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基于光谱分析的AMOLED蓝光危害与节律效应随年龄变化研究

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 36-43页

作者：杨超普方文卿吴庆丰李春李晓龙商洛学院化学工程与现代材料学院陕西商洛726000 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所江苏苏州215123 南昌大学国家硅基LED工程技术研究中心江西南昌330047

当前光生物安全研究多针对光谱分布恒定的人工照明,且较少考虑人眼透射率随年龄变化的影响。未来20年AMOLED可能将逐步成为智能手机的主流显示屏。为了探索AMOLED的蓝光危害与节律效应与使用者年龄的关系,为AMOLED个性化设计及使用提供... 详细信息

当前光生物安全研究多针对光谱分布恒定的人工照明,且较少考虑人眼透射率随年龄变化的影响。未来20年AMOLED可能将逐步成为智能手机的主流显示屏。为了探索AMOLED的蓝光危害与节律效应与使用者年龄的关系,为AMOLED个性化设计及使用提供理论参考,我们根据CIE 203-2012A给出的人眼透射率随年龄变化的函数表达式,得到了11个不同年龄(1—100岁,每间隔10岁)人眼透射率。采集了6个不同色温(2 300、 2 700、 3 400、 4 100、 5 000和6 500 K)AMOLED 380~780 nm可见光波段的原始光谱分布数据,对不同色温下AMOLED的原始光谱分布数据进行归一化处理,由不同色温下AMOLED的归一化光谱分布数据乘以不同年龄人眼透射率,得到不同年龄下不同色温AMOLED在人眼视网膜上的有效光谱分布。利用人眼视网膜有效光谱分布,代替蓝光危害因子与节律因子计算公式中的原始光谱分布,计算了AMOLED在不同年龄人眼视网膜上有效光谱分布的蓝光危害因子与节律因子。通过高质量函数拟合分析,研究了AMOLED的蓝光危害与节律效应随年龄变化。研究分析结果表明:AMOLED的蓝光危害与节律效应均随使用者年龄的增大而降低;对于色温为6 500 K的AMOLED,使用者年龄由1岁增加至100岁,视网膜有效光谱的蓝光危害因子与节律因子分别降低为原来的0.290 7和0.403 8倍;当年龄大于40岁时,各色温的蓝光危害因子与节律因子随年龄增加而降低的速度均明显加快;6个不同色温下,40—100岁的蓝光危害因子与节律因子随年龄增加而降低的平均速度,分别是1—40岁的2.748 2和2.993 3倍;当年龄由1岁增加至100岁,6个色温的平均蓝光危害因子与平均节律因子分别下降为原来的0.305 6和0.452 0倍。由以上结果知:AMOLED对年轻人的蓝光危害与节律效应较大,特别是年龄小于40岁的年轻使用者,应减少使用时间,注意蓝光危害与节律效应;蓝光危害受年龄的影响大于节律效应;该结论可为相关研究提供一定的理论参考。

关键词：光谱分析 AMOLED 光生物安全蓝光危害节律效应年龄

氟硅协同增强的UV固化透明高硬度双疏涂层的制备及性能

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高分子材料科学与工程 2024年

作者：孙侠张智慧孙小英刘晶王艳杭建忠施利毅上海大学理学院纳米科学与技术研究中心

以全氟辛基乙基丙烯酸酯(17F)和四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯(PETMP)为原料，通过迈克尔加成反应合成了氟改性多巯基交联剂(FPETMP)。红外光谱和核磁共振氢谱表征证实17F成功改性了多巯基交联剂，且合成的FPETMP中仍有未反应的巯基。将FPE... 详细信息

以全氟辛基乙基丙烯酸酯(17F)和四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯(PETMP)为原料，通过迈克尔加成反应合成了氟改性多巯基交联剂(FPETMP)。红外光谱和核磁共振氢谱表征证实17F成功改性了多巯基交联剂，且合成的FPETMP中仍有未反应的巯基。将FPETMP与PETMP、(丙烯酰氧基丙基)甲基硅氧烷均聚物(APMS)混合，经紫外光引发巯基-烯点击反应制得透明双疏涂层。研究了FPETMP用量对涂层疏水疏油性、透明性和力学性能的影响。结果表明，随着FPETMP含量的增加，涂层的疏水疏油性增强。但是FPETMP用量太高时，体系相容性下降，涂层的透明度和铅笔硬度也随之变差。当FPETMP的质量分数为20%时，涂层对水和十六烷的接触角分别为116.5°和75.6°，且涂层的硬度较高，铅笔硬度为7H。涂层呈现出良好的光学透明性，综合性能最佳。

关键词： UV固化双疏涂层光学透明硬度

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碳碳键链接的二维共价有机框架研究进展

化学学报 2024年第1期82卷 75-102页

作者：魏颖王家成李玥汪涛马述威解令海分子系统与有机器件研究中心(CMSOD)、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(IAM)、南京邮电大学南京210023

二维共价有机框架(Two-dimensional Covalent-Organic Frameworks,2D COFs)是指一类由π-共轭构筑单元通过共价键连接形成的具有二维拓扑结构的晶态多孔材料.由于其独特的周期性多孔结构、高比表面积、优异的稳定性等特点在离子传输、... 详细信息

二维共价有机框架(Two-dimensional Covalent-Organic Frameworks,2D COFs)是指一类由π-共轭构筑单元通过共价键连接形成的具有二维拓扑结构的晶态多孔材料.由于其独特的周期性多孔结构、高比表面积、优异的稳定性等特点在离子传输、光电材料、催化等领域展现出了巨大的应用潜力.其中,碳碳键链接的共价有机框架因兼具优异的稳定性和良好的结晶性,被认为是最具有前景的二维聚合物材料之一.近年来,基于不同的设计原则和合成策略涌现出了许多具有不同结构和优异性能的碳碳键链接共价有机框架.在这篇综述中,按照构筑单元的拓扑结构对碳碳键链接共价有机框架进行分类,并归纳总结了迄今为止C=C和C—C键链接的二维共价有机框架在合成方法、结构创新、性能提升以及实际应用领域的研究进展.该综述旨在为相关领域的研究人员更好地设计和合成具有多种功能的多孔结晶材料提供参考,从而促进碳碳键链接共价有机框架材料在光电领域的进一步发展和应用.

关键词：二维聚合物二维共价聚合物共价有机框架碳碳键链接多孔结晶材料

基于集成法布里-珀罗微腔阵列的16通道快照式多光谱成像

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物理学报 2024年第7期73卷 199-208页

作者：方靖岳文之豪朱海碧涛李欣幸邓联文中南大学电子信息学院长沙410083 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所苏州215123

通过将窄带法布里-珀罗微腔阵列与可见光探测器焦平面阵列粘贴集成,展示了一种微小紧凑型多光谱成像探测器.通过四次分形组合蚀刻工艺,先在石英基底上获得了以4×4为基本重复单元、共计2048像素×2048像素的微腔滤光阵列;再与探测器芯... 详细信息

通过将窄带法布里-珀罗微腔阵列与可见光探测器焦平面阵列粘贴集成,展示了一种微小紧凑型多光谱成像探测器.通过四次分形组合蚀刻工艺,先在石英基底上获得了以4×4为基本重复单元、共计2048像素×2048像素的微腔滤光阵列;再与探测器芯片贴合后形成了微小型多光谱成像探测器.微区光谱检测表明,微腔阵列样品的响应光谱峰值在520—680 nm之间变化,半峰处的全宽小于10 nm,透过率约70%.可调谐波长单色光合作光源检测表明,该多光谱成像探测器具有16个不同的窄带响应谱;利用光谱通道能清晰分辨目标特征光谱;通过光谱通道图像相减,能有效消除视野中背景,提高目标对比度.它有望应用于皮肤表面观测等辅助诊断,以及逆光条件下目标观测的高动态范围成像等.

关键词：微腔快照式多光谱成像探测器

面向FPGA-TDL-TDC的延迟时间逐位校准网络

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电子测量与仪器学报 2024年

作者：许玥谢杰曾中明张宝顺吴东岷中国科学技术大学纳米技术与纳米仿生学院中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所

时间数字转换器（TDC）是一种将信号脉冲之间时间间隔的连续模拟量转换为离散数字量的设备。基于现场可编程逻辑门阵列（FPGA）内部进位链资源实现抽头延迟链-时间数字转换器（TDL-TDC）的方法被广泛应用，但TDL-TDC中每个延迟单元的延... 详细信息

时间数字转换器（TDC）是一种将信号脉冲之间时间间隔的连续模拟量转换为离散数字量的设备。基于现场可编程逻辑门阵列（FPGA）内部进位链资源实现抽头延迟链-时间数字转换器（TDL-TDC）的方法被广泛应用，但TDL-TDC中每个延迟单元的延迟时间数值受运行温度变化的影响较大，目前使用码密度测试、线性补偿或高阶泰勒函数拟合等的TDC校准方法不能很好地拟合复杂温度变化情况下长延迟链中各单元延迟时间的变化趋势。为继续满足TDC工作精度要求，提出了一种基于多层感知机（MLP）的神经网络校准方案，以延迟链中128个延迟单元的延迟时间数据和相应温度数据作为训练样本建立4层MLP。工作时通过反馈当前运行温度信息，可以独立给出每个延迟单元的延迟时间数值，以用于计算待测脉冲之间的时间间隔。实验验证了校准网络对温度变化的补偿作用，该网络可以移植于不同的FPGA芯片。测量得到校准网络的准确率为91%，实现TDC分辨率为34 ps。

关键词：现场可编程逻辑门阵列抽头延迟链-时间数字转换器多层感知机神经网络校准

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基于有机/无机双层忆阻器的人工光电神经元

光子学报 2024年第4期53卷 257-266页

作者：赖秉琳李志达李博文王弘禹张国成福建理工大学微电子技术研究中心福州350108

提出了一种基于Ag/IDTBT/ZnO/Si忆阻器的人工神经元器件,该器件开关比约为102~103且有较低的工作电压。该器件能够模拟泄漏集成点火的神经元模型。此外,研究了IDTBT浓度对人工神经元器件性能的影响。结果表明:IDTBT浓度的增加会导致薄... 详细信息

提出了一种基于Ag/IDTBT/ZnO/Si忆阻器的人工神经元器件,该器件开关比约为102~103且有较低的工作电压。该器件能够模拟泄漏集成点火的神经元模型。此外,研究了IDTBT浓度对人工神经元器件性能的影响。结果表明:IDTBT浓度的增加会导致薄膜厚度的增加,进而会使得神经元器件的阈值电压升高以及积分点火所需要的幅值电压变大。当有光照射之后,器件的阈值电压会明显降低。在器件储存了30天后重新测试,器件性能没有明显的变化,说明该器件具有良好的稳定性。本工作为促进神经形态系统的发展提供了有效的策略。

关键词：人工神经元忆阻器 ZnO IDTBT 光照

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石墨烯改性环氧云铁中间漆的制备和性能研究

涂料工业 2024年第1期54卷 17-23页

作者：张春辉宋晶辉徐兰兰李伟伟汤吉运刘立伟危春阳中国长江电力股份有限公司科学技术研究中心湖北宜昌443000 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所江苏苏州215123

为了进一步提高环氧云铁中间漆的阻隔效果,解决其在高湿和夏天高热的水工环境中防护长效性不足的问题。将薄层石墨烯添加到环氧云铁中间漆中,利用二维纳米石墨烯比表面积大的特点,研究了石墨烯添加量对涂层附着力、耐冲击性、耐淡水性... 详细信息

为了进一步提高环氧云铁中间漆的阻隔效果,解决其在高湿和夏天高热的水工环境中防护长效性不足的问题。将薄层石墨烯添加到环氧云铁中间漆中,利用二维纳米石墨烯比表面积大的特点,研究了石墨烯添加量对涂层附着力、耐冲击性、耐淡水性、耐盐水性和电化学性能的影响。结果表明:纳米级石墨烯和微米级云母氧化铁的片层结构相结合提供了微纳协同屏蔽的机理,添加微量石墨烯后明显提高了涂层的各项性能,尤其是耐水渗透性、耐冲击性和在水中浸泡后涂层的附着力,使得石墨烯改性环氧云铁中间漆对处于高湿高热应用环境的水工钢结构能够提供更有效、更耐久的腐蚀防护。

关键词：石墨烯环氧云铁中间漆阻隔效应防腐涂层水工钢结构防腐

基于Sentinel-2时序数据的广东省英德市茶园分类研究

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光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1136-1143页

作者：陈盼盼任艳敏赵春江李存军刘玉北京市农林科学院信息技术研究中心北京100097

茶叶是一种高附加值的经济作物,是我国南方山区乡村振兴的主要抓手。由于毁林种茶等破坏行为,导致森林资源破坏并引发水土流失等生态环境问题。快速准确获取茶园的空间分布对于政府监管和茶叶产业的规划发展至关重要。由于研究区天气多... 详细信息

茶叶是一种高附加值的经济作物,是我国南方山区乡村振兴的主要抓手。由于毁林种茶等破坏行为,导致森林资源破坏并引发水土流失等生态环境问题。快速准确获取茶园的空间分布对于政府监管和茶叶产业的规划发展至关重要。由于研究区天气多阴雨,茶园分布较为分散,与森林等植被光谱较为接近等原因,导致基于卫星影像提取茶园挑战性较大。为了摸清英德市的茶园空间分布,系统分析了中高分辨率的多光谱Sentinel-2影像数据,结合多时序多特征信息在茶园提取中的应用潜力。以英德市全境为研究区,选用2019年—2021年的9期Sentinel-2影像数据,详细分析了茶树生长的物候特征,进一步探究了茶园和其他地类在多时序中的特征变化,采用Relief算法对所有特征进行重要性排序。根据特征排序结果,选取特征权重值加权90%的特征因子,即7个植被指数特征和2个纹理特征,通过不同的组合排序构建了9种茶园分类场景,采用RF算法对所有分类场景进行精度评价,选取最佳分类场景,进一步探讨了RF分类算法和SVM分类算法对茶园提取的可行性。结果表明:(1)在进行英德市茶园提取时,2月和10月是采用多时相构造茶园多特征的最佳组合,可能因2月茶树处于萌芽期长出部分嫩绿的新叶易于和森林植被区分且在10月前后由于茶园进行了修剪其特征也较明显,因此两时相特征融合易于区分茶园。(2)RF分类方法与SVM分类方法相比,后者的精度较高,其总体精度达到91.56%,Kappa系数为0.89,生产者精度和用户精度分别为80.22%和84.56%。该研究为快速高效获取英德市茶园空间分布信息提供了一种高效的方法,同时为政府在进行茶叶产业规划、管理提供了数据支持。

关键词：茶园 Sentinel-2 时序特征机器学习分类

时变通信约束下航天器绕飞的高阶全驱预测控制方法

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航空学报 2024年第1期45卷 40-50页

作者：张大蔚刘国平哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心哈尔滨150001 南方科技大学控制科学与技术研究中心深圳518055

针对视线坐标系下具有时变通信约束的航天器绕飞问题,提出了一种高阶全驱(HOFA)预测控制方法以实现绕飞任务并主动补偿服务航天器与跟踪与数据中继卫星系统间的时变通信延迟和数据丢包。首先,在视线坐标系下引入了一个非线性高阶全驱系... 详细信息

针对视线坐标系下具有时变通信约束的航天器绕飞问题,提出了一种高阶全驱(HOFA)预测控制方法以实现绕飞任务并主动补偿服务航天器与跟踪与数据中继卫星系统间的时变通信延迟和数据丢包。首先,在视线坐标系下引入了一个非线性高阶全驱系统模型来描述航天器绕飞的相对动力学模型,并将所提出的绕飞任务转换为非线性高阶全驱系统的跟踪控制问题。其次,利用全驱特性抵消系统中的非线性,从而构建一个线性高阶全驱(LIHOFA)系统。然后,应用丢番图方程建立一个增量线性高阶全驱预测模型以代替传统的降阶预测模型,进而构建多步超前预测以实现跟踪控制性能的优化和时变通信约束的补偿,从而有效地保证了绕飞任务的实现。同时,给出了一个简单的充要条件以分析闭环系统的稳定性和跟踪性能。最后,还提供了航天器在圆轨道和椭圆轨道绕飞的数值仿真以验证高阶全驱预测控制方法的可行性。

关键词：航天器绕飞非线性高阶全驱系统时变通信约束高阶全驱预测控制稳定性与跟踪性能