作者单位
摘要
1 四川大学 水利水电学院,成都 610065
2 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室,成都 610065
危岩体稳定性计算是危岩体崩塌地质灾害防治的关键,提出科学准确的危岩体稳定性计算方法对预测危岩体崩塌具有重要的现实意义。拟静力法进行危岩体爆破动力稳定分析,不能真实反映危岩体形状、尺寸及爆破地震频率、初相位等因素对动力荷载实际作用情况的影响。针对倾倒式危岩体,在传统极限平衡和条分法的基础上,考虑了危岩体形状、几何尺寸、爆破地震波频率和入射初相位等因素,建立了考虑尺寸效应的爆破动力稳定分析方法,利用MATLAB软件编制了相应计算程序。算例验证结果表明:计算出的稳定性系数随爆破地震入射初相位的变化呈现一定周期性规律变化,在参数一定的情况下,运用本文方法和程序计算出的危岩体最小稳定性系数与传统拟静力法计算结果比较接近,但均略大于传统拟静力法计算结果,相对差值在5.1%~8.2%之间,符合尺寸效应的讨论结果,计算方法和程序是合理有效的。在条分数取值为1时,所编制的程序计算结果等同于按照传统拟静力方法分析危岩体爆破振动动力稳定性。研究成果可为危岩体爆破动力稳定分析评价、工程建设中危岩体灾害防治以及控制爆破提供一定的参考和依据。
危岩体 爆破振动 尺寸效应 稳定性计算程序 dangerous rock mass blasting vibration size effect stability calculation program 
爆破
2023, 40(1): 154
作者单位
摘要
1 中国科学院 光电技术研究所, 四川 成都 610000
2 西南技术物理研究所, 四川 成都 610000
星-地激光通信具有通信距离远、传输信道复杂等特点, 为建立稳定可靠的星-地激光通信链路, 需要建立大口径的地面站。着重研究了地面站中500mm大口径主镜柔性支撑的点位分布及结构尺寸。让主镜组件既满足刚度需求, 也具有柔度缓解其自身动态误差。在Isight平台建立光机热耦合的优化流程。运用Zernike多项式拟合面形得到精准的镜面RMS值; 并以此为优化目标, 获取柔性支撑点位的最优解及柔性杆尺寸参数的最优解。经过优化, 主镜组件可适应温度范围扩大了约30℃; 在俯仰角度变化下, 主镜RMS值下降约2nm。对设备进行了相关试验, 主镜面形均满足指标要求小于0.08λ。
激光通信 主镜面形 动态误差 光机热耦合 柔性支撑优化设计 laser communication main mirror shape dynamic error optical, mechanical and thermal coupling optimal design of the flexible support 
光学技术
2023, 49(4): 398
李乘 1,2吴德成 1,3刘爽 4邓迁 1,3[ ... ]王英俭 1,3
作者单位
摘要
1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学,安徽 合肥 230026
3 先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230026
4 华北光电技术研究所,北京 100015
种子注入的372 nm稳频Nd: YAG激光器作为铁共振荧光多普勒激光雷达的激光光源,其性能将直接影响大气温度和径向风速的测量精度,属于研制难度较大但极其重要的关键技术。文中对激光光源的频率稳定性进行了仿真分析和实验研究。利用蒙特卡洛方法,仿真了振荡级输出1116 nm脉冲光的频率稳定性(均方根)应小于1 MHz;对改进型Ramp-Fire种子注入技术进行了详细介绍,并在振荡级光路中采用了该技术;通过激光拍频实验,测量得出1116 nm脉冲光在10 min内的频率稳定性的均方根为543.24 kHz,其结果满足指标要求,可将频率抖动和频率漂移引起的系统误差减少至0.51 K和0.61 m/s。文中所做工作为铁共振荧光多普勒激光雷达实现大气温度和径向风速的高精度测量提供了必要保障。
铁共振荧光多普勒激光雷达 频率稳定性 蒙特卡洛方法 种子注入技术 激光拍频 iron resonant fluorescence Doppler lidar frequency stability Monte Carlo method injection-seeded technique beat frequency 
红外与激光工程
2023, 52(10): 20230025
Yulu Huang 1,2Anli Hou 3,4Jing Wang 3Yue Yao 3[ ... ]Yujuan Fan 1,4,*
Author Affiliations
Abstract
1 Jinan University, Guangzhou, Guangdong 510632, P. R. China
2 Department of Gynaecology, Wuzhou Red Cross Hospital, Wuzhou, Guangxi 543002, P. R. China
3 Shenzhen Key Laboratory for Minimal Invasive Medical Technologies, Guangdong Engineering Center of Polarization Imaging and Sensing Technology, Tsinghua Shenzhen International Graduate School, Tsinghua University, Shenzhen, Guangdong 518055, P. R. China
4 Department of Gynaecology, University of Chinese Academy of Sciences, Shenzhen Hospital, Shenzhen, Guangdong 518106, P. R. China
5 Tsinghua-Berkeley Shenzhen Institute, Tsinghua University, Shenzhen, Guangdong 518071, P. R. China
6 Department of Physics, Tsinghua University, Beijing 100084, P. R. China
7 Department of Pathology, University of Chinese Academy of Sciences Shenzhen Hospital, Shenzhen, Guangdong 518106, P. R. China
8 Department of Pathology, Wuzhou Red Cross Hospital, Wuzhou, Guangxi 543002, P. R. China
Ovarian cancer is one of the most aggressive and heterogeneous female tumors in the world, and serous ovarian cancer (SOC) is of particular concern for being the leading cause of ovarian cancer death. Due to its clinical and biological complexities, ovarian cancer is still considered one of the most difficult tumors to diagnose and manage. In this study, three datasets were assembled, including 30 cases of serous cystadenoma (SCA), 30 cases of serous borderline tumor (SBT), and 45 cases of serous adenocarcinoma (SAC). Mueller matrix microscopy is used to obtain the polarimetry basis parameters (PBPs) of each case, combined with a machine learning (ML) model to derive the polarimetry feature parameters (PFPs) for distinguishing serous ovarian tumor (SOT). The correlation between the mean values of PBPs and the clinicopathological features of serous ovarian cancer was analyzed. The accuracies of PFPs obtained from three types of SOT for identifying dichotomous groups (SCA versus SAC, SCA versus SBT, and SBT versus SAC) were 0.91, 0.92, and 0.8, respectively. The accuracy of PFP for identifying triadic groups (SCA versus SBT versus SAC) was 0.75. Correlation analysis between PBPs and the clinicopathological features of SOC was performed. There were correlations between some PBPs (δ, β, qL, E2, rqcross, P2, P3, P4, and P5) and clinicopathological features, including the International Federation of Gynecology and Obstetrics (FIGO) stage, pathological grading, preoperative ascites, malignant ascites, and peritoneal implantation. The research showed that PFPs extracted from polarization images have potential applications in quantitatively differentiating the SOTs. These polarimetry basis parameters related to the clinicopathological features of SOC can be used as prognostic factors.
Serous ovarian tumor (SOT) polarimetry basis parameter (PBP) polarimetry feature parameter (PFP) polarization imaging machine learning (ML) 
Journal of Innovative Optical Health Sciences
2023, 16(5): 2241002
作者单位
摘要
江苏大学机械工程学院,江苏 镇江 212013
碳化硅具有优秀的物理化学性能,是制作耐高温高压电子器件的关键材料,应用前景广阔。碳化硅硬度大,传统的机械切割存在崩边大、芯片破损和晶圆利用率低等问题,隐形切割因切割质量好和加工效率高脱颖而出。在多脉冲模式下采用控制变量法研究了碳化硅晶圆隐形切割时激光单脉冲能量、进给间距、脉冲重复频率、脉冲宽度和扫描速度对上下表面烧蚀道宽度、崩边尺寸和断面形貌的影响规律。针对多脉冲模式下存在的崩边大和断面粗糙度高等问题,采用脉冲串模式切割。结果表明,脉冲串模式可以更有效地实现内部改质,从而减小崩边,降低断面粗糙度。
激光技术 超快激光 碳化硅 隐形切割 脉冲串模式 崩边 断面粗糙度 
中国激光
2023, 50(20): 2002405
作者单位
摘要
1 中南民族大学计算机科学学院,湖北 武汉 430074
2 中南民族大学激光与智能制造研究院,湖北 武汉 430074
聚四氟乙烯由于具备低介电常数、对0.7~2.5 THz的光传输损耗低等特性,在光子晶体基底材料领域具有广阔的应用前景和巨大的潜在价值。采用飞秒激光器对聚四氟乙烯薄板进行制备二维光子晶体的工艺研究,其中激光器脉宽为388 fs,重复频率为100 kHz。通过对激光烧蚀试验结果拟合,得到聚四氟乙烯薄板在1040 nm波长下的单脉冲损伤阈值为840 mJ/cm2。此外,分析了不同激光参数对二维光子晶体制备工艺结果的影响,发现激光在多脉冲叩击法路径下获得的单层微孔加工质量最好。进一步研究了激光加工功率、扫描速度和扫描次数对圆柱形周期性结构的影响规律,结果表明,在激光加工功率为9 W、扫描速度为100 mm/s、扫描次数为9时能获得结构均匀的微孔阵列。本试验对采用超快激光加工制备聚四氟乙烯二维光子晶体有一定的参考价值。
光栅 二维光子晶体 飞秒激光加工 聚四氟乙烯薄板 损伤阈值 微孔阵列 
激光与光电子学进展
2023, 60(9): 0905001
作者单位
摘要
1 长沙理工大学物理与电子科学学院, 柔性电子材料基因工程湖南省重点实验室, 长沙 410114
2 湖南省产商品质量监督检验院, 长沙 410116
3 中南大学资源加工与生物工程学院, 矿物材料及其应用湖南省重点实验室, 长沙 410083
4 中国地质大学(武汉)纳米矿物材料及应用教育部工程研究中心, 武汉 430074
高岭石广泛应用于光催化领域, 其在光催化反应中的作用机制错综复杂。本工作从高岭石作为传统载体、功能性载体和光催化剂3个方面, 综述了高岭石在光催化领域的研究进展, 并系统阐述了高岭石结构与光化学性能之间的关系, 对面临的问题和未来发展趋势进行了总结和展望。
高岭石 光催化 杂铝硅酸盐 非对称层结构 kaolinite photocatalysis doped aluminosilicate asymmetric layered structure 
硅酸盐学报
2022, 50(11): 3061
作者单位
摘要
1 厦门大学电子科学与技术学院, 福建 厦门 361005
2 厦门大学物理科学与技术学院, 福建 厦门 361005
近年来, 二维材料由于其独特的性质而受到了广泛关注。 在制备二维层状晶体的各种方法中, 机械剥离法获得的薄层二维材料晶体质量高, 适用于基础研究及性能演示。 然而用机械剥离法从衬底上获得的材料具有一定的随机性, 可能包含了少许相对较厚的部分。 实现对这些二维薄层材料有效、 快速且智能化的表征有利于促进二维材料性能的进一步研究。 提出了一种基于深度学习的表征方法, 通过搭建的编解码结构的卷积神经网络语义分割算法, 可以根据光学显微镜图像进行分割和快速识别二维材料纳米片。 卷积神经网络作为深度学习在图像处理领域中的典型算法, 能够对光学显微镜图像中的复杂信息进行特征提取。 首先采用机械剥离制备MoS2纳米片样本, 通过光学显微镜采集高光谱图像并对样本进行标记, 根据样本的厚度范围标记出不同的区域, 对标记后的图像进一步处理, 包括图像的颜色校准和剪切操作, 得到用于网络训练和测试的数据集。 针对光学图像中二维纳米薄片存在的低对比度、 碎裂等特点, 编码时加入残差结构和金字塔池化模型, 有助于特征信息的提取; 解码时融合编码路径中提取的浅层特征信息, 以提高网络分割精度。 实验中采用带权重的交叉熵损失函数解决类别数量不平衡问题和采用数据增强扩大数据集。 对训练后的网络测试结果表明, 模型像素精度为97.38%, 平均像素精度为90.38%, 均交并比为75.86%。 之后通过迁移学习成功地对剥离的单层和双层石墨烯纳米片样本进行了识别, 均交并比达到了81.63%, 表明该方法具有普适性。 通过MoS2和石墨烯纳米片的识别演示, 实现了深度学习在二维材料的光学显微镜图像中的成功应用。 该方法有望在更多的二维材料上得到扩展并突破自动动态处理光学显微镜图像的问题, 同时为其他纳米材料的高光谱图像处理提供参考。
二维材料 高光谱显微图像 卷积神经网络 金字塔模型 特征融合 Two-dimensional material Hyperspectral microscopy image Convolutional neural network Pyramid model Feature fusion 
光谱学与光谱分析
2022, 42(6): 1965
作者单位
摘要
1 江苏大学机械工程学院,江苏 镇江 212013
2 江苏大学材料科学与工程学院,江苏 镇江 212013
铝合金由于其优良的物理化学性能,在工业生产中得到了广泛应用,但铝合金的高反射率和高热导率限制了激光加工技术在铝合金精密加工中的应用。采用控制变量法研究了铝合金单步法旋切打孔技术中的激光重复频率、扫描次数、扫描速度、进给次数对微孔出入口形貌和锥度的影响规律。针对铝合金单步法旋切打孔中存在的锥度大和出入口形貌差等问题,提出了三步法旋切打孔方法。结果表明,该方法可以有效地减小微孔的锥度,改善出入口形貌,减少孔口周围的飞溅物堆积。主要原因是该方法可以有效地促进打孔过程中熔渣和等离子体的排出,减少其对激光能量的扰动,提高了激光能量的稳定性和均匀性。
激光技术 飞秒激光 旋切打孔 铝合金 锥度 
中国激光
2022, 49(22): 2202020
作者单位
摘要
1 中海油服油田化学研究院,廊坊 065201
2 南京工业大学材料科学与工程学院,南京 211816
废弃玻璃粉作为一种高SiO2含量的固体废弃物,可以有效防止油井水泥石在高温下的强度衰退,从而提升深井、超深井固井水泥环长期封隔完整性。本文研究了150 ℃、21 MPa下,不同粒径废弃玻璃粉对水泥石抗压强度、渗透率和微观结构的影响。结果表明:150 ℃、21 MPa下净浆水泥石180 d抗压强度为8.57 MPa,较1 d衰退76.04%;掺入废弃玻璃粉可以提高水泥石抗压强度的长期稳定性,在内掺40%(质量分数)粒径为45 μm的废弃玻璃粉情况下,水泥石在180 d时抗压强度为31.85 MPa,较1 d仅衰退3.95%,渗透率为1.28×10-2 mD,较1 d降低16.88%;掺入废弃玻璃粉改变了水泥石150 ℃、21 MPa下的物相组成,净浆水泥石的主要结晶相为氢氧化钙和水硅钙石,掺入不同粒径废弃玻璃粉的水泥石主要结晶相为硬硅钙石和托贝莫来石;内掺40%粒径为45 μm的废弃玻璃粉的水泥石中托贝莫来石晶粒尺寸稳定;随龄期增加,净浆水泥石孔结构向大孔径发展,内掺40%粒径为45 μm的废弃玻璃粉的水泥石的孔结构更加致密,180 d内各龄期均以凝胶孔为主。
废弃玻璃粉 油井水泥 高温 微观结构 抗压强度 渗透率 waste glass powder oil well cement high temperature microstructure compressive strength permeability 
硅酸盐通报
2022, 41(9): 3219

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