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Controllable split polarization singularities for ultra-precise displacement sensing

Photonics Research 2024年第7期12卷 1478-1484页

作者： JIAKANG ZHOU HAIXIANG MA SHUOSHUO zhang WU YUAN CHANGJUN MIN XIAOCONG YUAN yuquan zhang Nanophotonics Research Centre Institute of Microscale Optoelectronics&State Key Laboratory of Radio Frequency Heterogeneous IntegrationShenzhen UniversityShenzhen 518060China Research Center for Humanoid Sensing Research Institute of Intelligent SensingZhejiang LabHangzhou 311100China Department of Biomedical Engineering The Chinese University of Hong KongHong KongChina

The topic of optical precise displacement measurement has garnered significant attention and generated widespread interest recently. The use of optical singularity offers a potential solution for this purpose, although effectively manipulating the singularity in an ideal manner remains challenging. In this work, we propose a theoretical approach to achieve controllable position modulation of the C-point in the focal plane, whose spatial position can be easily modulated by adjusting the relative offset factor β and the offset angle α of an azimuthal polarization beam(APB), while the interval and orientation of the C-points can be flexibly regulated. Notably, the chiral polarization state undergoes a distinct reversal along the link-line connecting the two C-points, thereby providing a promising approach for accurate displacement sensing. To evaluate its sensing characteristics, the varying pattern of the scattered field intensity is monitored when sweeping a gold helix and nanoparticle along the link-line. The results of simulation quality index Q verify that the equilibrium factor of the scattering field possesses an obvious linear relationship with the displacement, signifying a precise sub-nanometric *** research introduces new methods for the flexible control of polarization singularities in tightly focused fields,thereby enhancing the utilization of circular polarization properties near C-points for displacement *** findings not only enrich the field of nanometer measurement technology but also pave the way for new avenues of research in this domain.

关键词： polarization displacement precise

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Unsupervised Color Segmentation with Reconstructed Spatial Weighted Gaussian Mixture Model and Random Color Histogram

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Computers, Materials & Continua 2024年第3期78卷 3323-3348页

作者： Umer Sadiq Khan Zhen Liu Fang Xu Muhib Ullah Khan Lerui Chen Touseef Ahmed Khan Muhammad Kashif Khattak yuquan zhang School of Computer and Information Science Hubei Engineering UniversityXiaogan432000China Institute for AI Industrial Technology Research Hubei Engineering UniversityXiaogan432000China Key Lab of Mountain Hazards and Surface Processes Institute of Mountain Hazards and EnvironmentChinese Academy of SciencesChengdu610041China University of Chinese Academy of Sciences Beijing100049China College of Aviation Zhongyuan University of TechnologyZhengzhou451191China Research Center of Digital Mountain and Remote Sensing Application Institute of Mountain Hazards and EnvironmentChinese Academy of SciencesChengdu610041China School of Computer Science University of PoonchAzad Jammu Kashmir12350Pakistan School of Computer Science and Information Engineering Hubei UniversityWuhan430062China

Image classification and unsupervised image segmentation can be achieved using the Gaussian mixture *** the Gaussian mixture model enhances the flexibility of image segmentation,it does not reflect spatial information and is sensitive to the segmentation *** this study,we first present an efficient algorithm that incorporates spatial information into the Gaussian mixture model(GMM)without parameter *** proposed model highlights the residual region with considerable information and constructs color ***,we incorporate the content-based color saliency as spatial information in the Gaussian mixture *** segmentation is performed by clustering each pixel into an appropriate component according to the expectation maximization and maximum ***,the random color histogram assigns a unique color to each cluster and creates an attractive color by default for segmentation.A random color histogram serves as an effective tool for data visualization and is instrumental in the creation of generative art,facilitating both analytical and aesthetic *** experiments,we have used the Berkeley segmentation dataset BSDS-500 and Microsoft Research in Cambridge *** the study,the proposed model showcases notable advancements in unsupervised image segmentation,with probabilistic rand index(PRI)values reaching 0.80,BDE scores as low as 12.25 and 12.02,compactness variations at 0.59 and 0.7,and variation of information(VI)reduced to 2.0 and 1.49 for the BSDS-500 and MSRC datasets,respectively,outperforming current leading-edge methods and yielding more precise segmentations.

关键词： Unsupervised segmentation color saliency spatial weighted GMM random color histogram

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“区域”概念的形成与合法性问题:基于分类框架的比较

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广东社会科学 2024年第4期 48-59页

作者：李优张宇权中山大学国际关系学院广东珠海519000

大国竞争加速推动了新兴区域概念的崛起与传播,准确把握区域概念的形成及合法性问题成为发展中国特色区域国别学的现实要求。本文通过梳理、比较多种学科领域对区域概念的理解,建构出以物质主义和理念主义本体论特征“强”“弱”为变量... 详细信息

大国竞争加速推动了新兴区域概念的崛起与传播,准确把握区域概念的形成及合法性问题成为发展中国特色区域国别学的现实要求。本文通过梳理、比较多种学科领域对区域概念的理解,建构出以物质主义和理念主义本体论特征“强”“弱”为变量的分类框架,区分出自然-建构型、建构型、自然型和抽象概念型四种类型的区域概念,而不同类型的区域概念也在现实维度表现出显著合法性差异。通过比较“东南欧”与“东南亚”这两个区域概念,进一步揭示反思区域概念对区域国别学的重要性和必要性,即在把握区域概念时须深入考察其本体论特征,从而避免陷入西方主导设置的“概念陷阱”,这将有利于加快构建中国自主知识体系。

关键词：区域概念比较区域研究东南欧东南亚

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A vectorial model for the nonlinear gradient force exerted on metallic Rayleigh nanoparticles

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Chinese Optics Letters 2024年第2期22卷 207-213页

作者：朱政张聿全闵长俊 Aurèle J.LAdam H.Paul Urbach 袁小聪 Research Center for Humanoid Sensing Research Institute of Intelligent SensingZhejiang LabHangzhou 311100China Nanophotonics Research Center Institute of Microscale Optoelectronics&State Key Laboratory of Radio Frequency Heterogeneous IntegrationShenzhen UniversityShenzhen 518060China Optics Research Group ImPhys DepartmentFaculty of Applied SciencesDelft University of TechnologyDelft 2628 CJThe Netherlands

Optical tweezers have proved to be a powerful tool with a wide range of *** gradient force plays a vital role in the stable optical trapping of *** scalar method is convenient and effective for analyzing the gradient force in traditional optical ***,when the third-order nonlinear effect of the nano-object is stimulated,the scalar method cannot adequately present the optical response of the metal nanoparticle to the external optical ***,we propose a theoretical model to interpret the nonlinear gradient force using the vector *** combining the optical Kerr effect,the polarizability vector of the metallic nanoparticle is derived.A quantitative analysis is obtained for the gradient force as well as for the optical potential *** vector method yields better agreement with reported experimental *** suggest that this method could lead to a deeper understanding of the physics relevant to nonlinear optical trapping and binding phenomena.

关键词： gradient forces nonlinear effect metallic nanoparticles

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水轮机调节系统与轴系耦合模型对系统参数的敏感性分析

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振动与冲击 2024年第8期43卷 78-88页

作者：章志平张送校杨雄秦程孙洁冯陈张玉全江西洪屏抽水蓄能有限公司江西宜春336000 河海大学水利水电学院南京210098 河海大学能源与电气学院南京210098

抽水蓄能电站频繁地暂态过程对轴系振动有重要影响,建立一个能够反映水电机组暂态响应的调节系统与轴系的耦合模型对于研究抽水蓄能电站的安全运行至关重要。以拉日朗日公式推导的扭矩方程为纽带,构建了水轮发电机组调节系统与考虑多振... 详细信息

抽水蓄能电站频繁地暂态过程对轴系振动有重要影响,建立一个能够反映水电机组暂态响应的调节系统与轴系的耦合模型对于研究抽水蓄能电站的安全运行至关重要。以拉日朗日公式推导的扭矩方程为纽带,构建了水轮发电机组调节系统与考虑多振动诱发因素的轴系系统的瞬态耦合模型。计算了甩不同负荷下轴系的动态响应过程,分析了发电机偏心质量以及发电机励磁电流对轴系暂态过程的影响。研究发现,甩去的负荷越多,轴系在动态响应的过程中振动越剧烈,甩30%负荷,甩60%负荷,以及甩100%负荷后,发电机转子在x方向上的振幅较甩负荷前分别增加了68.7%,109.3%,以及126.3%。发电机的偏心质量越大,水轮发电机组轴系在动态响应过程中的幅值越高,系统越不稳定,而励磁电流越大,轴系在响应过程中的幅值越小,越有利于系统稳定运行。本文的目的是为水轮发电机组调速系统-轴系系统瞬态耦合模型的建立提供一种方法,探讨和评价甩负荷下瞬态耦合模型的参数敏感性,保障机组暂态下的安全稳定运行。

关键词：抽水蓄能电站调节系统轴系动态响应励磁电流甩负荷

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青藏高原冻土区植被覆盖度时空分布及其对气象的响应

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测绘科学 2024年第6期49卷 86-96页

作者：杜佳慧张宇全赵尚民太原理工大学矿业工程学院太原030024 电子科技大学计算机科学与工程学院(网络空间安全学院) 成都611731

针对全球气候变暖导致青藏高原冻土不断退化,进而影响冻土区的植被生长状况的问题,该文基于2001—2020年MOD13Q1归一化植被指数,并利用像元二分法反演其对应的植被覆盖度(FVC),最后通过趋势分析和相关分析法对FVC的时空分布及其与气象... 详细信息

针对全球气候变暖导致青藏高原冻土不断退化,进而影响冻土区的植被生长状况的问题,该文基于2001—2020年MOD13Q1归一化植被指数,并利用像元二分法反演其对应的植被覆盖度(FVC),最后通过趋势分析和相关分析法对FVC的时空分布及其与气象因子的响应机制进行了深入研究。结果表明,20年间青藏高原冻土区FVC均值呈上升趋势,增速依次为片状多年冻土区(0.0017/a)>季节冻土区(0.0010/a)>多年冻土区(0.0008/a)>岛状多年冻土区(0.0005/a),空间上总体表现为“西北低、东南高”的分布特点。空间变化趋势上,青藏高原冻土区FVC整体以稳定为主,但呈改善趋势,显著增加面积占比大于显著减少面积之比,显著增加面积占比分别为片状多年冻土区(30.26%)>多年冻土区(24.04%)>季节冻土区(19.94%)>岛状多年冻土区(8.24%)。青藏高原冻土区FVC受气温和降水两种气象因子的影响,但是与降水的相关性更强。随气温升高,青藏高原冻土区FVC与气温的相关性从正相关转变为负相关,因此从长期来看,全球气候变暖导致的冻土退化不利于植被生长。

关键词： FVC 时空分布气象因子归一化植被指数青藏高原冻土区

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基于改进延迟分离涡方法的潮流能水轮机偏航水动力分析

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中国造船 2024年第3期65卷 71-83页

作者：刘红藏朱仁庆纪仁玮黄斐张玉全窦朋江苏科技大学船舶与海洋工程学院镇江212100 河海大学港口海岸与近海工程学院南京210098 河海大学电气与动力工程学院南京211100

为探究偏航工况对潮流能水轮机水动力及尾流场特性的影响,将改进的延迟分离涡模拟与滑移网格相结合,建立了偏航条件下潮流能水轮机水动力特性的数值模型。用潮流能水轮机的水槽试验结果验证了该数值模型的计算精度,并对水轮机在-50°~5... 详细信息

为探究偏航工况对潮流能水轮机水动力及尾流场特性的影响,将改进的延迟分离涡模拟与滑移网格相结合,建立了偏航条件下潮流能水轮机水动力特性的数值模型。用潮流能水轮机的水槽试验结果验证了该数值模型的计算精度,并对水轮机在-50°~50°偏航角时的水动力及尾流场特性进行研究。结果表明:(1)水轮机的平均功率系数和推力系数随偏航角的增大而快速减小,且瞬时功率系数和推力系数的波动幅值逐渐增大;(2)随着偏航角的增大,尾流场速度分布的不对称性更加显著,同时尾流场速度衰减逐渐加快;(3)水轮机在正偏航角和负偏航角下的结果并非完全对称,正偏航角时的功率系数比负偏航角时大,这可能是由于水轮机的旋转效应更有利于在正向偏航时获取能量。

关键词：潮流能水轮机改进延迟分离涡方法偏航角水动力特性尾流场

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发电机轴承油槽密封结构对油雾泄漏的影响

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排灌机械工程学报 2024年第5期42卷 477-483页

作者：刘立军章志平胥千鑫张送校吴中华孙洁郑源张玉全江西洪屏抽水蓄能有限公司江西宜春330600 河海大学水利水电学院江苏南京210098 河海大学能源与电气学院江苏南京210098

大型水电站轴承油槽总是不可避免地发生油雾泄漏问题,改善密封结构通常是解决水电站轴承油槽甩油雾问题最简单有效的措施.为了降低油雾泄漏对发电机内部造成的污染,文中围绕某抽水蓄能电站发电机轴承油槽甩油雾问题,对油槽密封盖进行改... 详细信息

大型水电站轴承油槽总是不可避免地发生油雾泄漏问题,改善密封结构通常是解决水电站轴承油槽甩油雾问题最简单有效的措施.为了降低油雾泄漏对发电机内部造成的污染,文中围绕某抽水蓄能电站发电机轴承油槽甩油雾问题,对油槽密封盖进行改型,并开展密封腔油雾多相流数值模拟研究.通过Mixture模型和SST k-ω模型解析了原密封结构和2种改进密封结构的流场分布特性,并评估了不同密封结构下的油雾泄漏情况.研究结果表明:相比于原设计模型,改进模型Ⅰ,Ⅱ的油雾泄漏量平均减少了18.9%,88.6%,改进模型Ⅱ抑制油雾效果最为显著;高压气体的注入会破坏密封腔原有的环形涡流,从而抑制油雾逸出;对于下部密封腔而言,提高进口压力,减小进口流速都有助于改善密封性能.文中的研究可为油槽密封改良以及轴承油雾泄漏控制措施提供一定的参考,提升电站的经济效益以及运行的安全稳定性.

关键词：抽水蓄能电站轴承油槽油雾泄漏密封结构优化 Mixture模型

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An Approach for Getting High GL in Recombination Soft x-Ray Laser

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Chinese Physics Letters 1993年第7期10卷 413-416页

作者： PENG Huimin zhang yuquan LAN Ke zhang Tanxin Institute of Applied Physics and Computational Mathematics Beijing 100088

We use computational codes for simulating laser-produced plasmas conditions the excited level populations of the Li-like aluminium *** optimal gain region for 3d-4f transition is obtained and an approach for getting h... 详细信息

关键词： excited optimal transition

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Petrogenesis of Cenozoic Potassic Volcanic Rocks in the Nangqen Basin

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2001年第1期75卷 27-40页

作者： SUN Hongjuan DENG Wanming zhang yuquan Institute of Geology and Geophysics Chinese Academy of SciencesBeijing 100029 Guangzhou Institute of Geochemistry Chinese Academy of SciencesGuangzhou 51054

The Nangqên basin is one of the Tertiary pull-apart basins situated in the east of the Qiangtang block. Similar to the adjacent Dengqên basin and Baxoi basin, there occurred a series of potassic volcanic and sub-vol... 详细信息

关键词： potassic volcanic rocks Nangqên basin enriched mantle partialmelting underplating

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