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磺酸型阳离子树脂的元素分配行为及高精度同位素分析应用

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岩矿测试 2024年第1期43卷 63-75页

作者：王奇奇孙贺顾海欧侯振辉葛粲汪方跃周涛发合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥2300092 中国科学技术大学地球和空间科学学院安徽合肥230026

不同元素在离子交换树脂的分配系数是元素纯化和分离的基础,不同酸中各元素分配系数差异可用于设计高效的元素提纯流程,从而被广泛应用于现代高精度同位素分析。本文以AG®50W-X8阳离子树脂为研究对象,以分配系数(Kd)作为量化指标,通过... 详细信息

不同元素在离子交换树脂的分配系数是元素纯化和分离的基础,不同酸中各元素分配系数差异可用于设计高效的元素提纯流程,从而被广泛应用于现代高精度同位素分析。本文以AG®50W-X8阳离子树脂为研究对象,以分配系数(Kd)作为量化指标,通过系统实验研究不同元素在该树脂中的分配行为。在前人研究基础上,本实验增加了元素数量和酸的种类,涵盖了金属、类金属、非金属和稀土元素。结果表明:在盐酸和硝酸介质中,几乎所有元素的Kd都与酸度呈负相关,当酸度达到6mol/L时,除Th和Ca以外的所有元素都会被酸洗脱。稀土元素(REEs)和高场强元素在0.1~0.5mol/L稀硝酸和稀盐酸中强烈吸附在树脂上;而一些过渡金属、类金属和非金属元素(如Mo、W、Re、Ir、Sb、Ge、As、Se、Te等)在酸溶液中会形成含氧阴离子,不与阳离子树脂发生吸附。Al、Fe、Se、Pd、Cd、In等元素在盐酸中易与氯离子形成配位化合物或离子团,导致这些离子在盐酸中的分配系数显著降低。在硝酸和盐酸与氢氟酸的混合酸中,除稀土元素外,绝大部分元素随酸度增加Kd迅速降低。稀土元素在盐酸-氢氟酸混合介质中,随着盐酸的浓度增加(从0.1mol/L盐酸-0.2mol/L氢氟酸至6mol/L盐酸-0.2mol/L氢氟酸),稀土元素分配系数(KdREE)具有先增加后降低的趋势。氢氟酸的加入可显著降低Be、Al、Sc、Fe、Sn、Th、U、Ti、Zr、Hf等元素在稀盐酸和稀硝酸中的分配系数,使这些元素几乎不与树脂发生吸附。本研究揭示了不同酸介质中各类元素在阳离子交换树脂上的分配行为存在差异,尤其是氢氟酸的加入可显著改变高场强元素、部分过渡金属和稀土元素的分配系数,为应用该树脂开发和优化适用于高精度金属稳定同位素分析的元素提纯流程(如Li、Mg、K、Sr、Ce、U等)提供了数据支撑,并可有效地减少后续实验设计的工作量。

关键词： BioRad AG®50W-X8阳离子树脂元素提纯高精度同位素分析分配系数离子交换柱

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废线路板利用过程重金属污染特征、迁移及风险评估

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环境化学 2024年第7期43卷 2325-2339页

作者：王烨刘桂建许经茹刘严中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥230000 安徽省固体废物管理中心合肥230061

电子工业的发展和电器电子产品更新换代的加速使得废线路板产生量逐年增加.废线路板虽然资源回收价值高,但伴随其利用,重金属等污染物的释放会对生态环境和人体健康造成严重危害.因此,研究废线路板利用过程重金属的污染特征和迁移规律... 详细信息

电子工业的发展和电器电子产品更新换代的加速使得废线路板产生量逐年增加.废线路板虽然资源回收价值高,但伴随其利用,重金属等污染物的释放会对生态环境和人体健康造成严重危害.因此,研究废线路板利用过程重金属的污染特征和迁移规律可为精准防控利用过程的重金属污染,保障人民群众健康和生态环境安全提供依据.本研究以采用机械分选工艺利用报废印刷线路板的企业为研究对象,通过采集车间内外不同环境介质样品,运用富集因子法和地累积指数法评价了废线路板利用过程重金属的富集和污染特征,并结合Pearson相关性分析、主成分分析等统计分析方法,阐明利用过程重金属的迁移规律,使用潜在生态风险指数法(RI)分析了潜在生态风险.结果表明,废线路板利用车间内灰尘和总悬浮颗粒物(TSP)中Cu浓度最高,Cd浓度最低;Sn、Cu、Pb、Cd、Zn在灰尘和TSP中表现出不同程度的富集;Sn、Cd、Pb在车间内主要分布于TSP中,但在车间外的富集程度和污染水平明显降低,表明其对车间外区域的影响范围有限.Cu、Pb、Sn、Cd等元素性质和在颗粒中的存在形态不同,其迁移特征也有所差异,但废线路板利用过程重金属的迁移规律总体可以总结为:破碎的小颗粒物料—车间内TSP—车间内灰尘/车间外—地表灰尘或土壤—扬尘—TSP.车间内灰尘和TSP的RI值分别为386、1706,Cu、Cd、Pb均是贡献最高的因子.因此,妥善处置定期清理的灰尘,保持车间相对密闭和微负压状态,并对收集的废气进行处理可有效控制废线路板利用过程重金属污染.

关键词：废线路板重金属污染特征迁移规律潜在生态风险

复杂固-液介质的速度应力方程三角形单元间断伽辽金地震波模拟算法

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地球物理学报 2024年第2期67卷 684-695页

作者：曹文忠张伟中国地震局地球物理研究所北京100081 南方科技大学地球与空间科学系广东深圳518055

间断伽辽金法可用于存在复杂边界条件的模型,同时具有高阶精度和易于并行计算的优点,因此近年来在地震波传播模拟研究中得到了快速发展.数值通量是间断伽辽金法的关键组成部分之一.相比于其他通量,基于Rankine-Hugoniot跳跃条件的通量(R... 详细信息

间断伽辽金法可用于存在复杂边界条件的模型,同时具有高阶精度和易于并行计算的优点,因此近年来在地震波传播模拟研究中得到了快速发展.数值通量是间断伽辽金法的关键组成部分之一.相比于其他通量,基于Rankine-Hugoniot跳跃条件的通量(RH-condition通量)在固体和液体介质边界具有更宽的稳定性,可以使用更大的时间步长,尤其是液体和固体之间的波阻抗差异较大时.它已被用于基于四边形网格和速度-应变方程的间断伽辽金地震波固液介质模拟.本文为了模拟陆地自然水体等存在复杂固-液界面形状的地震波传播,并在未来与其他数值方法耦合,发展了基于三角形网格的RH-condition通量间断伽辽金方法,使用一阶速度-压力声波和一阶速度-应力弹性波方程模拟复杂固-液介质中地震波的传播.通过水平层状和sin型起伏固-液模型,验证了该方法模拟结果的准确性.通过数值模拟展示了所提出的间断伽辽金法在不同网格大小和阶数下的准确性和效率.最后通过一个复杂模型的例子表明存在复杂固-液界面时该方法可以准确施加固-液边界条件.

关键词：间断伽辽金地震波模拟固-液介质数值通量

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基于射频边缘滤波的多普勒测风激光雷达

光学学报 2024年第18期 456-460页

作者：吴柯南胡佳栋夏海云魏天问裘家伟南京信息工程大学大气物理学院中国科学技术大学地球和空间科学学院

在相干多普勒测风激光雷达（CDWL）中引入直接探测多普勒测风激光雷达（DDWL）常用的边缘技术进行实时数据处理，此边缘技术基于射频边缘滤波器实现，无需进行激光源频繁校准和精确频率锁定。这种混合CDWL结合了DDWL和CDWL的优点，在实... 详细信息

在相干多普勒测风激光雷达（CDWL）中引入直接探测多普勒测风激光雷达（DDWL）常用的边缘技术进行实时数据处理，此边缘技术基于射频边缘滤波器实现，无需进行激光源频繁校准和精确频率锁定。这种混合CDWL结合了DDWL和CDWL的优点，在实现相干探测的同时避免了复杂的计算。在对比实验中，混合CDWL与传统CDWL的探测结果在2 km以内的较短距离上显示出良好的一致性，但在更长的距离上测量结果有很大的不确定性。后续可以通过提高激光功率、扩大望远镜观测面积或提升其灵敏度来提升所提方法的性能。

关键词：激光雷达大气光学气溶胶探测光电子学

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大别山晓天—磨子潭断裂附近退变榴辉岩的厘定及其时代和大地构造意义

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地质论评 2024年第S1期70卷 5-6页

作者：刘琦刘贻灿杨阳中国科学院壳幔物质与环境重点实验室中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥230026

研究区位于大别造山带晓天—磨子潭断裂附近(图1)。晓天—磨子潭断裂是北大别杂岩带和北淮阳带之间的边界断裂,部分研究者认为该断裂带为华北板块和扬子板块之间的缝合线以及大别山超高压变质岩折返的重要边界(Faure et al.,1999;徐树桐... 详细信息

研究区位于大别造山带晓天—磨子潭断裂附近(图1)。晓天—磨子潭断裂是北大别杂岩带和北淮阳带之间的边界断裂,部分研究者认为该断裂带为华北板块和扬子板块之间的缝合线以及大别山超高压变质岩折返的重要边界(Faure et al.,1999;徐树桐等,2002),但对此仍存在较大争议。

关键词：榴辉岩超高压变质相平衡模拟地壳俯冲—折返大别山

QGAE：用于生成问答对的端到端无答案问题生成模型（英文）

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中国科学技术大学学报 2024年第1期 12-20页

作者：李林枫张立成朱池苇毛震东中国科学技术大学网络空间安全学院中国科学技术大学信息科学技术学院

问题生成的目标是生成有意义且流畅的问题，以增加可用数据来解决问答类型标注语料库的缺乏问题。以带有可选答案的未注释文本作为输入内容，问题生成可以根据是否提供答案分为两种类型：有答案型和无答案型。即使在提供答案的情况下，... 详细信息

问题生成的目标是生成有意义且流畅的问题，以增加可用数据来解决问答类型标注语料库的缺乏问题。以带有可选答案的未注释文本作为输入内容，问题生成可以根据是否提供答案分为两种类型：有答案型和无答案型。即使在提供答案的情况下，生成问题也是具有挑战性的，更不用说在没有提供答案的情况下，对于人类和机器来说生成高质量的问题更加困难。为了解决这个问题，我们提出了一种名为QGAE的新型端到端模型，它能够通过直接提取候选答案，将无答案的问题生成转化为有答案的问题生成。这种方法有效地利用未标记的数据来生成高质量的问答对，其端到端的设计使其比多阶段方法更加方便，后者需要至少两个预训练模型。此外，我们的模型获得了更好的平均分数和更大的多样性。我们的实验结果表明，QGAE在生成问答对方面取得了显著的进展，成为了一种充满潜力的问题生成方法。

关键词：深度学习自然语言处理无答案问题生成答案抽取

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智能反射表面辅助的WiFi呼吸感知

雷达学报 2024年

作者：武赟张东恒张淦霖谢学诚詹丰全陈彦中国科学技术大学网络空间安全学院

近年来，基于商用WiFi设备实现非接触式呼吸监测得到了广泛关注。然而，现有的方法受人体反射信号强度制约，通常要求人正面朝向WiFi设备，当人体侧向或背部朝向设备时，胸腔反射信号的减弱使得呼吸监测变得困难。为了解决这个问题，该... 详细信息

近年来，基于商用WiFi设备实现非接触式呼吸监测得到了广泛关注。然而，现有的方法受人体反射信号强度制约，通常要求人正面朝向WiFi设备，当人体侧向或背部朝向设备时，胸腔反射信号的减弱使得呼吸监测变得困难。为了解决这个问题，该文提出了一种基于智能反射表面(IRS)的新型呼吸监测系统。该系统利用智能反射表面控制WiFi信号在环境中的传播路径，增强了人体的反射，最终实现了姿势鲁棒地呼吸监测。此外，该系统易于部署，无需事先知道收发天线与智能反射表面的确切位置和相应的环境信息。实验验证，与现有的方法相比，该系统显著改善了不同姿势下人体的呼吸监测效果。

关键词：呼吸检测智能反射表面 WiFi感知商用WiFi设备多朝向

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DNN在位级可组合架构上的数据流优化方法

计算机工程与应用 2024年第18期60卷 147-157页

作者：高汉源宫磊王腾中国科学技术大学大数据学院合肥230026 中国科学技术大学苏州高等研究院江苏苏州215123 中国科学技术大学计算机科学与技术学院合肥230026

位级可组合架构用于支持有多种数据位宽类型的神经网络计算。其硬件结构有较多变体,面对不同神经网络模型需额外设计程序调度。过程耗时,阻碍软硬件的快速迭代和部署,效果难以评估。相关的数据流建模工作缺乏位级计算描述和自动化方法... 详细信息

位级可组合架构用于支持有多种数据位宽类型的神经网络计算。其硬件结构有较多变体,面对不同神经网络模型需额外设计程序调度。过程耗时,阻碍软硬件的快速迭代和部署,效果难以评估。相关的数据流建模工作缺乏位级计算描述和自动化方法。提出了基于数据流建模的自适应位级可组合架构上的数据调度优化方法解决上述问题。引入位级数据流建模,以多种循环原语和张量-索引关系矩阵,描述位级可组合硬件结构的特征和应用的数据调度过程。从建模表达中提取数据访问信息,统计数据复用情况,进行快速评估。构建了设计空间探索框架,针对不同应用和硬件设计约束自适应优化数据调度过程。利用索引匹配方法和循环变换方法进行设计采样,添加贪心规则进行剪枝,以提高探索效率。在多个应用程序和多种硬件结构约束下进行实验。结果表明对比先进的手动设计的加速器和数据调度,获得了更好的性能表现。

关键词：神经网络加速器可变位宽数据流设计空间探索

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近日太阳风中磁场回弯结构的MHD模拟

地球物理学报 2024年第2期67卷 419-428页

作者：刘若炎刘勇周昱成黄朝晖中国科学院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

帕克太阳探针(Parker Solar Probe,PSP)在太阳附近发现大量磁力线回弯结构,通常还伴随有太阳风速度增加.这些磁力线回弯的产生机制到目前为止有多种解释,其中有代表性的一种是由慢太阳风中的喷流引起的.我们首先对PSP的就地观测数据进... 详细信息

帕克太阳探针(Parker Solar Probe,PSP)在太阳附近发现大量磁力线回弯结构,通常还伴随有太阳风速度增加.这些磁力线回弯的产生机制到目前为止有多种解释,其中有代表性的一种是由慢太阳风中的喷流引起的.我们首先对PSP的就地观测数据进行了统计分析并给出了发生率和空间尺度随径向距离的演化情况,然后使用简化的1.5维磁流体动力学(magnetohydrodynamics,MHD)模型对喷流在太阳风中的演化进行了模拟,其中太阳风被简化为位于黄道面的球对称流.模拟结果表明喷流的确可以导致太阳附近磁力线发生偏转,验证了喷流可以对磁场方向改变有贡献的图景.不过喷流形成的原因还需要进一步研究.

关键词：太阳风磁场回弯磁流体动力学