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Temperature-adaptive metasurface radiative cooling device with excellent emittance and low solar absorptance for dynamic thermal regulation

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Advanced Photonics 2024年第4期6卷 70-82页

作者： Junlin Yang Qianyi Li shiqiao liu Debao Fang Jingyao Zhang Haibo Jin Jingbo Li Beijing Institute of Technology School of Materials Science and Engineering Beijing Key Laboratory of Construction Tailorable Advanced Functional Materials and Green Applications

Passive radiative cooling is a promising passive cooling technology that emits heat to deep space without energy consumption. Nevertheless, the persistent challenge of overcooling in static radiative techniques has raised concerns. Although a desirable solution is suggested based on vanadium dioxide（VO2）in the form of a Fabry–Perot（F–P） resonant cavity, the inherent contradiction between desired high emissivity（ε） and low solar absorptance(αsol) remains a notable limitation. Here, we employed a simple mask-filling technique to develop a temperature-adaptive metasurface radiative cooling device（ATMRD） for dynamic thermal regulation. Simulation and experimental results substantially evidenced that multiple localized polariton resonances were induced by the VO2metasurface, significantly enhancing the thermal emittance of the ATMRDs. The engineered ATMRD achieved an amazing switch of the atmospheric window emittance from 0.13 to 0.85 when the surface temperature exceeds a pre-set transition temperature, accompanied by a commendable αsolof 27.71%. The mechanism of multiple localized polariton resonances is discussed in detail to understand the enhanced performance based on the investigation of the relationship between the metasurface structure and multiple localized polariton resonances. We demonstrate an efficient smart radiative technique achieved by a simple micro/nanoprocess and, most importantly, contribute a valuable reference for the design of radiative devices, which is crucial in various areas such as passive cooling,smart windows, multifunctional electromagnetic response, and space application technologies.

关键词： dynamic radiative cooling emittance metasurface plasmon resonance vanadium dioxide

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基于形态学特征的机械零件焊接裂纹无损图像检测方法

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电焊机 2024年第7期54卷 31-37,92页

作者：刘石桥中核武汉核电运行技术股份有限公司湖北武汉430205

在机械零件焊接裂纹检测中,由于采集的图像中焊接边界受到反射波干扰,其存在模糊化噪点,导致检测不准确。为解决该问题,基于边界形态中形状基不变原理,提出考虑形态学特征的机械零件焊接裂纹无损图像检测方法。该方法采用机器视觉技术... 详细信息

在机械零件焊接裂纹检测中,由于采集的图像中焊接边界受到反射波干扰,其存在模糊化噪点,导致检测不准确。为解决该问题,基于边界形态中形状基不变原理,提出考虑形态学特征的机械零件焊接裂纹无损图像检测方法。该方法采用机器视觉技术采集机械零件焊接的视觉图像,通过照明反射模型和傅里叶变换,滤除图像受到光学干扰产生的模糊化噪点。通过二层小波分解图像,构建低频近似分量和高频细节分量。引入形态学算法,以结构元素为核心,通过腐蚀和膨胀处理,并且通过优化腐蚀次数和同态滤波进行优化,提取机械零件焊接裂纹的形态学特征,实现机械零件焊接裂纹无损检测。经过试验证明,所提方法采集的视觉图像更加清晰,可以有效提取裂纹形态学特征和裂纹,其机械零件焊接裂纹检测位置与实际位置基本一致,误差仅为0.01,说明该方法检测精度较高。

关键词：机械零件焊接机器视觉同态滤波图像校正小波变换形态学特征

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AIGC赋能医学教育的SWOT分析

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中国医学教育技术 2024年第4期38卷 427-432页

作者：王萱刘虹伯韩佳乐刘时乔河北中医药大学教务处石家庄050020

随着教育数字化转型的推进,生成式人工智能(artificial intelligence generated content,AIGC)技术在教育教学中的应用受到关注。为评估AIGC在医学教育中的发展前景,文章运用SWOT分析法,对其优势、劣势、机会、威胁进行探讨。结果显示,A... 详细信息

随着教育数字化转型的推进,生成式人工智能(artificial intelligence generated content,AIGC)技术在教育教学中的应用受到关注。为评估AIGC在医学教育中的发展前景,文章运用SWOT分析法,对其优势、劣势、机会、威胁进行探讨。结果显示,AIGC技术在医学教育中具有个性化教学、智能评估等优势,但也存在技术门槛、数据伦理等挑战。结合国家政策和数字化技术创新,完善法制、服务体系及师资培养是AIGC赋能医学教育的关键。

关键词： AIGC 教育数字化医学教育 SWOT分析

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自动焊接技术在指套管焊接中的应用

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金属加工（热加工） 2024年第3期 70-75页

作者：岳瑞博孙传钰董壮壮刘石桥王登星张晓冬中核武汉核电运行技术股份有限公司湖北武汉430070 中国核工业二三建设有限公司北京101300 核工业工程研究设计有限公司北京101300 中核高效智能化焊接重点实验室北京101300 江苏核电有限公司江苏连云港222000

为缩短指套管更换时间、减少核电大修工作时间,指套管出现磨损时可通过焊接封堵工艺临时封堵磨损严重的指套管,当封堵的指套管数量不满足堆芯中子测量需求时再进行统一更换。根据指套管材质、结构特点及手工焊修复的难点,研发指套管堵... 详细信息

为缩短指套管更换时间、减少核电大修工作时间,指套管出现磨损时可通过焊接封堵工艺临时封堵磨损严重的指套管,当封堵的指套管数量不满足堆芯中子测量需求时再进行统一更换。根据指套管材质、结构特点及手工焊修复的难点,研发指套管堵管自动焊接工艺,提高指套管堵管焊接修复质量,可以使焊接工作人员免受环境剂量侵害。通过调节焊接基值电流、峰值电流、电弧电压和保护气流量,最终获得表面无缺陷、余高满足要求的焊接参数和焊接试件。试验结果表明:焊接电流在60~66A之间变化,指套管与堵头能够实现良好的熔融与连接,并能够得到表面无缺陷、余高≤0.1mm的焊缝,焊缝组织形貌符合RCC-M要求。该焊接参数的开发对核电现场焊接施工具有指导意义。

关键词：自动焊指套管堵管 5G位置焊接管对接

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Electrically-driven ultrafast out-of-equilibrium light emission from hot electrons in suspended graphene/hBN heterostructures

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International Journal of Extreme Manufacturing 2024年第1期6卷 328-338页

作者： Qiang liu Wei Xu Xiaoxi Li Tongyao Zhang Chengbing Qin Fang Luo Zhihong Zhu shiqiao Qin Mengjian Zhu Kostya S Novoselov College of Advanced Interdisciplinary Studies&Hunan Provincial Key Laboratory of Novel Nano-optoelectronic Information Materials and Devices National University of Defense TechnologyChangshaHunan 410073People’s Republic of China Nanhu Laser Laboratory National University of Defense TechnologyChangshaHunan 410073People’s Republic of China State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics Devices Institute of Opto-ElectronicsShanxi UniversityTaiyuan 030006People’s Republic of China Collaborative Innovation Center of Extreme Optics Shanxi UniversityTaiyuan 030006People’s Republic of China State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics Devices Institute of Laser SpectroscopyShanxi UniversityTaiyuan 030006People’s Republic of China Institute for Functional Intelligent Materials National University of SingaporeSingapore 117544Singapore Department of Materials Science and Engineering National University of SingaporeSingapore 117575Singapore

Nanoscale light sources with high speed of electrical modulation and low energy consumption are key components for nanophotonics and *** record-high carrier mobility and ultrafast carrier dynamics of graphene make it promising as an atomically thin light emitter which can be further integrated into arbitrary platforms by van der Waals ***,due to the zero bandgap,graphene is difficult to emit light through the interband recombination of carriers like conventional ***,we demonstrate ultrafast thermal light emitters based on suspended graphene/hexagonal boron nitride(Gr/hBN)*** in biased graphene are significantly heated up to 2800 K at modest electric fields,emitting bright photons from the near-infrared to the visible spectral *** eliminating the heat dissipation channel of the substrate,the radiation efficiency of the suspended Gr/hBN device is about two orders of magnitude greater than that of graphene devices supported on SiO2or *** demonstrate that hot electrons and low-energy acoustic phonons in graphene are weakly coupled to each other and are not in full thermal *** cooling ofhigh-temperature hot electrons to low-temperature acoustic phonons is enabled by the significant near-field heat transfer at the highly localized Gr/hBN interface,resulting in ultrafast thermal emission with up to 1 GHz bandwidth under electrical *** is found thatsuspending the Gr/hBN heterostructures on the SiO2trenches significantly modifies the light emission due to the formation of the optical cavity and showed a~440%enhancement inintensity at the peak wavelength of 940 nm compared to the black-body thermal *** demonstration of electrically driven ultrafast light emission from suspended Gr/hBNheterostructures sheds the light on applications of graphene heterostructures in photonicintegrated circuits,such as broadband light sources and ultrafast thermo-optic phase modulat

关键词： suspended graphene ultrafast light emitter van der Waals heterostructures thermal radiation electron–phonon interaction

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Intrinsic polarization conversion and avoided-mode crossing in X-cut lithium niobate microrings

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Chinese Physics B 2024年第6期33卷 398-403页

作者：谭泽林张检发朱志宏陈伟邵铮铮刘肯秦石乔 College of Advanced Interdisciplinary Studies&Hunan Provincial Key Laboratory of Novel Nano Optoelectronic Information Materials and Devices National University of Defense TechnologyChangsha 410073China Nanhu Laser Laboratory National University of Defense TechnologyChangsha 410073China College of Meteorology and Oceanography National University of Defense TechnologyChangsha 410073China School of Physics Central South UniversityChangsha 410083China

Compared with well-developed free space polarization converters, polarization conversion between TE and TM modes in the waveguide is generally considered to be caused by shape birefringence, like curvature, morphology of waveguide cross section and scattering. Here, we study the polarization conversion mechanism in 1-THz-FSR X-cut lithium niobate microrings with multiple-resonance condition, that is the conversion can be implemented by birefringence of waveguides,which will also introduce an avoided-mode crossing. In the experiment, we find that this mode crossing results in severe suppression of one sideband in local nondegenerate four-wave mixing and disrupts the cascaded four-wave mixing on this side. Simultaneously, we propose one two-dimensional method to simulate the eigenmodes(TE and TM) in X-cut microrings, and the mode crossing point. This work will provide one approach to the design of polarization converters and simulation for monolithic photonics integrated circuits, and may be helpful to the studies of missed temporal dissipative soliton formation in X-cut lithium niobate rings.

关键词： polarization conversion birefringence nondegenerate four-wave mixing

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尾矿库工程设计与低碳概念

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工程建设 2010年第4期42卷 24-28页

作者：袁平刘石桥中冶长天国际工程有限责任公司水工业分院湖南长沙410007

介绍了尾矿资源综合利用、尾矿库选址以及尾矿设施建设过程等领域中涉及的低碳命题,借此抛砖引玉,以求尾矿库专业设计人员在尾矿库工程设计中将低碳思想尽可能贯彻到尾矿库建设中,不断探索,不断创新,走出有中国特色的尾矿处理可持续发... 详细信息

介绍了尾矿资源综合利用、尾矿库选址以及尾矿设施建设过程等领域中涉及的低碳命题,借此抛砖引玉,以求尾矿库专业设计人员在尾矿库工程设计中将低碳思想尽可能贯彻到尾矿库建设中,不断探索,不断创新,走出有中国特色的尾矿处理可持续发展模式。

关键词：尾矿库低碳经济可持续发展

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谈公共艺术与创意城市建设

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辽宁师专学报（社会科学版） 2020年第1期 29-31页

作者：刘诗乔周旋坤大连艺术学院辽宁省大连市116600

公共艺术作为现代创新城市建设的重要组成部分,除了以视觉艺术来诠释城市空间的组织形态之外,更能够引领大众的审美文化和社会服务体系,增强城市活力,促进创意城市建设。世界上许多优秀的城市建设离不开公共艺术的重要作用,因此发展公... 详细信息

公共艺术作为现代创新城市建设的重要组成部分,除了以视觉艺术来诠释城市空间的组织形态之外,更能够引领大众的审美文化和社会服务体系,增强城市活力,促进创意城市建设。世界上许多优秀的城市建设离不开公共艺术的重要作用,因此发展公共艺术是目前开展创意城市建设的重要任务。基于这个问题,从公共艺术的基本涵义出发,然后分析公共艺术在城市文化建设中的重要地位以及我国目前公共艺术的发展现状和存在的问题,最后结合国外优秀经验探讨我国公共艺术发展的策略。

关键词：公共艺术城市文化城市公共空间

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尾矿坝坝坡稳定计算荷载组合的探讨

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工程建设 2010年第1期42卷 34-37页

作者：朱建华刘石桥中冶长天国际工程有限责任公司水工分院湖南长沙410007

现行《选矿厂尾矿设施设计规范》(ZBJ 1-90)规定以洪水运行做为稳定计算荷载组合的一种组合工况,本文从尾矿库及其坝体运行条件进行分析,指出该种荷载组合对部分尾矿坝而言不符合其实际运行情况;并就尾矿坝稳定计算中库水位的选择进行... 详细信息

现行《选矿厂尾矿设施设计规范》(ZBJ 1-90)规定以洪水运行做为稳定计算荷载组合的一种组合工况,本文从尾矿库及其坝体运行条件进行分析,指出该种荷载组合对部分尾矿坝而言不符合其实际运行情况;并就尾矿坝稳定计算中库水位的选择进行了探讨。

关键词：尾矿坝稳定荷载组合最高洪水位渗透压力

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南海中沙群岛海域温盐结构时空变化特征及其控制因素

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海洋地质与第四纪地质 2022年第2期42卷 1-14页

作者：黄诚吴能友吴晓刘时桥张经纬许丞刘亮董新柱陈靓中国海洋大学青岛266100 中国地质调查局海口海洋地质调查中心海口570100 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237

南海中沙群岛海域夏秋季水团实测温盐深数据统计分析结果表明,研究区海水表层温度为30.0~31.2℃,最高温度位于中沙海台区域;表层盐度为33.6~34.1 PSU,最高盐度分布在西北部东岛海域附近;底层温度1~25℃,盐度34.1~35.2 PSU,最高盐度分布... 详细信息

南海中沙群岛海域夏秋季水团实测温盐深数据统计分析结果表明,研究区海水表层温度为30.0~31.2℃,最高温度位于中沙海台区域;表层盐度为33.6~34.1 PSU,最高盐度分布在西北部东岛海域附近;底层温度1~25℃,盐度34.1~35.2 PSU,最高盐度分布在工区东南角。总体上,研究区水团温盐结构表现为表层高温低盐、底层低温高盐的特征,混合层深度为20~90 m。研究区表、中、底层水体垂向流速各不相同,流速为0.01~0.22 m/s。根据FVCOM模型分析了调查区温度、盐度季节性变化特征,冬季,研究区南侧的海域海表温度明显高于北侧,南北温差显著;夏季,海表温盐分布受到台风作用较为明显,海表温度的空间分布趋于均一。数值模拟表明,研究区流场整体表现为冬夏季强、春秋季较弱的季节性变化特征。模拟结果显示,极端天气在短期内对研究区温盐结构产生显著影响,表现为海表温度降低、混合层深度增加,水体垂向混合作用增强。

关键词：温盐结构 FVCOM数值模型混合层极端气候中沙群岛海域

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