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高效率高紧凑性垂直硅基光栅耦合器研究

光子学报 2025年

作者：段宁李聪聪袁征难师晨曦马丁琪曹鹏飞闫格兰州大学信息科学与工程学院兰州空间技术物理研究所兰州真空设备有限责任公司

聚焦于硅基光电子芯片光学接口的设计，以实现高耦合效率、低制造成本和高集成度的目标。采用形状优化逆向设计算法，结合动态参数更新机制，利用参数化剖面和加噪处理，快速生成初始设计方案。通过降余弦衰减策略调节参数更新率，加快... 详细信息

聚焦于硅基光电子芯片光学接口的设计，以实现高耦合效率、低制造成本和高集成度的目标。采用形状优化逆向设计算法，结合动态参数更新机制，利用参数化剖面和加噪处理，快速生成初始设计方案。通过降余弦衰减策略调节参数更新率，加快光栅耦合器优化收敛过程，有效降低计算成本并提高设计效率。设计出无需额外材料层的紧凑型光栅耦合器。光栅区长度为18μm，在100 nm线宽条件下，在1 550 nm波长下实现了-0.85 dB的单端口仿真耦合效率和28 nm的3 dB带宽。在10 nm刻蚀深度制备误差的情况下，实验单端口峰值耦合效率达到了-3.62 dB。对比于近期报道的光栅耦合器，在无需额外材料层的情况下，实现了220 nm硅层厚度的SOI平台上目前所知最高的耦合效率。此研究开发出一种高效率、低成本，兼具紧凑结构的光学接口，可为实现硅光芯片间的互联提供有效的解决方案。

关键词：集成光学硅基光栅耦合器形状优化逆向设计光学接口设计动态参数更新逆向设计

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铁路桥梁物化阶段碳排放计算及影响因素分析

安全与环境学报 2025年

作者：鲍学英薛春燕李子龙吕向茹兰州交通大学土木工程学院中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所

为实现铁路桥梁减碳目标，降低桥梁物化阶段碳排放量，建立铁路桥梁物化阶段碳排放计算模型，提出一种基于随机森林算法的碳排放影响因素分析模型。首先，明确碳排放计算时空边界，采用碳排放系数法计算铁路桥梁物化阶段碳排放量，识别... 详细信息

为实现铁路桥梁减碳目标，降低桥梁物化阶段碳排放量，建立铁路桥梁物化阶段碳排放计算模型，提出一种基于随机森林算法的碳排放影响因素分析模型。首先，明确碳排放计算时空边界，采用碳排放系数法计算铁路桥梁物化阶段碳排放量，识别其碳排放影响因素，明确因素之间的相互关系；其次，通过随机森林算法对影响因素进行重要性排序，采用滑动窗口序贯向前选择法降维，确定关键影响因素；最后，针对关键因素采取相关碳减排措施以有效控制铁路桥梁的碳排放。研究结果表明：该铁路桥梁建材生产阶段碳排放在桥梁建设总碳排放中占比最大，为84%；关键影响因素为材料种类、桥梁工程量、桥梁类型、原材料需求量、材料生产工艺、运输方式；针对关键影响因素提出了利用可再生材料、选择符合低碳标准的桥梁类型等主要的碳减排措施，以实现铁路桥梁工程的低碳发展目标。研究成果可为铁路桥梁建设碳减排提供参考。

关键词：环境工程学物化阶段碳排放计算模型影响因素随机森林算法碳减排措施

适用于铁路自洽微网的储能变流器离网模式控制研究

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电力电子技术 2025年

作者：邢挺陈凯琦王雨琦中国铁路青藏集团有限公司供电部兰州基时智造电源有限公司

针对铁路自洽微网系统的储能变流器离网运行时输出电压控制精度不足和非线性负载电压质量差的问题，本文提出不平衡坐标变换下的多重电压控制策略。首先介绍不平衡坐标变换下PI控制实现电压无差控制的基本原理；揭示电容电流内环控制抑... 详细信息

针对铁路自洽微网系统的储能变流器离网运行时输出电压控制精度不足和非线性负载电压质量差的问题，本文提出不平衡坐标变换下的多重电压控制策略。首先介绍不平衡坐标变换下PI控制实现电压无差控制的基本原理；揭示电容电流内环控制抑制PCS中LC滤波器谐振峰的机理，并给出电流控制环路控制器的设计方法；其次，建立了静止坐标系下多重电压控制环路数学模型，详细分析了电压控制环路控制器的设计过程；最后，搭建30kW单相储能变流器平台，并给出了实验验证，实验结果验证了所提控制策略的正确性。

关键词：单相储能变流器不平衡坐标变换 PI控制器

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X射线探伤自动线在球墨铸铁件探伤中的应用

铸造 2008年第4期57卷 367-370页

作者：李德根武炳焕张文杰杨世友东风汽车有限公司商用车铸造二厂湖北十堰442013 兰州三磊电子有限公司甘肃兰州730000

对于铸件X射线缺陷检查,长期以来,一直采用铅房式图象增强器为核心的单件检查方式,由于图象增强器的固有特性,导致此方式的检测效果不理想、检测效率低等缺点。通道式X射线探伤自动线,以X射线数字扫描成像器为核心,采用数字成像技术,具... 详细信息

对于铸件X射线缺陷检查,长期以来,一直采用铅房式图象增强器为核心的单件检查方式,由于图象增强器的固有特性,导致此方式的检测效果不理想、检测效率低等缺点。通道式X射线探伤自动线,以X射线数字扫描成像器为核心,采用数字成像技术,具有检测灵敏度高、速度快的特点。文中阐述了X射线探伤自动线的构成、原理、特点、关键指标及生产应用。

关键词： X射线探伤数字成像流水线铸件

钛中间合金高密度夹渣X射线自动检出装置的研制

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化学工程与装备 2014年第3期 175-176页

作者：徐宏彤晏丽琴谷莉赵肖东兰州城市学院兰州三磊电子有限公司

本文研制的钛中间合金高密度夹渣X射线自动检出装置,其传动精确、检测速度可调,空间分辨率高,安装方便,适用面广,可适合检测体积小、重量轻、形状复杂、批量大的工件和粉末状物料的检测。

关键词：钛中间合金 X射线自动检出装置

线扫描X射线数字成像技术在螺旋焊管检测中的应用

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焊接 2006年第11期 56-59页

作者：何山林马跃洲陈光陈明兰州理工大学材料科学与工程学院 730050 兰州三磊电子有限公司 730000

针对螺旋焊管管端焊缝的检测,采用线扫描X射线数字成像技术,设计了一套新型无损检测设备。弥补了胶片和工业电视检测方法中灵敏度、分辨率和检测效率不能同时达到较高要求的不足。实现了螺旋焊管无损检测的数字化。软件系统采用VC++语... 详细信息

针对螺旋焊管管端焊缝的检测,采用线扫描X射线数字成像技术,设计了一套新型无损检测设备。弥补了胶片和工业电视检测方法中灵敏度、分辨率和检测效率不能同时达到较高要求的不足。实现了螺旋焊管无损检测的数字化。软件系统采用VC++语言进行编写,能够实现图像的降噪、灰度拉伸等功能。

关键词：螺旋焊管数字成像图像处理实时成像

基于闪烁体和电荷耦合器件的X射线直接数字成像系统的研制

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现代制造技术与装备 2013年第4期49卷 3-4,10页

作者：徐宏彤魏伟谷莉晏丽琴赵肖东兰州城市学院兰州730070 兰州三磊电子有限公司兰州730050

本文提出了利用材料科学和微电子技术的最新研究成果,开发新一代实用型射线探测器及基本成像系统。

关键词：闪烁体 X射线电荷耦合器件

非洲猪瘟病毒p34蛋白重组纳米颗粒的制备及免疫原性评价

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农业生物技术学报 2025年第1期33卷 228-236页

作者：张荣茹毅蒋成辉张越赵冬梅郝荣增李亚军郑海学刘学荣杨进才安兰芳魏彦明甘肃农业大学动物医学院中国农业科学院兰州兽医研究所/动物疫病防控全国重点实验室中农威特生物科技股份有限公司

铁蛋白纳米颗粒具有可展示多抗原的表面，能更好的促进细胞摄取和抗原呈递，进而增强免疫效力而被广泛应用于疫苗研究。本研究旨在利用铁蛋白制备携带非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV) p34蛋白的纳米颗粒抗原，并评价其免... 详细信息

铁蛋白纳米颗粒具有可展示多抗原的表面，能更好的促进细胞摄取和抗原呈递，进而增强免疫效力而被广泛应用于疫苗研究。本研究旨在利用铁蛋白制备携带非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV) p34蛋白的纳米颗粒抗原，并评价其免疫原性，为非洲猪瘟纳米疫苗研究提供参考。首先，将编码p34蛋白和SpyTag(ST)标签的基因序列串联后插入pET-28a(+)载体得到pET-p34-ST重组质粒，将编码Spycatcher(SC)与铁蛋白(ferritin, F)的基因序列串联后插入pET-28a(+)载体得到pET-SC-F重组质粒，并分别在大肠杆菌(Escherichia coli)中诱导表达。然后通过亲和层析法纯化2种重组蛋白p34-ST和SC-F后，进行体外偶联得到重组纳米颗粒F-p34。利用SDS-PAGE、Western blot、动态光散射(dynamic light scattering, DLS)、投射电子显微镜(transmission electron microscopy, TEM)等方法对制备的F-p34进行鉴定和形态表征，最后通过免疫BALB/c小鼠(Mus musculus)进行体内免疫原性评价。结果显示，本研究成功设计并构建了pET-28a-p34-ST和pET-28a-SC-F原核表达载体，经过体外表达、纯化和偶联，成功制备出偶联非洲猪瘟病毒p34蛋白的铁蛋白纳米颗粒F-p34，其与ASFV阳性血清能够发生特异性反应，DLS和TEM体外表征发现，F-p34粒径大约为21 nm，且具有均一的纳米颗粒结构；F-p34免疫小鼠后7 d即可诱导机体产生特异性免疫应答，在42 d时抗体滴度达到最高且显著高于单体抗原p34免疫组(P<0.05)。Fp34免疫组脾淋巴细胞的增殖水平和血清中细胞因子白细胞介素4(interleukin 4, IL-4)、IL-10、IL-2和干扰素γ(interferon, IFN-γ)的分泌水平显著高于p34免疫组(P<0.05)。综上，本研究成功制备了具有良好免疫原性的携带非洲猪瘟病毒p34蛋白的纳米颗粒抗原，拓宽了非洲猪瘟亚单位疫苗的研究思路。

关键词：非洲猪瘟病毒(ASFV) p34蛋白铁蛋白纳米颗粒偶联免疫原性

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线阵技术在焊管检测中的应用

兰州理工大学学报 2007年第4期33卷 22-26页

作者：马跃洲何山林陈明陈光兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730050 兰州三磊电子有限公司甘肃兰州730000

螺旋焊管管端焊缝检测方法中的胶片拍片法虽然灵敏度和分辨率高,但检测效率较低、成本高、不便于存档,图像增强器法效率高,但灵敏度、分辨率低.为此设计一套新型螺旋焊管管端焊缝检测设备,采用线扫描数字成像技术进行X射线检测.其灵敏... 详细信息

螺旋焊管管端焊缝检测方法中的胶片拍片法虽然灵敏度和分辨率高,但检测效率较低、成本高、不便于存档,图像增强器法效率高,但灵敏度、分辨率低.为此设计一套新型螺旋焊管管端焊缝检测设备,采用线扫描数字成像技术进行X射线检测.其灵敏度和分辨率优于图像增强器,检测效果达到了胶片的水平,弥补了图像增强器和胶片照相法的不足,提高了检测效率,降低了检测成本,实现了螺旋焊管无损检测的数字化.系统软件选用VC++语言进行编写,能够实现图像的降噪、焊缝提取和缺陷识别等功能.

关键词：螺旋焊管数字成像图像处理实时成像