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中低温地热系统低盐度地热水高含量钠的地球化学成因:以广东惠州黄沙洞地热田为例

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地球科学 2024年第1期49卷 271-287页

作者：史自德毛绪美叶建桥董亚群中国地质大学环境学院湖北武汉430078

高温地热系统中地热水中Na^(+)含量一般超过300 mg/L,盐度也较大(TDS>1000 mg/L).而在中低温地热系统中,低盐度地热水的Na^(+)含量一般小于160 mg/L.但在广东黄沙洞中低温地热系统出露的地热水中Na^(+)高达325.4 mg/L,TDS小于650 mg/L.... 详细信息

高温地热系统中地热水中Na^(+)含量一般超过300 mg/L,盐度也较大(TDS>1000 mg/L).而在中低温地热系统中,低盐度地热水的Na^(+)含量一般小于160 mg/L.但在广东黄沙洞中低温地热系统出露的地热水中Na^(+)高达325.4 mg/L,TDS小于650 mg/L.经典的水文地球化学作用(矿物溶解、离子交换等)很难解释其成因.样品水化学结果表明,地热水水化学类型均为HCO_(3)-Na型,钠含量高(平均值为240.06 mg/L).氢氧同位素结果表明地热水与浅层地下水均具有相同的大气来源,都是瑶坑山区大气降水补给.水化学地温计和多组分矿物平衡(MME)评估的热储温度为100~130℃,地热水循环深度最大为2.43 ***^(-)作为混合比计算指标揭示浅层地下水混入地热水的比例为51%~72%,深部地热水中Na^(+)实际含量应该高达685.2 mg/L.水-岩相互作用模拟结果表明,矿物溶解和离子交换对地热水中Na^(+)富集的贡献较小,也揭示出地热水中存在Na^(+)的额外来源.花岗岩流体包裹体微小但广泛存在于结晶矿物颗粒之间,其中Na^(+)含量平均值为11 758.9 mg/L.在地热水加热情况下,断裂和花岗岩裂隙网络层面及附近的流体包裹体膨胀破裂,流体混入到地热水中,为地热水提供了平均83%的Na^(+).因此,花岗岩流体包裹体可能是中低温地热系统低盐高钠地热水中Na^(+)的主要来源.

关键词：水化学低盐高钠地热水水化学温度计花岗岩流体包裹体黄沙洞地热田水文地质

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光学卷积计算的进展与挑战(特邀)

光学学报 2024年第15期44卷 366-381页

作者：周浩军周海龙董建绩华中科技大学武汉光电国家研究中心湖北武汉430074 光谷实验室湖北武汉430074

卷积计算作为数学运算方法里的一项重要算子,在信号处理和人工智能领域有着重要的意义。卷积神经网络(CNN)作为深度学习领域最重要的网络之一,在计算机视觉和自然语言处理等领域取得了令人瞩目的成就。相比于传统集成电路在算力和能耗... 详细信息

卷积计算作为数学运算方法里的一项重要算子,在信号处理和人工智能领域有着重要的意义。卷积神经网络(CNN)作为深度学习领域最重要的网络之一,在计算机视觉和自然语言处理等领域取得了令人瞩目的成就。相比于传统集成电路在算力和能耗方面遇到的阻碍,光子计算加速器成为未来人工智能领域架构的有力竞争者之一。近年来,基于光的高并行性、大带宽和低延时的特点,各式各样的光学卷积计算方案不断涌现,取得了一系列重要进展。本文从卷积计算的定义和卷积定理两个角度出发,对主流的光学卷积计算方案进行分析和讨论,并指出目前光学卷积计算发展面临的挑战,并对光学卷积计算的发展趋势进行了展望。

关键词：光学卷积计算深度学习光子计算加速器光学卷积神经网络

CaSO_(4)液滴在超疏水表面上的蒸发结晶特性研究

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表面技术 2024年第8期53卷 202-209页

作者：董立婷胡丽娜杜一枝新疆大学电气工程学院乌鲁木齐830017

目的在铝基底上制备稳定的超疏水表面,研究其表面上硫酸钙液滴的蒸发结晶特性。方法通过简单的化学刻蚀法制备了一种超疏水表面,基于温湿度可控的可视化平台开展固着硫酸钙液滴的蒸发过程实验研究。同时,基于温度和相对湿度,开发了多变... 详细信息

目的在铝基底上制备稳定的超疏水表面,研究其表面上硫酸钙液滴的蒸发结晶特性。方法通过简单的化学刻蚀法制备了一种超疏水表面,基于温湿度可控的可视化平台开展固着硫酸钙液滴的蒸发过程实验研究。同时,基于温度和相对湿度,开发了多变量拟合二次回归模型来描述其对液滴蒸发速率的影响。结果基底温度为40、50、60℃时,硫酸钙液滴和纯水液滴在亲水铝片表面上的蒸发模式均表现为CCR模式,在超疏水铝片表面上均表现为CCA模式。在超疏水铝片表面,纯水液滴与硫酸钙液滴的蒸发模式略有不同:在蒸发后期,硫酸钙液滴边缘盐分增加,在重力和Marangoni效应作用下,外部逐渐形成盐壳,接触半径呈上升趋势,说明超疏水表面不利于盐滴的钉扎。当蒸发速率较低时,在外部更容易形成盐壳,一旦外部形成盐壳,蒸发机制即发生了变化,液滴内部水分子需要克服盐壳内外的压差,并通过盐壳扩散进一步蒸发。结论通过固着液滴实验验证了硫酸钙液滴的蒸发模式与基底温度无关,而与基底的润湿性有关,并且液滴的蒸发速率随着相对湿度的降低和温度的升高而增大。通过R^(2)=0.9937的多变量拟合二次回归模型,对影响液滴蒸发的因素进行了方差分析,结果表明:在超疏水表面上温度和相对湿度对硫酸钙液滴的蒸发速率均有显著影响。研究成果为矿井水的资源化利用提供了有效的理论支撑。

关键词：超疏水表面化学刻蚀法盐液滴蒸发固着液滴法蒸发速率接触角方差分析

基于姿态误差时空补偿的高分五号02星全谱段影像定位精度提升方法

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光学学报 2024年第12期44卷 329-341页

作者：王艳丽王密董志鹏范城城山东科技大学测绘与空间信息学院山东青岛266590 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061 中国科学院微小卫星创新研究院上海201210 上海微小卫星工程中心上海201210

提出一种顾及姿态误差时空变化的全谱段光谱成像仪(VIMS)定位精度提升方法。通过分析高分五号02星(GF-5B卫星)181 d的星敏感器低频误差规律,以分段傅里叶级数模型为基础,利用时序化、多空间补偿策略,统一了非基准与基准定姿模式之间的... 详细信息

提出一种顾及姿态误差时空变化的全谱段光谱成像仪(VIMS)定位精度提升方法。通过分析高分五号02星(GF-5B卫星)181 d的星敏感器低频误差规律,以分段傅里叶级数模型为基础,利用时序化、多空间补偿策略,统一了非基准与基准定姿模式之间的低频误差特性,补偿低频误差对影像几何定位的影响。研究结果表明,所提方法将VIMS可见光近红外影像无地面控制几何定位精度从4.274 pixel优化至1.867 pixel,且对不同时相、不同区域的光学影像均有良好的精度提升效果。

关键词：遥感姿态低频误差几何定位精度高分五号02星全谱段光谱成像仪

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不同布置形式平单轴光伏支架颤振性能研究

湖南大学学报（自然科学版） 2024年第5期51卷 106-113页

作者：牛华伟陈权姜东李红星湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司陕西西安710075

对1V和2V两类不同布置形式平单轴光伏支架开展缩尺比为1/6的弹性悬挂节段模型测振风洞试验,研究了倾角(-60°~60°)、阻尼水平和光伏组件之间有无间隙对结构颤振性能的影响.结果表明:1V在-30°~30°倾角下发生明显的扭转颤振,2V在±10... 详细信息

对1V和2V两类不同布置形式平单轴光伏支架开展缩尺比为1/6的弹性悬挂节段模型测振风洞试验,研究了倾角(-60°~60°)、阻尼水平和光伏组件之间有无间隙对结构颤振性能的影响.结果表明:1V在-30°~30°倾角下发生明显的扭转颤振,2V在±10°、±20°和±30°时发生明显的扭转颤振;对于两类支架,结构颤振临界无量纲风速随倾角绝对值的增大先减小后增大,最大差值超过3.87倍(1V)和2.45倍(2V),且相同工况下,负倾角颤振性能优于正倾角;建议选择0°作为结构大风保护角度;1V和2V结构颤振性能随阻尼比的增大而提升,但和2V相比1V颤振性能提升对于阻尼比更不敏感;光伏组件之间的间隙对结构颤振性能基本无影响.

关键词：平单轴光伏支架风洞试验颤振倾角阻尼比间隙

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道路地下空洞探地雷达波场和时频特性

同济大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 77-85页

作者：周黎明张杨付代光董士琦长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

根据城市道路地下介质的分布特征和电性参数设计模型,采用时域有限差分法和广义S变换,对道路地下存在的充气空洞、充水空洞、回填不密实、埋藏金属物状态进行探地雷达正演模拟和时频特征提取。结果表明,地下空洞顶界面的反射波同相轴均... 详细信息

根据城市道路地下介质的分布特征和电性参数设计模型,采用时域有限差分法和广义S变换,对道路地下存在的充气空洞、充水空洞、回填不密实、埋藏金属物状态进行探地雷达正演模拟和时频特征提取。结果表明,地下空洞顶界面的反射波同相轴均呈弧形反射形态,但充气空洞的反射波能量强于充水空洞;地下空洞发育区域的中心频率集中在某个低频区间,其余频率成分分布较均匀;埋藏金属物区域出现两簇高幅值能量团,频率分布较分散;回填不密实区域频率未能显示出较明显的规律。最后,通过工程实测验证了数值模拟的可靠性。

关键词：道路脱空检测探地雷达波场特征时频分析瞬时功率

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矿用正铲液压挖掘机人机协同控制

北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 1952-1959页

作者：董宝祥秦涛杨旭李运华北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

针对矿用正铲液压挖掘机操纵复杂度高的问题,提出了一种通用型人机协同控制方法。对比分析了3种能够降低正铲液压挖掘机操纵复杂度的新型工作装置在动臂提升和水平推压作业模式下的作业性能,结果表明,工作装置创新设计存在机构复杂和作... 详细信息

针对矿用正铲液压挖掘机操纵复杂度高的问题,提出了一种通用型人机协同控制方法。对比分析了3种能够降低正铲液压挖掘机操纵复杂度的新型工作装置在动臂提升和水平推压作业模式下的作业性能,结果表明,工作装置创新设计存在机构复杂和作业精度低的问题。基于运动学逆解和切换控制思想,所提方法采用驾驶员手动操纵主要执行机构,其他辅助执行机构根据作业要求约束进行自主协同的策略,在保证作业精度的同时,减小了驾驶员操纵难度。结果表明,所提方法能够降低正铲液压挖掘机在动臂提升和水平推压作业模式下的操纵复杂度,提高作业精度和效率,具有模式切换灵活、通用性强等优点。

关键词：液压挖掘机运动学辅助操纵人机协同作业性能

Stable photocurrent-voltage characteristics of perovskite single crystal detectors obtained by pulsed bias

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Chinese Physics B 2024年第4期33卷 209-214页

作者：刘新陈之龙王虎张雯清董昊王鹏祥邵宇川 Laboratory of Thin Film Optics Shanghai Institute of Optics and Fine MechanicsChinese Academy of SciencesShanghai 201800China Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Key Laboratory of Materials for High-Power Laser Shanghai Institute of Optics and Fine MechanicsChinese Academy of SciencesShanghai 201800China Key Laboratory for Ultrafine Materials of Ministry of Education Shanghai Engineering Research Center of Hierarchical NanomaterialsSchool of Materials Science and EngineeringEast China University of Science and TechnologyShanghai 200237China School of Microelectronics Shanghai UniversityShanghai 201899China Hangzhou Institute for Advanced Study University of Chinese Academy of SciencesHangzhou 310024China

Photocurrent-voltage characterization is a crucial method for assessing key parameters in x-ray or y-ray semiconductor detectors,especially the carrier mobility lifetime ***,the high biases during photocurrent measurements tend to cause severe ion migration,which can lead to the instability and inaccuracy of the test *** the mixed electronic-ionic charac teristics,it is imperative to devise novel methods capable of precisely measuring photocurrentvoltage characteristics under high bias conditions,free from interference caused by ion *** this paper,pulsed bias is employed to explore the photocurrent-voltage characteristics of MAPbBr_(3) single *** method yields stable photocurrent-voltage characteristics at a pulsed bias of up to 30 V,proving to be effective in mitigating ion *** fitting the modified Hecht equation,we determined the mobility lifetime products of 1.0×10^(2) cm^(2)·V^(-1)for hole and 2.78×10~(-3)cm^(2)·V^(-1)for *** approach offers a promising solution for accurately measuring the transport properties of carriers in perovskite.

关键词： perovskites ion migration pulsed bias mobility lifetime product

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二维有序碳氮材料选择性生长的衬底调控机制

Science Bulletin 2024年第14期69卷 2212-2220页

作者：龚晓曙董瑞康王金兰马亮 Key Laboratory of Quantum Materials and Devices of Ministry of Education School of PhysicsSoutheast UniversityNanjing 211189China Suzhou Laboratory Suzhou 215004China

Two-dimensional(2D)ordered carbon–nitrogen binary compounds(C_(x)N_(y))show great potential in many fields owing to their diverse structures and outstanding ***,the scalable and selective synthesis of 2D C_(x)N_(y)compounds remain a challenge due to the variable C/N stoichiometry induced coexistence of graphitic,pyridinic,and pyrrolic N species and the competitive growth of ***,this work systematically explored the mechanism of selective growth of a series of 2D ordered C_(x)N_(y)compounds,namely,the g-C_(3)N_(4),C_(2)N,C_(3)N,and C_(5)N,on various epitaxial substrates via first-principles *** establishing the thermodynamic phase diagram,it is revealed that the individualized surface interaction and symmetry match between 2D C_(x)N_(y)compounds and substrates together enable the selective epitaxial growth of single crystal 2D C_(x)N_(y)compounds within distinct chemical potential windows of *** kinetics behaviors of the diffusion and attachment of the decomposed feedstock C/N atoms to the growing C_(x)N_(y)clusters further confirmed the feasibility of the substrate mediated selective growth of 2D C_(x)N_(y)***,the optimal experimental conditions,including the temperature and partial pressure of feedstock,are suggested for the selective growth of targeted 2D C_(x)N_(y)compound on individual epitaxial substrates by carefully considering the chemical potential of carbon/nitrogen as the functional of experimental parameters based on the standard thermochemical *** work provides an insightful understanding on the mechanism of selective epitaxial growth of 2D ordered C_(x)N_(y)compounds for guiding the future experimental design.

关键词： 2D ordered carbon-nitrogen compounds Growth mechanism Epitaxial substrate Thermodynamic phase diagram First-principles calculation