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窄脊型波导半导体激光器偏振与横模关系研究

红外与毫米波学报 2024年第2期43卷 158-165页

作者：宋梁贺钰雯王浩淼周坤杜维川李弋何林安胡耀张亮高平宽王欣阳高松信唐淳中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900 中国工程物理研究院高能激光重点实验室四川绵阳621900

基于有效折射率法建立了窄脊型波导数值计算模型,通过实验研究了InGaAs量子阱窄脊型波导半导体激光器偏振特性与横模之间的关系。根据理论计算,脊型波导中类TM模式在慢轴方向的有效折射率差更大,类TM模式的限制因子比类TE模式的限制因... 详细信息

基于有效折射率法建立了窄脊型波导数值计算模型,通过实验研究了InGaAs量子阱窄脊型波导半导体激光器偏振特性与横模之间的关系。根据理论计算,脊型波导中类TM模式在慢轴方向的有效折射率差更大,类TM模式的限制因子比类TE模式的限制因子更大、更容易出现慢轴高阶模式;而随着脊型波导的高度增加,快轴高阶模式被截断,类TE00模式的限制因子逐渐增加至与类TM00模式相近,慢轴高阶模式因其大的散射损耗被抑制,理论上可实现高偏振度、高光束质量激光输出。在实验方面,利用量子阱材料的增益偏振特性,通过脊型高度与宽度的设计,制备了高偏振度、基横模的窄脊型波导半导体激光器。

关键词：半导体激光器光束质量偏振度有效折射率法波导模式分析

Crystal-Kyber算法的FPGA高效并行优化

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电子学报 2024年第5期52卷 1679-1689页

作者：吕顺森李斌翟嘉琪李松岐周清雷郑州大学计算机与人工智能学院河南郑州450001 数字工程与先进计算国家重点实验室河南郑州450001

多项式乘法运算制约着基于格的后量子密码在现实中的应用.为提高后量子密码Crystal_Kyber算法的性能效率,减少运行时间,降低多项式乘法的影响,本文设计了一种新的蝶形运算单元对素模q=3329的Kyber方案进行优化.首先,采用16路并行调度新... 详细信息

多项式乘法运算制约着基于格的后量子密码在现实中的应用.为提高后量子密码Crystal_Kyber算法的性能效率,减少运行时间,降低多项式乘法的影响,本文设计了一种新的蝶形运算单元对素模q=3329的Kyber方案进行优化.首先,采用16路并行调度新型蝶形运算单元的方式执行算法,缩短了计算周期;其次,使用流水线技术以及改进的K2RED算法,设计实现新型蝶形运算单元,用于降低资源消耗;最后,利用多RAM的方式存储数据,并且多通道优化RAM,允许数据交替存储在RAM中,提高资源复用率.实验结果表明,本文优化后的数论变换(Number Theoretic Transform,NTT)、逆数论变换(Inverse NTT,INTT)、点对位相乘(Point-Wise Multiplication,PWM)的效率达到200 MHz,合并执行Kyber效率达到175 MHz,优于其他方案,具有良好的性能.

关键词：后量子密码 Crystal-Kyber K2RED 蝶形运算多项式乘法硬件效率

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道砟嵌入路基土三轴试验及离散元模拟研究

岩土力学 2024年第6期45卷 1720-1730页

作者：张杰聂如松黄茂桐谭永长李亚峰中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

有砟轨道道砟嵌入对路基服役性能具有显著影响。基于此设计上层为道砟、下层为路基土的单元试样,通过室内动三轴试验和离散元法(discrete element method,简称DEM)数值仿真研究了动荷载作用下道砟嵌入路基土的宏观变形行为和局部变形特... 详细信息

有砟轨道道砟嵌入对路基服役性能具有显著影响。基于此设计上层为道砟、下层为路基土的单元试样,通过室内动三轴试验和离散元法(discrete element method,简称DEM)数值仿真研究了动荷载作用下道砟嵌入路基土的宏观变形行为和局部变形特征。研究结果表明:在动荷载作用下,道砟与路基土之间仅通过接触面上有限数量的离散接触传递应力,随动应力幅值增加,道砟嵌入深度也不断增加,嵌入深度与动应力呈指数函数变化。道砟嵌入路基土变形过程分为局部挤压阶段、剪切带形成阶段及剪切带发展阶段,道砟嵌入会使得道砟−路基土接触界面的土样孔隙率显著增加,同时也会使得接触界面发生显著的侧向变形。孔隙率较高的饱和试样在较低的动应力作用下会发生翻浆冒泥现象,道砟嵌入导致的路基面孔隙率升高是既有路线发生翻浆冒泥的重要原因,防治翻浆冒泥需重点防止道砟嵌入导致的土样局部孔隙率升高。该研究成果可加深对道砟嵌入现象以及由此引发的路基表层变形行为的认识。

关键词：有砟轨道道砟嵌入变形特征动三轴试验离散元模拟

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授权前知识迸发专利的识别及其演化轨迹研究

情报杂志 2024年第3期43卷 122-128页

作者：侯剑华杨秀财宋昊阳中山大学信息管理学院广州510006

[研究目的]专利授权后的知识扩散轨迹一直被学者们广泛关注,但对专利授权前的知识扩散轨迹及其规律的研究十分有限。以授权前专利为分析对象,挖掘专利早期知识扩散的规律和特征,为实现专利质量的源头管理和高价值专利的及早发现提供决... 详细信息

[研究目的]专利授权后的知识扩散轨迹一直被学者们广泛关注,但对专利授权前的知识扩散轨迹及其规律的研究十分有限。以授权前专利为分析对象,挖掘专利早期知识扩散的规律和特征,为实现专利质量的源头管理和高价值专利的及早发现提供决策支撑。[研究方法]利用专利知识扩散的引证、转让、许可等指标,构建授权前专利知识扩散模型,识别授权前知识迸发专利(P-GKBP),重点探索P-GKBP的知识扩散轨迹与规律。[研究结论]P-GKBP作为一种重要的专利,法律状态改变已经成为P-GKBP首次知识迸发的主要因素。与高校、科研院所相比,企业专利更容易产生P-GKBP。此外,P-GKBP具有马太效应,引用P-GKBP的专利更容易成为P-GKBP。这不仅为相关人员追踪前沿技术,预测技术发展趋势提供了新的视角,也为缩短技术创新周期和加强专利质量源头管理起到了重要作用。

关键词：专利技术专利授权授权前知识迸发专利知识扩散轨迹技术不确定性

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有色金属及合金表面电沉积工艺的研究进展

电镀与涂饰 2024年第3期43卷 48-54页

作者：宋启良郑玉杰贾方舟李吉丹常帅张意宋强首都航天机械有限公司北京100076

[目的]有色金属及合金的表面改性处理已成为材料科学研究的热点。[方法]概述了铝、镁、钛、铜及其合金表面水溶液电沉积及离子液体电沉积技术的研究进展,指出了目前存在的问题,展望了未来的发展趋势。[结果]采用电沉积技术能够在有色金... 详细信息

[目的]有色金属及合金的表面改性处理已成为材料科学研究的热点。[方法]概述了铝、镁、钛、铜及其合金表面水溶液电沉积及离子液体电沉积技术的研究进展,指出了目前存在的问题,展望了未来的发展趋势。[结果]采用电沉积技术能够在有色金属及合金表面制得性能理想的镀层。[结论]多数水溶液电沉积技术已较为成熟,离子液体电沉积虽较为环保,但有待进一步的研究和提升。

关键词：有色金属及合金电沉积水溶液离子液体综述

植物根系特征与根区土壤水分高通量监测管道机器人研制

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农业工程学报 2024年第6期40卷 192-202页

作者：颜小飞王韵博宋晓波向梓薇杜太生程强北京林业大学工学院北京100083 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 中国农业大学中国农业水问题研究中心北京100083

研究水分胁迫下的根系特征对于节水农业的发展具有重大意义。针对现有根系观测与土壤水分监测方法难以满足野外条件下根系和根区水分的同步、原位、高通量监测的不足,该研究研制了一种基于STM32芯片的管道机器人系统。系统由管道机器人... 详细信息

研究水分胁迫下的根系特征对于节水农业的发展具有重大意义。针对现有根系观测与土壤水分监测方法难以满足野外条件下根系和根区水分的同步、原位、高通量监测的不足,该研究研制了一种基于STM32芯片的管道机器人系统。系统由管道机器人、数据基站与PVC透明管道组成,通过在土壤中埋设管道机器人系统,控制机器人搭载的微距相机与土壤水分传感器在巡航时拍摄根系图像,并获取土壤水分数据。由根系图像识别分割与提取程序对图像进行畸变校正与根系识别,获取管道方向上植株的根系面积、长度与密度等特征参数。实验室条件下进行相机拍摄效果、图像畸变校正、识别与分割误差及里程轮测距误差测试,以及土壤水分传感器标定试验。测试结果表明:1)管道机器人能够清晰地拍摄到根系图像,图像畸变校正效果较好,单个像素点长度和面积分别为44μm和0.002 mm^(2),单张根系图像的拍摄范围为14.17 mm×10.60 mm;2)土壤水分传感器输出电压与土壤体积含水率之间呈现良好线性关系,决定系数R^(2)为0.990;3)自主巡航定位准确度较高,平均相对误差为1.47%。在田间条件下进行的根系生长动态监测、根系信息提取、土壤水分监测与电池续航试验表明:1)管道机器人系统能够在田间环境下高通量地拍摄根系图像,监测根系的生长动态,并进一步提取出根系长度、面积、根面积密度等特征参数;2)根区土壤水分监测较为准确,测量结果与烘干法结果平均相对误差为2.23%;3)在系统初始满电量状态下,管道机器人系统独立运行时长不少于7 d,最大巡航监测距离约为48 m。本文研制的管道机器人系统可在田间条件下实现根系特征以及根区土壤水分的原位、高通量测量,为节水灌溉与根系生长研究提供技术支持。

关键词：机器人土壤水分图像识别根系特征高通量

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人工关节组合界面的磨损行为研究进展

清华大学学报（自然科学版） 2024年第3期64卷 409-420页

作者：彭业萍孔德宇庄溶润王松曹广忠深圳大学机电与控制工程学院广东省电磁控制与智能机器人重点实验室深圳518060 深圳清华大学研究院生物医用材料及植入器械实验室深圳518057

人工关节置换术是骨关节疾病治疗的重要手段,但关节假体的长期磨损损耗及磨屑诱导的假体周围骨溶解会造成人工关节无菌松动甚至早期失效。研究人工关节滑动与固定组合界面的磨损行为是探索磨屑形成机制的基础,也是探明人工关节松动失效... 详细信息

人工关节置换术是骨关节疾病治疗的重要手段,但关节假体的长期磨损损耗及磨屑诱导的假体周围骨溶解会造成人工关节无菌松动甚至早期失效。研究人工关节滑动与固定组合界面的磨损行为是探索磨屑形成机制的基础,也是探明人工关节松动失效机理、提升关节耐磨性的重要依据。该文利用Web of Science和中国国家知识网络数据库的资源,对人工关节磨损行为研究的相关文献进行综述。探讨人工关节在滑动界面和固定界面产生的磨损行为及主导磨损机理;分析假体结构、材料成分、润滑介质和磨屑等对人工关节磨损行为的影响机制,总结人工关节优化改进方案;详细阐述人工关节体外磨损试验研究的方法与技术;概述人工关节组合界面磨损表征参量的提取方法以及磨损智能检测的发展现状;总结人工关节磨损行为的研究热点,指出多信息融合和智能化监测的发展方向,以期为人工关节磨损行为的基础与试验研究提供参考。

关键词：人工关节组合界面滑动磨损微动磨损磨损监测

CFD analysis of a CiADS fuel assembly during the steam generator tube rupture accident based on the LBEsteamEulerFoam

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Nuclear Science and Techniques 2023年第10期34卷 136-147页

作者： Yun-Xiang Li Lu Meng song Li Zi-Nan Huang Di-Si Wang Bo Liu you-Peng Zhang Tian-Ji Peng Lu Zhang Xing-Kang Su Wei Jiang Institute of Modern Physics Fudan UniversityShanghai 200433China Institute of Modern Physics Chinese Academy of SciencesLanzhou 730000China School of Nuclear Science and Technology University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Advanced Energy Science and Technology Guangdong Laboratory Huizhou 516003China School of Nuclear Science and Technology Lanzhou UniversityLanzhou 730000China

Steam generator tube rupture(SGTR) accident is an important scenario needed to be considered in the safety analysis of lead-based fast reactors. When the steam generator tube breaks close to the main pump, water vapor will enter the reactor core, resulting in a two-phase flow of heavy liquid metal and water vapor in fuel assemblies. The thermal-hydraulic problems caused by the SGTR accident may seriously threaten reactor core's safety performance. In this paper, the open-source CFD calculation software OpenFOAM was used to encapsulate the improved Euler method into the self-developed solver LBEsteamEulerFoam. By changing different heating boundary conditions and inlet coolant types, the two-phase flow in the fuel assembly with different inlet gas content was simulated under various accident conditions. The calculation results show that the water vapor may accumulate in edge and corner channels. With the increase in inlet water vapor content, outlet coolant velocity increases gradually. When the inlet water vapor content is more than 15%, the outlet coolant temperature rises sharply with strong temperature fluctuation. When the inlet water vapor content is in the range of 5–20%, the upper part of the fuel assembly will gradually accumulate to form large bubbles. Compared with the VOF method, Euler method has higher computational efficiency. However, Euler method may cause an underestimation of the void fraction, so it still needs to be calibrated with future experimental data of the two-phase flow in fuel assembly.

关键词： Steam generator tube rupture CiADS CFD simulations Two-phase flow

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老年性聋发病机制研究进展

听力学及言语疾病杂志 2024年第1期32卷 80-84页

作者：王松韩贺舟马秀岚中国医科大学附属盛京医院耳鼻咽喉头颈外科沈阳110004

老年性聋是以隐匿性、缓慢进行性双侧感音神经性听力下降为特征的疾病,其发生和发展是一个多因素作用的过程,每种因素的作用在个体间差异较大。针对老年性聋的发病机制,目前已有一定研究,主要可分为离子通道异常、耳蜗突触病变、活性氧... 详细信息

老年性聋是以隐匿性、缓慢进行性双侧感音神经性听力下降为特征的疾病,其发生和发展是一个多因素作用的过程,每种因素的作用在个体间差异较大。针对老年性聋的发病机制,目前已有一定研究,主要可分为离子通道异常、耳蜗突触病变、活性氧自由基、激素作用、线粒体异常、遗传因素等诸多方面,本文对近年来老年性聋发病机制进行总结。

关键词：老年性聋年龄相关性听力损失发病机制