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大功率脉冲量子级联激光器锥形波导光学与热学仿真设计

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红外与激光工程 2024年第5期53卷 35-45页

作者：张程程张东亮王锐罗明馨林青华郑显通祝连庆王伟平北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心北京100016 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院北京100016 中国电子科技集团公司智能科技研究院北京100015

针对脊形波导结构的大功率脉冲量子级联激光器面临的光束质量差和热积累严重的问题,研究了一种新型锥形波导量子级联激光器结构设计方法。通过COMSOL软件仿真优化脉冲功率60 W,重复频率10 kHz输出的锥形量子级联激光器光学和热学特性,... 详细信息

针对脊形波导结构的大功率脉冲量子级联激光器面临的光束质量差和热积累严重的问题,研究了一种新型锥形波导量子级联激光器结构设计方法。通过COMSOL软件仿真优化脉冲功率60 W,重复频率10 kHz输出的锥形量子级联激光器光学和热学特性,分析了不同几何参数对波导光场模式分布、传输特性和最大内部温度的影响以及不同热沉材料、热沉温度和脉冲宽度对核心层内部温度分布的影响。结果表明,在4.6μm的波长下,直波导宽度为5μm,在锥度角为1.9°,直波导/锥形波导长度比为1∶3,可以保证直波导产生TM基模输出,整个端口的透射率、反射率、损耗、光限制因子达到最好效果。在同脊宽条件下,对于3 mm腔长,该锥形波导结构激光器核心区的面积对比条形的脊波导结构大10倍左右,更有利于大功率输出。此外,基于该结构进行了不同脉冲模式下的热学仿真分析,为器件工作模式和封装方式的选择提供有益参考。文中研究相关结论可为后续工艺设计和实验验证提供数据支持。

关键词：量子级联激光器脉冲锥形波导 COMSOL光学仿真热学仿真

基于SSA-BP神经网络模型的全球入海径流量未来变化趋势

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气候变化研究进展 2024年第2期20卷 182-192页

作者：赵鹏姜彤苏布达高妙妮南京信息工程大学地理科学学院/灾害风险管理研究院南京210044 南京信息工程大学气候与环境治理研究院南京210044

入海径流是水循环的重要环节,探究气候变化背景下全球入海径流量的时空变化特征,可为水资源合理利用提供依据。基于全球376条外流河逐月流量、ERA5-LAND再分析资料和10个全球气候模式,构建基于SSA-BP神经网络的降水径流关系模型,分析全... 详细信息

入海径流是水循环的重要环节,探究气候变化背景下全球入海径流量的时空变化特征,可为水资源合理利用提供依据。基于全球376条外流河逐月流量、ERA5-LAND再分析资料和10个全球气候模式,构建基于SSA-BP神经网络的降水径流关系模型,分析全球入海径流量在历史时期(1961—2020年)和未来(2021—2100年)3种情景(SSP1-2.6、SSP3-7.0和SSP5-8.5)下的时空变化特征。研究发现:(1)全球尺度上,1961—2020年,多年平均入海年径流量为37423 km^(3)。2021—2100年,全球入海年径流量在未来3种情景下均呈增加趋势,SSP1-2.6情景下趋势显著。与基准期相比,21世纪末期增幅最大。(2)洲际尺度上,历史时期,非洲入海径流量呈显著减少趋势,北美洲呈显著增加趋势。2021—2100年,亚洲、北美洲在3种情景下呈增加趋势,大洋洲呈减少趋势,其余各大洲情景间差异明显。(3)纬向分布上,历史时期,南北半球低纬度变化趋势不显著;北半球中纬度呈弱减少趋势,南半球中纬度呈显著减少趋势;北半球高纬度呈显著增加趋势。2021—2100年,从低到高排放情景,入海径流在北半球低纬度的增加趋势和在南半球低纬度的减少趋势愈发显著;北半球中高纬由低排放情景的显著增加转变为中高排放情景的显著减少;南半球中纬度在低排放情景下呈显著增加趋势,在中高排放情景下趋势不显著。

关键词：入海径流量趋势预估 SSA-BP模型全球

基于LDA-Word2vec的图书情报领域机器学习研究主题演化与热点主题识别

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现代情报 2024年第4期44卷 154-167页

作者：胡泽文韩雅蓉王梦雅南京信息工程大学知识产权研究院江苏南京210044

[目的/意义]在人工智能技术及应用快速发展与深刻变革背景下,机器学习领域不断出现新的研究主题和方法,深度学习和强化学习技术持续发展。因此,有必要探索不同领域机器学习研究主题演化过程,并识别出热点与新兴主题。[方法/过程]本文以... 详细信息

[目的/意义]在人工智能技术及应用快速发展与深刻变革背景下,机器学习领域不断出现新的研究主题和方法,深度学习和强化学习技术持续发展。因此,有必要探索不同领域机器学习研究主题演化过程,并识别出热点与新兴主题。[方法/过程]本文以图书情报领域中2011—2022年Web of Science数据库中的机器学习研究论文为例,融合LDA和Word2vec方法进行主题建模和主题演化分析,引入主题强度、主题影响力、主题关注度与主题新颖性指标识别热点主题与新兴热点主题。[结果/结论]研究结果表明,(1)Word2vec语义处理能力与LDA主题演化能力的结合能够更加准确地识别研究主题,直观展示研究主题的分阶段演化规律;(2)图书情报领域的机器学习研究主题主要分为自然语言处理与文本分析、数据挖掘与分析、信息与知识服务三大类范畴。各类主题之间的关联性较强,且具有主题关联演化特征;(3)设计的主题强度、主题影响力和主题关注度指标及综合指标能够较好地识别出2011—2014年、2015—2018年和2019—2022年3个不同周期阶段的热点主题。

关键词：机器学习 LDA模型 Word2vec 主题演化热点主题主题影响力主题关注度

静电纺丝法制备聚偏二氟乙烯-六氟丙烯电解质膜用于电化学执行器

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化学学报 2024年第6期82卷 570-576页

作者：汪莎莎孟鹏辉李阳邓慧婵郭志翔刘一任石乃恩魏颖解令海南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院有机电子与信息显示国家重点实验室分子系统与有机器件研究中心南京210023 福建师范大学海峡柔性电子(未来科技)研究院福州350117

本研究采用静电纺丝法制备了两种具有不同纤维直径的聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)电解质薄膜用于电化学执行器.相比于滴涂薄膜,电纺薄膜具有出色的柔韧性和大量孔隙结构,其中粗纤维薄膜(PVDF-HFP22%(w))表现出更好的拉伸断裂应力(7.... 详细信息

本研究采用静电纺丝法制备了两种具有不同纤维直径的聚偏二氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)电解质薄膜用于电化学执行器.相比于滴涂薄膜,电纺薄膜具有出色的柔韧性和大量孔隙结构,其中粗纤维薄膜(PVDF-HFP22%(w))表现出更好的拉伸断裂应力(7.52 MPa)、拉伸断裂伸长率(235%)和器件面电容(39.8 mF·cm^(-2)).在±0.5 V, 0.1 Hz的低驱动电压下,粗纤维薄膜制备的电化学执行器的驱动位移为9.6mm,相比于细纤维执行器的6.5mm和滴涂薄膜执行器的2.6 mm分别提升了1.48倍和3.69倍.当电压升高到±2 V, 0.1 Hz时,粗纤维薄膜执行器驱动位移为24.3 mm,分别是细纤维执行器的1.19倍和滴涂样品的1.46倍.该工作为制备大驱动位移电化学执行器提供了新的思路与方法.

关键词：静电纺丝聚偏二氟乙烯-六氟丙烯电解质膜电化学执行器纤维直径

Cs/O沉积Na_(2)KSb光电阴极表面的第一性原理研究

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物理学报 2024年第8期73卷 341-349页

作者：王麒铭张益军王兴超王亮金睦淳任玲刘晓荣钱芸生南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094 北方夜视科技(南京)研究院有限公司南京211106

Na_(2)KSb光电阴极在光电倍增管、图像增强器、真空电子源等领域具有重要应用.为指导高灵敏度Na_(2)KSb光电阴极的制备,采用第一性原理计算方法,研究不同表面取向和原子终止面的Na_(2)KSb表面模型,获得稳定且最有利于电子发射的表面结构... 详细信息

Na_(2)KSb光电阴极在光电倍增管、图像增强器、真空电子源等领域具有重要应用.为指导高灵敏度Na_(2)KSb光电阴极的制备,采用第一性原理计算方法,研究不同表面取向和原子终止面的Na_(2)KSb表面模型,获得稳定且最有利于电子发射的表面结构.基于该表面进一步研究了不同覆盖度下的Cs原子沉积和Cs/O原子共沉积对Na_(2)KSb表面电子结构和光学性质的影响.对比表面能、吸附能和吸附前后的功函数结果表明,Na_(2)KSb(111)K表面具有优越的电子发射能力以及良好的稳定性.当Na_(2)KSb(111)K表面吸附2/4单层的Cs原子和1/4单层O原子时,获得最大功函数下降量0.16 eV.表面吸附Cs/O原子有利于电荷往表面上方转移,并产生电荷累积,能形成有效表面偶极矩.通过分析能带结构和态密度,发现吸附Cs原子对导带底存在额外的能带贡献,且引入O原子吸附后价带发生上移.此外,吸附Cs/O原子有利于增强表面近红外光吸收,但是会导致表面紫外和可见光吸收变差.

关键词： Na_(2)KSb 光电阴极 Cs/O沉积功函数偶极矩

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胶合竹植筋节点抗拔性能影响因素

林业工程学报 2024年第2期9卷 143-151页

作者：吴宇飞梁家年南京信息工程大学科技史与气象文明研究院南京210044 南京信息工程大学艺术学院南京210044

胶合竹家具,如落地衣架和落地灯,存在着主杆节点的强度不足和美观度不佳等问题。植筋连接技术被广泛认为可以显著提升竹木构件节点的抗拔性能,而且由于其内置的特性,不会影响外形美观。尽管胶合竹植筋连接技术在建筑领域的方形梁柱节点... 详细信息

胶合竹家具,如落地衣架和落地灯,存在着主杆节点的强度不足和美观度不佳等问题。植筋连接技术被广泛认为可以显著提升竹木构件节点的抗拔性能,而且由于其内置的特性,不会影响外形美观。尽管胶合竹植筋连接技术在建筑领域的方形梁柱节点中得到了广泛应用,但本研究旨在将这一技术应用于产品领域的胶合竹家具圆杆节点。在改变胶合竹植筋节点的形状后,需要通过试验分析来确定各项合理化设计参数,以提升节点的抗拔性能。选取胶合竹植筋圆杆为研究对象,以植筋边距、胶层厚度、植筋长径比等因素为研究变量。采用拉-拉模式进行抗拔性能试验,记录试件破坏模式和节点极限荷载。在试验过程中,出现胶合竹劈裂破坏、植筋拔出破坏和植筋屈服破坏3种破坏模式。研究结果表明:为防止胶合竹劈裂破坏,胶合竹与植筋直径之比应不小于8;节点极限荷载受胶层厚度影响显著,但胶层厚度不宜过大,当植筋直径为4 mm时,胶层厚度可设置为1.0~1.5 mm;节点极限荷载随着植筋长径比增加而提高,对于直径为4和8 mm的植筋杆,屈服破坏的临界植筋长径比均可取为15。基于试验结果,本研究提出了胶合竹植筋节点极限荷载预测方程,计算值与试验值较为接近。

关键词：胶合竹植筋家具圆杆抗拔性能节点设计

三种同分异构的双苯并吩噻嗪材料的合成、理论计算及光物理性质

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物理化学学报 2024年第1期40卷 48-56页

作者：王鹤然陈凯伏硕王晧暄袁加轩胡星奕许文娟密保秀南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院有机电子与信息显示国家重点实验室南京210023

吩噻嗪及其衍生物材料是一类重要的多环芳烃材料,在光电子领域有着广泛的应用。其中,基于苯并噻嗪材料的研究相对较少。在本文中,我们分别在吩噻嗪的1,2-、2,3-和3,4-位引入苯基,制备了三种同分异构的双苯并吩噻嗪化合物D-PTZa、D-PTZb... 详细信息

吩噻嗪及其衍生物材料是一类重要的多环芳烃材料,在光电子领域有着广泛的应用。其中,基于苯并噻嗪材料的研究相对较少。在本文中,我们分别在吩噻嗪的1,2-、2,3-和3,4-位引入苯基,制备了三种同分异构的双苯并吩噻嗪化合物D-PTZa、D-PTZb和D-PTZc,研究了它们的构效关系,并与双吩噻嗪化合物(D-PTZ)进行了对比。研究发现,D-PTZb和D-PTZc的HOMO和LUMO分布与D-PTZ的类似;对于D-PTZa,其1,2-位引入的苯基与中间的苯环空间张力较大,造成空间结构极度扭曲,性质比较特殊。并苯的引入可以有效增加分子的共轭长度,使得最大吸收波长发生红移;在2,3-位引入苯基可以有效地稳定HOMO能级,使基于π→π*跃迁的能隙稍有增大,呈现蓝光发射,溶液的荧光量子产率为1.7%;而在3,4-位引入苯基使LUMO分布更加趋向于线型,从而使LUMO更加稳定,使基于π→π*跃迁的能隙降低,其最大发射峰位于520 nm处,呈现黄绿光发射,溶液荧光量子产率为13%。此外并入苯环之后,空间张力增大,化合物的分解温度降低。我们的分子设计和结构–性质关系的研究可以为设计新的吩噻嗪材料提供基础指导。

关键词：苯并吩噻嗪有机光电材料密度泛函理论空穴-电子分析前线轨道分布光物理性质

基于BIM+GIS的区域水闸安全监测分析预警系统研发

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水利水运工程学报 2024年

作者：俞扬峰马福恒娄本星叶伟罗翔南京水利科学研究院南京瑞迪水利信息科技有限公司水利部水闸安全管理中心

安全监测是保障水闸工程安全运行的重要手段，针对当前水闸安全监测中存在监测方法落后、监测数据孤岛、智能分析能力不足、可视化水平不高等问题，基于BIM、GIS、Cesium及WebGL等技术，设计了水闸安全监测分析预警系统的总体框架和技... 详细信息

安全监测是保障水闸工程安全运行的重要手段，针对当前水闸安全监测中存在监测方法落后、监测数据孤岛、智能分析能力不足、可视化水平不高等问题，基于BIM、GIS、Cesium及WebGL等技术，设计了水闸安全监测分析预警系统的总体框架和技术架构，剖析了网关服务结构和处理机制，分析了三维可视化的实现方法和处理流程，划分了系统功能模块，研发了基于BIM+GIS的区域水闸安全监测分析预警系统。最后以沂沭泗老运河及伊家河两座水闸为例，利用SqlSugar多库架构ORM框架构建了可支持多种数据库的体系，建立了可实现设备与业务系统双向通讯的网关服务，实现了水闸工程三维可视化、动态展示及在线预警等功能，可及时掌握水闸工程安全运行性态，提高水闸工程安全监测信息化水平。

关键词：水闸工程安全监测三维可视化分析预警

用于锂金属电池的聚合物固态电解质的研究进展

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化学学报 2024年第4期82卷 449-457页

作者：谷琪刘夏夏周鑫宇李江林秀婧马延文南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院有机电子与信息显示国家重点实验室南京210023

聚合物固态电解质因其质轻安全、结构可设计以及优异的机械性能,成为高能量密度、高安全性全固态电池的潜在材料,逐渐成为研究的重点.但因其结晶度高、室温离子电导率低等缺陷也限制其进一步商业化.本综述梳理了近年来比较优越的聚合物... 详细信息

聚合物固态电解质因其质轻安全、结构可设计以及优异的机械性能,成为高能量密度、高安全性全固态电池的潜在材料,逐渐成为研究的重点.但因其结晶度高、室温离子电导率低等缺陷也限制其进一步商业化.本综述梳理了近年来比较优越的聚合物固态电解质种类,包括聚醚类聚合物、聚碳酸酯类聚合物、氟化聚合物、聚离子液体聚合物、单离子传导聚合物,围绕如何提升离子电导率,重点回顾了针对不同基质的结构设计和合成工艺方面的创新.最后阐述了聚合物固态电解质目前面临的基础研究和应用问题,以期为新型聚合物固态电解质的设计与制备提供新思路.

关键词：锂金属电池固态电解质聚合物电解质结构设计合成工艺