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可调谐手性结构光场的产生及调控

光学学报 2024年第8期44卷 265-272页

作者：叶文妮胡俊涛应志豪王逸舒钱义先浙江师范大学物理与电子信息工程学院浙江金华321004 浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室浙江金华321004

提出一种环形相位构造方法,并通过实验产生了一种可调谐手性结构光场。在螺旋相位的基础上引入径向相位与等相相位形成环形子相位,在平面波上加载该相位产生单环手性结构光场。进一步利用相位叠加原理,组合多个不同环形子相位构成一个... 详细信息

提出一种环形相位构造方法,并通过实验产生了一种可调谐手性结构光场。在螺旋相位的基础上引入径向相位与等相相位形成环形子相位,在平面波上加载该相位产生单环手性结构光场。进一步利用相位叠加原理,组合多个不同环形子相位构成一个环形相位,进而利用其调控产生多环形手性结构光场。研究发现,通过控制拓扑荷数、等相位因子、径向偏移因子,能够灵活控制螺旋强度瓣叶的数量以及手性方向。此外,通过引入等相位梯度实现了光场的动态旋转。所构建的可调谐手性结构光场有益于手性结构微加工,在光学微操纵及光学通信领域也有较大的潜在应用价值。

关键词：物理光学光场调控相位调制结构光场手性光场

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光波导阵列中拓扑态及其应用的研究进展

科学通报 2024年第15期69卷 2031-2041页

作者：卫睿珊康娟张庆龙邱建荣杨中民董国平华南理工大学材料科学与工程学院发光材料与器件国家重点实验室广州510641 郑州大学物理学院郑州450001 浙江大学光电科学与工程学院杭州310027 华南理工大学物理与光电学院广州510641

近年来,在拓扑绝缘体理论体系的支撑下,拓扑光子学因具有独特的光场调控能力而引起了广泛关注,并发展出具有拓扑特性的拓扑光子器件.基于不同光学平台的拓扑光子器件具有高集成度、抗扰动、抗无序影响等优点,在光传感、光通信、光量子... 详细信息

近年来,在拓扑绝缘体理论体系的支撑下,拓扑光子学因具有独特的光场调控能力而引起了广泛关注,并发展出具有拓扑特性的拓扑光子器件.基于不同光学平台的拓扑光子器件具有高集成度、抗扰动、抗无序影响等优点,在光传感、光通信、光量子计算方面有广泛的应用前景.其中光波导阵列由于制备简单、结构精细,且结构的拓扑特性能通过光动力学可视化,是研究拓扑光子学的理想平台之一.本文主要以拓扑光子学理论为基础,对光波导阵列中不同维度的拓扑光子学模型及其实验进展进行回顾与总结,并对拓扑光波导阵列器件制备的难点、发展趋势等进行展望.

关键词：拓扑光子绝缘体光波导阵列拓扑光子效应拓扑光子器件

濒危植物百山祖冷杉种子活力与种子物理指标相关性分析

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西北植物学报 2024年

作者：吕洪飞楼晨坤兰荣光熊艳云杨云芳于明坚浙江广厦建设职业技术大学建筑工程学院浙江理工大学生命科学与医药学院浙江省植物次生代谢调控重点实验室钱江源-百山祖国家公园庆元保护中心浙江大学生命科学学院

【目的】探究百山祖冷杉种子的形态特征和物理指标与种子活力之间的关系,为研究该濒危物种种群更新、保护及解释其濒危机制和其种子生物学提供理论依据。【方法】以极度濒危植物百山祖冷杉为材料,测定百山祖冷杉种子长度、宽度、厚度、... 详细信息

【目的】探究百山祖冷杉种子的形态特征和物理指标与种子活力之间的关系,为研究该濒危物种种群更新、保护及解释其濒危机制和其种子生物学提供理论依据。【方法】以极度濒危植物百山祖冷杉为材料,测定百山祖冷杉种子长度、宽度、厚度、单粒质量、RGB值等特征常数,用TTC染色法测定其种子活力,并建立数学模型。【结果】百山祖冷杉种子的R、B值和单粒质量与种子活力显著相关,单因素线性回归分析表明,百山祖冷杉种子活力与种子单粒质量显著相关,R2为0.839;双因素线性回归分析表明,种子活力与种子单粒质量和宽度显著相关,R2为0.895;多因素线性回归分析,R2为0.978;但其种子长度、宽度、厚度和G值与种子活力间不存在显著相关。【结论】用百山祖冷杉种子的R、B值和单粒质量等指标可筛选具有较高种子活力的种子,用多因素线性回归分析可更精确分析其种子活力。

关键词：百山祖冷杉 TTC染色形态特征物理特征单粒质量种子活力数学模型

濒危植物百山祖冷杉种子活力与种子物理指标相关性分析

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西北植物学报 2024年第10期 1549-1556页

【目的】探究百山祖冷杉种子的形态特征和物理指标与种子活力之间的关系，为研究该濒危物种种群更新、保护及解释其濒危机制和其种子生物学提供理论依据。【方法】以极度濒危植物百山祖冷杉为材料，测定百山祖冷杉种子长度、宽度、厚度... 详细信息

【目的】探究百山祖冷杉种子的形态特征和物理指标与种子活力之间的关系，为研究该濒危物种种群更新、保护及解释其濒危机制和其种子生物学提供理论依据。【方法】以极度濒危植物百山祖冷杉为材料，测定百山祖冷杉种子长度、宽度、厚度、单粒重、RGB值等特征常数，用TTC染色法测定其种子活力，并建立数学模型。【结果】百山祖冷杉有活力和无活力种子的R、B值和单粒重存在显著差异，单因素线性回归分析表明，百山祖冷杉种子活力与种子单粒重显著相关，R2为0.839;双因素线性回归分析表明，种子活力与种子单粒重和宽度显著相关，R2为0.895;多因素线性回归分析，R2为0.978;但其有活力种子和无活力种子长度、宽度、厚度和G值不存在显著差异。【结论】用百山祖冷杉种子的R、B值和单粒重等指标可筛选具有较高种子活力的种子，用多因素线性回归分析可更精确分析其种子活力。

关键词：百山祖冷杉 TTC染色形态特征物理特征单粒重种子活力数学模型

调控铝在ITH沸石骨架中的位置以用于催化甲醇制烯烃

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第1期56卷 114-121页

作者：范凯吴勤明刘烁孔海宇王森 Eduard Kunkes Trees De Baerdemaeker Andrei-Nicolae Parvulescu Nils Bottke Toshiyuki Yokoi Dirk E.De Vos 孟祥举张维萍肖丰收浙江省应用化学重点实验室浙江大学化学系中国浙江杭州310028 浙江大学化学与生物工程学院中国浙江杭州310028 大连理工大学精细化工国家重点实验室中国辽宁大连116012 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室中国山西太原030001 巴斯夫股份有限公司德国东京工业大学资源化学研究所日本鲁汶大学表面化学与催化中心比利时

随着低碳烯烃需求量的增加,甲醇制烯烃(MTO)成为由非石油资源制取低碳烯烃的关键技术,其中沸石由于具有可调节的酸度、有序的微孔结构和较好的择型性能而被广泛用作MTO反应催化剂.ITQ-13沸石(ITH拓扑结构)由于其独特的九元环结构在MTO... 详细信息

随着低碳烯烃需求量的增加,甲醇制烯烃(MTO)成为由非石油资源制取低碳烯烃的关键技术,其中沸石由于具有可调节的酸度、有序的微孔结构和较好的择型性能而被广泛用作MTO反应催化剂.ITQ-13沸石(ITH拓扑结构)由于其独特的九元环结构在MTO反应中表现出较好的丙烯选择性和反应寿命,引起了广泛关注.研究表明,分子筛的酸中心分布与MTO反应性能密切相关,因此,研究ITQ-13沸石中铝分布与MTO反应性能的关系,对进一步提升其MTO催化性能具有重要意义.本文分别以与ITH具有共同基本结构单元(双四元环,D4Rs)的LTA沸石(LTA-ITH)和薄水铝石(C-ITH)为铝源,合成了两类铝硅酸盐ITH沸石.X射线衍射、扫描电子显微镜以及氮气吸脱附表征结果表明,这两类分子筛具有相似的片状形貌和微孔性质.氨气程序升温脱附结果表明,具有相近硅铝比的两类ITH沸石具有相近的酸量.进一步采用27Al魔角旋转核磁共振(MAS NMR)、密度泛函理论计算和1-己烯裂解反应对两类ITH分子筛的铝分布进行研究.结果表明,两类分子筛具有不同的铝分布,LTA-ITH中有更多的铝进入ITH的正弦孔道与直孔道,而C-ITH中有更多的铝分布在交叉孔道.当前,研究者普遍认为MTO反应过程遵循双循环烃池机理,ITH交叉孔道由于具有较大的空间,相比于正弦孔道和直孔道,更有利于芳烃循环中间体的产生,从而有利于形成芳烃循环产物(乙烯),而正弦孔道和直孔道却更有利于烯烃循环过程,导致产生更多的丙烯.对两类ITH进行了MTO催化性能测试,结果表明,LTA-ITH比C-ITH表现出更高的丙烯选择性,并且表现出更高的丙烯与乙烯的比率,表明其烯烃循环过程得到加强,这与^(27)Al MAS NMR以及1-己烯裂解反应得到的结论一致,进一步证明ITH分子筛的铝分布得到有效调控.综上,本文阐明了ITH沸石中铝分布与其反应性能的关系,为调整沸石骨架中的Al位点提供一种新策略,为未来制备高效的MTO沸石基催化剂提供参考.

关键词：骨架铝分布硅铝ITH分子筛甲醇制烯烃铝核磁

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基于视触觉感知的番茄尺寸和姿态解析方法

农业机械学报 2024年第1期55卷 223-232页

作者：马锃宏谭励曾伟贺磊盈杜小强浙江理工大学机械工程学院杭州310018 浙江省种植装备技术重点实验室杭州310018 农业农村部东南丘陵山地农业装备重点实验室(部省共建) 杭州310018

针对传统农业机器人抓取过程中视觉识别番茄果实尺寸和姿态存在枝叶遮挡的问题,提出了一种基于视触觉感知的番茄尺寸和姿态解析方法。在果实抓取过程中通过视触觉传感器得到果实外轮廓接触局部点云信息,然后通过相机参数标定以及各手指... 详细信息

针对传统农业机器人抓取过程中视觉识别番茄果实尺寸和姿态存在枝叶遮挡的问题,提出了一种基于视触觉感知的番茄尺寸和姿态解析方法。在果实抓取过程中通过视触觉传感器得到果实外轮廓接触局部点云信息,然后通过相机参数标定以及各手指关节变换矩阵,将不同传感器坐标系下的点云信息变换到同一基坐标系下,进而通过点云改进PCA算法和ICP算法解析抓取果实的尺寸和姿态信息。为了评估所提出解析方法的性能,在实验室环境下进行了番茄尺寸和姿态检测试验。通过游标卡尺测量和深度相机扫描分别获得番茄果实尺寸和姿态的真实值,并与本文方法解析结果进行对比。检测试验结果表明,本文方法获得的番茄横向尺寸和纵向尺寸平均相对误差分别为8.66%和11.08%,番茄果轴与视场投影面的水平夹角和垂直偏转角平均相对误差分别为10.03%和14.02%。本文方法解析的番茄果实尺寸与姿态信息,可应用于番茄果实抓取过程中的姿态调控,从而提高番茄果实抓取采摘的可靠性。

关键词：番茄采摘视触觉传感器尺寸与姿态解析 PCL点云库改进PCA算法 ICP算法

核壳结构PEDOT:PSS/SA@MXene复合纤维及其吸波性能

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现代纺织技术 2024年

作者：徐文玉王慧雅朱曜峰浙江理工大学材料科学与工程学院

针对吸波纤维制备工艺复杂、力学承载性差、性能不稳定等问题，文章以聚(3，4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)和海藻酸钠(SA)的复配液为纤维壳层纺丝液，以二维过渡金属碳氮化物(Ti3C2TxMXene)分散液为纤维芯层纺丝液，通过同... 详细信息

针对吸波纤维制备工艺复杂、力学承载性差、性能不稳定等问题，文章以聚(3，4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)和海藻酸钠(SA)的复配液为纤维壳层纺丝液，以二维过渡金属碳氮化物(Ti3C2TxMXene)分散液为纤维芯层纺丝液，通过同轴湿法纺丝一体化成型工艺制备了具有核壳结构的PEDOT:PSS/SA@MXene(PA@M)复合纤维，并对复合纤维的形貌、结构、力学特性及电磁参数等进行详细的测试分析。结果表明：通过组分调控和结构优化，PA@M复合纤维可保持良好的力学性能，纤维最大断裂强度和断裂伸长率分别达到(63.12±2.56) MPa和(23.28±1.67)%；当芯层分散液的质量浓度为1.0 mg/mL时，所制备的PA@M复合纤维具有最优的吸波性能，其最小反射损耗可达-63.39 dB，有效吸收带宽为3.20 GHz。研究结果可为新型高性能吸波纤维的设计、制备提供新思路。

关键词：复合纤维核壳结构吸波性能 Ti C T MXene 湿法纺丝

基于网络药理学和分子对接技术探究马齿苋抑制猪炎症反应的作用机制

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浙江理工大学学报（自然科学版） 2024年第4期51卷 548-557页

作者：谢婕妤吴昕怡罗瑞昌吕正兵王丹浙江理工大学生命科学与医药学院杭州310018 浙江理工大学浙江省家蚕生物反应器和生物医药重点实验室杭州310018

采用网络药理学和分子对接等技术,挖掘马齿苋抑制猪炎症反应的主要活性成分及关键靶点,探究其可能的作用机制。在中药系统药理学数据库与分析平台和Uniprot(Universal protein)中筛选马齿苋有效成分及靶点,通过GeneCards和疾病靶点数据... 详细信息

采用网络药理学和分子对接等技术,挖掘马齿苋抑制猪炎症反应的主要活性成分及关键靶点,探究其可能的作用机制。在中药系统药理学数据库与分析平台和Uniprot(Universal protein)中筛选马齿苋有效成分及靶点,通过GeneCards和疾病靶点数据库,获得炎症相关的靶点;利用Venn网站将马齿苋相关靶点与炎症相关靶点进行映射来构建韦恩图,得到马齿苋抗猪炎症的预测靶点。结合String数据库和Cytoscape软件对预测靶点进一步筛选,获取关键靶点后对其进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析,选取排名靠前的关键靶点和活性成分开展分子对接分析。结果表明:筛选得到β-谷甾醇、山柰酚和木犀草素等马齿苋的10个潜在药效成分;马齿苋发挥抗炎作用的核心靶点包括TNF、ALB和TP53等共90个,可参与细胞迁移的正调控、炎症反应、细菌源分子的反应等生物过程,涉及癌症、疟疾、MAPK等信号通路。该研究揭示了马齿苋多成分、多靶点、多途径抑制猪炎症反应的作用机制,为其在实际畜牧养殖中治疗由炎症反应所导致的猪腹泻性相关疾病的具体机制提供理论依据。

关键词：网络药理学马齿苋猪炎症分子对接

径向剖分双吸式工业液力透平的内部流动损失特性分析

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机电工程 2024年第9期41卷 1666-1676页

作者：赵薇林通温小明陈磊朱祖超江西应用技术职业学院机械与电子工程学院江西赣州341000 (国家)自然资源部离子型稀土资源与环境重点实验室江西赣州341000 浙江理工大学流体传输系统技术国家地方联合实验室浙江杭州310018

针对双吸式离心泵反转作液力透平运行区间狭窄、效率低等问题,对实际工程应用中的一台径向剖分双吸式离心泵反转作工业液力透平的内部流动损失特性进行了研究。首先,采用了数值模拟方法预测了液力透平在泵和透平典型工况下的水力性能,... 详细信息

针对双吸式离心泵反转作液力透平运行区间狭窄、效率低等问题,对实际工程应用中的一台径向剖分双吸式离心泵反转作工业液力透平的内部流动损失特性进行了研究。首先,采用了数值模拟方法预测了液力透平在泵和透平典型工况下的水力性能,对比了透平在泵工况下的实验结果,验证了数值模拟的准确性和可靠性;然后,结合熵产理论,定量分析了透平工况下各过流部件对于总能量损失的权重以及熵产成分比重的分布情况;最后,结合局部流动特征进一步揭示了主要过流部件内流动损失的发生位置和产生原因。研究结果表明:壁面熵产是导致径向剖分双吸式工业液力透平内部流动损失的主要原因,在0.8Q_(b)、Q_(b)、1.2Q_(b)工况下,壁面熵产分别占总熵产的55.3%、69%、67.4%;导出室是透平内熵产占比最大的水力部件,局部回流、流动冲击等不良流动特征是导致湍流熵产增加的主要原因。该研究结果对离心泵反转作工业液力透平的优化设计、运行调控和推广应用有一定的借鉴意义。

关键词：双吸式离心泵液力透平能量损失内部流动数值模拟熵产理论

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