Design of a Metasurface Antenna Based on Characteristic Mode Theory

A novel metasurface antenna consisting of 5×5 rectangular patch elements is presented.Thestructure with and without the central element are both analyzed by the Characteristic Mode Theory(CMT).The developed mutually orthogonal principal modes of the optimized periodic patch structure areexcited by a center-feed dipole.A differential feeding network is employed to realize impedance matching.Prototype with profile height of 0.07λ_(0)(λ_(0)is the wavelength in free space at the lowest operatingfrequency)is fabricated and assembled to verify the simulation results.The measured results show that thereflectance coefficient of proposed matesurface antenna is less than-10 dB in the whole operating bandrange from 4.2 GHz to 5.5 GHz,a relative bandwidth of 26.8%is achieved,and the maximummeasured realized gain is more than 9 dBi with a maximum radiation efficiency of 90%.The designprovides a guideline on the application of characteristic modes(CMs)to radiation problems.

急性脑梗死合并糖尿病患者颈动脉斑块内新生血管与糖化血红蛋白的相关性研究

目的探讨急性脑梗死(ACI)合并2型糖尿病(T2DM)患者颈动脉斑块内新生血管(IPN)与糖化血红蛋白(HbA1c)的相关性。方法纳入135例ACI患者,其中合并T2DM 68例(合并组),单纯ACI 67例(单纯组)。比较两组HbA1c、空腹血糖(FBG)等生化指标水平、常规超声及超声造影IPN分级;根据HbA1c水平分层,比较并分析IPN分级与HbA1c的关系。结果合并组血清HbA1c、FBG和同型半胱氨酸(Hcy)水平均高于单纯组(P<0.01或0.05),不稳定斑块及Ⅲ/Ⅳ级IPN的检出率均高于单纯组(P<0.05)。合并组中血清HbA1c>6.5%水平患者48例,HbA1c≤6.5%水平患者20例,前者不稳定斑块的检出率高于后者(P<0.05)。合并组Ⅲ/Ⅳ级IPN患者的HbA1c水平高于Ⅰ/Ⅱ级IPN患者(P<0.05);HbA1c水平与IPN分级呈正相关(r=0.346,P<0.05)。结论急性脑梗死合并2型糖尿病患者颈动脉斑块内新生血管分级与糖化血红蛋白水平有相关性,有助于识别斑块易损性。

自身免疫性胃炎合并幽门螺杆菌感染与胃癌发生关系的研究

目的探究自身免疫性胃炎(AIG)、幽门螺杆菌(Hp)感染与胃癌之间的关系。方法选择2012年1月—2019年1月新疆维吾尔自治区人民医院消化内科收治的AIG患者316例作为研究对象,根据是否合并幽门螺杆菌感染分为Hp组(n=91)和非Hp组(n=225);根据Hp感染状态进一步将Hp组患者分为既往感染亚组(n=73)和活动性感染亚组(n=18);比较2组胃癌发生风险、胃癌发生率、胃癌筛查指标及胃癌发病部位差异,并进一步比较2亚组胃癌发生率。结果与非Hp组比较,Hp组患者在抗壁细胞抗体(PCA)阳性比例和抗内因子抗体(IFA)阳性比例方面差异无统计学意义(χ^(2)/P=0.191/0.662,0.277/0.599);Hp组患者胃蛋白酶原(PG)Ⅰ水平及PGⅠ/PGⅡ降低(t/P=2.133/0.034,2.001/0.046),胃泌素17(G-17)升高(t/P=2.045/0.042)。与既往感染亚组比较,活动性感染亚组患者14 C呼气试验结果显著升高(t/P=34.990/<0.001);既往感染亚组患者Hp感染时距入组间隔时间平均为(2.12±0.94)年。与非Hp组比较,Hp组OLGA和OLGIM分期Ⅲ~Ⅳ期比例升高(χ^(2)/P=8.314/0.004,5.242/0.022),胃癌发生风险较高(12.09%vs.5.33%,χ^(2)/P=4.380/0.036);Hp组胃体及贲门癌发生率显著下降,胃窦癌发生率升高(58.33%vs.100%,36.36%vs.0%,P=0.037);与既往感染亚组比较,活动性感染亚组患者胃癌发生率更高(27.78%vs.8.22%,χ^(2)/P=5.198/0.023)。结论AIG患者合并Hp感染尤其是活动性感染时的胃癌发生风险显著高于单纯AIG患者。

基于反应性水汽高阻隔环烯烃共聚物复合膜的制备和多性能优化

针对现有柔性高分子复合膜水汽阻隔性能偏低,且水汽透过率、机械力学强度和光学透过率等多性能难以同时优化的矛盾问题,开发了一种新型氧化镁掺杂环烯烃共聚物复合膜(MgO/COC)。探索了MgO含量对复合膜力学性能、热性能、疏水性能以及水蒸气阻隔性能的影响。研究结果表明,MgO在COC复合膜中具有良好的分散性。当1%(质量分数)MgO掺杂COC时,接触角达到最高(106.8°),表明MgO/COC复合膜具有良好的疏水特性。复合膜的水蒸气阻隔性能比纯COC膜提高了63.1%,最小水汽透过率达到0.21 g/(m^(2)·d),是目前公开报道掺杂型高分子复合膜水汽透过率的最低值。优异的水汽阻隔性能归因于MgO与水汽反应特性形成了氢氧化镁,同时氢氧化镁具有优异水汽阻隔性能。该复合膜双机制水汽阻隔特性为食品包装和医药包装的水汽阻隔设计提供新的思路。

基于注意力机制的CNN-LSTM-XGBoost台风暴雨电力气象混合预测模型

极端台风暴雨灾害具有非线性、极差大以及多峰值等特点。为使电网及时获取预警信息,提出一种基于注意力机制的CNN-LSTM-XGBoost台风暴雨电力气象混合预测模型。首先,利用基于注意力机制的卷积神经网络(CNN)辨识关键台风暴雨灾害特征;然后,利用长短期记忆网络(LSTM)训练时间序列预测模型以挖掘台风暴雨时序特征,使用极限梯度提升算法替换模型输出层以缓解过拟合问题;最后,以2023年台风泰利为例验证所提方法的有效性。算例分析表明,所提模型具有较高的准确性,对预测精度的提升可达40.84%以上。

钢轨打磨车专用EHA非线性反演控制

为提高钢轨打磨车打磨钢轨的平顺性及稳定性,提出以电动静液作动器(EHA)代替传统液压作动系统作为钢轨打磨车的专用执行器,考虑柱塞泵的总效率波动和液压缸动静摩擦差异大2个非线性因素,建立非线性数学模型;建立EHA的MATLAB、AMESim联合仿真模型,对PID控制、滑模变结构控制、反演控制进行控制策略对比研究,仿真分析验证反演控制在响应快速性及稳定性方面具有良好的表现。搭建四象限平台对EHA进行反演控制负载试验,结果表明:其位移控制精度达0.21 mm,具有较好的控制性能。

基于TBL模式+目标倒推法的开放性综合创新实验研究

根据新时期“学科交叉融合、坚持问题导向、创新创业教育”新人才的培养要求,作者基于TBl模式+“目标倒推法”的实验教学理念,开展并实施了“土地利用时空变迁及驱动因子分析”的开放性综合创新实验项目,并从全方位组织、综合性内容、探索性方法、立体式考核、闭环式延续等方面进行论述,认为TBL模式+“目标倒推法”是协作与创新的具体路径和方法,能从根本上调动学生的积极性和主动性,最大限度地锻炼学生的动手能力和激发学生的创新思维。

一种基于目标RCS起伏模型的雷达干扰效果评估方法

目前,在雷达干扰效果评估的相关研究中,大多将雷达探测目标的雷达截面积(RCS)设为常数。实际上,目标的RCS是起伏的,会影响干扰效果。基于此,论文中提出了一种基于RCS起伏模型的雷达干扰效果评估方法,通过理论分析得到了目标RCS起伏条件下的干信比概率密度函数模型,进而推导提出了目标RCS起伏条件下的有效干扰概率模型,并运用该模型对不同场景下的干扰效果进行了仿真评估,为干扰策略优化提供了有效支撑。

广东电网遭台风泰利侵袭的输配电设备受损分析及评估

近年来致灾台风频率呈增加趋势,以2023年影响广东电网约百万用户的第4号台风“泰利”为例,分析广东电网遭台风侵袭受灾情况,建立输配电杆塔受损预测模型,识别关键特征变量与因素,为电网防灾减灾提供支持。首先,分析台风“泰利”气象特征,具有“台前对流活跃,风力强度大,降水范围广”等特点,对输配电设备均产生一定程度破坏。其次,利用随机森林、支持向量机、梯度决策树、神经网络等4种机器学习算法建立输配电杆塔受损预测模型,并对比部分算法针对不平衡样本优化前后模型表现。算例表明,随机森林优化后提升最大,综合考虑时间指标及预测质量指标,梯度决策树为最优算法。最后,基于shapley additive explanations法等对最优模型解释性进行评估,分析表明最大风速、温度、杆塔数量等对预测结果有显著影响。所得结论有助于深入理解台风对广东电网的影响机制,为提升区域电网抵御复杂自然灾害能力提供参考。

桂西少数民族文献阅读推广工作实践研究--基于河池、百色、崇左三市公共图书馆的调查

文章在借鉴国内成功经验及学界最新理论成果的基础上,通过文献梳理、问卷调查、电话访谈等方式,系统地研究桂西河池、百色、崇左三市少数民族文献及当地31家公共图书馆对此展开的一系列阅读推广工作,分析总结阅读推广实践工作现状及困难,提出桂西公共图书馆应从制定规范统一的划分标准、加强多方面合作、大力培养专业技术人才、加大宣传力度、创新推广形式等方面努力开展好民族文献阅读推广工作。该项研究在理论方面有助于进一步充实和丰富民族文献阅读推广、少数民族文化传承与创新等知识内容,也为促进图书馆阅读推广工作提供科学的理论和方法依据。

抗病毒药物利巴韦林降解菌群的富集:微生物群落结构、降解特征及机理

利巴韦林(RBV)是一种可针对多种RNA和DNA病毒的广谱抗病毒药物。但人体对RBV的低吸收率导致约60%的RBV以排泄物的方式排出体外,造成水体污染。微生物降解是目前常用的环境修复技术,但鲜见关于RBV降解菌群或菌株的报道。本研究从活性污泥中富集提取了一种可以有效降解RBV的微生物群落,并基于16S rRNA测序数据对菌群结构进行了详细描述。富集菌群可以在3天内降解97.24%的RBV(初始浓度为5.0 mg/L),生物降解过程符合一级动力学方程(R^(2)>0.96)。此外,它们能在弱酸性、中性的pH范围(5.0~7.0)和中高温(35.0~40.0℃)下保持较高的降解性能。在RBV降解过程中,共检测到7种可能的中间产物并基于此构建了RBV生物降解途径。降解产物的急性毒性实验表明,RBV经过生物降解后其毒性降低。富集菌群中丰度较高的变形杆菌属和克雷伯氏菌属可能在RBV生物降解中发挥潜在作用。碳氮裂解酶、ABC转运蛋白和异种生物的生物降解及代谢相关的基因可能与RBV生物降解有关。本研究为RBV的防控提供了一种可行的生物降解方法。

质子入射Al_(x)Ga_(1-x)N材料的位移损伤模拟

氮化镓材料由于优良的电学特性以及耐辐照性能,其与不同含量Al_(x)Ga_(1-x)N材料组成的电子器件,有望应用于未来空间电子系统中.然而目前关于氮化镓位移损伤机理研究多关注于氮化镓材料,对于Al_(x)Ga_(1-x)N材料位移损伤研究较少.本文通过两体碰撞近似理论模拟了10 keV-300 MeV质子在不同Al元素含量的Al_(x)Ga_(1-x)N材料中的位移损伤机理.结果表明质子在Al_(x)Ga_(1-x)N材料中产生的非电离能损随质子能量增大而下降,当质子能量低于40 MeV时,非电离能损随着Al含量的增大而变大,当质子能量升高时该趋势相反;分析由质子导致的初级撞出原子以及非电离能量沉积,发现不同Al_(x)Ga_(1-x)N材料初级撞出原子能谱虽然相似,然而Al元素含量越高,由弹性碰撞产生的自身初级撞出原子比例越高;对于质子在不同深度造成的非电离能量沉积,弹性碰撞导致的能量沉积在径迹末端最大,而非弹性碰撞导致的能量沉积在径迹前端均匀分布,径迹末端减小,并且低能质子主要是通过弹性碰撞造成非电离能量沉积,而高能质子恰好相反.本研究揭示了不同Al元素含量的Al_(x)Ga_(1-x)N材料质子位移损伤机理,为GaN器件在空间辐射环境下的应用提供参考依据.

传统铀水冶工艺对稀土元素分布模式的影响及其在核法证中的应用

从生产过程的角度研究了稀土元素分布模式在核法证溯源中的适用性。通过跟踪调查某传统铀水冶厂从铀矿石到重铀酸钠的生产过程,在低本底(<0.512 ng/mL)、低检出限(<0.007 5 ng/mL)的实验条件下,对铀矿石、澄清浸出液、萃余液和重铀酸钠样品进行了前处理后,采用TRU树脂分离稀土元素、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定稀土元素的含量,并绘制了稀土元素分布模式图。结果表明,上述4种样品整体上都是轻稀土富集,Eu亏损明显,稀土元素分布总体呈右倾斜深谷状。这说明经历了传统铀水冶工艺的铀材料仍会基本保留铀矿石的稀土特征,稀土元素分布模式有助于查明铀材料的来源和历史。

GaFeO_(3)∶Mg晶体的生长及磁学性能研究

本文利用光学浮区法生长出了直径为7 mm的铁电单晶Mg_(x)Ga_(1-x)FeO_(3)(x=0.02、0.05、0.07和0.10),研究了Mg^(2+)对GaFeO_(3)(GFO)晶体饱和磁化强度和磁性转变温度的作用。通过XRD测试了晶体的结构和物相,结果显示,所有制备的晶体样品对应标准晶体卡库GFO(PDF#76-1005)的衍射特征,无其他杂相出现。XRD精修结果表明,该晶体结构为正交结构,空间群为Pna 2_(1),晶格常数和晶胞体积随着Mg^(2+)掺杂量的增加,呈现先增加后减小的趋势。通过综合物性测量系统研究了晶体的磁性能,结果表明,磁性转变温度和饱和磁化强度随着Mg^(2+)掺杂量的增加,同样呈现先增加后减小的趋势。当Mg^(2+)掺杂量x=0.07时,磁性转变温度和饱和磁化强度达到最大,分别为187.82 K、8.75 emu/g,达到了掺杂改性的目的。

基于巨噬细胞极化调控心肌细胞代谢重塑探讨暖心康改善心肌梗死小鼠心肌纤维化的机制

目的基于巨噬细胞极化调控心肌细胞代谢重塑探讨暖心康(红参、毛冬青)改善心肌梗死小鼠心肌纤维化的机制。方法(1)将C57BL/6J雄性小鼠随机分为3组:假手术组、模型组、暖心康组(1.65 g·kg^(-1)),每组10只。采用结扎冠状动脉术复制心肌梗死小鼠模型。灌胃给药,每日1次,连续4周。采用Masson染色法检测心肌组织纤维化;qPCR法检测心脏组织中LDHA、HK2、CD36、CPT-1A、PPAR-γ、PGC-1α、Ndufa8、SDHd、Cyc1、Cox4i2、CD86、iNOS、TNF-αmRNA表达水平;ELISA法检测血清炎症因子IL-1β的水平。(2)采用脂多糖诱导RAW264.7巨噬细胞向促炎型巨噬细胞极化,制备促炎型巨噬细胞上清液,将其作用于HL-1心肌细胞模型。HL-1心肌细胞分组与RAW264.7巨噬细胞分组相同:空白血清对照组(含5%空白血清+5%胎牛血清的培养基)、暖心康含药血清组(含5%暖心康含药血清+5%胎牛血清的培养基)、脂多糖组(含5%空白血清+5%胎牛血清的培养基+200μg·mL^(-1)脂多糖)和暖心康含药血清+脂多糖组(含5%暖心康含药血清+5%胎牛血清的培养基+200μg·mL^(-1)脂多糖),均干预24 h。采用油红O染色检测心肌细胞中脂质分布情况;DCFH-DA荧光探针检测细胞ROS水平。结果(1)与模型组比较,暖心康组小鼠心脏组织胶原沉积面积显著减少(P<0.01),且梗死区域局部室壁损伤程度减轻;心脏组织中LDHA、HK2、CD36、CPT-1A、PPAR-γ、Ndufa8、SDHd、Cyc1、Cox4i2、CD86、iNOS、TNF-αmRNA表达水平显著降低(P<0.05,P<0.01,P<0.001),PGC-1αmRNA表达水平明显升高(P<0.05);血清IL-1β水平显著降低(P<0.001)。(2)与脂多糖组比较,暖心康含药血清+脂多糖组HL-1心肌细胞胞浆内的脂滴沉积明显减少(P<0.05),ROS水平显著降低(P<0.001)。结论暖心康能够减轻心肌梗死小鼠的心肌纤维化及心室重构,其作用机制可能与抑制促炎型巨噬细胞极化,降低炎症水平,减少ROS生成,降低心脏组织糖酵解水平,改善氧化磷酸化和脂肪酸代谢有关。

近存计算架构AI芯片中子单粒子效应

利用中国散裂中子源大气中子辐照谱仪,对某款16 nm FinFET工艺制造的近存计算架构人工智能AI芯片进行了大气中子单粒子效应辐照测试研究.辐照测试中,在累积中子注量为1.51×10^(10)n/cm^(2)(1 MeV以上)情况下,共探测到5类共计35个软错误,尤其是探测到不同于传统冯诺伊曼架构芯片单粒子效应的计算与存储单元同时发生单粒子效应新现象.基于所探测到的两类功能单元同时单粒子效应新现象,结合蒙特卡罗仿真模拟,初步给出了近存计算架构AI芯片内物理布局上,核心功能单元间可降低同时发生单粒子效应的安全间距建议.该研究为进一步探究非传统冯诺伊曼架构芯片单粒子效应提供了参考与借鉴.

基于CPTU的承压水位勘察测试方法

基坑隧道等工程中承压水突涌、渗漏等问题时有发生,如何经济、便捷、准确地获取承压水位对工程设计及施工具有重要指导意义。通过分析江阴靖江过江隧道和海太过江通道工程中的孔压静力触探(CPTU)测试及地勘资料,提出了一种基于CPTU的承压水位测试方法,可在获取CPTU原位测试参数的同时,通过测量的孔隙水压力计算承压水位。将CPTU测试获取的承压水位与观测井水位进行对比,结果表明,测试值与观测值较为一致;CPTU方法具有操作便捷、快速、施工成本低的优点,值得在基坑隧道工程中推广使用。

基于Landsat 8 OLI的东圳水库水质参数反演研究

遥感技术是监测内陆水体水质的有效手段,东圳水库是莆田市水源地,为了对水质进行实时监测,了解其空间分布情况,本文基于Landsat 8 OLI遥感影像,结合124个采样点实测获得的Chl-a、浊度、COD浓度分别构建统计回归模型、BP神经网络模型、XGBoost模型,并采用R^(2)、MAE、RMSE进行精度检验。结果表明BP神经网络模型效果优于统计回归模型,R^(2)均大于0.9,但存在过拟合现象;XGBoost模型可以有效防止过拟合,表现出较强的拟合能力和较高的预测精度。

院系仪器共享平台智慧化管理探索与实践

随着“智慧化”理念不断融入高校仪器共享平台的管理,需要构建“安全、精准、高效”的仪器管理机制,以进一步提升资源设备的利用效率和培养创新型人才,进而实现资源的优化配置,促进科技的创新发展。现以资源与环境学院大型仪器共享平台的管理为切入点,围绕“智慧化”理念,通过科学分类仪器设备、组建高效管理团队及打造多层次特色培训等一系列举措,提高了仪器设备的使用效益,提升了共享平台的管理水平,为学校高水平的教学、科学研究提供更好的公共服务。

近地轨道质子和α粒子入射InP产生的位移损伤模拟

磷化铟(InP)材料具有禁带宽度大、电子迁移率高、耐高温、抗辐照等优点,是制备航天器电子器件的优良材料.近地轨道内的质子和α粒子对近地卫星威胁巨大,其在InP电子器件中产生的位移损失效应是导致InP电子器件电学性能下降的主要因素.本文使用蒙特卡罗软件Geant4研究近地轨道的质子与α粒子分别经过150μm二氧化硅和2.54 mm铝层屏蔽后,在500/1000/5000μm InP材料中产生的非电离能量损失(non-ionizing energy loss,NIEL)、平均非电离损伤能随深度分布以及年总非电离损伤能.研究发现:低能质子射程短且较易发生非电离反应,入射粒子能谱中低能粒子占比越大,材料厚度越小,NIEL值越大;计算质子和α粒子年总非电离损伤能,质子的年总非电离损伤能占比达98%,表明质子是近地轨道内产生位移损伤的主要因素;α粒子年总非电离损伤能占比小,但其在InP中的NIEL约为质子的2-10倍,应关注α粒子在InP中产生的单粒子位移损伤效应.本文计算为InP材料在空间辐射环境的应用提供了参考依据.