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矿物增强生物光合作用理论与应用研究取得新突破

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地学前缘 2025年

作者：鲁安怀杜逸飞方谦丁竑瑞李艳北京大学地球与空间科学学院矿物环境功能北京市重点实验室中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室

光合作用是决定农作物产量的首要关键因素,当前农作物的光合作用效率对日光能的利用率仅为2%左右,影响粮食蔬菜等作物产量。《地学前缘》面向世界科技前沿,面向经济主战场,跟踪我们系列科研成果近三十年。近年来,围绕矿物增强生物光合... 详细信息

光合作用是决定农作物产量的首要关键因素,当前农作物的光合作用效率对日光能的利用率仅为2%左右,影响粮食蔬菜等作物产量。《地学前缘》面向世界科技前沿,面向经济主战场,跟踪我们系列科研成果近三十年。近年来,围绕矿物增强生物光合作用这一原创性国际前沿科研成果,及其在解决农业增产提质这一国际难题的突破性应用成果开展了连续报道。我们最近研究进一步证实植物叶绿体中锰簇物质（Mn4Ca O5）与地表矿物膜中水钠锰矿具有起源关系和成因联系,在光催化裂解水功能上具有异曲同工之处。矿物红外发射光谱特性能够影响水功能,促进光反应裂解水的作用。植物经典光合作用仅限于叶绿体中锰簇物质对可见光部分波段的吸收转化作用,叶绿体外的矿物非经典光合作用可拓展功能水对太阳光波谱利用范围,即通过改变灌溉水功能实现对太阳能利用效率的提升,开拓了提高植物光合作用效率的崭新途径。据此提出“矿物-水-光合作用”国际原创技术,田间试验农作物普遍增产达20%～50%,显著提升多种农作物产量和品质。这是自然界矿物通过影响水功能以促进生物光合作用的创新案例。

关键词：矿物非经典光合作用矿物膜中锰簇叶绿体中锰簇灌溉功能水光合作用效率

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基于目标边缘轮廓偏振特征的姿态分析初探

红外与毫米波学报 2016年第6期35卷 758-765页

作者：陈伟力孙秋菊王淑华武敬力陈艳李军伟许元男北京环境特性研究所光学辐射重点实验室北京100854 信阳师范学院物理电子工程学院河南信阳464000

通过微面元理论的函数模型,基于红外偏振辐射传输方程,推导分析红外偏振角与目标表面折射率、反射率及探测角度等关系的数学模型,通过合理简化模型仿真得出偏振角随入射角的单调变化曲线;开展红外偏振成像试验,试验数据分析与仿真结果一... 详细信息

通过微面元理论的函数模型,基于红外偏振辐射传输方程,推导分析红外偏振角与目标表面折射率、反射率及探测角度等关系的数学模型,通过合理简化模型仿真得出偏振角随入射角的单调变化曲线;开展红外偏振成像试验,试验数据分析与仿真结果一致,这表明:目标边缘轮廓的偏振角特征与探测波长的相关性可以忽略,在目标与背景辐射相差较小的情况下,采用光谱辐射亮度对比度的方法无法区分目标,而通过偏振角对比度可以明显区分-目标边缘特征,并提出通过基于目标几何特征以及探测位置,反演解算目标的姿态信息的新方法.

关键词：红外偏振成像红外偏振传输方程偏振角特征姿态分析

横切棒状和包覆粒状发射药混合装药定容燃烧性能

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含能材料 2017年第1期25卷 39-43页

作者：徐前何卫东南京理工大学化工学院江苏南京210094

为了研究横切棒状和包覆粒状发射药混合装药的定容燃烧性能,制备了9/19的横切棒状药和含有Ti O2的高分子阻燃太根7/19包覆粒状发射药,对不同混合配比的横切棒状药和包覆粒状发射药进行了密闭爆发器试验,测定了发射药在不同装填密度下的... 详细信息

为了研究横切棒状和包覆粒状发射药混合装药的定容燃烧性能,制备了9/19的横切棒状药和含有Ti O2的高分子阻燃太根7/19包覆粒状发射药,对不同混合配比的横切棒状药和包覆粒状发射药进行了密闭爆发器试验,测定了发射药在不同装填密度下的定容燃烧性能,研究了混合比对混合装药定容燃烧性能的影响规律,分析了横切棒状药和包覆粒状发射药共同燃烧相互作用。结果表明:装填密度对发射药混合装药定容燃烧性能产生影响,随着装填密度增加,侵蚀燃烧降低,燃烧渐增性增加。混合比例对混合装药燃烧渐增性产生影响,在装填密度为0.20 g·cm^(-3)和0.32 g·cm^(-3)条件下,横切棒状和包覆粒状发射药获得较佳燃烧渐增性的混合比例分别为4∶6和3∶7。横切棒状药和包覆粒状发射药混合装药燃烧的相互影响主要表现在燃烧前期,横切棒状药改善了包覆粒状发射药的点火;燃烧中后期,横切棒状药和包覆粒状发射药燃烧趋于独立。

关键词：混合装药定容燃烧燃烧渐增性

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纳米纤维素纤维在高能太根发射药中的应用

含能材料 2018年第2期26卷 118-122页

作者：夏勇梁昊何卫东南京理工大学化工学院江苏南京210094

为了改善高能太根发射药的力学性能,在高能太根发射药配方的基础上,添加少量(质量分数0.5%,1.0%,1.5%,2.0%)由湿木浆纤维素得到的纳米纤维素纤维(CNFs),制备了含CNFs的高能太根发射药。采用扫描电镜、热重分析仪和差示扫描量热仪研究了... 详细信息

为了改善高能太根发射药的力学性能,在高能太根发射药配方的基础上,添加少量(质量分数0.5%,1.0%,1.5%,2.0%)由湿木浆纤维素得到的纳米纤维素纤维(CNFs),制备了含CNFs的高能太根发射药。采用扫描电镜、热重分析仪和差示扫描量热仪研究了添加CNFs前后高能太根发射药的表面结构和热分解性能。采用简支梁冲击试验机和密闭爆发器试验研究了含CNFs高能太根发射药的冲击强度及能量性能。结果表明,少量添加CNFs可明显提高高能太根发射药的低温冲击强度,对热分解性能影响很小。与高能太根发射药(参比样)相比,添加0.5%CNFs的高能太根发射药,在-40℃低温和20℃室温下,冲击强度分别提高了30.4%和8.9%。随着CNFs含量增加,火药力逐渐降低,余容逐渐上升,燃速逐渐减小,压力指数小幅度上升。当CNFs的添加量为0.5%时,高能太根发射药的火药力为1191.91 k J·kg^(-1),余容为0.870 L·kg^(-1),压力指数为1.06,分别较参比样减少了1.9%、增加了5.1%和增加了4.2%。

关键词：纳米纤维素纤维(CNFs) 发射药力学性能能量性能

气相原位聚合制备碳纳米管/乙丙橡胶复合材料及其性能表征

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新型炭材料 2020年第1期35卷 73-79页

作者：申锴泉李化毅王垚清华大学化学工程系北京市绿色反应工程与工艺重点实验室北京100084 中国科学院化学研究所北京分子科学国家实验室工程塑料重点实验室北京100190

以碳纳米管为防黏助剂,通过气相原位聚合制备了乙丙橡胶复合材料。加入适量的碳纳米管可以防止聚合过程中由于温度升高导致的橡胶颗粒软化粘结问题,且碳纳米管的加入对乙丙橡胶的熔融温度和热解温度没有影响;与导电炭黑相比,碳纳米管的... 详细信息

以碳纳米管为防黏助剂,通过气相原位聚合制备了乙丙橡胶复合材料。加入适量的碳纳米管可以防止聚合过程中由于温度升高导致的橡胶颗粒软化粘结问题,且碳纳米管的加入对乙丙橡胶的熔融温度和热解温度没有影响;与导电炭黑相比,碳纳米管的加入显著提高了复合材料的导电性能和拉伸强度;通过气相原位聚合制备的复合材料,碳纳米管在乙丙橡胶中的分散良好,其导电性能优于机械共混法制备的碳纳米管-橡胶复合材料。

关键词：气相聚合乙丙橡胶碳纳米管复合材料导电与增强

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受移动质量作用的一类变截面梁横向振动分析

工程力学 2015年第4期32卷 212-219页

作者：刘雷杨国来南京航空航天大学机电学院南京210016 南京理工大学机械工程学院南京210094

采用半解析法计算了横截面积、横截面的惯性矩沿轴线方向以幂函数规律变化的一类变截面梁的固有频率和振型,通过与有限元法的计算结果比较说明了半解析解的精确性。在此基础上,考虑牵连惯性力、相对惯性力、科氏力和离心惯性力的影响,... 详细信息

采用半解析法计算了横截面积、横截面的惯性矩沿轴线方向以幂函数规律变化的一类变截面梁的固有频率和振型,通过与有限元法的计算结果比较说明了半解析解的精确性。在此基础上,考虑牵连惯性力、相对惯性力、科氏力和离心惯性力的影响,推导了变截面梁受移动质量作用的横向弯曲振动方程,并采用Newmark法进行数值求解。以某梁式结构受移动质量作用为例,将其简化为横截面积和惯性矩沿轴线按任意次幂函数变化的变截面梁,结果表明:该方法能够正确、有效地处理此类问题。

关键词：变截面梁移动质量横向弯曲振动形状参数 Newmark法

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堰塞湖冲刷及溃决试验研究

四川大学学报（工程科学版） 2009年第3期41卷 90-95页

作者：牛志攀许唯临张建民李进岳超四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

地震引发地震堰塞湖,对下游居民的生命安全造成很大威胁。通过建立一套以高速摄影为主,辅以桩群定位的模型试验方法,研究了堰塞湖从沿程冲刷到溯源冲刷的全过程,观测了溃决的水流和形态变化。观测发现溃口的变化是一个逐步渐变,底部为... 详细信息

地震引发地震堰塞湖,对下游居民的生命安全造成很大威胁。通过建立一套以高速摄影为主,辅以桩群定位的模型试验方法,研究了堰塞湖从沿程冲刷到溯源冲刷的全过程,观测了溃决的水流和形态变化。观测发现溃口的变化是一个逐步渐变,底部为溯源冲刷,两边逐渐溃塌的过程。漫顶冲刷条件下,堰塞体呈现出全断面的溯源冲刷。随时间的推移,冲刷系数存在由大变小的规律,从空间上存在从上游往下游变小的规律。堰塞体模型的溃口不断扩大,冲积扇形状逐渐变大,向两边和上游延伸,最终形成一个上游窄下游宽、不规则的梯形冲刷沟,此结果可为堰塞湖排险、溃坝洪水研究等参考。

关键词：堰塞湖桩群定位法溃口变化冲刷系数溯源冲刷

6T51高频加热电子管用碳化La_2O_3-Mo阴极的研究

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稀有金属材料与工程 2003年第1期32卷 58-62页

作者：罗丰华周美玲左铁镛北京工业大学北京100022

研究了应用于6T51发射管中的碳化La2O3-Mo阴极的制作工艺及电子发射性能。在碳化钍钨阴极的实践基础上,实现了La2O3-Mo阴极的碳化以及碳化La2O3-Mo阴极6T51管的去气和阴极激活。对比碳化钍钨阴极,分析了碳化La2O3-Mo阴极6T51管的发射能... 详细信息

研究了应用于6T51发射管中的碳化La2O3-Mo阴极的制作工艺及电子发射性能。在碳化钍钨阴极的实践基础上,实现了La2O3-Mo阴极的碳化以及碳化La2O3-Mo阴极6T51管的去气和阴极激活。对比碳化钍钨阴极,分析了碳化La2O3-Mo阴极6T51管的发射能力,认为目前碳化La2O3-Mo阴极研究的发射最高水平只达到纯钨阴极的下限值,还不具备取代碳化Th-W阴极的条件。由于碳化Th-W阴极6T51管设计时所选取的阴极发射能力富余量相当大,经过严格的去气、老练处理,碳化La2O3-Mo阴极基本上满足6T51测试的要求,但其发射稳定性不好,发射寿命也不容易掌握。论述了La元素消耗或碳化层消耗是两个影响碳化La2O3-Mo阴极发射稳定性的因素。

关键词：高频加热电子管碳化 La2O3-Mo阴极

背照射波长延伸InGaAs面阵焦平面探测器

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红外与毫米波学报 2013年第3期32卷 214-219页

作者：魏鹏黄松垒李雪邓洪海朱耀明张永刚龚海梅中国科学院上海技术物理研究所传感技术国家重点实验室上海200083 中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室上海200083 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

在MBE外延生长的In0.8Al0.2As/In0.8Ga0.2As材料上,采用台面成型方法制备了背照射32×32元InGaAs探测器,其中心距为30μm,并详细分析了探测器及其焦平面光电性能.结果表明,温度高于220 K时吸收层材料热激活能为0.443 eV,300 K时在所考... 详细信息

在MBE外延生长的In0.8Al0.2As/In0.8Ga0.2As材料上,采用台面成型方法制备了背照射32×32元InGaAs探测器,其中心距为30μm,并详细分析了探测器及其焦平面光电性能.结果表明,温度高于220 K时吸收层材料热激活能为0.443 eV,300 K时在所考虑的偏压范围内,暗电流主要由扩散电流、产生复合电流及其欧姆漏电流构成.对组件焦平面特性也进行了研究,并通过读出电路的变积分电容测试结构测试结果提取出积分电容上的寄生电容,在测试温度范围内约为10 fF左右.

关键词： InGaAs 暗电流 R0A 寄生电容