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月球钛铁矿原位分选富集多物理场仿真与优化分析

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中国科学:地球科学 2025年第1期 194-206页

作者：张鹏刘欣刘光辉代巍杨瀚哲郑海菠王之牛冉白一帆张阳刘成保杨格杨军伟张光中国科学院空间应用工程与技术中心北京合工仿真技术有限公司

月球资源的探测与利用已成为未来月球探测任务的主要目标.月球矿物的分类采集与处理是月球资源原位探测与利用的基础前提.本文提出了一种基于干式磁选法的月壤磁性矿物原位分选富集方案,通过改变不同磁性特征月壤颗粒的运动轨迹实现磁... 详细信息

月球资源的探测与利用已成为未来月球探测任务的主要目标.月球矿物的分类采集与处理是月球资源原位探测与利用的基础前提.本文提出了一种基于干式磁选法的月壤磁性矿物原位分选富集方案,通过改变不同磁性特征月壤颗粒的运动轨迹实现磁性矿物从月壤中分离.我们对该干式磁选装置进行了详细建模,对磁性参数的三维分布特征进行了有限元计算和分析.基于嫦娥五号样品的表征与分析结果,进一步开展月壤颗粒形貌和物理特征的建模与仿真模拟.最后,对月壤颗粒多物理场作用下的运动过程进行了离散元仿真分析,研究了关键参数对月壤中钛铁矿富集性能的影响.结果表明,在特定的磁场强度和滚筒转速下,可有效实现月壤中钛铁矿的分选富集.此外,还研究了月球弱重力和月壤颗粒带电特性对富集过程的影响,结果表明弱重力作用和带电特性均能有效促进钛铁矿的富集过程.本研究验证了干式磁选法用于月壤钛铁矿富集的可行性,为月球矿物资源的开采、处理和利用等科学任务的实施提供了理论基础.

关键词：月壤原位资源利用磁选分选富集

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基于对数全变分稀疏约束的地震波阻抗反演方法

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石油地球物理勘探 2025年

作者：彭文绪韩文明程涛尹川侯波中海石油国际能源服务(北京)有限公司

基于稀疏约束的波阻抗反演方法广泛用于油气勘探，但由于传统稀疏约束方法提取的稀疏信息有限，且未考虑道间的相关性，导致反演结果中存在伪层且横向连续性差。为此，提出了基于对数全变分稀疏约束的地震波阻抗反演方法。首先，采用纵... 详细信息

基于稀疏约束的波阻抗反演方法广泛用于油气勘探，但由于传统稀疏约束方法提取的稀疏信息有限，且未考虑道间的相关性，导致反演结果中存在伪层且横向连续性差。为此，提出了基于对数全变分稀疏约束的地震波阻抗反演方法。首先，采用纵向对数惩罚因子提取稀疏信息，相较于传统稀疏约束，纵向对数惩罚因子不仅能够提取更多的稀疏信息，而且保证了目标函数的凸性，减少了反演结果的伪层，提高了反演精度；其次，采用横向对数惩罚因子将道间的相似信息引入到反演中，增强反演结果的横向连续性；然后，为了提高反演稳定性，将初始模型约束与对数全变分稀疏约束组合构成目标函数，并采用交替方向乘子法对目标函数进行求解；最后，利用Marmousi2模型和实际数据，对所提方法与几种常规方法进行测试对比。测试结果表明，所提方法能够更好地去除伪层、提高横向连续性和反演精度。

关键词：对数全变分稀疏约束波阻抗反演惩罚因子

基于拉曼光谱的转炉烟气中多组分气体在线分析方法研究

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 146-151页

作者：郑传新刘晓萌李泉孟征王恩宁司星宇王健年李振林王红球鞍钢集团本钢板材股份有限公司炼钢厂厂部辽宁本溪117021 中国计量科学研究院计量科学研究所北京100029 大连艾尔科技发展有限公司技术部辽宁大连116021 北京鉴知技术有限公司技术开发部北京100083

冶金行业中,转炉烟气的在线分析普遍采用激光吸收光谱法等单组分气体分析技术,实践中需使用多传感器的组合以同时监测CO、CO_(2)、O_(2)、H_(2)等多组分,分析系统整体的复杂程度和成本高,响应速度慢,逐个传感器的日常校正维护工作量大... 详细信息

冶金行业中,转炉烟气的在线分析普遍采用激光吸收光谱法等单组分气体分析技术,实践中需使用多传感器的组合以同时监测CO、CO_(2)、O_(2)、H_(2)等多组分,分析系统整体的复杂程度和成本高,响应速度慢,逐个传感器的日常校正维护工作量大。为简化在线分析系统的复杂度,提高分析效率,实现炼钢流程的降本增效,首创性的建立了一种转炉烟气中多组分气体实时在线分析的拉曼光谱方法,并首次研制了专用于炉气检测的多组分气体分析系统。通过检测CO、CO_(2)、N_(2)、O_(2)、H_(2)五组分的拉曼光谱特征峰强,对五组分含量进行同时定量分析。检测范围0.1%~100%,检测精密度RSD值均≤0.1%。分析系统中,样气处理模块采用耐高温探头和大功率抽气泵,快速、有效去除进入分析仪的样气中水分和灰尘,保证测试条件稳定;分析模块采用窄线宽532 nm激光器和透射式光谱仪,并通过空间光路设计以提高检测灵敏度,满足气体检测需求。相比于现有的单组分在线分析技术,所提出的多组分检测方法可同时给出五组分的定量结果,不受样气压力、测试条件变化影响,样气前处理难度低,检测准确度高,系统维护简单。N_(2)标准气体的拉曼散射信号特征峰强在24 h内波动≤0.48%。经标准样品验证,该方法检测误差≤0.3%,达到转炉烟气实时检测的需求。该方法不仅在冶金行业有广阔应用前景,还可通过模型扩展以拓展到其他多组分气体实时在线分析监测领域。

关键词：拉曼光谱在线气体分析转炉烟气多元标准曲线模型冶金

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联合波束分解和球面角度分解的绕射波成像

石油地球物理勘探 2025年

作者：李才吕丁友张德龙肖广锐王玉秀于卓中海石油(中国)有限公司天津分公司中国石油大学(北京) 斯伦贝谢科技服务(北京)有限公司

断层、盐丘、溶洞、裂缝等非均质体作为现阶段构造、岩性勘探的重要目标，在地震波场中多表现为极其复杂的绕射波响应特征，高分辨率的绕射波成像对油气勘探开发具有重要意义。文中构建了一种基于波束分解和球面角度分解的绕射波成像分... 详细信息

断层、盐丘、溶洞、裂缝等非均质体作为现阶段构造、岩性勘探的重要目标，在地震波场中多表现为极其复杂的绕射波响应特征，高分辨率的绕射波成像对油气勘探开发具有重要意义。文中构建了一种基于波束分解和球面角度分解的绕射波成像分离与强化流程，可以在成像后进行，可适用于不同的偏移算法，且避免了偏移前分离绕射波由于数据量大带来的庞大计算量。首先，对偏移数据进行从大到小不同尺度子束的串联计算，再经过多轮次迭代得到初步分离的绕射波场；然后，基于球面角度分解，形成指定地层倾角范围的道集，即DIP (Dip Image Partitions)道集；最后计算DIP的振幅包络属性和相似度并应用于初步分离的绕射波场，进而得到高分辨率的绕射波成像体。该流程首次应用于渤海湾中生界潜山内幕成像，提高了潜山内幕小尺度地质不连续体的识别精度。

关键词：绕射波分离波束分解球面角度分解倾角分解道集相似度计算绕射波成像强化

三重串联四极杆-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定金属铜/镍/钴中的磷

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中国无机分析化学 2025年

作者：孙梦荷刘春峰方迪苏春风董梦君陈殿耿北矿检测技术有限公司

针对传统萃取分光光度法在测定金属铜、镍、钴中磷含量时存在的预处理流程繁琐、耗时较长以及使用多种有害有机试剂对环境与健康构成潜在威胁的问题，通过引入质谱的动态反应模式（DRC），利用31P+与池中O2的反应，通过在m/z=47处检测3... 详细信息

针对传统萃取分光光度法在测定金属铜、镍、钴中磷含量时存在的预处理流程繁琐、耗时较长以及使用多种有害有机试剂对环境与健康构成潜在威胁的问题，通过引入质谱的动态反应模式（DRC），利用31P+与池中O2的反应，通过在m/z=47处检测31P+的氧化物离子31P16O+，从而实现磷的定量分析，有效解决了多原子离子干扰这一关键难题。在DRC模式下，这一过程不仅提高了磷离子的检测特异性，还显著增强了信号强度，从而确保了分析结果的准确性。通过优化DRC系统工作条件，在O2流速为0.9 mL/min的条件下获得31P16O+的最佳信噪比。为了进一步克服金属铜、镍、钴基体可能产生的基体效应，采用标准加入法的测定方式。实验结果与国家标准方法分光光度法的比对结果高度一致。方法的线性范围为0.0001%～0.0050%，线性相关系数均在0.9995以上。同时，金属铜、镍、钴中磷的检出限均低于0.3 ng/mL。在实际样品测定中，方法的相对标准偏差控制在4.1%～13.8%，回收率则在94.9%～118%，均符合分析化学的常规要求，方法具有良好的精密度和准确度。三重串联四极杆-电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）法在测定金属铜、镍、钴样品中的磷含量方面展现出了卓越的性能，为金属材料中痕量元素的测定提供了一种高效、环保的新途径。

关键词：三重串联四极杆电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS/MS) 金属铜/镍/钴 DRC

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考虑动态过程的风电机组最大功率点跟踪控制

太阳能学报 2025年

作者：王小虎董健刘伟超张林中韩新月国电联合动力技术有限公司

为提高风电机组动态运行过程的风能捕获量，提出转矩误差前馈与桨距角随动复合控制策略，设计考虑动态过程的最大功率点跟踪（MPPT）控制器。该控制器利用无迹卡尔曼滤波器在线估计风轮气动转矩，采用牛顿拉夫逊迭代法估计风速和叶尖速... 详细信息

为提高风电机组动态运行过程的风能捕获量，提出转矩误差前馈与桨距角随动复合控制策略，设计考虑动态过程的最大功率点跟踪（MPPT）控制器。该控制器利用无迹卡尔曼滤波器在线估计风轮气动转矩，采用牛顿拉夫逊迭代法估计风速和叶尖速比，使用气动转矩估计值与稳态最优转矩的差值作为前馈信号，以控制发电机电磁转矩，并对前馈通道的参数按发电机转速进行增益调度。将叶尖速比估计值用于桨距角调节，使桨距角达到当前叶尖速比状态下的最优值，以提高非最优叶尖速比状态下的风能捕获能力。模拟结果显示，该控制策略可有效提高风力发电机的MPPT动态响应速度和风能捕获量。

关键词：风电机组控制器桨距角最大功率点跟踪惯性响应时间转矩误差前馈

电感耦合等离子体发射光谱与质谱分析技术与应用研究进展

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中国无机分析化学 2025年

作者：冯先进郑国经北矿检测技术股份有限公司北京首钢冶金研究院

电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析技术都是以ICP为激发源或离子源的无机元素分析技术，在仪器操作、标准物质的配制及进样方式上均有相似之处，成为无机元素测定的得力工具，其溶液进样方式具有朔... 详细信息

电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析技术都是以ICP为激发源或离子源的无机元素分析技术，在仪器操作、标准物质的配制及进样方式上均有相似之处，成为无机元素测定的得力工具，其溶液进样方式具有朔源性而被各个领域的标准分析方法所采纳，ICP-OES/MS分析方法在标准化方面得到了较快发展。对近年来ICP-OES仪器的现状、分析功能的发展及其应用上的进展进行综述，对ICP-MS分析技术的发展、四极杆电感耦合等离子体质谱分析(ICP-QMS)仪器的进展以及在纳米颗粒分析、生物化学、形态分析、地质年代学等领域中应用的进展进行评述。ICP-OES/MS作为无机元素分析强有力的实用工具，必将在材料研制、工业检测、食品安全、环境监测、医疗卫生防控、石油化工、新能源等行业中，成为无机元素分析测定的主要手段。

关键词：电感耦合等离子体发射光谱电感耦合等离子体质谱微型化智能化串联四极杆质谱

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重轨钢中氧、硫元素对氧化物夹杂的影响

中国冶金 2025年

作者：张雨蕾戴年建孙彦辉张敏中冶京诚工程技术有限公司北京科技大学钢铁共性技术协同创新中心攀钢集团研究院有限公司

铁路运输的重载化和高速化对钢轨材质的洁净度提出了更加严苛的要求。国内某厂生产高速重轨钢的过程中，存在精炼阶段氧、硫含量控制不稳定的问题，继而造成钢中非金属夹杂物控制水平不稳定的问题。为了研究重轨钢中氧、硫元素质量分数... 详细信息

铁路运输的重载化和高速化对钢轨材质的洁净度提出了更加严苛的要求。国内某厂生产高速重轨钢的过程中，存在精炼阶段氧、硫含量控制不稳定的问题，继而造成钢中非金属夹杂物控制水平不稳定的问题。为了研究重轨钢中氧、硫元素质量分数对氧化物夹杂的影响，以此厂生产的重轨钢为研究对象，开展实验室热模拟研究，调整钢中初始硫和全氧质量分数分别为0.007%～0.016%和0.001 2%～0.004 4%，统计钢中氧化物夹杂在钢渣反应前后其数量密度、尺寸和成分的变化规律。结果表明，随着钢中氧、硫元素质量分数增加，氧化物夹杂的去除率呈上升的趋势，氧化物夹杂的平均尺寸呈减小的趋势。钢厂可在保证渣成分稳定、钢液温度降幅不大且精炼时长稳定的情况下，改变以往过分追求低硫指标的生产习惯，利用表面活性元素氧、硫对界面张力的影响，适当提高LF进站前钢中氧、硫元素质量分数，可提高氧化物夹杂的去除率，同时降低尺寸。

关键词：重轨钢表面活性元素界面张力氧化物夹杂洁净度

基于逻辑推理和多任务融合的认知刺激对话生成

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山西大学学报(自然科学版) 2025年

作者：蒋玉茹李梦媛陶宇阳区可明佘泽鹏施水才北京信息科技大学智能信息处理研究所北京拓尔思信息技术有限公司

在全球老龄化背景下，老年人的健康问题逐渐凸显，认知刺激对话是保持老年人认知健康的重要手段。前人构建了一个结合情感支持的中文认知刺激对话数据集（CSConv），开启了中文认知刺激对话的研究工作。但是作者没有充分建模认知刺激对... 详细信息

在全球老龄化背景下，老年人的健康问题逐渐凸显，认知刺激对话是保持老年人认知健康的重要手段。前人构建了一个结合情感支持的中文认知刺激对话数据集（CSConv），开启了中文认知刺激对话的研究工作。但是作者没有充分建模认知刺激对话中的逻辑推理关系，生成对话时没能有效利用策略标签的指导作用。本文将认知刺激对话生成视为一个多任务融合的逻辑思维推理过程，将情感分类任务、决策任务和对话回复生成任务间的逻辑关系，建模为一个推理过程，来引导大语言模型生成。针对决策任务，本文提出分层编码器结构的决策模型。决策实验结果表明，决策模型分别将认知刺激治疗原则及情感支持策略决策任务的准确率提高了3.96%和2.1%。针对多任务逻辑思维推理过程，本文提出多任务融合方法，将分类、决策、生成三个任务对应的模型结合在一起。实验结果表明，相比前人基线，多任务融合方法将BLEU-4提升了7.95%，表明对话回复能力得到提升，证明了该方法的有效性和先进性。

关键词：认知刺激情感支持决策任务多任务融合方法