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纤维晶体管器件研究进展

纺织学报 2024年第4期45卷 33-40页

作者：卿星肖晴陈斌李沐芳王栋武汉纺织大学纺织纤维及制品教育部重点实验室湖北武汉430200

在学科高度交叉、技术深度融合、物联网、人工智能、类脑计算等新兴产业迅猛发展的时代背景下,传统携带式可穿戴电子设备已难以满足人们对高性能电子纺织品的需求。为全面探究纤维晶体管在电子织物领域的应用前景,首先简述了纤维晶体管... 详细信息

在学科高度交叉、技术深度融合、物联网、人工智能、类脑计算等新兴产业迅猛发展的时代背景下,传统携带式可穿戴电子设备已难以满足人们对高性能电子纺织品的需求。为全面探究纤维晶体管在电子织物领域的应用前景,首先简述了纤维晶体管的组成、分类与工作原理,重点介绍了纤维基有机场效应晶体管和纤维基有机电化学晶体管;其次,介绍了纤维晶体管器件在智能可穿戴和植入式生化传感器、忆阻器和人工突触类脑计算神经形态器件、逻辑电路等前言领域的研究进展;分析了纤维晶体管在器件集成、性能优化和实际应用等方面所面临的问题与挑战。研究指出纤维晶体管在推动电子织物、人机交互、智慧医疗等国家战略产业发展和驱动人类社会迈向泛智能时代中的应用前景,期望为下一代高性能纤维晶体管的发展提供借鉴与启发。

关键词：电子织物纤维晶体管生化传感器类脑计算逻辑电路

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雷尼镍的磷量子点改性及其催化加氢脱硫性能

化工进展 2024年第3期43卷 1293-1301页

作者：谷星朋马红钦刘嘉豪天津大学化工学院天津300072 天津化工过程安全与装备技术重点实验室天津300072

高硫燃油燃烧产生的排放会对环境造成巨大的破坏,严重影响人类的生存,开发高效的加氢脱硫催化剂至关重要。本文以雷尼镍为前体,首次使用磷量子点和商业红磷对非负载型(雷尼镍)催化剂进行改性,并系统探究了改性条件(改性温度、用量、反... 详细信息

高硫燃油燃烧产生的排放会对环境造成巨大的破坏,严重影响人类的生存,开发高效的加氢脱硫催化剂至关重要。本文以雷尼镍为前体,首次使用磷量子点和商业红磷对非负载型(雷尼镍)催化剂进行改性,并系统探究了改性条件(改性温度、用量、反应温度)对催化剂加氢脱硫(DBT)性能的影响,采用BET比表面积测试、X射线衍射仪、扫面电子显微镜、透射电子显微镜、能量色散光谱和X射线光电子能谱等技术手段进行表征。结果发现,磷量子点改性催化剂的性能明显提升,改性催化剂孔径增大和磷量子点与镍的强相互作用是催化剂性能提升的主要原因。较大的孔径有利于DBT分子扩散,与磷量子点作用生成的带正电Ni^(δ+)物种将有利于DBT的吸附,进而提高催化剂的加氢脱硫性能,并在最佳实验条件下得到了99.1%的DBT转化率。

关键词：催化剂化学反应磷量子点改性加氢脱硫

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纯氢及掺氢燃料转子发动机研究进展

重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第4期38卷 212-228页

作者：祝健雷健柴森王怀宇马泽东史程燕山大学车辆与能源学院河北秦皇岛066004 北京理工大学机械与车辆学院北京100081 新加坡国立大学工程学院新加坡117575 中国北方车辆研究所北京100072

针对氢燃料在转子机方面的应用进行了综述,旨在探索转子机的可持续发展之路。凭借火焰速度快和淬火距离短的特点,氢气能够改善转子机由于燃烧室狭长、面容比大而导致的不完全燃烧,降低油耗与排放;由于进气、做功与排气处于不同工作腔且... 详细信息

针对氢燃料在转子机方面的应用进行了综述,旨在探索转子机的可持续发展之路。凭借火焰速度快和淬火距离短的特点,氢气能够改善转子机由于燃烧室狭长、面容比大而导致的不完全燃烧,降低油耗与排放;由于进气、做功与排气处于不同工作腔且无进/排气门结构,转子机更能避免氢点火能量低而引起的早燃和回火现象,从而有效提升热效率,改善发动机做功能力。

关键词：转子发动机氢燃料碳中和燃烧排放

土壤湿度-地表气温耦合对长江中下游地区2022年8月复合型热浪事件的影响

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地球物理学报 2024年第5期67卷 1709-1720页

作者：崔彩珍余锦华代刊云星娥南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 国家气象中心北京100081

2022年8月长江中下游地区的复合型热浪给社会经济、人类健康、农业生产和自然环境等方面均造成了严重影响.本文利用国家信息中心提供的1979—2022年6—8月逐日最高、最低气温和欧洲中期天气预报中心再分析数据集的土壤湿度等资料,定义... 详细信息

2022年8月长江中下游地区的复合型热浪给社会经济、人类健康、农业生产和自然环境等方面均造成了严重影响.本文利用国家信息中心提供的1979—2022年6—8月逐日最高、最低气温和欧洲中期天气预报中心再分析数据集的土壤湿度等资料,定义了复合型热浪事件强度指数及其相应的土壤湿度-地表气温耦合指数,采用分段线性拟合等方法,探讨此次复合型热浪特征及土壤湿度-地表气温耦合的影响.结果表明:(1)2022年8月长江中下游地区的复合型热浪事件强度为1979年以来最强,伴随最强的土壤湿度-地表气温耦合.空间分布显示,强的热浪发生在四川东部、重庆西部、湖南等地,这些区域的土壤湿度严重偏干,蒸发受限,获得的净辐射主要用于地表向上的感热通量,使土壤湿度-地表气温出现强的正反馈过程,对热浪的维持起重要作用.(2)复合型热浪中土壤湿度-地表气温耦合影响日间和夜间热浪的物理强迫及过程不同:日间,地表净太阳短波向下辐射增强的强迫作用,促使发生强的土壤湿度-地表气温耦合,引起日间热浪.夜间,白天积累在土壤的热量,通过减小大气热量通量辐散,使夜间地表气温下降减慢,形成夜间热浪,这与以往研究单独夜间热浪的过程不同,后者认为夜间热浪主要与大气柱水汽增加引起的大气逆辐射增强有关.

关键词：复合型热浪事件土壤湿度-地表气温耦合长江中下游地区

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二代高温超导带材失超特性研究

电工技术学报 2024年第1期39卷 110-120,153页

作者：杨志星任丽徐颖段璞李鑫强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 武汉430074

高温超导带材失超会降低其通流能力,从而影响高温超导装置的运行稳定性。目前,高温超导带材失超仿真模型多为二维计算模型,无法准确模拟其失超过程中的电磁热行为。该文采用有限元方法对二代高温超导带材失超特性进行多物理场耦合分析... 详细信息

高温超导带材失超会降低其通流能力,从而影响高温超导装置的运行稳定性。目前,高温超导带材失超仿真模型多为二维计算模型,无法准确模拟其失超过程中的电磁热行为。该文采用有限元方法对二代高温超导带材失超特性进行多物理场耦合分析。在三维直角坐标系下,以磁场强度矢量为求解变量,建立了二代高温超导带材失超演化电磁热仿真模型,研究了二代高温超导带材长度方向与宽度方向在不同热扰动工况下的电磁热特性及其演化过程,分析了高温超导带材过电流失超过程中的各层分流状况与超导层电阻率变化行为,区分了不同类型的过电流失超行为,并提出了高温超导带材过电流冲击失超的电阻率判据。

关键词：二代高温超导带材失超特性有限元电磁热耦合

互信息规范的卷积神经网络及其在轴承故障特征提取中的应用

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机械工程学报 2024年第12期60卷 137-146页

作者：王振亚刘韬伍星昆明理工大学机电工程学院昆明650500 云南省先进装备智能制造技术重点实验室昆明650500 云南机电职业技术学院昆明650500

近年来,各种深度学习模型在故障诊断领域取得了突破性进展。该类方法能自动的从复杂的数据捕捉到设备在不同状态的规律,但其“不透明”特点导致了使用者对模型的不信任。从模型的拟合角度出发,提出一种通过互信息规则来规范模型输入输... 详细信息

近年来,各种深度学习模型在故障诊断领域取得了突破性进展。该类方法能自动的从复杂的数据捕捉到设备在不同状态的规律,但其“不透明”特点导致了使用者对模型的不信任。从模型的拟合角度出发,提出一种通过互信息规则来规范模型输入输出之间关系的卷积神经网络模型。通过改进模型的损失,增强网络模型的特征提取能力,并将结果可视化。首先,将振动数据转换为包络谱作为模型第一层的输入;然后将用于特征提取的多层卷积视作一个系统,并设计该系统的输出与模型的输入大小一致使得模型便于理解;其次,添加注意力机制层以增强明显特征;最后,基于信号降噪前后之间的互信息规律设计了损失函数来驱动卷积系统可以提取更多故障特征频率成分。通过仿真信号与真实案例表明:所提方法的可视化结果不仅具有一定的解释性,并且在轴承的故障特征提取方面取得了一定的效果。

关键词：卷积神经网络故障特征提取互信息滚动轴承特征可视化

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中国上市公司退市制度研究及中美比较分析

中国上市公司退市制度研究及中美比较分析

作者：张健星兰州财经大学

学位级别：硕士

本文是将中国上市公司退市制度作为主要的研究对象,将中国退市制度的实施效果进行实证分析并比较分析中美国上市公司退市制度,从而发现中国上市公司退市制度所存在的不足,以此借鉴美国发达市场退市制度,对中国退市制度的完善提出意见。... 详细信息

本文是将中国上市公司退市制度作为主要的研究对象,将中国退市制度的实施效果进行实证分析并比较分析中美国上市公司退市制度,从而发现中国上市公司退市制度所存在的不足,以此借鉴美国发达市场退市制度,对中国退市制度的完善提出意见。通过介绍中国上市公司退市制度的发展历程、退市标准、退市程序和实施效果等方面,并采用实证分析方法,基于2012年至2022年间的数据样本,分别针对ST股票、已退市股票、仍旧ST股票进行了展开分析,探讨了影响中国上市公司实施ST(特别处理)与撤销ST的财务与非财务因素。通过结果分析出,上市公司被ST的主要原因是公司经营管理能力不足,偿债能力下降,财务弹性差,资产周转不畅,公司运营能力变差,最终导致盈利能力下降,面临财务困境。而许多公司因急于摘帽,从而通过各种非正常的手段来规避退市,财务造假,虚增利润。从本质上来看,ST公司在摘帽后公司盈利状况并没有发生好转,大部分公司很难在短时间内恢复自身的发展状况和盈利能力,依然面临财务困境的可能。因此,现有的退市制度还未达到预期的优胜劣汰的效果。之后分析美国上市公司退市制度的概况,从而比较分析出中国上市公司存在的不足。结果表明,中国上市公司退市制度在各个方面相较于美国成熟的退市制度来说仍然欠缺,实施效果也表明没有起到应有的效果。根据分析的结果,提出了相应的政策措施:完善退市标准,尤其是增加市场类量化指标的参与度,简化退市流程;健全投资者保护机,保护投资者的合法权益;积极推进注册制改革,加大执行力度;完善信息披露制度,确保市场的透明度和公平性等。本研究旨在为中国证券市场的健康稳定发展提供参考和建议,促进其更好地服务于实体经济,通过优化退市制度,完善市场资源机制,优化市场资源配置,建立有效的退出机制,净化资本市场,提高上市公司的整体质量水平。

关键词：上市公司退市制度 Logistic线性回归分析

基于电化学微流控技术的常见重金属离子检测系统

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基于电化学微流控技术的常见重金属离子检测系统

作者：刘欣星重庆理工大学

学位级别：硕士

随着工业生产的不断发展,环境中有毒污染物积累逐渐增多,其中重金属离子污染对人体造成持久不可逆损伤的危险也日益增长,所以对重金属离子进行准确快速检测变得尤为重要。目前重金属离子的检测有多种检测方法,由电化学检测法发展而来的... 详细信息

随着工业生产的不断发展,环境中有毒污染物积累逐渐增多,其中重金属离子污染对人体造成持久不可逆损伤的危险也日益增长,所以对重金属离子进行准确快速检测变得尤为重要。目前重金属离子的检测有多种检测方法,由电化学检测法发展而来的差分脉冲阳极溶出伏安法（DPASV）是检测重金属离子的有效方法之一,该方法具有检测灵敏、快速、选择性好、运行成本低以及能实现实时在线检测等优点,适用于多种金属离子、有机化合物以及微量和痕量组分的测定,可以很好满足重金属离子的定性和定量分析。纸基微流控芯片作为一种新兴的微流控分析技术平台,具有低成本化、微型化、使用方便等优点,在医学诊断、生化分析和环境监测等众多领域具有广泛的应用前景。纸基微流控纸芯片利用纤维素材料作为基底,通过图案化的疏水边界形成亲水的微流控通道,待测液体样本在纤维束的毛细作用下自发流过微流控通道,并可对待测样本进行初步过滤。本文将微流控技术与电化学检测技术相结合开展了基于电化学微流控技术的常见重金属离子检测系统研究,搭建了重金属离子检测的系统,该系统包括硬件检测电路、软件程序和纸基微流控芯片三部分。具体开展了如下工作:（1）通过对现有重金属离子检测方法进行分析,对比其优缺点,并对电化学检测原理进行详细的介绍,选择差分脉冲阳极溶出伏安法作为检测方法。根据检测方法以及待检测信号的特点制作了相应的软件程序和硬件检测电路。其中硬件检测电路利用差分脉冲信号作为激励信号,以重金属离子得失电子产生的电流信号为检测对象。软件部分利用MATLAB开发了便于信号采集与显示的上位机软件,借助Keil 5编写了下位机程序。利用Solidworks为微流控芯片以及硬件电路部分分别设计了外壳封装,以增加整个系统的稳定性。将软硬件电路与纸基微流控芯片结合组成了完整的基于电化学微流控技术的常见重金属离子检测系统。整体检测装置大小仅15cm×15cm×9cm,且不需要专业技术人员进行操作。（2）借助微流控技术设计了多层结构的纸基微流控芯片,芯片采用三维结构布局,利用疏水材料在纸基材料上制作了亲水的加样区、流路通道和检测区,并在芯片的流路结构中设置有废液通道,以稳定待检测液的流动,增强检测效果。基于石墨烯材料的特性,选择其作为三电极材料,经过性能对比最终选用叉指状电极结构布局,通过黏附材料将检测电极与三层纸基材料装配在一起,完成检测芯片的制作。根据相关理论研究流体在滤纸这类多孔介质中的传递情况,并利用COMSOL仿真软件对检测过程进行仿真验证。通过实验测试开展了检测芯片的性能对比,经测试发现叉指状检测电极结合3D结构芯片布局,可以大幅提高检测效果,相比与长条形电极和平面型的检测芯片,本芯片检测信号强度提升了194.66%。（3）开展了待测溶液的定性定量检测,选用p H=4.5的乙酸-乙酸钠作为缓冲溶液,选择合适体积的缓冲液和重金属离子标准溶液配制待测溶液。在富集电压为-1.2V、富集时间为180s、静息时间为30s、步进电压为4m V、脉冲振幅为50m V、脉冲周期为100ms的条件下,对铅、汞、镉、铜等单一离子及其混合离子溶液开展检测,在约8分钟时间完成检测。根据检测结果可知四种单一离子浓度在10μg/L-100μg/L内呈现良好的线性度,其中镉离子的线性拟合方程为y=0.10632x+14.8566,R=0.9928;铅离子的线性拟合方程为y=0.02571x+1.43408,R=0.9857;铜离子的线性拟合方程为y=0.0082x+1.0316,R=0.9917;汞离子的线性拟合方程为y=0.00697x+1.42222,R=0.9595,且对其混合离子溶液具有良好的区分度。镉、铅、铜以及汞四种离子的检测限分别为0.34μg/L、1.40μg/L、4.39μg/L、5.16μg/L。综上,本文将电化学技术与微流控技术相结合,设计并制作了重金属离子检测系统,基于电化学微流控技术对常见重金属离子进行了检测,本检测系统相比于其他检测系统,具有便携、检测快速、操作简单等优点,不需要高技术的专业人员进行操作,对重金属离子检测技术发展能起到一定的助力。

关键词：石墨烯重金属离子电化学检测纸基微流控芯片 3D结构

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基于无线传感网络的病房监控系统研究与设计

基于无线传感网络的病房监控系统研究与设计

作者：杜永星延安大学

学位级别：硕士

随着科技的快速发展,智能化和信息化已逐步成为医疗行业的重要演进趋势。其中,智能病房监控系统越来越受到关注。传统的医疗模式难以满足人们对高质量、个性化医疗服务的需求,再加上医疗资源的紧缺和分布不均,以及医护人员的工作量大、... 详细信息

随着科技的快速发展,智能化和信息化已逐步成为医疗行业的重要演进趋势。其中,智能病房监控系统越来越受到关注。传统的医疗模式难以满足人们对高质量、个性化医疗服务的需求,再加上医疗资源的紧缺和分布不均,以及医护人员的工作量大、信息传递不畅等问题,进一步突显了对病房监控系统的需求。基于此,本文以医院病房为研究对象,旨在设计一个基于无线传感网络的病房监控系统,提高医疗护理质量和患者安全,实现了对病房环境和病人体征数据的远程监护、病人风险预测以及设备控制的功能。本文通过无线传感网络技术、云平台技术等,实现了实时监测病房内的环境数据以及病人体征数据的系统设计,同时,通过多模态传感器技术提高数据采集的可靠性和传感器的稳定性,还引用了LSTM长短期记忆网络预测模型,对病人的潜在风险进行预测研究。本文的主要工作内容如下:(1)为了实现对病房环境数据和病人体征数据的实时监测,本文选取了“Zig Bee+Wi Fi”的无线通信方式,系统以STM32为核心,通过传感器模块、设备控制模块、显示模块、预警模块分别进行数据的采集,设备的控制,信息的显示以及预警;环境数据采集节点和体征数据采集节点,通过DL-20模块传输到主控制器,对数据进行分析和处理。最后,所有数据通过Wi Fi模块上传云端与数据库,同时也可以通过云端下发指令控制病房环境设备。(2)在原始数据基础上对三种体征数据进行融合处理,采用移动平均滤波器以及小波去噪对数据进行预处理,同时保留信号的基本趋势,提升传感器采集数据的准确性;再通过时域和频域分析数据特征,获得各项体征数据的准确值以及变化趋势,对不同传感器体征数据进行传感器级融合,并且分析多种体征数据间相关性,在一定程度上减少了单一传感器因故障或异常值引起的错误预警。(3)通过对历史体征数据归一化处理,导入LSTM预测模型,对历史监测数据训练分析,以学习到这些指标之间的长期依赖关系,并基于历史数据预测未来的体征数据值,判断病人是否存在潜在的风险,提前做出预防。结果表明,预测值和真实值的变化趋势基本一致,可以为风险预测提供一定的参考。(4)在实验室的环境下,对病房监控系统的整体模型进行搭建,分别对病房环境和病人体征信息的数据采集节点、无线传感网络“Zig Bee+Wi Fi”的通信功能和Zig Bee的通信丢包率以及系统监控平台功能进行测试。

关键词：无线传感网络病房监控多模态传感器传感器级融合 LSTM