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The dusty and extremely red progenitor of the typeⅡsupernova 2023ixf in Messier 101

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2024年第1期67卷 160-172页

作者： Danfeng Xiang Jun Mo Lingzhi Wang Xiaofeng Wang jujia zhang Han Lin Lifan Wang Department of Physics Tsinghua UniversityBeijing 100084China South America Center for Astronomy National Astronomical ObservatoriesChinese Academy of SciencesBeijing 100101China Beijing Planetarium Beijing Academy of Sciences and TechnologyBeijing 100044China Yunnan Observatories Chinese Academy of SciencesKunming 650216China Key Laboratory for the Structure and Evolution of Celestial Objects Chinese Academy of SciencesKunming 650216China International Centre of Supernovae Yunnan Key LaboratoryKunming 650216China Mitchell Institute for Fundamental Physics and Astronomy Texas A&M UniversityCollege StationTX 77843USA

Stars with initial masses in the range of 8-25 solar masses are thought to end their lives as hydrogen-rich supernovae(SNeⅡ).Based on the pre-explosion images of Hubble space telescope(HST)and Spitzer space telescope,we place tight constraints on the progenitor candidate of type IIP SN 2023ixf in Messier *** of the spectral energy distribution(SED)of its progenitor with dusty stellar spectral models results in an estimation of the effective temperature as 3091+*** luminosity is estimated as lg(L/L⊙)~4.83,consistent with a red supergiant(RSG)star with an initial mass of 12-1+2M⊙.The derived mass loss rate(6×10^(-6)-9×10^(-6)M⊙yr^(-1))is much lower than that inferred from the flash spectroscopy of the SN,suggesting that the progenitor experienced a sudden increase in mass loss when approaching the final *** the infrared bands,significant deviation from the range of regular RSGs in the color-magnitude diagram and period-luminosity space of the progenitor star indicates enhanced mass loss and dust *** with new evidence of polarization at the early phases of SN 2023ixf,such a violent mass loss is likely a result of binary interaction.

关键词： stellar evolution mass loss red supergiants infrared emission supernovae

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高温聚合物电解质膜燃料电池膜电极中磷酸分布及调控策略研究进展

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物理化学学报 2021年第9期37卷 164-178页

作者：张巨佳张劲王海宁相艳卢善富北京航空航天大学空间与环境学院仿生能源材料与器件北京市重点实验室北京100191

高温聚合物电解质膜燃料电池(HT-PEMFC)由于其较高的运行温度(140–200℃)而具有较快的电极反应动力学和良好的抗CO等杂质气体毒化能力以及简化水热管理等优势,是PEMFC的重要发展方向之一。HT-PEMFC的核心部件为基于磷酸掺杂聚合物电解... 详细信息

高温聚合物电解质膜燃料电池(HT-PEMFC)由于其较高的运行温度(140–200℃)而具有较快的电极反应动力学和良好的抗CO等杂质气体毒化能力以及简化水热管理等优势,是PEMFC的重要发展方向之一。HT-PEMFC的核心部件为基于磷酸掺杂聚合物电解质膜(HT-PEM)组装的膜电极(MEA)。在高温膜电极(HT-MEA)中,一方面聚合物电解质膜和催化层中的离子传导极大地依赖于磷酸的含量;而另一方面磷酸分子填充在高分子链周围会引起聚合物膜力学性能的下降,迁移进催化层中的磷酸容易导致阴阳极催化层的“酸淹”以及在铂催化剂表面吸附而降低催化剂活性。因此,研究磷酸在高温聚合物电解质膜电极中的分布状态和迁移过程,对构建高性能和高稳定性的HT-PEMFC至关重要。基于此,本文对近年来HT-MEA中磷酸的分布、动态迁移过程的研究现状进行了梳理分析,对HT-MEA(包括高温聚合物电解质膜和催化层)中磷酸分布和迁移的调节与优化策略研究进展进行了较全面的综述,并对其未来发展趋势进行了评述和展望。

关键词：燃料电池膜电极高温聚合物电解质膜催化层磷酸

考虑融雪及土壤冻融的新安江模型及其应用——以雅砻江上游径流模拟为例

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水科学进展 2024年第4期35卷 530-542页

作者：董宁澎王浩杨明祥张居嘉徐世琴中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 Hydrology Agriculture and Land Observation LaboratoryDivision of Biological and Environmental Science and EngineeringKing Abdullah University of Science and TechnologyThuwal 23955-6900Kingdom of Saudi Arabia

寒区为中国大江大河的主要产流区,其径流预报精度直接影响下游水利工程调度和水资源科学管理。针对传统概念性水文模型较少考虑积雪融雪及土壤冻融过程对径流的叠加影响这一问题,以新安江模型为基础,以降水量和气温为驱动数据,提出了基... 详细信息

寒区为中国大江大河的主要产流区,其径流预报精度直接影响下游水利工程调度和水资源科学管理。针对传统概念性水文模型较少考虑积雪融雪及土壤冻融过程对径流的叠加影响这一问题,以新安江模型为基础,以降水量和气温为驱动数据,提出了基于“等效土壤温度”和“土壤冻融特征曲线”的概念性土壤冻融模块来刻画积雪融雪及土壤冻融共同影响下的流域产流过程,构建了考虑融雪产流和土壤冻融的新安江模型。以雅砻江甘孜水文站以上流域为典型研究区,开展了流域2017—2022年冰雪消融期逐小时的径流模拟分析。结果表明,相比于HBV模型,考虑融雪产流和土壤冻融的模型可以显著提升流域冰雪消融期的水文模拟精度,各年份消融期径流的纳什效率系数中位数由0.69提升至0.83,相关系数中位数由0.88上升至0.92。本研究所提出的考虑融雪及土壤冻融的新安江模型可以为寒区的水文业务预报提供科学支撑。

关键词：寒区融雪产流土壤冻融新安江模型水文预报

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聚醚砜-聚乙烯吡咯烷酮高温聚合物电解质膜及燃料电池堆性能研究

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化工学报 2021年第1期72卷 589-596页

作者：张劲郭志斌张巨佳王海宁相艳蒋三平卢善富仿生能源材料与器件北京市重点实验室北京航空航天大学空间与环境学院北京100191 北京海得利兹新技术有限公司北京100192 澳大利亚科廷大学燃料与能源技术研究所珀斯WA6102澳大利亚

基于磷酸掺杂聚苯并咪唑膜(PA/PBI)的高温聚合物电解质膜燃料电池具有高的输出功率和优异的稳定性,然而PBI膜昂贵的价格和复杂的制备工艺限制了高温聚合物电解质膜燃料电池的商业化应用。本研究以成本低和制备工艺简单的聚醚砜-聚乙烯... 详细信息

基于磷酸掺杂聚苯并咪唑膜(PA/PBI)的高温聚合物电解质膜燃料电池具有高的输出功率和优异的稳定性,然而PBI膜昂贵的价格和复杂的制备工艺限制了高温聚合物电解质膜燃料电池的商业化应用。本研究以成本低和制备工艺简单的聚醚砜-聚乙烯吡咯烷酮(PES-PVP)膜的商业化应用为目标,小规模制备了幅宽为40 cm的PES-PVP复合膜,证实了流延法放大制备PES-PVP复合膜的可行性。PES-PVP膜中每个PVP重复单元的吸附量达4.9个磷酸(PA)分子,且在180℃的质子电导率达85 mS·cm^-1。此外,尺寸为165 cm2的PA/PES-PVP高温膜电极在150℃的输出功率达0.19 W·cm^-2@0.6 V,与同尺寸的商业化PA/PBI高温膜电极的输出功率相当,并在近3000 h的寿命测试中展示出良好的稳定性。最后,将PA/PES-PVP高温膜电极(单片有效面积200 cm2)组装高温膜燃料电池短堆,其中基于3片膜电极的短堆展现出良好的电堆启停稳定性;基于20片膜电极电堆的峰值功率达1.15 kW。以上结果表明所制备的PA/PES-PVP是一种性能优良、价格便宜的高温聚合物电解质膜材料,并且基于该膜材料组装的高温聚合物电解质膜电池和电堆性能优异。本研究工作为高温聚合物电解质膜燃料电池关键材料和电堆的国产化提供了研究基础。

关键词：高温聚合物电解质膜聚醚砜-聚乙烯吡咯烷酮电化学燃料电池稳定性

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基于改进的BP神经网络径流量还原计算研究

人民黄河 2019年第6期41卷 6-9页

作者：刘强张道长张居嘉魏琛林洪孝王刚山东农业大学水利土木工程学院山东泰安271018 烟台市水文局山东烟台264000

针对水文系统复杂性与非线性的特点,加入动量项因子对BP神经网络进行改进,加快收敛速度,将自然因素、人为因素、自然与人为混合因素分别作为输入因子,构建了大沽夹河天然径流量还原计算方案,用逐项还原法的结果验证对比选出最佳方案。... 详细信息

针对水文系统复杂性与非线性的特点,加入动量项因子对BP神经网络进行改进,加快收敛速度,将自然因素、人为因素、自然与人为混合因素分别作为输入因子,构建了大沽夹河天然径流量还原计算方案,用逐项还原法的结果验证对比选出最佳方案。结果表明:①经过改进的BP神经网络收敛速度明显加快,由平均的6 028次迭代优化到1 782次迭代;②以降雨量、蒸发量和实测径流量为输入因子的第三种方案模拟误差最小,适用于大沽夹河流域天然径流量还原计算。

关键词：动量项 BP神经网络还原计算天然径流量大沽夹河

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一颗大质量恒星在死亡前猛烈抛射出星周物质

Science Bulletin 2023年第21期68卷 2548-2554,M0005页

作者：张居甲林含王晓锋赵泽毅李丽萍刘嘉联闫圣钰向丹凤王汇娟白金明 Yunnan Observatories(YNAO) Chinese Academy of SciencesKunming 650216China Key Laboratory for the Structure and Evolution of Celestial Objects Chinese Academy of SciencesKunming 650216China International Centre of Supernovae Yunnan Key LaboratoryKunming 650216China Key Laboratory of Radio Astronomy and Technology CASBeijing 100101China Department of Physics Tsinghua UniversityBeijing 100084China Beijing Planetarium Beijing Academy of Science and TechnologyBeijing 100044China National Astronomical Observatories Chinese Academy of SciencesBeijing 100101China School of Astronomy and Space Science University of Chinese Academy of SciencesBeijing 101408China

Ⅱ型超新星是宇宙中最常见的恒星爆炸,其富氢的大质量前身星最后阶段的演变让人捉摸不透.这类恒星晚期演化和由此产生的星周环境的差异导致了超新星丰富的观测多样性.为了建立Ⅱ型超新星爆炸与大质量恒星晚期演化之间的联系,有必要捕捉... 详细信息

Ⅱ型超新星是宇宙中最常见的恒星爆炸,其富氢的大质量前身星最后阶段的演变让人捉摸不透.这类恒星晚期演化和由此产生的星周环境的差异导致了超新星丰富的观测多样性.为了建立Ⅱ型超新星爆炸与大质量恒星晚期演化之间的联系,有必要捕捉超新星爆炸的第一缕光,即由激波爆发冷却产生的高能光子电离星周物质造成的闪亮光谱.近邻星系M 101中爆发的SN 2023ixf为探索这个问题提供了难得的机会.本文利用爆炸后1~5天内频繁拍摄地闪亮光谱,对这颗超新星周围物质的性质进行严格的约束.计算得出,SN 2023ixf前身星在爆炸前最后2~3年中以高达M≈6×10^(-4)M⊙a^(-1)速率损失物质.这些物质以55 km s^(-1)的速度运动,在距离前身星不到7×10^(14)cm的位置形成致密的星周物质壳层.考虑到如此高的质量损失率和相对较大的风速,以及20年前的前身星图像,SN2023ixf可能是刚从红超巨星演化而来的黄巨超巨星产生的超新星爆炸.

关键词：超新星爆炸星周物质前身星 Ⅱ型超新星红超巨星近邻星系质量损失率

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光纤式积分视场光谱仪实验研究

天文研究与技术 2011年第2期8卷 139-145页

作者：张居甲程向明宋佳阳白金明中国科学院国家天文台云南天文台云南昆明650011

在几种适合用来对面天体进行分光测量的仪器中,积分视场光谱仪(Integral Field Spectrograph,IFS)因为能同时获得面源的光谱信息而备受关注。基于对IFS的初步研究,在实验室中进行光纤式IFS实验,取得一定进展后再将实验设备用于云南天文... 详细信息

在几种适合用来对面天体进行分光测量的仪器中,积分视场光谱仪(Integral Field Spectrograph,IFS)因为能同时获得面源的光谱信息而备受关注。基于对IFS的初步研究,在实验室中进行光纤式IFS实验,取得一定进展后再将实验设备用于云南天文台2.4 m望远镜,对特定的天体进行测量,从而为科学级IFS的研制积累经验。目前已经完成实验设备研制、光路调试、光谱定标以及太阳光的吸收谱测量等工作,并在2.4 m望远镜上对特定目标进行了实验观测,获得了初步数据,发现了光纤制作等方面的一些问题,为下一步工作奠定基础。

关键词：光谱积分视场光谱仪光纤积分视场单元

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云南暗弱天体光谱及成像仪长缝光谱研究

天文研究与技术 2012年第4期9卷 411-416页

作者：张居甲范玉峰常亮王传军易卫敏中国科学院国家天文台/云南天文台云南昆明650011 中国科学院天体结构与演化重点实验室云南昆明650011

云南暗弱天体光谱及成像仪(Yunnan Faint-Object Spectrograph and Camera,YFOSC)是一台能够快速切换工作模式,进行天文成像及光谱观测的仪器。其中长缝光谱作为该仪器的主要光谱观测模式广泛应用于点源以及面源的分光测量研究。通过测... 详细信息

云南暗弱天体光谱及成像仪(Yunnan Faint-Object Spectrograph and Camera,YFOSC)是一台能够快速切换工作模式,进行天文成像及光谱观测的仪器。其中长缝光谱作为该仪器的主要光谱观测模式广泛应用于点源以及面源的分光测量研究。通过测量该模式下YFOSC系统的波长响应曲线,各块光栅的波长范围,并对定标灯谱进行波长证认,同时在考虑大气吸收以及望远镜效率的情况下给出了曝光时间曲线,为观测者更好地使用该仪器提供参考。最后以近期拍摄的一条超新星光谱为例,介绍长缝光谱模式的实际观测能力。

关键词： YFSOC 长缝光谱波长定标棱栅效率

基于MRI T_(2)弛豫时间参数图的业余马拉松运动员比赛前后膝关节周围肌肉T_(2)值变化特征分析

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中华医学杂志 2022年第9期102卷 648-653页

作者：张冉旭于荭张平李聚佳任聪聪赵建河北医科大学第三医院CT/MR室河北省骨科生物力学重点实验室石家庄050051

目的基于MRI T_(2)弛豫时间参数图分析业余马拉松运动员膝关节周围肌肉T_(2)值变化特征。方法招募业余马拉松运动员12名为马拉松组,其中男5名,女7名,年龄21~37(27.5±5.4)岁。于马拉松赛前1周、赛后12 h及赛后2个月进行双膝关节MRI检查... 详细信息

目的基于MRI T_(2)弛豫时间参数图分析业余马拉松运动员膝关节周围肌肉T_(2)值变化特征。方法招募业余马拉松运动员12名为马拉松组,其中男5名,女7名,年龄21~37(27.5±5.4)岁。于马拉松赛前1周、赛后12 h及赛后2个月进行双膝关节MRI检查;招募健康志愿者15名为对照组,其中男5名,女10名,年龄24~27(24.9±1.0)岁,进行双膝MRI检查。应用T_(2)弛豫时间参数图成像序列在后处理平台测量缝匠肌、股内侧肌、股二头肌、半膜肌、腓肠肌内侧头及腓肠肌外侧头的T_(2)值,分析马拉松组赛前与赛后12 h内和赛后2个月及马拉松组赛前与对照组之间各肌肉T_(2)值的差异。结果所有受试者检查期间均未出现膝关节疼痛。常规MRI检查显示,膝关节周围肌肉形态及信号均未见明显异常。与赛前相比,马拉松赛后12 h马拉松组中半膜肌[(34.3±2.8)ms比(35.5±2.5)ms,P=0.008]、腓肠肌内侧头[(34.1±3.4)ms比(37.7±3.1)ms,P0.05)。赛后2个月随访,半膜肌T_(2)值水平仍高于跑前[(34.3±2.8)ms比(35.4±2.5)ms,P=0.043];腓肠肌内侧头与腓肠肌外侧头T_(2)值与跑前相比差异无统计学意义(P>0.05)。马拉松组腓肠肌外侧头的T_(2)值低于对照组[(35.3±3.0)ms比(38.5±4.1)ms,P=0.007];马拉松组余肌肉T_(2)值与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05)。结论马拉松赛后膝关节周围肌肉的T_(2)值改变是可逆的。T_(2)弛豫时间参数图成像序列可在一定程度上间接反映膝关节周围肌肉微观结构的改变。

关键词：运动医学马拉松膝关节肌肉磁共振成像 T_(2)弛豫时间参数图