的人口、经济变动；(4)高速交通干线的邻近性和航空运输的可达性显著影响人口、经济变化，不同高速交通方式之间及与社会经济特征的交互探测结果解释力呈现非线性增强，尽管高速公路密度、机场影响度、高速铁路可达性等单因子的解释效果不显著，但与区位及社会经济特征叠加后，对人口、GDP变化的解释力大幅提升。

关键词：高速交通优势度时空演变相关性差异化响应地理探测器山东省

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软包锂离子电池用铝塑膜成形性能研究

汽车工程 2024年第7期46卷 1157-1166,1238页

作者：邓道林宁德新能源科技有限公司研究院宁德352000

为保证软包锂离子电池用铝塑膜封装的可靠性,须严格控制成形后的铝层厚度,而其获得依赖大量的实物试验,导致前期设计优化和后期生产过程质量监控均须耗费高额成本。本文采用实物试验和仿真模拟相结合的方法,构建能精准表征铝塑膜力学性... 详细信息

为保证软包锂离子电池用铝塑膜封装的可靠性,须严格控制成形后的铝层厚度,而其获得依赖大量的实物试验,导致前期设计优化和后期生产过程质量监控均须耗费高额成本。本文采用实物试验和仿真模拟相结合的方法,构建能精准表征铝塑膜力学性能的本构方程,并提出基于整体铝塑膜厚度对铝层厚度的预测方法,实现成形后铝塑膜和铝层厚度的精准预测。同时,基于仿真DOE,筛选关键影响因子,构建响应曲面模型,实现不同产品的快速预测及最佳参数匹配设计,也为生产实时质量监控提供解决方案。研究结果表明,多层复合铝塑膜在塑性阶段表现出了明显的各向异性,3参数Barlat-Lian本构模型,可较好表征铝塑膜的各向异性性能,明显优于单一方向弹塑性模型,可实现铝塑膜成形性能的精准预测。所构建的响应曲面模型可替代精细化有限元模型,实现对铝塑膜和铝层厚度精准预测和参数优化,误差小于5%,工艺参数优化后冲压成形铝层厚度可提升10%~20%。集成开发的应用APP可满足冲压工艺参数的快速设计评估、优化及成形质量实时监控等应用需求。

关键词：锂电池铝塑膜冲压成形各向异性响应曲面预测及优化

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辛夷散联合氦氖激光对鼻-鼻窦炎的治疗疗效

辽宁中医杂志 2024年

作者：钱志君蔡燕文邓佩仪李彩云广州中医药大学东莞医院耳鼻咽喉科

目的：探究辛夷散联合氦氖激光治疗对慢性鼻-鼻窦炎（CRS）患者的治疗疗效。方法：2020年5月-2022年5月期间，在广州中医药大学东莞医院耳鼻咽喉科随机选取CRS患者114例，随机分为观察组（59例）和对照组（55例）。观察组接受辛夷散联... 详细信息

目的：探究辛夷散联合氦氖激光治疗对慢性鼻-鼻窦炎（CRS）患者的治疗疗效。方法：2020年5月-2022年5月期间，在广州中医药大学东莞医院耳鼻咽喉科随机选取CRS患者114例，随机分为观察组（59例）和对照组（55例）。观察组接受辛夷散联合氦氖激光治疗，对照组接受氦氖激光治疗。通过比较两组患者的疗效、中医证候积分、鼻黏膜纤毛传输功能指标[鼻黏膜纤毛清除率（MCC）和鼻黏膜纤毛输送率（MTR）]以及机体免疫功能指标[Toll样受体9（TLR-9）]的变化。同时此用Lun-Kennedy、Lund-Mackay量表评估两组患者客观症状变化，并分析治疗效果和影响机制。结果：治疗结束后，观察组、对照组的治疗总有效率分别为94.92%、81.82%，观察组较高（P＜0.05）。治疗后，观察组Lun-Kennedy、Lund-Mackay评分以及各项中医证候积分均低于对照组，观察组MTR、MCC高于对照组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。血清指标对比，观察组TLR-9高于对照组，差异具有统计学意义（P＜0.05）。观察组不良反应总发生率为8.47%，与对照组（3.64%）无差异（P＞0.05）。结论：辛夷散联合氦氖激光治疗对CRS具有显著的治疗疗效，可以有效改善患者的症状。该治疗对患者的鼻黏膜纤毛传输功能和机体免疫功能有积极影响，通过调节TLR-9的水平，可能改善CRS预后。

关键词：辛夷散氦氖激光鼻-鼻窦炎鼻黏膜纤毛传输功能机体免疫功能

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OOK与BPSK兼容激光通信性能分析

激光与光电子学进展 2024年第7期61卷 191-201页

作者：朱福南李佳蔚鲁绍文陈卫标中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 中国科学院上海光学精密机械研究所航天工程部上海201800

为适应空间激光通信组网技术,多体制复用的通信方式应运而生。发送端采用强度调制器兼容实现了开/关键控(OOK)和二进制相移键控(BPSK)调制,接收端通过内差探测方式兼容实现了这两种调制信号的解调。在实际工程应用中,激光通信系统中散... 详细信息

为适应空间激光通信组网技术,多体制复用的通信方式应运而生。发送端采用强度调制器兼容实现了开/关键控(OOK)和二进制相移键控(BPSK)调制,接收端通过内差探测方式兼容实现了这两种调制信号的解调。在实际工程应用中,激光通信系统中散粒噪声、电子器件热噪声不可避免地会影响通信性能,在此基础上,进一步分析了强度调制器偏压点误差量与光学滤波器带宽大小对于非相干OOK和相干BPSK通信信噪比的影响。仿真结果表明:光学滤波器带宽对非相干OOK通信性能影响较大,接收光功率−46 dBm时,1 nm滤波带宽的非相干OOK信噪比开销约1.26;接收光功率−50 dBm以下时,20 nm滤波带宽的相干BPSK信噪比开销小于0.02。非相干OOK无编码通信灵敏度在1.25 Gbit/s速率时需满足−46 dBm@10^(−6),光滤波带宽应不大于0.8 nm,强度调制器偏压误差应控制在半波电压的1%以内。在消共模噪声和优化光滤波带宽条件下,1.25 Gbit/s速率的BPSK无编码通信灵敏度满足−55 dBm@10−6。

关键词：激光通信多体制复用强度调制器内差解调光滤波带宽

微反应技术在含能材料连续安全合成中的应用与发展

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含能材料 2024年第3期32卷 312-324页

作者：尧超群刘璇张德旺赵帅南郭笑妮陈光文中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049 中国石油大学(华东) 化学化工学院山东青岛266555

含能材料广泛应用于兵器工业、航空航天及民用建设等领域。其合成过程复杂、危险性高,传统釜式反应工艺难以满足产品质量和过程安全控制的要求。微反应技术具有热质传递速率高和安全性好等优点,在含能材料领域具有广阔的发展前景。为此... 详细信息

含能材料广泛应用于兵器工业、航空航天及民用建设等领域。其合成过程复杂、危险性高,传统釜式反应工艺难以满足产品质量和过程安全控制的要求。微反应技术具有热质传递速率高和安全性好等优点,在含能材料领域具有广阔的发展前景。为此,本文从微反应技术基本原理、含能化合物合成、含能颗粒材料制备和超声微反应器四方面展开综述,基于化学工程视角,阐释微化工技术在含能材料领域的应用特点。同时,总结并展望了技术领域的研究难点与未来发展方向,包括反应动力学/热力学、高黏/含固流体混合强化、反应放大与智能系统、三废处理及如何与人工智能等新兴学科结合等问题。

关键词：微反应器连续合成超声微反应器强放热含能材料