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A multi-band atomic candle with microwave-dressed Rydberg atoms

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Frontiers of physics 2023年第1期18卷 201-207页

作者： Yafen Cai Shuai Shi Yijia Zhou jianhao yu Yali Tian Yitong Li Kuan Zhang Chenhao Du Weibin Li Lin Li MOE Key Laboratory of Fundamental Physical Quantities Measurement Hubei Key Laboratory of Gravitation and Quantum PhysicsPGMFInstitute for Quantum Science and EngineeringSchool of PhysicsHuazhong University of Science and TechnologyWuhan 430074China Graduate School of China Academy of Engineering Physics Beijing 100193China School of Physics and Astronomy and Centre for the Mathematics and Theoretical Physics of Quantum Non-equilibrium Systems University of NottinghamNottinghamNG72RDUK

Stabilizing important physical quantities to atom-based standards lies at the heart of modern atomic,molecular and optical physics,and is widely applied to the field of precision metrology.Of particular importance is the atom-based microwave field amplitude stabilizer,the so-called atomic candle.Previous atomic candles are realized with atoms in their ground state,and hence suffer from the lack of frequency band tunability and small stabilization bandwidth,severely limiting their development and potential applications.To tackle these limitations,we employ microwave-dressed Rydberg atoms to realize a novel atomic candle that features multi-band frequency tunability and large stabilization bandwidth.We demonstrate amplitude stabilization of microwave field from C-band to Ka-band,which could be extended to quasi-DC and terahertz fields by exploring abundant Rydberg levels.Our atomic candle achieves stabilization bandwidth of 100 Hz,outperforming previous ones by more than two orders of magnitude.Our simulation indicates the stabilization bandwidth can be further increased up to 100 kHz.Our work paves a route to develop novel electric field control and applications with a noise-resilient,miniaturized,sensitive and broadband atomic candle.

关键词： Rydberg atoms microwave atomic spectroscopy

Biomechanical evaluation of two fusion techniques based on finite element analysis:Percutaneous endoscopic and minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion

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Medicine in Novel Technology and Devices 2022年第4期16卷 17-25页

作者： Yang Yan Jiarui Li jianhao yu Yan Wang Hao Dong yuqin Sun Xiaogang Wu Liming He Weiyi Chen Haoyu Feng College of Biomedical Engineering Taiyuan University of TechnologyTaiyuan030024China Shanxi Bethune Hospital Shanxi Academy of Medical SciencesTongji Shanxi HospitalThird Hospital of Shanxi Medical UniversityTaiyuan030032China

As a novel minimally invasive technique,percutaneous endoscopic transforaminal lumbar interbody fusion(PETLIF)has been widely used in the treatment of lumbar degenerative diseases.The purpose of this study was to analyze these two operation types’biomechanical performances of PE-TLIF and traditional minimally invasive transforaminal lumbar interbody fusion(MIS-TLIF)using the finite element(FE)method.The intact FE models of L4-L5 were established and validated based on the CT images.On this basis,the FE models of MIS-TLIF and PETLIF were established and analyzed.It is demonstrated that for lumbar interbody fusion with the oblique asymmetrically implanted cage under bilateral pedicle screws and rods fixation,such as MIS-TLIF and PE-TLIF,different degrees of articular process resection have no significant effect on the cage subsidence,and the surgical segment can achieve similar stability.In addition,the maximum stress of the L4 inferior endplate of MIS-TLIF and PE-TLIF is greater than that of the L5 superior endplate,which indicates that MIS-TLIF and PE-TLIF can cause cage subsidence in the L4 inferior endplate.

关键词： Percutaneous endoscopic transforaminal lumbar interbody fusion Minimally invasive surgery Degenerative lumbar diseases Finite element analysis Biomechanics

智能传感器在农业机械电气控制领域的应用与发展

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农机使用与维修 2024年第3期 36-38页

作者：余暕浩无锡工艺职业技术学院江苏无锡214200

智慧农业、智能农机已成为我国现阶段农业发展的主流趋势,农业智能传感监测技术是实现这一目标的核心技术。传感器作为一种监测感知特定物体状态信息的设备,其主要工作原理是将监测到的物理信息转换成为更易读取的数字信号或其他种类的... 详细信息

智慧农业、智能农机已成为我国现阶段农业发展的主流趋势,农业智能传感监测技术是实现这一目标的核心技术。传感器作为一种监测感知特定物体状态信息的设备,其主要工作原理是将监测到的物理信息转换成为更易读取的数字信号或其他种类的电子信号,因其具有较高的反应速度、测量精度等特点,传感器已被广泛应用到众多领域。农业机械对于传感器技术的相关应用主要包括农用姿态监测传感器、视觉识别传感器和物料感知传感器等。该文通过分析研究智能传感器在农业机械电气控制的主要应用现状,阐述了国内外关于利用传感器技术进行农机作业状态监测、作物生长信息采集以及农机自动控制等研究的丰富成果,分析了智能传感器在农业机械应用过程中仍存在的部分问题,最后对智能传感器在农业机械电气控制领域的未来发展进行了详细的展望。

关键词：智慧农业传感器技术电气控制传感监测技术

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燃煤电站掺烧污泥热力学与经济性分析

热力发电 2024年第4期53卷 73-83页

作者：刘铭宇陈志董张浩儒余建豪张国强张锴杨立军华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206

我国污泥产量逐年增加,如何对其进行无害化、资源化处理成为亟待解决的问题,拟将燃煤电站与污泥干燥系统耦合,湿污泥干燥后进行掺烧。以某典型超临界660MW机组为研究对象,在THA工况下,通过对锅炉进行热力计算和对系统整体进行热力学分... 详细信息

我国污泥产量逐年增加,如何对其进行无害化、资源化处理成为亟待解决的问题,拟将燃煤电站与污泥干燥系统耦合,湿污泥干燥后进行掺烧。以某典型超临界660MW机组为研究对象,在THA工况下,通过对锅炉进行热力计算和对系统整体进行热力学分析及经济性分析,研究掺烧不同含水率(10%、20%、35%、50%、65%)不同掺烧量(2%、4%、6%、8%、10%)的干化污泥对排烟温度、锅炉效率、净发电效率、湿污泥发电折合净效率和干化污泥发电折合净效率等参数的影响。结果表明:当干化污泥含水率超过50%时会导致参数恶化且随掺烧量的增加变化趋势加剧;干化污泥的含水率应控制在50%及以下,若超过此值,掺烧量应小于4%;掺烧污泥导致系统的㶲效率降低,主要原因是锅炉和干燥设备的㶲损失增加;当掺烧含水率为20%,掺烧量为10%的干化污泥时,系统经济性最好,动态回收周期仅为4.02年。

关键词：污泥干燥含水率掺烧量燃煤电站热力学分析经济性分析

高应力煤体小煤柱护巷围岩稳定性控制技术研究

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煤炭工程 2023年第12期55卷 71-77页

作者：于健浩刘鹏亮崔锋中煤科工开采研究院有限公司北京100014 天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013

高应力环境临空小煤柱巷道面临围岩稳定性差,巷道维护难度大等问题,以福达煤矿15#煤层5 m小煤柱应用现场为背景,针对影响小煤柱巷道围岩稳定性的关键因素,包括:地应力水平高、围岩稳定性差、煤柱内部遗留钻场空区等,提出了侧向水力压裂... 详细信息

高应力环境临空小煤柱巷道面临围岩稳定性差,巷道维护难度大等问题,以福达煤矿15#煤层5 m小煤柱应用现场为背景,针对影响小煤柱巷道围岩稳定性的关键因素,包括:地应力水平高、围岩稳定性差、煤柱内部遗留钻场空区等,提出了侧向水力压裂卸压、临空巷道围岩稳定性控制及煤柱内隐蔽钻场高水材料充填技术方案,并开展现场应用,结果表明:(1)水力压裂关键层位起裂压力峰值为26.5 MPa,各孔最大压力均值22.3 MPa,孔内原生裂隙受高压水挤压作用逐渐张开,对顶板完整性的弱化作用显著;(2)基于巷道矿压数据分析结论,顶板锚杆应力峰值为108 kN,帮锚杆应力峰值为86 kN,均远低于锚杆的屈服载荷,未出现断锚现象。巷道两帮及顶板下沉量均在可控范围内,巷道收缩量较小,围岩整体稳定性得到有效控制;(3)隐蔽钻场充填高水材料总体积682.9 m3,高于钻场空区总体积,每个充填钻孔均保证返浆后停止注浆,钻场充满率较高,残留1.5 m煤柱稳定性较好,达到了预期效果。

关键词：高应力煤体小煤柱护巷水力压裂围岩稳定性钻场充填

基于自适应EKF的空天飞行器再入段大气参数估计方法

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中国惯性技术学报 2024年第4期32卷 379-386,405页

作者：李荣冰王宇程鉴皓阚梦怡南京航空航天大学导航研究中心南京211106

针对空天飞行器再入段计算虚拟大气参数时,风速状态系统噪声和导航系统量测噪声具有时变特性导致滤波精度下降问题,提出一种基于自适应EKF的大气参数估计方法。首先,基于气动模型下的动力学方程组,建立风速和大气参数估计模型;其次采用S... 详细信息

针对空天飞行器再入段计算虚拟大气参数时,风速状态系统噪声和导航系统量测噪声具有时变特性导致滤波精度下降问题,提出一种基于自适应EKF的大气参数估计方法。首先,基于气动模型下的动力学方程组,建立风速和大气参数估计模型;其次采用Sage-Husa自适应滤波方法对风速状态系统噪声和导航量测噪声进行自适应调整,并且针对可能存在的滤波发散问题,引入滤波发散判据,调整滤波过程参数,提高了滤波稳定性。最后进行了仿真验证,仿真结果表明,所提出的自适应EKF滤波方法具有较好的风速和大气参数估计精度和收敛稳定性,其中在风向、真空速和侧滑角估计精度上较EKF和传统Sage-Husa滤波算法均提高了20%以上。

关键词：空天飞行器虚拟大气参数 Sage-Husa自适应滤波扩展卡尔曼滤波

深部高应力区段煤柱留设合理性及综合卸荷技术

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煤炭学报 2018年第12期43卷 3257-3264页

作者：祁和刚于健浩中国中煤能源集团有限公司北京100011 天地科技股份有限公司北京100013

为避免深部矿井高应力煤柱对巷道产生的不利影响,基于塑性滑移场理论、极限平衡理论,结合数值模拟方法,以葫芦素矿井2-1煤首采区为背景,研究区段煤柱集中载荷作用下底板承压破坏范围及其对巷道围岩稳定性的影响程度。结果表明:目前葫芦... 详细信息

为避免深部矿井高应力煤柱对巷道产生的不利影响,基于塑性滑移场理论、极限平衡理论,结合数值模拟方法,以葫芦素矿井2-1煤首采区为背景,研究区段煤柱集中载荷作用下底板承压破坏范围及其对巷道围岩稳定性的影响程度。结果表明:目前葫芦素2-1煤留设的30 m区段煤柱在侧向支承压力作用下对底板岩层的影响较大,其承压破坏带覆盖整个巷道底板范围,造成巷道底臌严重。为此,提出了"一高一低"的高应力区段煤柱综合卸荷技术,即高位"钻、切、压"一体化技术切断覆岩应力传递,低位煤层小孔径爆破技术释放煤柱内的集聚载荷。现场实验结果表明:卸荷后煤柱内部应力峰值由22. 5 MPa降至15. 7 MPa,压降明显,巷道变形得到有效控制。

关键词：高应力煤柱集聚能量承压破坏带剪裂角卸荷技术

一种高效酰胺类透明成核剂对聚丙烯性能的影响

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工程塑料应用 2024年第5期52卷 159-165页

作者：袁嘉晨黎剑浩于超赵世成华东理工大学化工学院上海市多相结构材料化学工程重点实验室上海200237 中海油化工与新材料科学研究院北京102200

研究了一种新型酰胺类成核剂,1,3,5-苯三甲酸三(新戊胺),对等规聚丙烯(iPP)性能的影响。首先,对iPP光学和力学性能进行表征。结果表明,该成核剂在较低的浓度下就展现了较高的成核效果,当添加量为0.3‰(质量分数,下同)时,iPP雾度降低了60... 详细信息

研究了一种新型酰胺类成核剂,1,3,5-苯三甲酸三(新戊胺),对等规聚丙烯(iPP)性能的影响。首先,对iPP光学和力学性能进行表征。结果表明,该成核剂在较低的浓度下就展现了较高的成核效果,当添加量为0.3‰(质量分数,下同)时,iPP雾度降低了60.2%,弯曲弹性模量和拉伸强度分别提高了19.7%和13.7%,这说明该成核剂是一种高效的iPP透明成核剂。其次,应用偏光显微镜和差示扫描量热仪分别对iPP晶体形貌和结晶行为进行了表征。结果表明,纯iPP在30 min还未完成结晶过程,结晶速率较慢。加入成核剂后,成核iPP在4 min左右就基本完成了结晶过程,结晶速率大大提高,同时球晶尺寸明显减小。另外,成核剂使iPP结晶温度从121.1℃提高至130.0℃,熔融温度从164.1℃提高至165.8℃。这进一步说明了该成核剂的高效。最后,对纯iPP和成核iPP的等温结晶动力学进行研究,结果表明,该成核剂降低了iPP的Avrami指数n,说明其能够促进iPP的异相成核,从而加快结晶速率。

关键词：等规聚丙烯酰胺类成核剂光学性能等温结晶动力学结晶性能

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煤矿智能综采工作面安全高效开采适应性评价

煤炭科学技术 2019年第3期47卷 60-65页

作者：于健浩祝凌甫徐刚天地科技股份有限公司开采设计事业部北京100013 煤炭科学研究总院北京100013

为研究煤层赋存情况、地质构造特征、开采技术条件等因素对智能综采工作面的影响程度,掌握不同条件下智能综采工作面安全高效开采的适应程度,对神东煤炭集团多家矿井智能综采工作面开展实地调研,通过现场技术咨询及分析工作面地质条件... 详细信息

为研究煤层赋存情况、地质构造特征、开采技术条件等因素对智能综采工作面的影响程度,掌握不同条件下智能综采工作面安全高效开采的适应程度,对神东煤炭集团多家矿井智能综采工作面开展实地调研,通过现场技术咨询及分析工作面地质条件、开采技术条件、装备水平及智能综采过程中存在的问题,确定煤层稳定性、工作面倾斜长度、断层影响程度是影响智能综采适应性的主控因素。由此归纳出煤矿智能综采适应性评价指标体系,基于模糊综合评价法,通过对评价指标进行量化,采用AHP法确定因素权重,建立了智能综采适应性评价模型,实现了对智能综采工作面开采效能和安全性的智能评价,可为工作面采前地理信息系统提供静态决策支持。

关键词：智能综采适应性评价主控因素决策支持开采效能智能评价