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基于激光泵浦型原子传感器的核磁共振研究进展

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中国激光 2024年第9期51卷 3-15页

作者：牟克翔谭政王力孙献平叶朝辉周欣中国科学院精密测量科学与技术创新研究院磁共振波谱与成像全国重点实验室(中国科学院) 湖北武汉430071 华中科技大学武汉光电国家研究中心湖北武汉430074 中国科学院大学北京100049

磁场量子传感器(超导量子干涉仪、激光泵浦型原子传感器、金刚石氮-空位色心等)利用量子效应对磁场进行精密测量。激光泵浦型原子传感器具有灵敏度高、体积小、功耗低和易维护的优点,已成为当前快速发展的一个研究领域。激光泵浦型原子... 详细信息

磁场量子传感器(超导量子干涉仪、激光泵浦型原子传感器、金刚石氮-空位色心等)利用量子效应对磁场进行精密测量。激光泵浦型原子传感器具有灵敏度高、体积小、功耗低和易维护的优点,已成为当前快速发展的一个研究领域。激光泵浦型原子传感器已被应用于核磁共振领域,用来获取物质更精确的核磁共振波谱以及实现特殊条件下对样品的测量。特别地,在延伸至零场-超低场(磁感应强度B1T)、低场(μT

关键词：医用光学零场-超低场核磁共振激光泵浦型原子传感器样品极化增强波谱磁共振影像

一种轴径双向分离式电磁线圈驱动装置的结构响应特性

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物理学报 2024年第13期73卷 44-51页

作者：丛源涛王秋良程军胜熊玲孙建中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

为了避免传统一体化驱动结构在运行过程中容易出现骨架断裂失效等不稳定现象.本文根据典型一体化驱动结构在运行过程中的应力应变,结合加速实验后出现内壁裂痕的一体化驱动结构的耐压放电测试,分析确定一体化驱动结构存在的不稳定因素,... 详细信息

为了避免传统一体化驱动结构在运行过程中容易出现骨架断裂失效等不稳定现象.本文根据典型一体化驱动结构在运行过程中的应力应变,结合加速实验后出现内壁裂痕的一体化驱动结构的耐压放电测试,分析确定一体化驱动结构存在的不稳定因素,初步设计了一种轴径双向分离式模块化的新型驱动结构,对新结构在运行过程中的电磁及结构响应等展开有限元仿真分析.在相同激励条件下,新型驱动结构内壁上的应力应变远小于一体化结构,同时一体化驱动结构的内壁上的最大形变约为10-2m量级,而新型驱动结构在运行过程中内壁上的最大形变降低至10^(-5)—10^(-6)m量级.结果表明新结构能够在保证推进性能的前提下,降低内壁和相间隔板的应力应变及变形程度,提高了结构的可靠性,能够为电磁线圈驱动结构的设计优化提供一定参考和借鉴.

关键词：电磁推进线圈推进结构响应有限元分析

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随钻核磁共振仪器缩短回波间隔方法优化设计

地球物理学报 2024年第1期67卷 409-418页

作者：刘伟张文秀陈文轩廖广志中国科学院深地资源装备技术工程实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国石油大学(北京)地球物理学院北京102249

核磁共振测井是一种直接探测储层孔隙流体性质的地球物理方法,随钻核磁共振技术是在钻井过程中实时获得油气藏评价参数的技术方法.面对复杂油气藏中随钻核磁共振测量问题,通过缩短脉冲序列的回波间隔,可以减少仪器测量时间,能够获得快... 详细信息

核磁共振测井是一种直接探测储层孔隙流体性质的地球物理方法,随钻核磁共振技术是在钻井过程中实时获得油气藏评价参数的技术方法.面对复杂油气藏中随钻核磁共振测量问题,通过缩短脉冲序列的回波间隔,可以减少仪器测量时间,能够获得快速衰减的短弛豫组分,实现储层孔隙结构的精细表征.本文提出了一种多级能量泄放方法,能够逐级降低天线品质因数,缩短天线恢复的死区时间,在不改变回波采集信噪比的情况下,实现脉冲序列的短回波间隔采集系统设计,并在随钻核磁共振测井仪器实验样机上进行了测试验证.测试结果表明,仪器回波信号信噪比良好,振铃噪声与回波信号区分明显,测试结果与模拟仿真结果一致,能够实现短回波间隔数据采集,验证了方法的有效性和实用性.

关键词：核磁共振仪器随钻核磁共振回波间隔驰豫组分

脉冲大电流直线驱动装置电-磁-热-结构多场耦合的局域建模方法

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物理学报 2024年第10期73卷 352-361页

作者：孙建王秋良程军胜熊玲丛源涛王贺阳中国科学院大学电子电气与通信学院北京100049 中国科学院电工研究所北京100190 齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院济南250101

脉冲大电流直线驱动装置运行过程中产生的极端工况导致多种损伤形式.为了研究多场耦合过程并分析多物理参量作用机理,建立了动态下的电磁场、温度场、结构场数学物理模型.利用轨道反向运动及接触远端物理量渐进平移不变的特性进行局域求... 详细信息

脉冲大电流直线驱动装置运行过程中产生的极端工况导致多种损伤形式.为了研究多场耦合过程并分析多物理参量作用机理,建立了动态下的电磁场、温度场、结构场数学物理模型.利用轨道反向运动及接触远端物理量渐进平移不变的特性进行局域求解.模型还考虑了材料属性温度依赖性,热应力,接触面摩擦热等实际因素.各个物理场采用同一套网格体系,电磁场以及温度场的有限元离散格式采用欧拉向后差分形式求解,结构场则采用Newmark法进行求解,完成多场耦合下的数值模拟.通过与数值工具EMAP3D、Comsolol在相同模型和输入条件下的计算结果以及相关实验比较,验证了该模型的可靠性.本文采用一种C型电枢进行案例计算,得到了多参量的典型演化过程,并对速度趋肤效应下的场分布进行了讨论.

关键词：有限元数值模拟滑动电接触摩擦热局域建模

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红外测温探头防护性能数值模拟研究

工程热物理学报 2024年第1期45卷 205-211页

作者：叶志鹏李勋锋刘艳谭震宇淮秀兰中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 中科南京未来能源系统研究院南京211135

本文针对高温叶栅试验台的红外测温需求,设计了测温探头的防护结构,在尽量不干扰主流的前提下实现对测温探头的热防护与污染防护。通过CFD计算,分析了该结构设计的合理性。对冷却空气入口总压的影响进行分析,发现入口总压过小,会造成探... 详细信息

本文针对高温叶栅试验台的红外测温需求,设计了测温探头的防护结构,在尽量不干扰主流的前提下实现对测温探头的热防护与污染防护。通过CFD计算,分析了该结构设计的合理性。对冷却空气入口总压的影响进行分析,发现入口总压过小,会造成探头的高温烧蚀,总压过大,则会对主流产生较大干扰。最后对冷却水入口流速进行分析,结果表明,探头的冷却效果随流速增大而增强,当流速大于2 m/s时,冷却效果基本不随流速变化而变化。

关键词：红外测温探头防护性能空气吹扫水冷保护

铕掺杂Gd_(2)Zr_(2)O_(7)透明陶瓷的制备及闪烁性能

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硅酸盐学报 2024年第3期52卷 746-754页

作者：孙志成冯桂青王帅华丁雨憧吴少凡中国科学院福建物质结构研究所福州350002 闽都创新实验室福州350108 中国电子科技集团公司第二十六研究所重庆400060

与传统闪烁陶瓷相比,基于立方相Gd_(2)Zr_(2)O_(7)具有高密度、高光学透过率和良好的闪烁性能等特征,本工作采用真空烧结法,成功制备出系列Eu3+掺杂Gd_(2)Zr_(2)O_(7)透明陶瓷,研究了掺杂离子及掺杂量对其晶体结构、光学透过率、荧光性... 详细信息

与传统闪烁陶瓷相比,基于立方相Gd_(2)Zr_(2)O_(7)具有高密度、高光学透过率和良好的闪烁性能等特征,本工作采用真空烧结法,成功制备出系列Eu3+掺杂Gd_(2)Zr_(2)O_(7)透明陶瓷,研究了掺杂离子及掺杂量对其晶体结构、光学透过率、荧光性能及闪烁性能的影响。结果表明,所制备的透明陶瓷样品具有良好的光透过能力;光谱表征发现,20%Eu^(3+)掺杂Gd_(2)Zr_(2)O_(7)具有最佳的光致荧光和辐照发光强度,其最强发射峰位于630 nm。X射线成像实验表明,Gd_(1.8)Eu_(0.2)Zr_(2)O_(7)透明陶瓷的X射线成像分辨率可达11 lp·mm^(-1),具备对不同材质物体的成像应用潜力。在医学成像、工业探伤、高能物理等领域具有潜在的应用价值。

关键词：烧绿石缺陷萤石透明陶瓷闪烁性能空间分辨率

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半航空电磁接收系统的设计与应用

仪表技术与传感器 2024年第2期 50-55页

作者：王家琪王旭红张栋高昂北京工业大学信息学部

利用半航空电磁法进行勘探时,半航空电磁接收系统中线圈传感器获取的电压信号很小且易受噪声等因素干扰,无法直接采样和分析。针对上述问题,设计了一套新型的低噪声半航空电磁接收系统。该系统以双通道匹配晶体管MAT03、MAT12和低噪声... 详细信息

利用半航空电磁法进行勘探时,半航空电磁接收系统中线圈传感器获取的电压信号很小且易受噪声等因素干扰,无法直接采样和分析。针对上述问题,设计了一套新型的低噪声半航空电磁接收系统。该系统以双通道匹配晶体管MAT03、MAT12和低噪声放大器AD8429为核心设计了低噪声放大电路,以运算放大器NE5532为核心设计了五阶低通滤波电路。通过仿真验证了设计电路功能的可行性,并对其进行了性能测试和野外试验。测试和试验结果表明:所设计的放大电路增益可调且噪声低于市面上的放大器,低通滤波电路抑制高频干扰效果良好。

关键词：半航空电磁法线圈传感器双通道匹配晶体管低噪声放大电路低通滤波电路

基于高通量定量PCR与高通量测序技术研究城市湿地公园抗生素抗性基因污染特征

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环境科学 2024年第1期45卷 576-583页

作者：黄福义周曙仡聃潘婷周昕原苏建强张娴中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室福建省流域生态重点实验室厦门361021 中国科学院大学北京100049 中国科学院华南植物园退化生态系统植被恢复与管理重点实验室广州510650

城市湿地公园是城市湿地保护与利用的重要实践,具有重要的生态系统服务价值.抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新污染物,在水体环境中普遍存在,是当前环境研究和公众关注热点.基于高通量定量PCR与16S rRNA基因高通量测序技术,深入研究了厦... 详细信息

城市湿地公园是城市湿地保护与利用的重要实践,具有重要的生态系统服务价值.抗生素抗性基因(ARGs)作为一种新污染物,在水体环境中普遍存在,是当前环境研究和公众关注热点.基于高通量定量PCR与16S rRNA基因高通量测序技术,深入研究了厦门城市湿地公园水体环境中抗生素抗性基因的种类、丰度水平和分布特征.结合微生物群落特征和水质理化性质,阐释了城市湿地公园抗生素抗性基因污染的影响因子和驱动机制.结果表明,城市湿地公园水体环境总共发现了217种抗生素抗性基因,丰度水平高达6.48×10^(9)copies·L^(-1),抗性基因呈现出丰度较高、种类多样以及普遍共存的特点,城市湿地公园是抗生素抗性基因分布的重要热区和存储库;Marivivens、NS5_marine_group和Planktomarina等9种微生物是41种抗生素抗性基因的潜在携带者,微生物群落结构对城市湿地公园水体环境抗性基因变化的单独解释量达到了51%,因此微生物群落是城市湿地抗生素抗性基因赋存和演化最重要的驱动力.基于研究结果,暗示着城市湿地公园水体环境抗生素抗性基因具有潜在水生态安全及人类健康风险,应该加强城市湿地公园水体环境微生物污染研究与控制.

关键词：高通量城市湿地抗生素抗性基因(ARGs) 水环境新污染物

酰胺和咪唑基离子液体双极性基团共嵌入式亲水C18硅胶固定相的制备与应用

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高等学校化学学报 2024年第4期45卷 19-28页

作者：陈贝怡观文娜靳钊刘婷婷周睿青岛科技大学高分子科学与工程学院青岛266045 中国科学院青岛生物能源与过程研究所青岛266101

利用分步键合法制备了酰胺和咪唑基离子液体双极性基团共嵌入的十八烷基修饰硅胶色谱固定相,并通过离子交换制备了2种具有不同阴离子配位的固定相(Sil-IL-AMC18-Cl和Sil-IL-AMC18-Tf2N).采用红外光谱和元素分析对2种固定相进行了表征,... 详细信息

利用分步键合法制备了酰胺和咪唑基离子液体双极性基团共嵌入的十八烷基修饰硅胶色谱固定相,并通过离子交换制备了2种具有不同阴离子配位的固定相(Sil-IL-AMC18-Cl和Sil-IL-AMC18-Tf2N).采用红外光谱和元素分析对2种固定相进行了表征,发现红外光谱中均在1460和661 cm^(-1)处出现了咪唑环上C=C的伸缩振动峰和C=N的弯曲振动峰,在2927和2856 cm^(-1)处出现了─CH的不对称和对称伸缩振动峰,证明氨基咪唑离子液体键合成功;而原有919 cm^(-1)处的伯胺N─H面外变形振动峰消失,说明十八烷基酰氯与氨基已键合.元素分析结果表明,Sil-IL-AMC18-Cl的氮元素含量为3.07%,碳元素含量为16.73%,氢元素含量为3.07%,Sil-IL-AMC18-Tf2N的氮元素含量为2.88%,碳元素含量为15.98%,氢元素含量为2.95%,说明确已制得Sil-ILAMC18-Cl和Sil-IL-AMC18-Tf2N色谱固定相.考察了2种固定相的色谱分离模式与分离性能,结果表明:(1)在反相色谱模式(RPLC)下,相较于商品化C18色谱柱,两种固定相均具有更高的柱效;(2)由于具有双极性基团,相较于传统亲水改性C18硅胶固定相具有更强的亲水能力,因此可以实现亲水色谱模式(HILIC);(3)在反相/亲水(RPLC/HILIC)混合色谱模式下,可同时分离亲水性和疏水性物质.通过考察发现,Sil-IL-AMC18-Cl固定相比Sil-IL-AMC18-Tf2N固定相有更强的亲水性能,因此在HILIC色谱模式下将Sil-IL-AMC18-Cl固定相应用于8种碱基核苷类物质的分离,可实现该类强亲水性物质的基线分离,进样重复性RSD=0.03%~0.25%(n=9);在RPLC色谱模式下将Sil-IL-AMC18-Tf2N固定相应用于6种苯胺类物质的分离,不仅可以实现基线分离,而且可明显改善苯胺类物质的峰拖尾现象,进样重复性RSD=0.05%~0.10%(n=9).

关键词：亲水改性C18硅胶填料混合模式液相色谱固定相碱基核苷苯胺