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一种用于水相介质中Pd^(2+)检测的新型荧光传感器

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化工进展 2024年第10期43卷 5679-5685页

作者：江晟杰漳州职业技术学院漳州市食品产业技术研究院福建漳州363000

设计并合成了一种新型四苯乙烯衍生物(TPE-H),该衍生物在THF/H_(2)O(0.5/9.5,体积比)溶液介质中显示出明亮的红色聚集诱导发射(AIE)特性。TPE-H通过荧光“开-关”策略选择性地鉴别Pd^(2+)。该传感器具有出色的选择性和灵敏度,并在很宽... 详细信息

设计并合成了一种新型四苯乙烯衍生物(TPE-H),该衍生物在THF/H_(2)O(0.5/9.5,体积比)溶液介质中显示出明亮的红色聚集诱导发射(AIE)特性。TPE-H通过荧光“开-关”策略选择性地鉴别Pd^(2+)。该传感器具有出色的选择性和灵敏度,并在很宽的pH范围(4~10)内显示出出色的稳定性。对Pd^(2+)检测的详细研究表明,Pd^(2+)的检出限为9.81×10^(-8)mol/L。通过核磁共振氢谱、傅里叶红外光谱和质谱等测试确认了传感机理。在传感试纸和真实水样测试中,TPE-H对Pd^(2+)具有良好的传感效果,误差较小。该研究不仅报道了一种有效的Pd^(2+)荧光传感器,而且为在复杂环境中原位和实时传感Pd^(2+)提出良好的应用前景。

关键词：四苯乙烯聚集诱导发光离子检测钯离子荧光传感器

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各向异性界面动力学对深胞晶生长形态稳定性的影响

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物理学报 2024年第11期73卷 325-335页

作者：孙思杰蒋晗桂林电子科技大学数学与计算科学学院桂林541004

本文采用匹配渐近法和多重变量法,基于深胞晶生长的定常解,在考虑了各向异性界面动力学后,导出胞晶界面扰动振幅变化率满足的色散关系式及界面形态满足的量子化条件,研究在各向异性界面动力学的影响下定向凝固过程中深胞晶生长界面形态... 详细信息

本文采用匹配渐近法和多重变量法,基于深胞晶生长的定常解,在考虑了各向异性界面动力学后,导出胞晶界面扰动振幅变化率满足的色散关系式及界面形态满足的量子化条件,研究在各向异性界面动力学的影响下定向凝固过程中深胞晶生长界面形态的稳定性.结果表明,考虑了各向异性界面动力学的深胞晶体生长的定向凝固系统包含两种整体不稳定机制:整体振荡不稳定机制和低频不稳定机制.通过稳定性分析发现,低阶近似下各向异性界面动力学对整体振荡不稳定机制有着显著影响,随着各向异性界面动力学参数的增大,中性模式产生强振荡的枝晶结构的整体振荡不稳定区域减小.同时,界面动力学各向异性参数对系统整体波动不稳定性的影响随着界面动力学参数的增大而增大.

关键词：深胞晶生长界面动力学稳定性

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基于地震频相融合的智能化高分辨率反演

石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 548-557页

作者：杨培杰中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257015

目前的地震反演主要以模型驱动为主,对噪声较敏感,反演结果的分辨率往往较低,通常只使用地震数据的振幅信息,没有充分利用相位信息。研究表明,波阻抗和地震振幅、相位的相关性较强,因此联合应用振幅谱和相位谱可以有效减小反演结果的多... 详细信息

目前的地震反演主要以模型驱动为主,对噪声较敏感,反演结果的分辨率往往较低,通常只使用地震数据的振幅信息,没有充分利用相位信息。研究表明,波阻抗和地震振幅、相位的相关性较强,因此联合应用振幅谱和相位谱可以有效减小反演结果的多解性。为此,结合深度学习与地震数据的频(振幅谱)、相(相位谱)信息,提出基于数据驱动的频相智能波阻抗反演,有效提高了反演结果的分辨率和精度。具体步骤为:(1)基于高分辨率时频分析提取地震道的频相信息;(2)应用图像处理技术融合频相信息;(3)结合频相信息和地层波阻抗制作数据标签对,用数据标签对训练优选的深度网络;(4)提取待反演三维地震数据的频相信息并输入训练好的深度网络,即可得到高分辨率波阻抗反演结果。与现有的深度学习地震反演方法相比,所提方法主要创新点在于首次在地震反演中同时应用了地震数据的频相信息。模型测试结果表明,频相信息的联合应用有效地减小了反演结果的多解性,提高了反演精度。实际应用结果表明,与传统的稀疏脉冲反演相比,所提方法提高了反演结果的纵向分辨率,益于进一步推广、应用。

关键词：频相信息数据驱动深度学习高分辨率反演

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基于长脉冲热激励的红外序列图像处理方法

光学学报 2024年第8期44卷 63-73页

作者：魏延杰肖瑶石家庄铁道大学工程力学系河北石家庄050043 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043

针对长脉冲热波激励后采集到的红外原始热图中缺陷对比度低、缺陷边缘模糊等问题,本文提出了一种基于傅里叶变换、频域相位积分和保边滤波的红外序列图像处理方法,该算法首先对冷却时间段内采集到的红外原始热图进行消背景处理,再利用... 详细信息

针对长脉冲热波激励后采集到的红外原始热图中缺陷对比度低、缺陷边缘模糊等问题,本文提出了一种基于傅里叶变换、频域相位积分和保边滤波的红外序列图像处理方法,该算法首先对冷却时间段内采集到的红外原始热图进行消背景处理,再利用傅里叶变换将试样表面的红外辐射信息转化为相位信息,频域相位积分处理可以将不同频率下缺陷的相位信息整合至一幅相位积分图中,最后通过保边滤波器及自适应伽马变换对积分图像进行增强和量化。该算法克服了传统方法需要人工从多张频率或成分图中甄别出最优检测结果的缺点,并且可以消除加热不均匀的影响,改善缺陷的可视化。试验结果从定性和定量两个角度验证评估了该算法的有效性,并讨论了采集参数的影响。

关键词：长脉冲热像法傅里叶变换相位增强复合材料

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多频锁相融合的复合材料无损检测方法

光学学报 2024年第11期44卷 74-84页

作者：魏延杰肖瑶石家庄铁道大学工程力学系河北石家庄050043 石家庄铁道大学河北省工程力学基础学科研究中心河北石家庄050043 石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043

红外锁相热波检测技术在单一的热波激励频率下仅能够检测到一定深度范围内的缺陷,当试样内部缺陷深度的跨度范围过大时,检测人员使用该技术易出现缺陷的漏检和误检。为了克服传统锁相热波检测技术中缺陷检测深度范围受限的缺点,提出了... 详细信息

红外锁相热波检测技术在单一的热波激励频率下仅能够检测到一定深度范围内的缺陷,当试样内部缺陷深度的跨度范围过大时,检测人员使用该技术易出现缺陷的漏检和误检。为了克服传统锁相热波检测技术中缺陷检测深度范围受限的缺点,提出了一种多频锁相融合方法。该方法首先根据锁相激励的理论解公式确定最优的热波激励频率和检测次数,再利用双路锁相相关及相位增强技术提取出不同频率下的相位图像,最后使用基于主成分分析的图像融合方法将所有相位图像重构为一幅融合图像。实验对含有不同深度和尺寸缺陷的玻璃纤维复合材料层压板进行检测,检测结果表明基于锁相热激励的多频融合方法相对于在单一热波激励频率下的检测能够扩大缺陷深度的可检测范围,检测图像的质量与其他传统的序列图像处理方法相比有较大的提升。

关键词：无损检测锁相热像法复合材料相位图像多频融合

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基于边缘引导的纺织品纹样数字化修复方法

纺织学报 2024年第2期45卷 101-111页

作者：张婧辛斌杰袁智杰许颖琦上海工程技术大学纺织服装学院上海201620

针对破损纺织品文物人工修复周期长、易造成二次破坏等问题,提出一种用改进的Criminisi算法修复破损传统纺织品纹样的数字化方法。该算法通过对缺失边缘进行重构还原纺织品纹样的结构,用于引导进一步的纹理修复。首先使用线性或二阶贝... 详细信息

针对破损纺织品文物人工修复周期长、易造成二次破坏等问题,提出一种用改进的Criminisi算法修复破损传统纺织品纹样的数字化方法。该算法通过对缺失边缘进行重构还原纺织品纹样的结构,用于引导进一步的纹理修复。首先使用线性或二阶贝塞尔曲线拟合缺失边缘,以恢复结构;然后利用多分辨率图像中的结构信息计算更有效的优先权,确定当前待修复块;再在多分辨率图像中根据颜色、梯度和边界特征计算多个候选匹配块,从中选择最佳匹配块以减少选择过程中的随机性;最后通过分割复制的最佳匹配块进行填补,以减少对已知信息区域的覆盖,迭代完成全部破损区域的修复。实验结果表明,本文算法对存在较多结构破坏的真实纺织品彩色图像可快速实现较为自然的修复效果。

关键词：纺织品文物修复图像修复多分辨率图像结构信息

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紫外光活化亚硫酸盐降解水中卡马西平

环境科学 2024年第3期45卷 1553-1560页

作者：林涛苑宇杰河海大学环境学院南京210098

研究了紫外光活化亚硫酸盐高级氧化工艺降解水中典型新污染物——卡马西平(CBZ)的效能和降解机制.探究了不同溶解氧浓度[ρ(DO)]对紫外光活化亚硫酸盐降解CBZ的影响,并在模拟自然水体环境控制初始ρ(DO)为(8.0±0.2) mg·L^(-1)条件下,... 详细信息

研究了紫外光活化亚硫酸盐高级氧化工艺降解水中典型新污染物——卡马西平(CBZ)的效能和降解机制.探究了不同溶解氧浓度[ρ(DO)]对紫外光活化亚硫酸盐降解CBZ的影响,并在模拟自然水体环境控制初始ρ(DO)为(8.0±0.2) mg·L^(-1)条件下,考察了不同工艺参数(亚硫酸盐投加量、反应pH)与水环境要素(碳酸氢根离子、氯离子、腐殖酸)对CBZ降解效能的影响.结果表明,紫外光活化亚硫酸盐工艺可在30 min内降解85.3%的CBZ,降解过程遵循拟一级动力学,动力学常数为0.055 7 min^(-1).并采用电子顺磁共振波谱技术、活性物质淬灭实验和竞争反应动力学实验发现,CBZ的降解主要来自紫外光活化亚硫酸盐工艺中硫酸根自由基(SO_(4)^(-)·)与羟基自由基(·OH)等活性物质,且降解贡献率分别为43.9%和56.1%.而且CBZ降解率随HCO_(3)^(-)浓度升高而降低,但Cl-浓度变化对CBZ降解率影响不大,水中存在的腐殖酸可显著抑制CBZ的降解.反应过程中硫酸盐的积累量显著低于《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)限值,且亚硫酸盐消耗速率(0.004 4 min^(-1))显著低于CBZ的降解速率,说明亚硫酸盐可被紫外光高效活化用于降解水中存在的CBZ.

关键词：紫外光亚硫酸盐卡马西平活性物质降解

基于小震经验格林函数研究中等地震破裂方向性:以2008年攀枝花M_(S)6.1地震为例

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地球物理学报 2024年第1期67卷 144-155页

作者：罗艳赵里朱音杰中国地震局地震预测研究所地震预测重点实验室北京100036 北京大学地球与空间科学学院北京100871 河北省地震局石家庄050021

中小地震破裂方向性研究在确定实际发震面以及地震灾害评估中具有非常重要的意义.本文以2008年8月30日攀枝花M_(S)6.1地震为研究实例,以较小余震作为经验格林函数地震,利用表观震源时间函数随台站方位角变化特性,确定了主震的破裂方向... 详细信息

中小地震破裂方向性研究在确定实际发震面以及地震灾害评估中具有非常重要的意义.本文以2008年8月30日攀枝花M_(S)6.1地震为研究实例,以较小余震作为经验格林函数地震,利用表观震源时间函数随台站方位角变化特性,确定了主震的破裂方向、破裂尺度以及破裂速度,验证了该方法的适用性和可行性.研究结果表明,主震的破裂方向为几乎正南的184°,破裂长度8.05 km,破裂速度3.35 km·s^(-1),进一步确认了主震震源机制解其中沿南北向的节面是地震实际发震面,主震在水平方向沿着南北向元谋断裂从北往南破裂.攀枝花地震震源破裂速度接近地壳剪切波速度,这可能是造成此次地震虽然震级不大但破坏性严重的重要原因.本文综合分析主震的矩心深度、震源机制解、破裂方向性以及构造应力背景等信息,探讨了地震发生的破裂过程以及灾害严重的原因.

关键词：中等地震破裂方向性经验格林函数 2008年攀枝花地震

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基于单目三维尺度恢复的人机碰撞识别与预警

建筑结构学报 2024年第7期45卷 56-68页

作者：卢昱杰王瑞魏伟张雁杰霍骏同济大学土木工程学院上海200092 同济大学工程结构性能演化与控制教育部重点实验室上海200092 同济大学上海智能科学与技术研究院上海200092

高效的施工安全管理对建筑业健康与高质量发展至关重要,其中预防人机碰撞事故是保障安全施工的核心。为了提升人机作业危险识别的精度,以施工挖掘机为例,提出一种基于双尺度单目相机自标定的人机碰撞危险识别与安全预警方法。该方法基... 详细信息

高效的施工安全管理对建筑业健康与高质量发展至关重要,其中预防人机碰撞事故是保障安全施工的核心。为了提升人机作业危险识别的精度,以施工挖掘机为例,提出一种基于双尺度单目相机自标定的人机碰撞危险识别与安全预警方法。该方法基于施工场景几何特性分析与目标检测特征提取来恢复单目视觉的三维尺度,以高效测算人机三维空间距离。此外,基于工程机械的运动学特性设计了人机碰撞预警及可视化模拟方法,依据人机距离阈值触发多级碰撞预警。以上海某房建工程项目为测试实例,实现了高精度人机目标检测(平均精度为91.2%)、空间距离测算(精度大于98%)与高效的碰撞事件评估,且算法帧率满足实时监测要求。

关键词：施工单目视觉三维尺度恢复人机碰撞施工安全监管危险预警