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微区X射线荧光技术揭示宏体化石骨骼以及埋藏环境元素特征——以中三叠世盘县混鱼龙为例

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1974-1981页

作者：王一诺付宛璐周敏鲁昊孙作玉姚明涛江大勇北京大学地球与空间科学学院与地质博物馆北京100871 现代古生物学和地层学国家重点实验室(中国科学院南京地质古生物研究所) 江苏南京210008 北京师范大学历史学院北京100875

应用可对脊椎动物骨骼化石及其围岩元素特征进行原位无损检测的微区X射线荧光技术(Micro-XRF)对距今约2.44亿年的中三叠世海生爬行动物盘县混鱼龙(Mixosaurus panxianensis)正模及副模化石标本进行扫描,将获取的整体元素分布模式可视化... 详细信息

应用可对脊椎动物骨骼化石及其围岩元素特征进行原位无损检测的微区X射线荧光技术(Micro-XRF)对距今约2.44亿年的中三叠世海生爬行动物盘县混鱼龙(Mixosaurus panxianensis)正模及副模化石标本进行扫描,将获取的整体元素分布模式可视化,并以手持式X荧光光谱仪对部分相关特征区域进行辅助扫描。扫描结果显示,骨骼化石与围岩的元素分布呈现明显差异,骨骼化石以Ca、P、Sr、Y等元素富集为代表;围岩以Ca、K、Fe、Mn等为特征元素。此外,Zn在副模标本中呈现差异分布,躯干部位Zn富集,高于头骨。研究认为Micro-XRF扫描结果可详细揭示盘县混鱼龙的骨骼解剖学特征,补充了在一般光学显微镜下无法从化石上看到的右前肢及腹膜肋等重要信息,并可以更好地区分钙质围岩和骨骼。同时,经海陆对比,发现埋藏环境对不同元素的分布特征具有一定程度的影响,部分元素如Th、Ce、Cu、Sr表现出对埋藏环境的响应,而与骨骼相关的部分元素如Ca、P、Y受埋藏环境影响较小。另外,Zn在骨骼化石不同部位的差异分布很可能受骨骼发育影响,在副模化石标本上Zn富集的椎体及肋骨可能处于快速骨化阶段,推断该个体可能为亚成年个体。

关键词：微区X射线荧光盘县混鱼龙化石围岩元素分布

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基于动态阈值的距离搜索初轨确定

光学精密工程 2024年第13期32卷 2103-2111页

作者：雷祥旭劳振迪王东亚王鲲鹏陈俊宇赵有李亚亚山东理工大学建筑工程与空间信息学院山东淄博255000 中国科学院国家天文台北京100101 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室湖北武汉430077 北京跟踪与通信技术研究所北京100094 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 北京开运平行空间技术有限公司北京101106

提出一种改进的初轨确定算法,基于动态阈值的距离搜索方法,以改进传统算法在处理数据时初轨成功率和初轨误差。通过动态调整搜索阈值,旨在实现更精准和高效的初轨确定,以满足当前对空间目标初轨确定的需求;利用LEO,MEO和GEO目标的实测... 详细信息

提出一种改进的初轨确定算法,基于动态阈值的距离搜索方法,以改进传统算法在处理数据时初轨成功率和初轨误差。通过动态调整搜索阈值,旨在实现更精准和高效的初轨确定,以满足当前对空间目标初轨确定的需求;利用LEO,MEO和GEO目标的实测角度数据开展算法测试。介绍了基于动态阈值的距离搜索算法的实现过程,基于数据处理的经验,用动态阈值实现初轨参数质量控制环节的轨道筛选。给出了详细的算法实现流程。利用TLE(Two Line El⁃ements)评估了初轨确定参数误差。基于“烛龙”观测网的中低轨目标和中国科学院长春人造卫星观测站的高轨目标的实测角度数据,开展算法测试。结果表明:LEO,MEO和GEO目标短弧初轨确定成功率分别约为94%,75%和89%,半长轴误差均值分别约为9,12和50 km。该算法适用性强、成功率高、定轨精度高,证明了监测数据的质量。

关键词：空间碎片商业太空甚短弧角度数据初轨确定光学望远镜

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微波谐振腔放电击穿特性与发射光谱分析

光子学报 2024年第5期53卷 199-206页

作者：杨兆伦陈泽煜彭玉彬贺永宁崔万照南京航空航天大学航天学院南京211106 中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室西安710100 西安交通大学微电子学院西安710100

针对航天器通信系统中微波部件放电过程中的检测问题,开展对微波部件放电击穿的实验研究,以特殊设计的微波谐振腔为对象,研究从微放电到低气压放电的过渡过程中击穿特性的变化,考虑三种背景气体类型,采用全局检测和光学局部检测相结合... 详细信息

针对航天器通信系统中微波部件放电过程中的检测问题,开展对微波部件放电击穿的实验研究,以特殊设计的微波谐振腔为对象,研究从微放电到低气压放电的过渡过程中击穿特性的变化,考虑三种背景气体类型,采用全局检测和光学局部检测相结合的方式进行测试。结果发现,在100~1000 Pa的压强范围内,放电的击穿阈值均呈现先减小后增大的趋势,背景气体为氮气和空气,击穿阈值在400~500 Pa时达到最低水平,放电发生时产生的发射光谱较为相似,较为明显的发射谱线强度出现在氮气的第二正带系337.1 nm处。此外,由于背景环境中含少量的水蒸气,在314 nm处的OH自由基强度也较为明显。分析得出气体压强可改变粒子生成与消耗路径并对等离子体中各粒子的浓度大小产生影响。而氧气环境下的最低击穿阈值在600~700 Pa,同时整体发射光谱强度较低,仅能观测到704.2 nm和777.5 nm处氧原子的跃迁,进一步分析OH对氧气放电过程的影响,经过水浴处理后再次进行氧气的测试过程,结果并没有出现显著变化,表明在一定的压强范围内,水分子的存在对氧气的电离过程产生影响较小。

关键词：射频击穿发射光谱气体放电空间微波部件等离子体

近红外二区荧光金纳米团簇用于生物医学光子学:进展与挑战

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中国激光 2024年第3期51卷 116-126页

作者：李丝雨田方正高笃阳胡德红郑海荣盛宗海居胜红东南大学智能影像与介入医学国家级重点实验室培育建设点江苏南京210009 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所劳伯特生物医学成像研究中心医学成像科学与技术系统重点实验室广东深圳518055

近红外二区(NIR-Ⅱ)金纳米团簇(Au NCs)具有明亮的多色荧光、良好的生物相容性和可肾脏清除的特性,已成为当前生物医学光子学领域中备受关注的纳米材料。首先介绍了NIR-ⅡAu NCs的合成方法,讨论了其面临的低产率和缺乏规模化制备的问题... 详细信息

近红外二区(NIR-Ⅱ)金纳米团簇(Au NCs)具有明亮的多色荧光、良好的生物相容性和可肾脏清除的特性,已成为当前生物医学光子学领域中备受关注的纳米材料。首先介绍了NIR-ⅡAu NCs的合成方法,讨论了其面临的低产率和缺乏规模化制备的问题。其次,介绍了NIR-ⅡAu NCs的表面调控技术,讨论了调控团簇表面结构、组成和形态的方法,以及增大发光波长和提高荧光量子产率的方法。然后,总结了NIR-ⅡAu NCs在血管成像、淋巴管和淋巴结成像、肿瘤成像以及成像引导治疗等方面的最新研究进展。最后,讨论了NIR-ⅡAu NCs在生物医学光子学领域中面临的机遇与挑战。

关键词：生物光学金纳米团簇近红外二区荧光生物医学光子学生物成像成像引导治疗

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应用于天线测量的实时硬件相关处理机设计

建模与仿真 2024年第3期13卷 2857-2867页

作者：韦钰王锦清卜朝晖张磊虞林峰江永琛上海理工大学健康科学与工程学院上海中国科学院上海天文台射电研究室上海中国科学院射电天文重点实验室江苏南京上海市空间导航与定位技术重点实验室上海中国科学院大学天文与空间科学学院北京

天线的指向测量和面形测量对于航天工程和深空探测具有重要意义,而相关机是天线指向精度测量最主要的设备之一。本文设计了一套适用于天线指向和面形测量的高性能实时硬件相关机,与常规的相关机相比,它实现了整数比特和小数比特补偿,同... 详细信息

天线的指向测量和面形测量对于航天工程和深空探测具有重要意义,而相关机是天线指向精度测量最主要的设备之一。本文设计了一套适用于天线指向和面形测量的高性能实时硬件相关机,与常规的相关机相比,它实现了整数比特和小数比特补偿,同时实现了条纹旋转,用于补偿几何延迟和多普勒频率偏差,具有高比特采样量化能力,可以同时兼顾卫星信号和射电源信号作为测量信号输入,适用于多通道干涉测量天线指向和面形误差。干涉法测量天线指向偏差,相比于单天线测量,可以提高检测灵敏度,增加可检测源的数量。本文通过对该相关机进行理论研究与分析,建立了硬件相关机模型,对相关机的整数和小数比特时延补偿、条纹旋转、积分四个主要模块的功能进行仿真测试,仿真结果与理论值之间具有很好的一致性,充分验证了该硬件相关处理机设计的正确性。

关键词：干涉法硬件相关机天线测量

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基于月球动力学演化的地质年代划分

中国科学：地球科学 2024年第1期54卷 244-263页

作者：郭弟均刘建忠 James W.HEAD 张福勤凌宗成陈圣波陈建平丁孝忠籍进柱欧阳自远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 中国科学院地球化学研究所月球与行星科学中心贵阳550081 Department of Earth Environmental and Planetary SciencesBrown UniversityProvidenceRI 02912USA 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 山东大学空间科学研究院山东省光学天文与日地空间环境重点实验室威海264209 吉林大学地球探测科学与技术学院长春130026 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国地质科学院地质研究所北京100037 内蒙古工业大学资源与环境工程学院呼和浩特010051 中国科学院比较行星学卓越创新中心合肥230026

月球地质年代表将月球的地层按形成的时间顺序划分为不同的时代,能够清晰地表达月球的整体演化历史.在地基望远镜观测和阿波罗时代早期,由于当时所用数据的空间覆盖度和分辨率有限,所建立的月球地质年代划分存在部分缺陷.在阿波罗时代... 详细信息

月球地质年代表将月球的地层按形成的时间顺序划分为不同的时代,能够清晰地表达月球的整体演化历史.在地基望远镜观测和阿波罗时代早期,由于当时所用数据的空间覆盖度和分辨率有限,所建立的月球地质年代划分存在部分缺陷.在阿波罗时代结束以来的几十年里,人类对月球进行了更广泛的研究,拓展了对全月地质演化的认识和理解.基于对月球动力学演化的综合性分析,本文对当前的月球地质年代表进行了更新,特别考虑了内动力地质作用和外动力地质作用在月球早期演化中所发挥的作用.首先,根据内动力和外动力在不同时期对月球改造的效应,提出了三阶段月球动力学演化模型,并建立了三个相应的“宙/宇”级别的年代及地层单元.其次,为了更清晰地反映月球的演化历史,以南极-艾肯(SPA)盆地的形成为界线将前酒海纪划分为了岩浆洋纪和艾肯纪,其中较年轻的艾肯纪是以SPA盆地的形成为起点.本文识别了SPA盆地的溅射物地层,即达斯建造,其沉积在月球的原始月壳上,是岩浆洋结束后保存下来的最古老的外动力成因地层.更新的月球地质年代表系统综合了阿波罗时期以来月球探测和研究的成果,构建了一个描述月球演化历史的系统框架,能够更方便地开展月球地质研究,对其他类地行星的地质演化研究也具有重要的参考意义.

关键词：月球地质年代表演化历史内动力作用外动力作用

中国科学技术大学-中国科学院紫金山天文台2.5米大视场巡天望远镜(墨子巡天望远镜)

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青海科技 2024年第1期31卷 10-24页

作者：孔旭杨戟郑宪忠王坚范璐璐娄铮朱青峰王挺贵吴雪峰薛永泉张程赵海斌蔡萍中国科学技术大学天文学系合肥230026 天文与空间科学学院中国科学技术大学南京210023 中国科学院紫金山天文台南京210023 核探测与核电子学国家重点实验室中国科学技术大学合肥230026 中国科学院光电技术研究所成都610209

中国科学技术大学-中国科学院紫金山天文台2.5米大视场巡天望远镜(即墨子巡天望远镜,WFST)是中国科学技术大学“双一流”学科平台建设项目,双方于2018年3月1日召开望远镜项目预研启动会,2019年7月正式开展望远镜建设,2023年8月望远镜建... 详细信息

中国科学技术大学-中国科学院紫金山天文台2.5米大视场巡天望远镜(即墨子巡天望远镜,WFST)是中国科学技术大学“双一流”学科平台建设项目,双方于2018年3月1日召开望远镜项目预研启动会,2019年7月正式开展望远镜建设,2023年8月望远镜建成并开展调试观测,2023年9月17日望远镜首光仪式暨科学战略研讨会召开,并成功发布仙女座星系图片,标志着望远镜设备基本达到设计标准,已经可以开展天文观测研究。墨子巡天望远镜口径2.5米,采用国际先进的主焦光学系统设计和主镜主动光学矫正技术,可实现3度视场范围内均匀高像质和极低像场畸变成像,配备7.65亿像素大靶面主焦相机,具备大视场、高像质、宽波段的特点。墨子巡天望远镜安置于青海省海西州茫崖市冷湖镇赛什腾山海拔4200米的天文台址,是冷湖天文观测基地首个投入运行并开展天文观测研究的大型设备。墨子巡天望远镜通过获取天体高精度位置和多波段亮度观测数据,监测移动天体和光变天体,高效搜寻和监测天文动态事件,可以在高能时域天文、太阳系天体普查、银河系结构和近场宇宙学等研究领域取得突破性原始创新成果。同时,墨子巡天望远镜将面向国家航天强国战略,开展太阳系近地天体等搜寻与监测研究,服务航天安全和深空探测战略需求。

关键词：光学望远镜图像巡天时域天文近地天体冷湖赛什腾山

热处理对激光选区熔化高强铝合金组织及性能影响

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热加工工艺 2024年第6期53卷 35-40,47页

作者：李达吕非周凯刘瑞康田宗军南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 南京先进激光技术研究院激光装备及工艺技术研发中心江苏南京210038 中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室上海201800

为了充分发挥高强铝合金材料的性能潜力,从热处理强化角度出发,选择了4种不同的热处理制度,并从物相、组织、性能对热处理后的铝合金SLM成形样件展开研究,最终筛选出最适合的热处理制度。结果表明,300℃/6 h/炉冷的强化时效(EA)热处理... 详细信息

为了充分发挥高强铝合金材料的性能潜力,从热处理强化角度出发,选择了4种不同的热处理制度,并从物相、组织、性能对热处理后的铝合金SLM成形样件展开研究,最终筛选出最适合的热处理制度。结果表明,300℃/6 h/炉冷的强化时效(EA)热处理后的样件具有最高的抗拉强度575 MPa,较未经热处理的原SLM成形件的抗拉强度提高25%,伸长率有一定程度的下降但仍满足正常需求。强化机制主要为:过饱和Mn元素固溶体带来的固溶强化、细密且具有一定热稳定性微观组织形貌带来的细晶强化以及热处理后生成的纳米级Al3Sc相沉淀粒子带来的第二相强化。

关键词：激光选区熔化高强铝合金热处理显微组织拉伸性能

激光频率梳同步定标的千万分辨率VIPA光谱装置设计及应用(特邀)

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光子学报 2020年第11期49卷 154-164页

作者：朱小明何晋平中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所南京210042 中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所) 南京210042

在虚拟成像相位阵列光谱特性基础上,对激光频率梳同步定标的千万分辨率虚拟成像相位阵列光谱仪器进行了可行性研究,通过数值计算,给出了针对不同应用的两个方向设计思路;并采用一般的常见参数,模拟出了满足同步定标千万分辨率光谱仪的... 详细信息

在虚拟成像相位阵列光谱特性基础上,对激光频率梳同步定标的千万分辨率虚拟成像相位阵列光谱仪器进行了可行性研究,通过数值计算,给出了针对不同应用的两个方向设计思路;并采用一般的常见参数,模拟出了满足同步定标千万分辨率光谱仪的二维光谱图.最后,对该类装置几个代表性应用领域及应用中的主要性能进行了简要讨论.

关键词：超高分辨率光谱技术虚拟成像相位阵列激光频率梳布里渊散射多普勒频移极多波长干涉测距