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单个流体包裹体成分激光剥蚀原位分析方法及其在矿床学中的应用

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大地构造与成矿学 2025年第1期49卷 130-141页

作者：高振丽杨武斌屈潘中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室/广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室广东广州510640

流体包裹体是矿物晶体生长过程中或生长后被捕获的微小珠滴,可以直接保存有关古流体的物理和化学信息,被广泛应用于矿床学研究。单个流体包裹体激光剥蚀分析能够原位测量流体包裹体中的多种元素组成,是有效检测成矿流体组成的重要分析手... 详细信息

流体包裹体是矿物晶体生长过程中或生长后被捕获的微小珠滴,可以直接保存有关古流体的物理和化学信息,被广泛应用于矿床学研究。单个流体包裹体激光剥蚀分析能够原位测量流体包裹体中的多种元素组成,是有效检测成矿流体组成的重要分析手段,目前主要有LA-ICP-MS、LIBS和LA-ICP-AES等方法,其中以LA-ICP-MS的优势最为明显。本文对流体包裹体原位分析过程中包裹体选择策略、包裹体剥蚀方法、检测测量方法及其定量计算原理等方面的研究进展进行综述,并认为光谱和质谱的联用分析技术可以有效地提高分析精确度和准确度,是未来单个流体包裹体原位分析应该重点发展的方向。同时,总结了近年来单个流体包裹体成分分析在矿床学研究中的重要应用和贡献,包括成矿流体的来源、成矿元素的迁移和沉淀过程。

关键词：流体包裹体微区分析激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪激光诱导击穿光谱仪

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离子液体离子源束流粒子模拟及束流调控

强激光与粒子束 2025年第1期37卷 124-133页

作者：黄成金林建辉张红平屈曦周沧涛李牧深圳大学应用技术学院广东深圳518060 深圳技术大学工程物理学院深圳市超强激光与先进材料技术重点实验室超强激光应用技术研究中心广东深圳518118 深圳技术大学大数据与互联网学院广东深圳518118

离子液体离子源可以提供种类丰富的大质量离子,在离子推力器等方面有重要应用。为了获得离子液体离子源束流品质参数并有效调控束流品质,使用粒子方法模拟了离子液体离子源束流加速过程,研究了束电流、加速电压和发射锥-引出电极轴向间... 详细信息

离子液体离子源可以提供种类丰富的大质量离子,在离子推力器等方面有重要应用。为了获得离子液体离子源束流品质参数并有效调控束流品质,使用粒子方法模拟了离子液体离子源束流加速过程,研究了束电流、加速电压和发射锥-引出电极轴向间距等三个常用操作条件对束流发射度和Twiss参数的影响。研究表明:束流的归一化发射度随束电流的降低、发射锥-引出电极轴向间距的减小和加速电压的升高而降低。加速过程会造成动能分布展宽,束电流和加速电压对加速效率没有明显影响,而增加发射锥-引出电极轴向间距可以提高加速效率。进一步以加速过程模拟得到的束流参数集为输入,模拟了厘米级空间尺度束流的调控。研究表明通过一组三电极静电透镜,可以有效调控束流的发散、速度分布和比冲性能,而不增加对现有离子液体电推力器电源配置的要求。

关键词：离子液体离子源束流调控推力器发射度粒子模拟

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椭偏数据智能化处理算法研究进展

激光与光电子学进展 2025年

作者：杜王一心韩雅婷魏铭洋王月明周翔安连洁山东大学光学高等研究中心激光与红外系统集成技术教育部重点实验室山东大学信息科学与工程学院山东省激光技术与应用重点实验室

椭偏测量技术是一种利用偏振光在材料表面反射时偏振态变化来测定材料厚度、折射率和吸收特性的光学分析技术。其以非接触、高精度、非破坏性的特点，广泛应用于物理、化学、材料科学、微电子技术、薄膜技术、表面和界面技术等领域。作... 详细信息

椭偏测量技术是一种利用偏振光在材料表面反射时偏振态变化来测定材料厚度、折射率和吸收特性的光学分析技术。其以非接触、高精度、非破坏性的特点，广泛应用于物理、化学、材料科学、微电子技术、薄膜技术、表面和界面技术等领域。作为一种间接测量技术，椭偏测量需要对椭偏参数进行拟合进一步获得样品的光学性质。国内外学者在椭偏数据处理领域提出了多种方法，其中机器学习和深度学习等人工智能方法凭借更加高效、便利和精确的优势，为椭偏测量技术的发展开辟了新的可能。本文首先介绍了椭偏数据处理的基本原理，并系统回顾了过去三十年的椭偏数据处理拟合最优解的相关算法，进行了分析比较。随后，着重对机器学习及深度学习在椭偏数据处理方面的应用展开详细综述。最后，探讨了椭偏数据处理走向智能化的未来发展趋势，为该领域的研究方向提供了清晰的脉络与前瞻性的展望。

关键词：椭偏测量技术最优化算法机器学习深度学习

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光声光谱技术及其生物医学检测应用

中国激光 2025年

作者：马军方选煜周佳成刘浩杰范恩菠关柏鸥暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室暨南大学物理与光电工程学院

光声光谱作为一种基于光声效应的吸收光谱分析技术，检测物质在光激发下产生的声波，可用于分析固、液、气不同形态样品，特别是吸收较弱的生化分子或散射较强的生物组织，因此受到生物医学领域的广泛关注。本文主要介绍光声光谱技术及... 详细信息

光声光谱作为一种基于光声效应的吸收光谱分析技术，检测物质在光激发下产生的声波，可用于分析固、液、气不同形态样品，特别是吸收较弱的生化分子或散射较强的生物组织，因此受到生物医学领域的广泛关注。本文主要介绍光声光谱技术及其生物医学检测应用，包括光声光谱的基本原理、检测系统的基本组成与核心器件及其在血糖与血氧、生物疾病标志物、人体呼吸/释放气体检测等方面的应用。分析并总结了光声光谱技术在生物医学检测中的技术优势与实际应用面临的技术挑战。随着光声光谱技术在灵敏度、响应速度、体积与成本等关键指标参数上的不断提升，未来有望为家庭健康监测、床边诊断、疾病早期筛查等多个领域提供新的技术解决方案。

关键词：光声光谱生物医学检测痕量气体生物分子

液相法制备Al5052/PMMA接头界面结构与结合性能研究

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表面技术 2025年第4期54卷 251-261页

作者：殷官超丁纪俊张睿智张建罗国强李家劲武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430000 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430000 江汉大学精细爆破国家重点实验室武汉430000

目的提高Al5052/PMMA接头结合性能,研究界面结构与结合强度之间的构效关系。方法采用激光打孔结合盐酸腐蚀对5052铝合金(Al5052)表面进行处理,制备了具有多级轮廓特征的表面形貌。随后,采用液相法实现聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与Al5052的... 详细信息

目的提高Al5052/PMMA接头结合性能,研究界面结构与结合强度之间的构效关系。方法采用激光打孔结合盐酸腐蚀对5052铝合金(Al5052)表面进行处理,制备了具有多级轮廓特征的表面形貌。随后,采用液相法实现聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)与Al5052的直接连接。最后通过剪切与拉伸实验,并结合离散界面单元模型的仿真结果,系统地讨论了Al5052/PMMA接头界面结构与结合强度之间的构效关系。结果对于先由激光打孔,后经盐酸腐蚀的Al5052基板,与PMMA连接后最大剪切强度为13.94 MPa,最大抗拉强度为9.35 MPa;与未激光打孔、仅盐酸腐蚀的样品相比,最大强度提高了约30%。Al5052/PMMA接头脱粘面根据其形态和失效机制可分为韧性断裂与脆性断裂区域。结论Al5052表面粗糙程度随着盐酸腐蚀处理时间增加,原激光打孔的截面形状逐渐由方变圆,纵深也随之减小。使用液相法制备黏接样品时,Al5052/PMMA接头界面轮廓在物理层面上充分咬合。接头的剪切与拉伸强度均随盐酸腐蚀时间的增加呈现出先增后减的趋势。所得构效关系的结果及其分析过程,将为涉及多级尺度轮廓特征的材料界面结合问题提供重要参考。

关键词：金属-聚合物连接表面处理液相法结合性能构效关系

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激光辐照改进MWCNTs/Ti复合块体冷阴极场发射性能研究

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化工新型材料 2025年

作者：夏欢欢麻华丽秦鑫垚李鹏曾凡光李明玉杨鹏郑州航空工业管理学院材料学院郑州航空工业管理学院河南省航空材料与应用技术重点实验室

采用冷压烧结工艺制备了多壁碳纳米管/钛（MWCNTs/Ti）复合块体冷阴极，并利用二氧化碳红外激光器对其辐照；通过扫描电子显微镜（SEM）及拉曼光谱分析了不同功率模式下激光诱导对复合块体冷阴极表面形貌、结构的影响；采用二级结构研... 详细信息

采用冷压烧结工艺制备了多壁碳纳米管/钛（MWCNTs/Ti）复合块体冷阴极，并利用二氧化碳红外激光器对其辐照；通过扫描电子显微镜（SEM）及拉曼光谱分析了不同功率模式下激光诱导对复合块体冷阴极表面形貌、结构的影响；采用二级结构研究了块体阴极的电子发射性能。结果表明：激光辐照可以显著改善阴极表面的MWCNTs形貌、结构，进而提高了冷阴极的场发射性能。当激光辐照功率为3W时，阴极表面的碳纳米管近似呈垂直列阵分布，在3.5V/μm的电场强度下，该阴极的场发射电流密度相对未激光诱导阴极从923μA/cm2增加到2145μA/cm，提高了132.4%。

关键词：多壁碳纳米管/钛复合块体冷阴极激光辐照场发射冷压烧结

基于AlGaN的大功率深紫外LED技术在冷链物流消毒中的应用研究

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激光与光电子学进展 2025年

作者：余路成杨仕铌王轶蒙刘才育杨卯伟娄亚筱许飞雅陈小红李凌蔡端俊厦门大学物理科学与技术学院福建省半导体材料与应用重点实验室厦门大学海洋与地球学院近海海洋环境科学国家重点实验室

随着全球贸易的迅猛增长，冷链物流已经成为确保食品和药品安全及有效性的重要一环。本研究针对冷链物流中微生物和病毒存活问题，特别是新型冠状病毒（SARS-COV-2）在低温下长时间存活的风险，开发了一种新型的大功率深紫外LED消毒技... 详细信息

随着全球贸易的迅猛增长，冷链物流已经成为确保食品和药品安全及有效性的重要一环。本研究针对冷链物流中微生物和病毒存活问题，特别是新型冠状病毒（SARS-COV-2）在低温下长时间存活的风险，开发了一种新型的大功率深紫外LED消毒技术。文章首先介绍了基于铝镓氮（AlGaN）材料的深紫外发光二极管（UVC-LED）芯片的设计和制备过程，随后通过控制水的冻结速率制备了不同透明度的冰层，并利用COMSOL软件模拟了光波在冰层中的传播特性。实验部分验证了深紫外LED器件在穿透冰层时的杀菌效果，并评估了其对新冠病毒的消杀能力。结果表明，大功率深紫外LED技术在冷链物流消毒中展现出高效和可靠的性能。本研究的发现为深紫外发光器件在冷链物流消毒领域的应用提供了科学依据，并为未来技术的发展和优化奠定了基础。

关键词：冷链物流消毒技术深紫外LED AlGaN 冰层穿透新冠病毒消杀

石墨-磷酸铁锂软包电池循环过程中的应变演变与荷电状态估计

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储能科学与技术 2025年第1期14卷 310-318页

作者：杜进桥张怡田杰黄锴沈越深圳供电局有限公司广东省源网荷储互动协同技术企业重点实验室广东深圳518000 华中科技大学材料科学与工程学院湖北武汉430074

锂离子电池(LIBs)因其高能量密度、长寿命和低成本等优点,已广泛应用于储能领域。由于正负极在循环过程中发生周期性体积变化,电池产生应力和应变累积,而应变演变与电池的荷电状态(SOC)密切相关。因此,实时监测电池的应变变化对于电池... 详细信息

锂离子电池(LIBs)因其高能量密度、长寿命和低成本等优点,已广泛应用于储能领域。由于正负极在循环过程中发生周期性体积变化,电池产生应力和应变累积,而应变演变与电池的荷电状态(SOC)密切相关。因此,实时监测电池的应变变化对于电池的长期安全稳定运行至关重要。因此,本文采用光纤布拉格光栅(FBG)传感器对石墨-磷酸铁锂(AG||LFP)软包电池进行了应变监测。设计了光纤与电池及电极片的结合方式,原位监测了各电极以及电池整体的应变演化,并分析了软包电池中应力的成因。进一步地,基于应变量对AG||LFP软包电池的SOC进行了估计,展示了FBG传感器在电池荷电状态监测中的潜力。

关键词：光纤检测超声成像应变演变电池状态估计

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难熔高熵合金粉末制备技术及应用研究综述

钢铁钒钛 2025年第1期46卷 141-151页

作者：赵宇敏施麒刘斌斌谭冲刘辛周舸丁忠耀秦奉沈阳工业大学材料科学与工程学院广东省科学院新材料研究所国家钛及稀有金属粉末冶金工程技术研究中心广东省金属强韧化技术与应用重点实验室北京科技大学新金属材料国家重点实验室稀美资源(广东)有限公司

以增材制造为代表的近净成形工艺为难熔高熵合金复杂零部件制备提供了技术路径，同时也对其粉末提出了较高的性能要求。综述了难熔高熵合金成分设计准则以及各类元素对合金性能的影响，分析比较了其粉末制备的主要技术路线（机械合金化... 详细信息

以增材制造为代表的近净成形工艺为难熔高熵合金复杂零部件制备提供了技术路径，同时也对其粉末提出了较高的性能要求。综述了难熔高熵合金成分设计准则以及各类元素对合金性能的影响，分析比较了其粉末制备的主要技术路线（机械合金化、等离子旋转电极雾化和射频等离子体球化）。指出了现有难熔高熵合金粉末在粉末冶金、激光熔覆、增材制造等领域的应用中存在的问题和解决办法。

关键词：难熔高熵合金成分设计准则粉末制备增材制造