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松辽盆地砂岩型铀矿铀含量配分比例的半定量分析

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岩矿测试 2024年第2期43卷 224-233页

作者：刘明义吴柏林杨松林郝欣王苗李琪林周洋张效瑞大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系陕西西安710069 中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710119 中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院辽宁盘锦124010

钱家店铀矿是位于松辽盆地南部的复成因砂岩型铀矿,受表生淋滤、辉绿岩中低温热液和深部油气等多流体影响,目前铀矿物赋存状态尚有一定争议,铀在矿石内不同矿物中的配分尚不明确。为了进一步明确铀赋存状态和在不同矿物中的配分,计算钱... 详细信息

钱家店铀矿是位于松辽盆地南部的复成因砂岩型铀矿,受表生淋滤、辉绿岩中低温热液和深部油气等多流体影响,目前铀矿物赋存状态尚有一定争议,铀在矿石内不同矿物中的配分尚不明确。为了进一步明确铀赋存状态和在不同矿物中的配分,计算钱家店矿石中不同矿物中铀的配分比例,本文运用岩矿鉴定、铀化学逐级提取、电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)微区原位分析技术开展综合测试分析。明确了钱家店铀矿物的赋存状态,认为钱家店铀矿物以吸附态为主,约占总铀含量的80%,结合态铀矿物或含铀矿物约占比20%。其中吸附态铀矿物主要富集在方解石等碳酸盐矿物中,占总铀含量的47.86%,其次是在黏土矿物中占17.94%,在铁锰氧化物矿物中占12.21%。独立铀矿物是与黄铁矿密切共生的沥青铀矿为主,约占铀总含量的9.07%,另有少量含钛铀矿物和铀石约占5.08%。这种矿石中各碎屑组分中铀的占比量化研究,为矿床地浸开采及资源量计算提供依据。

关键词：铀赋存状态原位电子探针激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法配分比例钱家店铀矿松辽盆地

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星载FlexRay数据总线自主可控IP核的设计与验证

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计算机工程 2024年

作者：李云佳赟安军社周莉中国科学院国家空间科学中心复杂航天系统电子信息技术重点实验室中国科学院大学计算机科学与技术学院

传统的星载数据总线CAN和1553B总线难以满足日益复杂的空间探测任务需求。地面成熟的FlexRay总线以其高速率、确定性、高可靠、拓扑灵活、低成本等优势，成为新型星载数据总线的研究热点。但FlexRay总线自主可控芯片欠缺且相关器件主要... 详细信息

传统的星载数据总线CAN和1553B总线难以满足日益复杂的空间探测任务需求。地面成熟的FlexRay总线以其高速率、确定性、高可靠、拓扑灵活、低成本等优势，成为新型星载数据总线的研究热点。但FlexRay总线自主可控芯片欠缺且相关器件主要面向汽车领域，限制了其在航天领域的部署应用。针对FlexRay总线协议复杂、星载任务可靠性要求高、受体积质量限制较大等技术难点，提出了一种自主可控的高可靠FlexRay协议IP核的设计。其中，通过自启动设计，解决了FlexRay节点必须配备主机导致的成本、体积、质量增加问题；设计了一种特殊消息帧负载段格式和处理方式，实现了无主机节点的在轨维护；设计了一种消息过滤方法，减少了FlexRay节点不必要的消息处理开销；分析了三模冗余方法，可有效减小单粒子翻转的影响；设计了多种错误处理方式，有效防止了异常节点干扰FlexRay网络。最后，通过Modelsim仿真测试、硬件测试平台测试以及示波器测试对设计的FlexRay IP核进行功能、性能、可靠性测试。试验结果表明，该IP核与国外成熟的FlexRay芯片兼容，支持多节点通信，误码率小于10-12。

关键词： FlexRay FPGA IP核星载自主可控数据总线

一种利用IGBT器件寄生电感能量的暂态调节方法

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中国电机工程学报 2024年

作者：童乐天彭晗岳乔治辛晴童乔凌强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学) 华中科技大学光学与电子信息学院

功率器件由于受芯片封装及电路设计的影响，存在许多寄生电感。寄生电感可能会引起门极信号振荡或者功率器件电气应力增加等问题，因此降低寄生电感是实际应用中的重要设计指标，但寄生电感不能完全被消除。因而利用功率器件中寄生电感... 详细信息

功率器件由于受芯片封装及电路设计的影响，存在许多寄生电感。寄生电感可能会引起门极信号振荡或者功率器件电气应力增加等问题，因此降低寄生电感是实际应用中的重要设计指标，但寄生电感不能完全被消除。因而利用功率器件中寄生电感，实现开关暂态的调控，是一种更加有效和实际的方法。本文采用分布式参数耦合提取方法，构建了一个较全面的器件内部与封装的寄生电感模型，通过瞬时能量积分方法分析了寄生电感上能量的交互。进一步地，提出了通过能量转移支路，实现寄生电感上能量转移，并配合dv/dt所产生位移电流的分流，实现功率器件的电压电流变化率的分别调控。所提出的技术可以实现开关损耗和电气应力同时优化，无需采用高成本器件。使用该驱动于IGBT器件IKW75N60T ，在400 V/60 A的双脉冲测试下，可实现电流过冲和电压过冲分别减小12.0%和14.5%，开通损耗和关断损耗分别降低4.16%和7.6%。

关键词：寄生电感能量电气应力开关损耗电压电流变化率

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低NA大模场光纤高耦合效率模场适配器

光子学报 2024年第8期53卷 1-13页

作者：熊峰慕伟王洋马云亮徐呈霖张琦张小贝上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网重点实验室上海200444 中国电子科技集团公司第二十三研究所上海201900

为提高低数值孔径大模场光纤与单模光纤的耦合效率,并提高输出光束的光束质量,结合加热扩芯技术和大模场光纤拉锥技术实现二者的模场匹配。基于粒子扩散和绝热拉锥方程分别建立了热扩芯光纤和锥形大模场光纤的理论模型,并仿真了其模场... 详细信息

为提高低数值孔径大模场光纤与单模光纤的耦合效率,并提高输出光束的光束质量,结合加热扩芯技术和大模场光纤拉锥技术实现二者的模场匹配。基于粒子扩散和绝热拉锥方程分别建立了热扩芯光纤和锥形大模场光纤的理论模型,并仿真了其模场分布和传输特性,优化了器件的结构及制备参数。采用数值孔径分别为0.06和0.05的商用和自制的锥形大模场光纤与无附加损耗的热扩芯光纤,制备得到两款模场适配器。分别对器件的插入损耗和光束质量因子进行了实验测试,基于数值孔径分别为0.06和0.05的大模场光纤的模场适配器的正向插入损耗分别为0.29 dB和0.23 dB,正反向损耗差值分别为0.19 dB和0.06 dB,输出光束的质量因子分别为1.26和1.15。仿真和实验结果表明,低数值孔径的大模场光纤对于高阶模式的抑制能力更强且受到纤芯偏移和角度偏移影响更小。基于数值孔径为0.05的大模场光纤的模场适配器具有更高的耦合效率和光束质量,在高功率光纤激光器中有广泛运用前景。

关键词：光纤光学模场适配器光束质量数值孔径插入损耗

激光诱导击穿光谱技术在沉积物元素定量分析中的应用

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光谱学与光谱分析 2024年第3期44卷 641-648页

作者：付晓芬宋友桂张明玉冯中琦张大成刘慧芳中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室陕西西安710061 中国科学院第四纪科学与全球变化卓越创新中心陕西西安710061 西安地球环境创新研究院陕西西安710061 西安电子科技大学物理与光电工程学院陕西西安710071

激光诱导击穿光谱(LIBS)可以快速测量样品中各种元素的含量或组成,被广泛应用于环境样品的测试分析,但对第四纪沉积物的分析还鲜有报道。该实验是以青海湖岩芯第四纪湖泊沉积物和国家标准土壤样品为研究对象,利用Savitzky-Golay卷积平... 详细信息

激光诱导击穿光谱(LIBS)可以快速测量样品中各种元素的含量或组成,被广泛应用于环境样品的测试分析,但对第四纪沉积物的分析还鲜有报道。该实验是以青海湖岩芯第四纪湖泊沉积物和国家标准土壤样品为研究对象,利用Savitzky-Golay卷积平滑和标准正态变量变换(SNV)联用对原始光谱进行预处理,然后结合单变量定标分析、偏最小二乘回归(PLSR)对青海湖沉积物样品中Na、Ca、Mg、Si、Al、Fe、Mn、Sr和Ba 9种元素进行定量分析。以交叉验证的结果作为PLSR模型参数寻优的标准,分别以预测决定系数(R2)、交叉验证均方根误差(RMSECV)、预测均方根误差(RMSEP)和相对分析误差(RDP)作为评估PLSR模型的定量精度和稳定性。结果表明,PLSR算法显著改善了传统单变量分析的定量效果,预测决定系数分别为0.94、0.94、0.98、0.94、0.97、0.84、0.89、0.98和0.76,相对分析误差分别为2.74、2.35、3.27、2.97、3.56、1.68、1.54、4.18和0.75,结合交叉验证均方根误差及预测均方根误差结果可知,LIBS技术结合PLSR算法对Na、Ca、Mg、Si、Al和Sr元素的预测准确度较高,而Fe、Mn和Ba元素的定量效果不是很理想,说明PLSR算法在预测精度和适用性方面存在一定的局限性。为进一步探究LIBS技术应用于元素地球化学指标测试的可行性,利用LIBS预测含量比值与参考含量比值进行对比,二者曲线变化趋势基本一致,验证了LIBS技术应用于沉积物元素地球化学的可行性和有效性。为第四纪沉积物样品中元素定量分析提供了可靠方法,也为古气候古环境重建提供新的技术手段和研究思路。

关键词：激光诱导击穿光谱偏最小二乘回归定量分析第四纪沉积物古环境

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复杂等离子体光子晶体能带结构计算

工程数学学报 2024年第2期41卷 341-364页

作者：卢欣旷盈杨洁王志杰王立群中国石油大学(北京)理学院北京102249 中国石油大学(北京)油气光学探测技术北京市重点实验室北京102249

等离子体光子晶体是由等离子体和其他介电材料或者真空构成的,具有周期性结构,其可调控的带隙特性使得等离子体光子晶体在滤波器、等离子体隐身衣和等离子体透镜等军事医学器件制造上具有广泛的应用。因此,通过改变等离子体的密度、温... 详细信息

等离子体光子晶体是由等离子体和其他介电材料或者真空构成的,具有周期性结构,其可调控的带隙特性使得等离子体光子晶体在滤波器、等离子体隐身衣和等离子体透镜等军事医学器件制造上具有广泛的应用。因此,通过改变等离子体的密度、温度等参数来获取满足特定需求的能带结构特性便有着非常重要的意义。基于上述考虑,提出Petrov-Galerkin有限元计算方法来求解并分析等离子体光子晶体的带隙特性。该方法的核心思想是构造在边界上系数互为倒数的基函数和测试函数所构成的空间,在消除边界上积分的同时降低自由度。采用的网格为半笛卡尔投影网格,该网格能适应复杂等离子体柱形状。在建立弱形式时将界面非线性连续条件线性化,简化了界面积分项的处理。通过绘制数值算例的能带结构图,分析验证了等离子体电子密度、等离子体光子晶体柱的填充率和形状等因素对带隙宽度、带隙位置、耦合带隙以及截止频率造成的影响,从而实现等离子体光子晶体能带结构的可调控性。

关键词：等离子体光子晶体 Petrov-Galerkin有限元法半笛卡尔投影网格界面非线性连续条件能带结构

无保护层激光强化对316L/Inc600焊接接头焊缝部位耐腐蚀性的影响

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表面技术 2024年第20期53卷 51-60页

作者：范维新蒲长庚罗思海何卫锋梁晓晴臧顺来西安交通大学航空动力系统与等离子体技术全国重点实验室西安710049 西安交通大学机械工程学院航空发动机研究所西安710049 中国航发航空科技股份有限公司成都610000 空军工程大学航空动力系统与等离子体技术全国重点实验室西安710038

目的获得无吸收保护层激光冲击强化(LPwC,Laer Peening without Coating)对316L/Inc 600异种金属焊接接头焊缝部位耐腐蚀性能的影响机理。方法对316L/Inc 600焊缝部位进行无吸收保护层的激光冲击强化处理,采用光学显微镜、扫描电子显微... 详细信息

目的获得无吸收保护层激光冲击强化(LPwC,Laer Peening without Coating)对316L/Inc 600异种金属焊接接头焊缝部位耐腐蚀性能的影响机理。方法对316L/Inc 600焊缝部位进行无吸收保护层的激光冲击强化处理,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和共聚焦显微镜对不同强化工艺下焊缝部位的形貌和元素分布进行观察。用电化学工作站测试不同工艺下焊缝部位的交流阻抗谱和动电位极化曲线。对电化学测试后的焊缝进行形貌观察和能谱检测。结果LPwC后在金属表层引入厚度约0.54μm的重熔层,粗糙度从96 nm增加到691 nm。强化处理和打磨处理后焊缝的电荷转移电阻分别为原始样品的1.7倍和3.1倍,钝化电流减小1~2个数量级,点蚀电位增加100 mV以上。强化处理后的点蚀坑平均直径从原始样品的33.41μm减小到17.20μm,体积损失从122886μm^(3)降为49068μm^(3),且内部无元素偏析和碳化物。原始样品的枝晶间处易发生点蚀,该处贫Cr,且周围富集C。强化加打磨后的点蚀坑出现在晶界处且深度很浅,无元素偏析现象。结论LPwC的热载荷可以消除焊缝部位碳化物,减少贫Cr区,提高焊缝的耐腐蚀性能。打磨LPwC强化表面可以进一步提高焊缝的耐腐蚀性能。

关键词：无吸收保护层激光冲击强化微观组织异种金属焊接电化学腐蚀腐蚀形貌

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Ku波段高增益波导缝隙阵列天线

空间电子技术 2024年第2期21卷 60-65页

作者：白洁莹栗曦李一楠西安电子科技大学天线与微波国家重点实验室西安710000 中国空间技术研究院西安分院西安710000

文章设计了在Ku频段窄边开缝的行波阵波导缝隙天线。首先设计了单根的开槽缝隙天线,其增益可达23.69dB以上,在方位面波束宽度为1.4°,副瓣电平均低于-15dB。64根开槽缝隙天线组阵后能够在4%的带宽内实现增益大于41.88dB,波束宽度在1.4... 详细信息

文章设计了在Ku频段窄边开缝的行波阵波导缝隙天线。首先设计了单根的开槽缝隙天线,其增益可达23.69dB以上,在方位面波束宽度为1.4°,副瓣电平均低于-15dB。64根开槽缝隙天线组阵后能够在4%的带宽内实现增益大于41.88dB,波束宽度在1.4°左右,副瓣电平均低于-13dB。仿真与测试结果均可以表明,该天线能够在Ku波段实现高增益和低副瓣、指向性好,并具有低剖面的优点。

关键词：波导缝隙阵列天线低副瓣相控阵天线

用于极紫外光刻非球面光学元件检测的复合三相位计算全息元件

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光学学报 2024年第14期44卷 119-125页

作者：张海涛谢常青中国科学院微电子研究所集成电路制造技术全国重点实验室北京100029 中国科学院大学集成电路学院北京100049 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

提出一种同时出射3个波前的复合三相位计算全息图(CGH),并将其应用于波前误差校正。通过6次组合测量标定出CGH基底制造误差和图形位置误差,并在检测结果中予以消除。所测试的极紫外光刻(EUVL)非球面光学元件峰谷(PV)值和均方根(RMS)误... 详细信息

提出一种同时出射3个波前的复合三相位计算全息图(CGH),并将其应用于波前误差校正。通过6次组合测量标定出CGH基底制造误差和图形位置误差,并在检测结果中予以消除。所测试的极紫外光刻(EUVL)非球面光学元件峰谷(PV)值和均方根(RMS)误差分别为31.6 nm和4.88 nm。此外,对同一非球面光学元件进行基于折射零位补偿的检测实验,其PV值和RMS误差分别为38.6 nm和5.14 nm。所提出的复合三相位CGH具有实现亚纳米量级的EUVL非球面光学元件面形检测潜力。

关键词：测量非球面复合相位计算全息图组合测量