1 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
2 中国地质大学(武汉)材料与化学学院, 武汉 430074
天然辉钼矿具有低成本、高储存锂的优势, 可直接用作锂离子电池负极材料。首先对辉钼矿进行膨胀处理, 然后利用多巴胺进行表面改性, 构建了膨胀辉钼矿/碳(EM/C)复合材料。膨胀法制备的蠕虫状膨胀辉钼矿(EM)具有较高的比表面积, 有利于电解质的渗透和锂离子的扩散。无定形碳层有效地提高了其电导率, 并为MoS2循环过程中体积变大提供了缓冲空间。EM/C复合材料具有较长的循环寿命和高容量, 在电流密度100 mA/g下, 循环200圈容量仍可高达1 213 mA·h/g, 即便在1 A/g的大电流密度下, 仍有623 mA·h/g的可逆容量。以辉钼矿精粉为原料构建EM/C复合材料的策略, 对实现锂离子电池优异的电化学性能具有一定指导意义。
天然辉钼矿 膨胀辉钼矿/碳 锂离子电池 负极材料 电化学性能 natural molybdenite expanded molybdenite/carbon lithium-ion battery anode material electrochemical performance
1 北京工业大学城市建设学部, 北京 100124
2 中国建筑科学研究院有限公司, 北京 100013
3 郑州大学土木工程学院, 郑州 450000
流态固化土是近年来为提高市政、建筑工程狭窄空间回填质量而发展的一种新材料。本文采用钢渣粉、CFB脱硫灰、稻壳灰等多种低品质固废作为无熟料胶凝材料制备流态固化土, 并对流态固化土的无侧限抗压强度、干燥收缩性能、重金属浸出性能、微观结构等开展相关试验。研究表明: 采用无熟料胶凝材料制备的流态固化土, 其拌合物流动扩展度和无侧限抗压强度可满足一般填筑工程的要求, 硬化体的干燥收缩值明显低于同掺量的水泥固化土, 且无重金属浸出毒性超标的风险; 在多种固废协同作用下, 土颗粒聚集成团, 孔隙明显减小, 絮状的凝胶与针棒状的钙矾石晶体相互交织, 附着在土颗粒表面, 联结土颗粒, 使得固化土的强度显著提高。
流态固化土 固体废弃物 无侧限抗压强度 微观结构 干燥收缩 重金属浸出 fluid solidified soil solid waste unconfined compressive strength microstructure drying shrinkage heavy metal leaching
1 重庆邮电大学移动通信技术重点实验室，重庆 400065
2 河北工程大学信息与电气工程学院，河北 邯郸 056038
3 宜宾学院人工智能与大数据学部，四川 宜宾 644000
为解决异构可见光通信(VLC)/射频(RF)网络信道估计误差大和系统能效低的问题，本文提出了一种基于能效最大的鲁棒资源分配算法。在考虑基站最大传输功率约束、用户传输时间约束、系统带宽约束、用户服务质量约束及含有随机信道不确定性的速率中断概率约束的条件下，建立了鲁棒能效资源分配模型。基于Dinkelbach方法，将原不确定性优化问题转化成确定性优化问题。基于交替优化算法，将非凸确定性优化问题分解为两个凸优化子问题。仿真结果表明：与非鲁棒算法相比，本文算法的能效提升了7.3%；与基于功率最小的鲁棒资源分配算法相比，本文算法的鲁棒性提升了16.7%。
光通信 异构可见光通信/射频网络 鲁棒性 不完美信道状态信息 能效最大化 中国激光
2022, 49(23): 2306003
中国林业科学研究院资源信息研究所, 国家林业和草原局林业遥感与信息技术重点实验室, 北京 100091
为探究利用高分六号卫星宽幅(GF-6 WFV)数据识别火烧迹地的适宜光谱波段和指数, 选取2019年发生在我国内蒙古大兴安岭林区的三处雷击火形成的火烧迹地作为研究区, 结合GF-6 WFV波段组成, 选取归一化植被指数(normalized difference vegetation index, NDVI)、 全球环境监测指数(global environment monitoring index, GEMI)、 增强植被指数(enhanced vegetation index, EVI)、 燃烧面积指数(burned area index, BAI)、 土壤调节植被指数(soil-adjusted vegetation index, SAVI)、 改进型土壤调节植被指数(modified soil-adjusted vegetation index, MSAVI)和归一化差异水体指数(normalized difference water index, NDWI)等7个光谱指数及地面叶绿素指数(MERIS terrestrial chlorophyll index, MTCI)、 归一化差值红边指数(normalized difference red edge index 1, NDRE1)、 改进的叶绿素吸收指数(modified chlorophyll absorption ratio index 2, MCARI2)和改进的归一化土壤指数(modified normalized difference soil index, MNDSI)等4个改进指数, 基于同期影像和前后两期影像进行火烧迹地和其他典型类别的区分度计算, 并利用上述11个指数及指数差值进行火烧迹地的识别, 定量评价了GF-6 WFV各波段、 所选光谱指数及改进指数识别火烧迹地的能力。 结果表明: (1)GF-6 WFV的近红外波段和新增的两个红边波段区分度较高, 反映火烧迹地特征的能力较强。 (2)在区分火烧迹地和火烧前正常植被上, NDVI, GEMI, EVI, BAI, SAVI, MSAVI和NDWI 7个光谱指数等的区分能力较强, 4个改进指数中, NDRE1和MCARI2的区分能力较好, MNDSI和MTCI的区分效果较差。 (3)在区分同期影像火烧迹地和其余典型类别上, BAI, NDVI, MCARI2和NDWI区分效果较优, 其次为NDRE1, GEMI, EVI, SAVI和MSAVI, 而MNDSI, MTCI的区分能力较差。 (4)在利用所选指数和指数差值识别火烧迹地中, GEMI, EVI, BAI, SAVI和MSAVI的识别精度均较优, 其次是MCARI2, NDVI和NDWI, 做差后提取精度显著上升, Kappa系数均提升到0.80以上, MTCI, MNDSI和NDRE1提取效果较差。 综合比较, BAI和GEMI识别效果最好, NDVI, EVI, SAVI, MSAVI, NDWI和MCARI2的识别能力中等, 而MNDSI, NDRE1和MTCI等3个改进指数识别火烧迹地的能力较差。
高分六号宽幅数据 光谱指数 改进指数 区分度M 火烧迹地 GF-6 WFV data Spectral index Modified index Separability index M Burned area 光谱学与光谱分析
2021, 41(8): 2536
闽南师范大学 物理与信息工程学院, 福建 漳州 363000
在大小为5.80 mm×2.55 mm×0.50 mm的8芯陶瓷封装基板上分别共晶了8颗和4颗1.125 mm×1.125 mm(45 mil×45 mil)的倒装蓝光LED芯片,在4.15 mm×2.55 mm×0.50 mm的6芯基板上共晶了6颗和3颗同规格芯片。在部分样品芯片侧边涂围了高反射白墙胶,研究了涂覆白墙胶对器件光功率的影响。在部分涂围了白墙胶样品的芯片顶面涂覆荧光粉硅胶混合层制备了白光器件,研究了共晶芯片数及共晶位置对蓝光/白光器件光功率、光通量和色温的影响。结果表明,共晶芯片的数量(额定功率)与陶瓷基板面积的匹配程度、陶瓷基板热电分离金属层与芯片共晶位置的匹配度会显著影响陶瓷封装LED的发光性能。
陶瓷封装 金锡共晶 热平衡 热电分离 ceramic packaging gold tin eutectic thermal balance thermoelectric separation
1 东华大学化学化工与生物工程学院生态纺织教育部重点实验室, 上海 201620
2 上海海关工业品与原材料检测技术中心, 上海 200135
铜精矿是冶炼铜及其合金的基础工业原料, 不同产地进口的铜精矿在元素组成、 含量上存在着差异, 进口铜精矿伪报、 掺杂、 有害元素超标案件多发, 危害国家经济安全。 因此建立入境铜精矿产地识别模型, 将有助于风险分级, 预警。 该研究对象为智利、 秘鲁、 菲律宾、 西班牙、 纳米比亚、 伊朗、 马来西亚和阿尔巴尼亚8个国家进口铜精矿的280批次铜精矿样品。 应用波长色散-X射线荧光光谱无标样分析法测定所有研究样品的元素组成及含量, 结果表明铜精矿样品的检出元素共计53种。 选择O, Mg, Al, Si, P, S, K, Ca, Ti, Fe, Cu, Zn, Mn, As, Mo, Ag和Pb共17种元素含量作为变量, 建立进口铜精矿国别的BP神经网络预测模型。 采用F-score筛选出O, Mg, Al, Si, P, S, K, Ca, Cu, Zn, Mo, Ag和Pb共13个元素的含量作为特征变量, 分别建立进口铜精矿国别的Fisher判别分析预测模型和BP神经网络预测模型。 3种预测模型的结果如下: 采用F-score筛选变量的Fisher判别分析模型对建模样品的识别准确率为94.2%, 交叉验证准确率为92.9%, 对预测样品的识别准确率为96.7%; 输入层为17与13个变量的BP神经网络的训练集, 校正集, 验证集, 建模集以及预测样品的准确识别率分别为: 100%, 97.1%, 94.1%, 98.2%, 100%与100%, 97.1%, 100%, 99.6%, 100%。 比较3次建模的结果可知, 经过F-score筛选变量后用BP神经网络所建模型的准确识别率最高, 该方法不仅可以减少建模的输入变量还可以提高识别准确度。 波长色散-X射线荧光光谱无标样分析虽是半定量分析方法, 但具有分析速度快和稳定性好的优点, 利用该方法结合F-score筛选变量用于BP神经网络模式识别可以实现对铜精矿的国别识别。
铜精矿 X射线荧光光谱 BP神经网络 判别分析 产地识别 Copper concentrate X-ray fluorescence spectrum BP neural network Discriminant analysis Origin identification 光谱学与光谱分析
2020, 40(9): 2884
闽南师范大学 物理与信息工程学院, 福建 漳州 363000
在铝基板上贴片了不同间距的四颗芯片级封装发光二级管(CSP-LED)模组, 测试了不同贴片间距CSP-LED模组的EL光谱、流明效率、光通量、相关色温等光电参数。结果显示, 在小电流(20~400 mA)下, 随着注入电流的增大, 不同排布间距的蓝、白光样品的光电性能基本呈现相同的变化规律,即光通量、光功率呈线性增长, 光效基本保持稳定; 在大电流(1~1.5 A)下, 随着芯片间排布间距减小, EL光谱积分强度降低, 色温升高, 红色比下降, 排布间距为0.2 mm的光通量衰减了84.58%, 相比之下排布间距为3 mm和5 mm的光通量衰减明显减缓, 分别为8.96%和3.58%, 这些现象与禁带宽度、热应力、非辐射复合等因素有关。结果表明, CSP白光LED光通量衰减主要是荧光粉退化导致的, 考虑到实际生产成本问题, 排布间距为3 mm时, 有利于热量散出, 进而提高LED光电性能特性及其自身的使用寿命。
芯片级封装 发光二极管 热拥堵 排布间距 chip-scale packaged(CSP) light-emitting diode(LED) thermal congestion layout structure
1 华北理工大学 机械工程学院, 河北 唐山 063210
2 唐山市天然气有限公司, 河北 唐山 063020
针对长距离油气管道预警信号所产生的庞大信息量问题以及预警信号精准识别问题, 提出以现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)作为硬件平台核心部件的预警系统, FPGA主要完成预警信息的高速采集控制, DSP主要进行大信息量及预警信号精准识别算法的快速处理, FPGA和DSP通过高速接口进行数据传输, 以实现对管道入侵行为进行迅速而精准的报警。完成了上位机和下位机的各功能模块设计, 采用C#开发语言进行了软件系统设计, 通过网络协议的通信方式实施对管道系统的实时监测。最后对系统进行了实验验证, 证明了系统的可行性及准确性。
预警监测系统 光纤预警 FPGA和DSP 背向瑞利散射 管道监测 软件流程 early warning monitoring system optical fiber early warning field programmable gate array and digital signal p backward rayleigh scattering pipeline monitoring software flow
上海理工大学 出版印刷与艺术设计学院, 上海 200093
以现代药品包装为应用背景, 以新型平板式数粒机为研究平台, 以机器视觉技术为研究重点, 提出了一种基于机器视觉的平板式数粒机的检测方法。该检测方法可用于药品颗粒的缺陷检测和计数算法的研究。实验结果表明, 基于机器视觉的平板式数粒机检测方法可达到用户的要求, 实现高速度、高效率、高精度的在线检测计数。
平板式数粒机 机器视觉 图像处理 检测计数 tablet counting machine machine vision image processing detection and counting
山东科技大学 电子通信与物理学院, 山东 青岛 266590
设计并实现了一种新型光纤光栅压力传感器。该传感器以光纤布拉格光栅(FBG)为敏感元件, 通过菱形钢结构, 将压力转换为膜片横向应变, 通过将光纤光栅粘于工形膜片中心轴线上, 可将压力转换为光纤光栅轴向应变, 通过解调光栅的中心波长漂移即可得到压力大小。传感器外壳采用圆柱体刚性封装, 外高为13mm, 直径为33mm。对设计的传感器进行了压力标定测试, 得出传感器的线性拟合度为0.9935, 量程为0~0.234MPa, 灵敏度为3.341nm/MPa。
光纤布拉格光栅 压力传感器 工形膜片 有限元模拟仿真 fiber Bragg grating pressure transducer quarter-flipped-H shape chip finite-element simulation
