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Ga掺杂ZnO微米棒紫外光探测器的制备与特性

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光学精密工程 2024年第5期32卷 643-652页

作者：袁兆林吴永炜余璐瑶何剑锋徐能昌汪雪元路鹏飞东华理工大学信息工程学院江西南昌330013 东华理工大学软件学院江西南昌330013 江西省核地学数据科学与系统工程技术研究中心江西南昌330013

为了获得高性能和低成本的氧化锌(ZnO)基紫外光探测器,使用Ga掺杂ZnO(ZnO∶Ga)作为光敏层,采用水热法合成了不同Ga掺杂浓度ZnO∶Ga微米棒,Ga与Zn的原子比分别为0%(未掺杂),0.5%,1%,2%和4%。使用X射线衍射仪(XRD)测试所有样品的晶体结构... 详细信息

为了获得高性能和低成本的氧化锌(ZnO)基紫外光探测器,使用Ga掺杂ZnO(ZnO∶Ga)作为光敏层,采用水热法合成了不同Ga掺杂浓度ZnO∶Ga微米棒,Ga与Zn的原子比分别为0%(未掺杂),0.5%,1%,2%和4%。使用X射线衍射仪(XRD)测试所有样品的晶体结构,发现它们都为六方纤锌矿结构的ZnO。采用扫描电子显微镜(SEM)观察它们的形貌,都呈现棒状结构。进一步,制备叉指图案氟掺杂的氧化锡(FTO)导电玻璃基底,将不同Ga掺杂浓度ZnO∶Ga微米棒分别涂覆在FTO上,得到5种简单结构的紫外光探测器,系统研究了它们的性能。结果表明:所有ZnO∶Ga微米棒紫外光探测器对365 nm紫外光表现出良好的响应。其中,1%Ga掺杂ZnO∶Ga微米棒紫外光探测器性能最佳,经计算,在365 nm波长处,它的响应度、增益和比探测率分别为13.13 A/W(5 V),44.63(5 V),3.31×1012Jones,响应时间和衰减时间分别为12.3 s和36.4 s。说明在ZnO微米棒中进行合适Ga掺杂能有效提高紫外光探测器的性能。该研究有助于基于ZnO∶Ga材料的紫外光探测器及相关器件发展。

关键词：紫外光探测器镓掺杂氧化锌微米棒水热法响应度

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煤与生物质耦合燃烧的协同效应

洁净煤技术 2024年第2期30卷 279-287页

作者：周巍王浩帆熊晟熙蒋思磊何晓燕马晓春娄春姚斌江西赣能股份有限公司江西南昌330096 华中科技大学能源与动力工程学院湖北武汉430074 新疆维吾尔自治区计量测试研究院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐830011

生物质燃料是替代化石燃料的重要能源,在燃煤机组上掺烧生物质是当下生物质能利用的主要途径。由于煤和生物质耦合燃烧过程中存在协同效应,生物质燃料与煤耦合燃烧性能与二者单独燃烧的燃烧性能差异无法通过化学成分或相关性质算术平均... 详细信息

生物质燃料是替代化石燃料的重要能源,在燃煤机组上掺烧生物质是当下生物质能利用的主要途径。由于煤和生物质耦合燃烧过程中存在协同效应,生物质燃料与煤耦合燃烧性能与二者单独燃烧的燃烧性能差异无法通过化学成分或相关性质算术平均来确定,与此同时,生物质中富含的碱金属K也会加重受热面结渣倾向。为研究煤与生物质混合燃烧过程中协同效应,选取神府烟煤与板栗壳作为试验样品,通过混合、研磨与压制,制备成圆饼形颗粒并在Hencken平焰燃烧器上进行燃烧试验。利用高速摄像机结合图像处理技术计算着火延迟时间,利用光谱仪结合自发辐射理论测量燃烧过程中火焰温度、气相K浓度。探讨耦合燃烧着火特性、燃烧特性与气相碱金属释放特性协同效应及其原因。最后,结合灰分分析结果计算各工况结渣指数,获得燃烧气相碱金属释放量与结渣指数相关性关系。结果表明:煤与生物质耦合燃烧着火延迟时间低于理论值,证明耦合燃烧着火存在协同效应,表现为促进着火。受纤维素热解与碱金属元素催化共同影响,生物质质量分数为50%时,着火延迟时间与理论值之差达到最大1.91 s,协同效应最大;耦合燃烧释放的碱金属低于理论值,说明耦合燃烧气相碱金属释放协同效应表现为抑制气相碱金属释放,由挥发分-焦炭相互作用与无机反应共同控制,无机反应中Si、Al元素与K反应占主导;随气相K释放量增大,碱酸比与硅比数值增大,结渣倾向升高,结渣指数与气相K释放量间相关性系数均大于95%,说明气相K释放量与结渣指数高度相关,可见在线监测获得的气相K释放浓度具有判别结渣特性潜力。

关键词：煤与生物质共燃着火特性 K释放结渣特性协同效应

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一种复杂背景下的铁路货运车辆车号定位方法

现代电子技术 2024年第9期47卷 82-85页

作者：蔡康程赖毅辉周书民蓝贤桂东华理工大学信息工程学院江西南昌330013 南昌师范学院江西南昌330032

针对复杂背景下铁路货运车辆车号定位复杂、定位准确率低的问题,提出一种采用ResNet50作为基本特征提取网络,同时引入空残差块对学习样本进行多层特征融合,构造了一种新的特征提取网络和改进算法,提高目标检测网络的特征表达能力,实现... 详细信息

针对复杂背景下铁路货运车辆车号定位复杂、定位准确率低的问题,提出一种采用ResNet50作为基本特征提取网络,同时引入空残差块对学习样本进行多层特征融合,构造了一种新的特征提取网络和改进算法,提高目标检测网络的特征表达能力,实现了快速车号目标检测。实验数据集采用自建数据集,并通过三个对比实验验证了该方法的可靠性。当IoU阈值为0.5时,改进算法的平均精度值为97.1%,分别比F⁃VGG和F⁃ResNet50高9.4%和6.8%,同时采用改进算法对我国铁路常用不同车型货运车辆进行车号定位测试实验,从实验结果可以看出优化方法没有误分类或漏检。改进后的算法可以提高复杂背景下铁路货运车辆车号的定位精度,具有较强的泛化能力,对实现复杂背景下车辆车号快速定位具有一定的参考意义。

关键词：车号定位特征提取网络 RCNN ResNet50 空残差块多层特征融合

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利用GPS数据反演震源参数的单纯形组合加权距离灰狼优化算法

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第7期49卷 1140-1154页

作者：王乐洋孙龙翔许光煜东华理工大学测绘与空间信息工程学院江西南昌330013 武汉大学测绘学院湖北武汉430079 自然资源部环鄱阳湖区域矿山环境监测与治理重点实验室江西南昌330013

针对地震震源参数反演优化问题,提出了一种改进的灰狼优化(grey wolf optimizer, GWO)算法来反演震源参数。首先,采用基于余弦规律的非线性递减收敛因子策略的加权距离GWO(weighted distance GWO, wdGWO)算法来代替原来的线性递减算法... 详细信息

针对地震震源参数反演优化问题,提出了一种改进的灰狼优化(grey wolf optimizer, GWO)算法来反演震源参数。首先,采用基于余弦规律的非线性递减收敛因子策略的加权距离GWO(weighted distance GWO, wdGWO)算法来代替原来的线性递减算法。随后,配置了改进wdGWO算法和单纯形算法的组合方法,引入后者算法是为了稳定前者算法的性能。因此,组合算法(简称GWOS)在收敛性和稳定性方面都具有良好的优势。最后,通过实验测试来评估基本的wdGWO算法、遗传算法(genetic algorithm,GA)和GWOS的性能。仿真实验结果表明,GWOS对震源参数的估计优于wdGWO算法,具有良好的稳定性和准确性;GWOS既可以达到GA的反演精度,又表现出了更好的参数稳定性。将该算法应用于2014年纳帕地震和2017年博德鲁姆-科斯地震,不同类型地震的反演结果表明GWOS具有良好的实用性和可靠性。

关键词：震源参数反演灰狼优化算法单纯形算法组合算法纳帕地震博德鲁姆-科斯地震

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江西省信丰县山稻基地硒及相关元素分布特征

东华理工大学学报（自然科学版） 2024年第1期47卷 55-63页

作者：杨兰张安王运邹勇军王鹤东华理工大学江西省数字国土重点实验室江西南昌330013 江西省地质调查勘查院地质环境监测所江西南昌330001

为了寻找绿色富硒农产品,对江西省信丰县山稻基地表层土壤、山稻、根系土及土壤垂向剖面样品开展硒及相关元素的测试分析和质量评价,并利用环境水化学软件Visual MINTEQ 3.1开展硒形态模拟。结果表明,本区表层土壤为强酸性,硒平均含量... 详细信息

为了寻找绿色富硒农产品,对江西省信丰县山稻基地表层土壤、山稻、根系土及土壤垂向剖面样品开展硒及相关元素的测试分析和质量评价,并利用环境水化学软件Visual MINTEQ 3.1开展硒形态模拟。结果表明,本区表层土壤为强酸性,硒平均含量等级为适量,土壤环境地球化学等级为清洁;山稻根系土为强酸性,硒平均含量等级为富硒,土壤环境地球化学等级为清洁。土壤垂向剖面显示Cd、Hg、Cr、有机质(SOM)在地表富集趋势明显,且Se含量与Cd、As、Hg、Cr、SOM含量呈正相关,与Ni、Cu、Zn、Pb含量及pH呈负相关,表明山稻有重金属污染风险。本区土壤中硒形态主要为HSeO_(3)^(-)和SeO_(4)^(2-),其中HSeO_(3)^(-)生物有效性低于SeO_(4)^(2-),但对重金属拮抗效果好。因此,可通过喷洒SeO_(4)^(2-)和HSeO_(3)^(-)溶液改善农作物品质。本区种植的山稻绿色富硒,对Hg和Cd表现出良好的富集能力,可作为修复Hg和Cd污染土壤的优选植物。

关键词：绿色富硒土壤山稻江西

锂硼同位素MC-ICP-MS分析中的记忆效应研究

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岩矿测试 2024年第2期43卷 201-212页

作者：唐清雨陈露田世洪胡文洁龚迎莉字艳梅东华理工大学地球科学学院江西南昌330000 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330000 清华大学能源与动力工程系北京100084

锂(Li)和硼(B)同位素是地质作用过程中良好的示踪剂,被广泛应用于岩石起源、矿床成因和环境演化等领域。但锂、硼在MC-ICP-MS仪器分析中的“记忆效应”明显,不同实验室已报道的MC-ICP-MS分析中锂、硼背景占信号比变化范围大(0.01%~5%),... 详细信息

锂(Li)和硼(B)同位素是地质作用过程中良好的示踪剂,被广泛应用于岩石起源、矿床成因和环境演化等领域。但锂、硼在MC-ICP-MS仪器分析中的“记忆效应”明显,不同实验室已报道的MC-ICP-MS分析中锂、硼背景占信号比变化范围大(0.01%~5%),所采用的背景控制方法和效果也各不相同,因此给锂、硼同位素的准确测定带来困难。为研究MC-ICP-MS锂、硼同位素记忆效应及其抑制方案,提高测试的稳定性,本文参考前人研究成果,设计不同背景清洗方案,并对各种国际标样(IRMM-016、JG-2、ERM-AE121、ERM-AE122、NASS-7)和实验室内部标准(Alfa Li、Alfa B)进行长期测试,检验实验方案的长期重现性。结果表明:仅使用0.3%氯化钠溶液清洗背景可以显著降低锂背景信号,从20mV下降至4mV,并保证7Li背景值在24h内低于5mV,实验室内部标准溶液Alfa Li的δ^(7)Li长期测试外精度为0.13‰(2SD,n=73)。氟化钠、氨水等清洗液并不能显著降低本研究所使用仪器的硼背景,因此选择使用灵活的空白扣除方法来保证数据稳定性。实验室内部标准溶液Alfa B的δ^(11)B长期测试外精度为0.19‰(2SD,n=60)。本文锂、硼同位素国际标样的测试结果与前人数据在误差范围内一致,证明了实验结论的可靠性。

关键词：记忆效应锂同位素硼同位素 MC-ICP-MS 0.3%氯化钠溶液空白扣除

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基于改进支持向量机的致密砂岩储层参数预测研究

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现代电子技术 2024年第5期47卷 132-138页

作者：徐颖晋庞振宇东华理工大学信息工程学院江西南昌330013 东华理工大学江西省核地学数据科学与系统工程技术研究中心江西南昌330013

致密砂岩储层的评价技术既是油气勘探开发的重点,也是难点。目前对致密砂岩储层的储层参数的预测与评价,依然采用传统的储层参数预测方法,结合测井曲线进行建模,用以对渗透率、孔隙度等参数进行拟合,主要运用的方法有经验公式、回归分析... 详细信息

致密砂岩储层的评价技术既是油气勘探开发的重点,也是难点。目前对致密砂岩储层的储层参数的预测与评价,依然采用传统的储层参数预测方法,结合测井曲线进行建模,用以对渗透率、孔隙度等参数进行拟合,主要运用的方法有经验公式、回归分析等,其中大部分方法都是基于线性的,无法反映致密储层特有的沉积和成岩作用所导致的非均质性强的特点,无法揭示致密储层中测井曲线与储层参数之间的复杂非线性关系。针对此问题,提出在传统储层参数预测模型的基础上,对测井曲线与储层参数的非线性关系进行分析,挖掘更多现有测井信息,进行支持向量机储层参数预测模型的建构,并采用粒子群算法、头脑风暴算法、布谷鸟算法等三种支持向量机的改进优化算法对模型参数进行测试,筛选出最优的储层参数预测模型。将该模型应用于研究区储层参数预测评价中,有效提高了预测评价精度,为致密储层精细预测评价和非常规油气田的高效开发提供了有力的技术保障。

关键词：储层参数致密砂岩测井曲线机器学习支持向量机粒子群算法

鄂尔多斯盆地西北部下白垩统物源定量分析研究

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地学前缘 2024年第3期31卷 80-99页

作者：刘持恒李子颖贺锋张字龙李振成凌明星刘瑞萍核工业北京地质研究院中核集团铀资源勘查与评价重点实验室北京100029 核工业北京地质研究院核工业地质分析测试研究中心北京100029 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 核工业二〇八大队内蒙古包头014010

下白垩统是鄂尔多斯盆地晚中生代的一个重要构造层,同时也是近年来新发现砂岩型铀矿的重要层位。恢复该时期的源汇系统对认识燕山运动晚期在华北克拉通西部的构造沉积响应、古气候转变和盆地内砂岩铀矿的富集规律均有较大的帮助。本文... 详细信息

下白垩统是鄂尔多斯盆地晚中生代的一个重要构造层,同时也是近年来新发现砂岩型铀矿的重要层位。恢复该时期的源汇系统对认识燕山运动晚期在华北克拉通西部的构造沉积响应、古气候转变和盆地内砂岩铀矿的富集规律均有较大的帮助。本文通过对鄂尔多斯盆地西北部下白垩统进行古流向测量、不同层位碎屑锆石U-Pb测年,优化周缘潜在物源区锆石U-Pb年龄数据集的汇编方案,定量计算出各物源区对盆内的碎屑贡献比例,恢复了鄂尔多斯盆地西北部早白垩世的源汇系统。研究结果表明,鄂尔多斯盆地西北部下白垩统中碎屑锆石具有1.79~1.64 Ga、2.02~1.82 Ga和2.58~2.45 Ga 3个稳定的前寒武纪年龄峰值,以及336~257 Ma和476~425 Ma两个稳定的显生宙年龄峰值。定量的物源分析结果表明,阴山、狼山、桌子山贺兰山和阿拉善地区以不同的贡献比例为研究区提供物源,具多物源同时供给的特征。阴山在整个早白垩世一直是主要的物源供给区,与狼山共同向盆地内部提供河流相沉积。阿拉善地区则通过原地风蚀将物质从桌子山北部和贺兰山顶以风沙搬运的方式带入鄂尔多斯盆地,在洛河罗汉洞沉积期共同构成了研究区风成与水成交替的沉积特征。

关键词：鄂尔多斯盆地碎屑锆石U-Pb年龄物源分析古流向砂岩型铀矿源汇系统

基于半监督学习和支持向量机的铀矿分选方法研究

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金属矿山 2024年第3期 229-236页

作者：吴泽彬陈锐东华理工大学机械与电子工程学院江西南昌330013 江西省新能源工艺及装备工程技术研究中心江西南昌330013

为了识别可冶炼铀矿石,提高资源利用率,采用X射线透射技术,并结合半监督学习算法—ITSVM,实现对铀矿的智能分选。同时为进一步优化模型性能,引入了亮暗校正方法以解决图像噪声问题,该方法通过归一化处理,将噪声图片中的每个像素点进行映... 详细信息

为了识别可冶炼铀矿石,提高资源利用率,采用X射线透射技术,并结合半监督学习算法—ITSVM,实现对铀矿的智能分选。同时为进一步优化模型性能,引入了亮暗校正方法以解决图像噪声问题,该方法通过归一化处理,将噪声图片中的每个像素点进行映射,从而提升图像质量。通过改进的直线凹点检测与切割算法和切片方法,攻克了支持向量机对多目标分类任务的难题,该算法通过检测像素点相对于直线的位置和距离,利用约束条件判断凹点,采用最小距离切割方法获得对应的切割线,再通过切片的方法将多目标检测问题转化为多个独立的单一目标检测问题。通过综合这2种优化方法,最终建立了ITSVM铀矿分选模型。通过X射线投射技术收集到的2000张铀矿图片对该模型进行训练测试,并与SVM和TSVM模型进行结果对比。结果表明,经过亮暗校正,模型在检测铀矿的准确性方面提升了2.9个百分点;通过使用改进的直线凹点检测与切割算法和切片方法,使ITSVM模型具备多目标检测功能,模型对多目标铀矿图片检测的准确性达到95.7%;在测试集上,ITSVM模型检测铀矿的准确性达到97.3%。相比于SVM和TSVM,ITSVM在检测铀矿的准确性和持续优化模型方面具有更大优势,实验结果验证了ITSMV模型在铀矿分选领域的可行性。

关键词：半监督学习 ITSVM 亮暗校正改进的直线凹点检测与切割算法