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用于常见环境污染物检测的柔性荧光传感器

精细化工 2024年第7期41卷 1494-1503,1518页

作者：丁赫宇刘慧景雷学博李婵西安工程大学纺织科学与工程学院陕西西安710048

随着工业化进程的不断推进,环境污染问题日益突出,研发针对不同种类污染物检测的传感器及其阵列对治理环境污染、保障人们健康生活意义重大。具有检测灵敏度高、响应速度快等特征的荧光分子探针逐渐成为污染物检测的重要工具,将其通过... 详细信息

随着工业化进程的不断推进,环境污染问题日益突出,研发针对不同种类污染物检测的传感器及其阵列对治理环境污染、保障人们健康生活意义重大。具有检测灵敏度高、响应速度快等特征的荧光分子探针逐渐成为污染物检测的重要工具,将其通过物理或化学方法固定于柔性基质表面制备的荧光传感薄膜是一种发展潜力巨大的微痕量物质检测装置,具有操作简单、便于携带、尺寸可调和不污染待测体系等优势,尤其是对当前引起广泛关注的智能可穿戴材料的研究具有极大的促进作用。该文综述了近几年基于荧光探针技术的柔性传感薄膜与器件对常见气相、液相环境污染物进行检测的研究现状,并总结了该领域目前存在的一些问题和挑战,展望了该技术在传感单元和基底多元拓展和优化、复合型柔性传感器阵列、环境友好型薄膜再生技术等方面的未来发展方向。

关键词：荧光探针柔性传感薄膜检测技术研究进展

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面向SMD多自由度精确转移的视觉定位方法

现代制造工程 2018年第5期 56-61页

作者：雷景添陈建魁马亮姜浩华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室武汉430074

基于表面贴装元器件(Surface Mount Device,SMD)逐片检测工况中对拾取、放回料带的定位需求,提出一种适于多自由度(Multi-Degrees Of Freedom,MDOF)精确转移的视觉补偿定位方法。针对SMD逐片检测流程和布局分析,计算了元件成功放回料槽... 详细信息

基于表面贴装元器件(Surface Mount Device,SMD)逐片检测工况中对拾取、放回料带的定位需求,提出一种适于多自由度(Multi-Degrees Of Freedom,MDOF)精确转移的视觉补偿定位方法。针对SMD逐片检测流程和布局分析,计算了元件成功放回料槽的转移误差允许边界;分别提出了双视觉系统中上、下视觉对SMD多自由度转移的定位误差补偿方法。利用元件转移实验数据的均值-极差控制分析,分别测试所述视觉定位方法的精确性和稳定性,实验结果表明:在SMD转移过程中采用所述视觉定位方法提高了转移精度并保证转移过程稳定可控。所述研究可为成卷SMD逐片全检工艺中元件高效拾放转移、精确定位提供参考。

关键词：表面贴装元器件视觉定位多自由度精确转移均值-极差控制图

高光谱结合离散二进制粒子群算法对久保桃可溶性固形物含量的检测

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光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 656-662页

作者：张立秀张淑娟孙海霞薛建新景建平崔添俞山西农业大学农业工程学院山西晋中030801

可溶性固形物(SSC)是评价久保桃内部品质的重要指标。传统的SSC检测有损、费时、费力;快速、无损检测久保桃的SSC含量对于其品质分级有着重要意义。离散二进制粒子群算法(BPSO)是在标准粒子群算法(PSO)的基础上,更新速度公式得到的,具... 详细信息

可溶性固形物(SSC)是评价久保桃内部品质的重要指标。传统的SSC检测有损、费时、费力;快速、无损检测久保桃的SSC含量对于其品质分级有着重要意义。离散二进制粒子群算法(BPSO)是在标准粒子群算法(PSO)的基础上,更新速度公式得到的,具有精度高,收敛快的特点,多用于离散空间的优化问题。基于高光谱技术结合BPSO算法及BPSO的组合特征波长选择算法对久保桃的SSC含量预测进行研究。首先采集198个久保桃样本的高光谱信息,获取久保桃900~1700nm范围内的光谱信息,计算感兴趣区域的平均光谱作为有效光谱数据,同时测量久保桃的SSC值。采用K-S(Kennard-Stone)算法将样本划分为校正集(147个)和预测集(51个)。使用BPSO特征波长选择算法对久保桃的原始光谱数据进行特征波长提取,并与竞争性自适应重加权算法(CARS)、连续投影法(SPA)、无信息变量选择法(UVE)等特征波长选择算法比较。同时为了避免单一算法建模中的不稳定问题,提出了基于BPSO的一次组合(BPS0+CARS、BPSO+SPA、BPSO+UVE)和二次组合[(BPSO+CARS)-SPA]、[(BPSO+SPA)-SPA]、[(BPSO+UVE)-SPA]特征波长提取方法。基于上述10种特征波长提取方法分别建立支持向量机(LS-SVM)模型和遗传算法(GA)优化的支持向量机模型(GA-SVM)模型。结果表明,基于BPSO算法提取特征波长建立的模型预测性能均高于其他单一特征波长方法,建立的两种模型预测集决定系数R_(p)^(2)均达到0.97以上;基于BPSO的组合算法中,二次组合(BPSO+SPA)-SPA算法建立的LS-SVM在特征波长数量较少的情况下对久保桃SSC含量预测性能最高,校正集和预测集决定系数R_(c)^(2)为0.982,R_(p)^(2)为0.955,均方根误差RMSEC为0.108,RMSEP为0.139。该模型预测性能略低于BPSO算法,但其仅用了22个特征波长进行建模,极大地简化了模型。说明(BPSO+SPA)-SPA是一种有效的特征波长提取方法,为水果SSC含量的无损检测提供了新的检测方法。

关键词：高光谱离散二进制算法特征光谱变量久保桃可溶性固形物

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化学,就是尝试

高中生（高考） 2024年第3期 32-35页

作者：雷添忆南京大学

高考后准备填报志愿时,我告诉母亲,自己想去化学专业好的高校就读。母亲轻皱眉头,谈起高校实验室爆炸着火的新闻,又说周围人都说化学专业的就业前景不乐观。我知道母亲的这些担忧,都是出于对我的关心。但是,我自从接触化学这门学科后就... 详细信息

高考后准备填报志愿时,我告诉母亲,自己想去化学专业好的高校就读。母亲轻皱眉头,谈起高校实验室爆炸着火的新闻,又说周围人都说化学专业的就业前景不乐观。我知道母亲的这些担忧,都是出于对我的关心。但是,我自从接触化学这门学科后就十分喜欢,早已默默选定目标——大学读化学专业。同时,我认为化学作为一门基础学科,是科技强国道路上不可或缺的一环,只有更多的人学习,这门学科才会有更好的未来。

关键词：高校实验室科技强国就业前景填报志愿基础学科高考化学新闻

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这两道题很难吗

初中生学习指导 2024年第2期 34-35页

作者：雷添淇世界创新(辽宁)教育科技中心

2023年中小学数学创新应用科普活动,已于2023年12月初进行创新探索体验挑战环节,2024年5月科技周期间将进行能力拓展竞技展示环节.本期两道试题来源于2021年中小学数学创新应用科普活动,由全国青少年数学创新系列活动组织委员会提供.

关键词：中小学数学科普活动能力拓展探索体验数学创新创新应用全国青少年展示环节

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这三道题很难吗?

初中生学习指导 2024年第23期 34-35页

作者：雷添淇世界创新(辽宁)教育科技中心

第十三届中小学数学创新应用科普活动,将于2024年9月启动报名本期三道试题来源于第十一届中小学数学创新应用科普活动,由全国青少年数学创新系列活动组织委员会提供。

关键词：中小学数学科普活动数学创新创新应用三道全国青少年第十三届第十一届

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多波束低轨卫星用户分组与资源分配算法

北京航空航天大学学报 2024年第8期50卷 2575-2584页

作者：代添雄徐桢北京航空航天大学电子信息工程学院北京100191

与地面网络设施相比,卫星的机载资源十分有限,面对用户地理位置及流量需求分布的不均匀,传统的固定分组和固定资源分配方式缺乏灵活性,限制了系统容量。基于地理位置的用户分组,利用相控阵天线产生的具有灵活方向和波束宽度的动态波束... 详细信息

与地面网络设施相比,卫星的机载资源十分有限,面对用户地理位置及流量需求分布的不均匀,传统的固定分组和固定资源分配方式缺乏灵活性,限制了系统容量。基于地理位置的用户分组,利用相控阵天线产生的具有灵活方向和波束宽度的动态波束和跳波的时间分片技术,可以实现对卫星资源的合理分配和高效利用。在低轨多波束卫星场景下,利用P中心问题模拟用户分组问题算法对卫星用户进行分组,实现用户平均信息速率的最大化。基于分组结果提出一套适用于用户分组方案的灵活资源分配算法,并在最后加入一个组间资源调配的过程,以避免空闲资源的浪费。经过实验数据模拟和性能评估,所提算法比传统的用户分组和资源分配算法更能够有效提升系统吞吐量,降低用户平均排队时延。

关键词：多波束卫星跳波束用户分组时隙分配功率分配

MXene基复合材料的制备及其在光电催化合成氨中的应用

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化学进展 2024年第6期36卷 904-913页

作者：孙涛孙添添鲁铭孙威刘春波吉林师范大学工程学院四平136000 吉林师范大学功能材料物理与化学教育部重点实验室长春130103 吉林省减污降碳材料开发与利用联合技术创新实验室四平136000

近年来,生态污染和能源稀缺问题影响着人类的生活,绿色、低碳的光、电催化技术引起了人们的广泛关注。基于半导体的光、电催化技术在合成氨应用上极具前景,而由于单一半导体存在载流子分离效率低、容易复合等缺点,因此寻找能够提升固氮... 详细信息

近年来,生态污染和能源稀缺问题影响着人类的生活,绿色、低碳的光、电催化技术引起了人们的广泛关注。基于半导体的光、电催化技术在合成氨应用上极具前景,而由于单一半导体存在载流子分离效率低、容易复合等缺点,因此寻找能够提升固氮催化剂性能的助催化剂成为关键。二维过渡金属碳化物/氮化物/碳氮化物MXene,在光、电催化合成氨领域具有广阔的应用前景。MXene具有良好的亲水性、大的比表面积、优异的导电性和丰富的高效催化N2还原的活性位点,是光、电催化固氮材料的理想选择。本文主要综述了MXene及复合材料的制备及其在光电催化合成氨领域的进展。首先,简要总结了MXene的结构特点和MXene及其复合物的制备策略。其次,重点介绍了MXene基复合催化剂在光、电催化合成氨方面的性能研究。最后对MXene基复合材料的发展方向进行探讨与展望。

关键词： MXene 光催化电催化合成氨

多芯绞扭Nb_(3)Sn超导股线弹塑性损伤和临界电流不可逆退化的细观力学建模

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Acta Mechanica Sinica 2024年第4期40卷 49-60页

作者：景泽张雨 Institute of Extreme Mechanics and School of Aeronautics Northwestern Polytechnical UniversityXi’an710072China

Nb_(3)Sn被广泛接受是实现高场超导磁体的关键材料.然而,Nb_(3)Sn是脆性材料且其超导性能具有应变敏感性.在强磁场应用中,Nb_(3)Sn股线会受到显著的弹塑性应变甚至损伤,导致其载流能力下降.本文基于细观力学方法建立了三维平均场均匀化... 详细信息

Nb_(3)Sn被广泛接受是实现高场超导磁体的关键材料.然而,Nb_(3)Sn是脆性材料且其超导性能具有应变敏感性.在强磁场应用中,Nb_(3)Sn股线会受到显著的弹塑性应变甚至损伤,导致其载流能力下降.本文基于细观力学方法建立了三维平均场均匀化模型,研究多芯绞扭Nb_(3)Sn超导股线的弹塑性损伤行为和临界电流的不可逆退化.计算股线在单调和循环载荷作用下的等效应力-应变曲线以及Nb_(3)Sn内部的应变分布.采用辅以损伤引起退化的应变不变量标度律来表征临界电流的不可逆退化.研究发现,绞扭对股线弹塑性损伤行为和应变导致的临界电流退化起着重要作用.随着绞扭节距的增大,复合股线的刚度增大,应变极限(超过该极限时芯丝开始损伤)急剧减小.累积残余应变和芯丝的损伤共同导致超导股线临界电流的不可逆退化.实验观察到的“断崖式不可逆退化”是由于Nb_(3)Sn芯丝的损伤造成的.从力学的角度,短绞节距是缓解应变引起超导股线临界电流不可逆退化的良好选择.

关键词：临界电流弹塑性损伤 Nb_(3)Sn 弹塑性应变细观力学超导性能股线循环载荷