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俄歇电子能谱在锂离子电池分析中的应用

储能科学与技术 2024年

作者：张建茹王其钰姬瑛卉高鑫禹习谦李泓中国科学院物理研究所华中科技大学

锂离子电池在研发和使用过程中，材料的表界面特性及其演变行为直接影响了电池的性能和应用。采用恰当的表面分析技术解析锂离子电池体系中表界面的组分、结构以及分布，有利于更好地探究界面性能优化，研究离子传输行为，以及分析电池... 详细信息

锂离子电池在研发和使用过程中，材料的表界面特性及其演变行为直接影响了电池的性能和应用。采用恰当的表面分析技术解析锂离子电池体系中表界面的组分、结构以及分布，有利于更好地探究界面性能优化，研究离子传输行为，以及分析电池失效机制。俄歇电子能谱（Auger Electron Spectroscopy，AES）是一种具有较高空间分辨率的电子束探针表面分析技术，可实现除H和He以外的大部分元素及其价态的定性和半定量分析，以及二维成像表征。本文介绍了俄歇电子能谱的技术原理、主要功能及分析方法，总结了其在锂离子电池研究中的应用案例及相关技巧，为AES表征技术在锂电池领域的广泛合理应用总结了经验，同时对AES技术在该领域的应用发展进行了展望。

关键词：锂离子电池俄歇电子能谱表界面分析

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近红外扩散相关光谱系统的研制

激光技术 2024年第4期48卷 578-583页

作者：朱丽颖刘玉红程其娈谭佐军华中农业大学工学院武汉430070 华中农业大学应用物理研究所武汉430070

近红外扩散相关光谱(DCS)是一种先进的无创检测组织深层血流流速变化的动态光散射技术。为了解决光子相关器价格昂贵、灵活性差、应用局限、计算效率低的问题,采用将光子相关器软件化的方法,设计了一种近红外扩散相关谱检测系统。该系... 详细信息

近红外扩散相关光谱(DCS)是一种先进的无创检测组织深层血流流速变化的动态光散射技术。为了解决光子相关器价格昂贵、灵活性差、应用局限、计算效率低的问题,采用将光子相关器软件化的方法,设计了一种近红外扩散相关谱检测系统。该系统以单纵模长相干激光器作为光源,采用单光子探测器探测散射光信号,用数字信号采集模块采集高速数字信号,并对数字脉冲信号进行计数,基于软件完成了对动态散射光斑光强归一化自相关的计算。结果表明,该系统计算出生物样品波动漫反射信号的时间平均强度自相关函数符合理论,验证了系统检测功能的可靠性;在客观评价指标方面,可成功区分不同的生物样品,并且能够分别体积分数差为1%的同种生物样品。该系统可以实时监测生物样品整体的光学特性和动态特性,具有体积小、成本低、灵活性好、可拓展性强的特点,为轻量化DCS检测系统的发展提供了一种新的解决方案。

关键词：生物光学近红外扩散相关光谱光强归一化自相关散射光斑

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“超快光学”专题前言

光学学报 2024年第17期44卷 1-2页

作者：魏志义陆培祥刘运全中国科学院物理研究所华中科技大学北京大学

从时间维度探索和认识发生在微观世界的超快过程，是科学家研究科学现象、发现科学规律的核心内容，超短超强激光技术为超快科学研究提供必要的研究工具。1999年，美国加州理工学院Ahmed H. Zewail教授因为采用飞秒激光研究发生在分子...

从时间维度探索和认识发生在微观世界的超快过程，是科学家研究科学现象、发现科学规律的核心内容，超短超强激光技术为超快科学研究提供必要的研究工具。1999年，美国加州理工学院Ahmed H. Zewail教授因为采用飞秒激光研究发生在分子层面的化学反应过程而获得诺贝尔化学奖。2001年，科学家实现了阿秒激光脉冲的产生，这进一步促进了电子动力学研究，从而将超快科学的研究视野扩展到了新的时代。由于核外电子的转动时间在阿秒量级，而电子绕核的运动是物理、化学、生物等学科的共同基础问题，电子运动的机制决定着物质的属性，因此阿秒脉冲为揭秘物质世界更为本质的科学现象与规律提供了更为先进的手段，在原子分子物理、凝聚态物理、化学反应动力学、生物分子中的电荷转移学等方面正得到越来越多的应用，正因如此，2023的诺贝尔物理学奖授予了阿秒光脉冲产生的实验研究。

关键词：

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从地震到星震

中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第8期54卷 27-48页

作者：路瑞鹏高勇胡岩来小禹李洪波卢吉光邵立晶王平汪卫华王维扬夏铖君胥恒徐仁新徐世庆岳汉赵里郑小平周恩平邹远川北京大学理论与应用地球物理研究所北京100871 北京大学科维理天文与天体物理研究所北京100871 中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥230026 湖北第二师范学院天文学研究中心武汉430205 中国科学院国家天文台北京100101 中国科学院高能物理研究所北京100049 温州大学数理学院温州325035 中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049 扬州大学引力与宇宙学研究中心扬州225009 南方科技大学地球与空间科学系深圳518055 华中科技大学物理学院天文系武汉430074 华中师范大学天体物理研究所武汉430079

探索强引力场情形下致密物质的存在形式伴随着人类认识和发展量子论与引力论的历程,也是当今天文学和物理学领域的热点话题.主序恒星耗尽自身核能源后将会残留这类物质构成的致密天体,进而为多信使天文学提供可靠的观测目标.若致密天体... 详细信息

探索强引力场情形下致密物质的存在形式伴随着人类认识和发展量子论与引力论的历程,也是当今天文学和物理学领域的热点话题.主序恒星耗尽自身核能源后将会残留这类物质构成的致密天体,进而为多信使天文学提供可靠的观测目标.若致密天体的质量不够大、自引力不足以强到塌缩成黑洞,则星核所有原子核可能会挤成一团而表现为“巨核”,即观测到的脉冲星.限于低能强相互作用的认识,虽然尚未定论这类极致密物质的本质,但是有明确的观测证据表明丰富的极端天体物理事件(如伽马射线暴、快速射电暴等)跟巨核紧密相关.值得注意的是,脉冲星往往具有固态的组成部分,在内部应力积累达到某个临界值时将会自然地发生星震.这一事件很可能跟地震类似,并诱发天体的剧烈活动.在回顾了致密星的研究历史和争议后,本文简述地震现象,探讨地震与星震的相似性,进而介绍与脉冲星相关的众多观测现象以及星震的理论模型,最后总结并展望相关研究的未来.希望此文能够促进地震学和天体物理学的交叉融合,期待借助于更高精度多信使天文观测最终揭晓巨核的本质,从而加深关于低能强力的理解.

关键词：脉冲星地震星震核物质全球地震

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改进YOLOv5s算法的遥感图像旋转目标检测

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激光杂志 2024年

作者：刘冰冰胡耀国闫鹏张青林华中师范大学物理科学与技术学院中国科学院西安光学精密机械研究所

遥感图像目标检测技术广泛应用于矿产勘探、交通运输、国防军事、应急救援救灾等领域中。但是，常见的适用于遥感图像的旋转目标检测算法模型偏大，部署难度高，也无法满足实时检测的要求，忽略了精度和速度之间的平衡。针对以上问题，... 详细信息

遥感图像目标检测技术广泛应用于矿产勘探、交通运输、国防军事、应急救援救灾等领域中。但是，常见的适用于遥感图像的旋转目标检测算法模型偏大，部署难度高，也无法满足实时检测的要求，忽略了精度和速度之间的平衡。针对以上问题，提出了一种基于YOLOv5s的遥感图像旋转目标检测算法YOLOv5s-R。首先，在YOLOv5s的基础上添加角度参数，将水平检测框修改成旋转检测框，以适应遥感图像目标的角度多样性；其次，引入环形圆滑标签，规避角度回归的周期性带来的角度突变问题；然后，添加高效通道注意力机制模块，提升模型对重要特征的提取能力；最后引入自适应空间特征融合模块，解决特征金字塔内部的不同特征尺度之间的不一致性问题。在数据集DOTA上，实验结果显示：mAP50达到了75.6%，mAP50:95达到了46.7%，FPS达到了81.9。与基础模型相比，mAP50和mAP50:95分别提升了1%和3.1%，FPS提升了85.9%。因此，YOLOv5s-R实现了更准确更高速的遥感图像检测，达到了精度和速度的良好平衡。

关键词：遥感图像 YOLOv5s 旋转目标检测注意力机制特征融合

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激光诱导放电等离子体极紫外辐射的模拟

物理学报 2024年第1期73卷 258-265页

作者：王均武玄洪文俞航航王新兵 Vassily S.Zakharov 广东大湾区空天信息研究院广州510700 华中科技大学武汉国家光电研究中心武汉430074 凯尔迪什应用数学研究所莫斯科125047 中国科学院大学北京100049

极紫外光刻是目前新一代超高集成度半导体芯片制造流程中重要的一环,激光诱导放电等离子体是极紫外光源产生的重要技术手段之一.本文基于全局状态方程、原子结构计算程序、碰撞辐射模型建立了一个辐射磁流体力学模型,对激光诱导放电等... 详细信息

极紫外光刻是目前新一代超高集成度半导体芯片制造流程中重要的一环,激光诱导放电等离子体是极紫外光源产生的重要技术手段之一.本文基于全局状态方程、原子结构计算程序、碰撞辐射模型建立了一个辐射磁流体力学模型,对激光诱导放电等离子体的动力学特性及极紫外的辐射特性进行模拟,模拟复现了放电过程中的箍缩现象,得到的极紫外光的转化效率与实验符合.研究发现放电电流的上升速率对极紫外光的产生有极大的影响,该结果对后续极紫外光输出功率、转化效率以及光谱纯度的提升有重要的指导意义.

关键词：辐射磁流体力学激光诱导放电等离子体碰撞辐射模型极紫外光

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基于大内核自适应融合的小目标检测算法

计算机工程 2024年

作者：王磊胡君红任洋华中师范大学物理科学技术学院

针对当前基于卷积神经网络的单阶段目标检测算法（YOLO系列、VFNet等）在高空拍摄场景下面临目标背景复杂、检测精度低和特征混叠等问题，提出了一种端到端的目标检测算法CSPENet。首先，采用基于大内核深度卷积CSPNeXt作为模型主干，... 详细信息

针对当前基于卷积神经网络的单阶段目标检测算法（YOLO系列、VFNet等）在高空拍摄场景下面临目标背景复杂、检测精度低和特征混叠等问题，提出了一种端到端的目标检测算法CSPENet。首先，采用基于大内核深度卷积CSPNeXt作为模型主干，提高了模型捕捉全局上下文的能力。其次，通过引入特征细化块在空间和通道维度上生成自适应权重可有效抑制混叠特征，并在特征融合阶段添加基于移动网络的感受野注意力机制解决了大内核参数共享问题。最终，通过采用EIoU损失函数作为模型的回归损失函数，并拆分预测框和真实框纵横比的影响因子，以提高模型收敛速度并改善定位效果。实验结果表明，CSPENet在VisDrone-DET数据集上相对于DINO算法平均准确率提升4.4%，为小目标检测算法研究及其应用提供新的参考方案。

关键词：大内核小目标上下文信息特征细化自适应融合感受野

深度双分辨率融合多尺度的实时服装分割算法研究

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激光杂志 2024年

作者：李虎啸陈绪君田春欣华中师范大学物理科学与技术学院

针对当前基于服装分割的实时语义分割算法（如Deeplab系列、ERFNet系列、BiseNet等）对服装边缘分割细节特征不足、分割精度差、推理速度慢等问题，提出了一种深度双分辨率融合多尺度的实时语义分割算法MDRNet。为提升服装图像特征的学... 详细信息

针对当前基于服装分割的实时语义分割算法（如Deeplab系列、ERFNet系列、BiseNet等）对服装边缘分割细节特征不足、分割精度差、推理速度慢等问题，提出了一种深度双分辨率融合多尺度的实时语义分割算法MDRNet。为提升服装图像特征的学习能力，采用双分辨率特征网络同时提取高分辨率与低分辨特征，通过双边融合模块将不同分辨率特征进行多次融合，改进了高分辨率网络的深监督输出结构，并添加跨空间多尺度注意力模块捕捉跨空间的特征信息，最后将上下文提取模块DAPPM改为并行模块PAPPM，在提升准确率的同时，可有效减少参数量和计算复杂度并有效提升了FPS。实验结果表明，MDRNet在服装分割DeepFashion-MultiModal数据集上相对于DeeplabV3+、BiseNetv2等算法平均交并比分别提升9.2%、8.1%，为语义分割在服装上的应用提供了更好的技术解决方案。

关键词：深度双分辨率实时语义分割跨空间多尺度深监督上下文提取模块

基于自适应特征融合和任务对齐的小目标检测算法

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激光杂志 2024年第2期45卷 36-42页

作者：郑有凯胡君红田春欣华中师范大学物理科学与技术学院武汉430079

小目标检测是计算机视觉领域具有挑战性的研究任务。针对小目标物体尺寸小、特征不明显、目标聚集等问题,提出了一种基于自适应特征融合和任务对齐的小目标检测算法C-SODNET。该算法在TOOD基础上进行优化与改进,引入ConvNeXt作为骨干网... 详细信息

小目标检测是计算机视觉领域具有挑战性的研究任务。针对小目标物体尺寸小、特征不明显、目标聚集等问题,提出了一种基于自适应特征融合和任务对齐的小目标检测算法C-SODNET。该算法在TOOD基础上进行优化与改进,引入ConvNeXt作为骨干网络,通过嵌入CBAM注意力机制和自适应特征融合模块的特征金字塔结构提升兴趣区域的特征提取能力,同时在检测头加入可变形卷积,显著改善了对于小目标物体的检测能力,最后引入CIoU回归损失函数来训练模型。实验结果表明,C-SODNET在VisDrone2019小目标检测数据集mAP_(50)为51.2%,相较于TOOD算法准确率提升了9.4%,小目标物体的精确率APs提高了7.3%,验证了算法的有效性。该算法可为高空或远距离场景小目标检测应用提供了有效解决方案。

关键词：小目标检测注意力机制任务对齐通道注意力自适应特征融合

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