面发射激光器的高速性能研究

为了简化工艺,提高面发射激光器的调制带宽与数据传输速率,采用多量子阱有源区设计、介质平面化工艺制备、氧化约束限制等方法,制备了一种发射波长为850 nm的垂直腔面发射激光器(VCSEL)。工艺上采用低介电常数的聚酰亚胺(PI)进行平面化,而非高速VCSEL芯片上常用的苯并环丁烯,研究了基于PI胶平面化工艺的高速器件的寄生响应。结果表明,在低偏置电流下,具有3μm氧化孔径的VCSEL显示出最大调制带宽为25.2 GHz,谐振频率为24.3 GHz,寄生截止频率为13.2 GHz,调制电流效率因子为22.726 GHz/mA^(1/2),D因子为19.670 GHz/mA^(1/2),阈值电流和微分电阻分别达到0.27 mA和215.965Ω,最大光输出功率为0.9 mW;PI方案可用于调制带宽为25 GHz及以下的产品。这一结果对简化工艺、提高面发射激光器的数据传输速率具有一定的指导意义。

排石汤对肾结石模型大鼠保护作用及机制研究

[目的]观察排石汤对肾结石模型大鼠肾功能的保护作用,并初步探讨其机制。[方法]采用1%乙二醇和2%氯化铵溶液灌胃建立肾结石大鼠模型,将40只健康雄性SD大鼠随机分为正常组、模型组、枸橼酸钾组和排石汤低、高剂量组,每组8只。给药4周,检测24 h尿量、肾脏系数、血清尿素氮(BUN)、肌酐(Scr)等生化指标,苏木精-伊红(HE)染色检测肾损伤,酶联免疫吸附(ELISA)法检测炎症因子肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)及白细胞介素-1β(IL-1β),免疫组化法测定转化生长因子-β1(TGF-β1),Western blot法测定丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)。[结果]与模型组比较,排石汤高、低剂量组24 h尿量明显增加(P<0.01),肾脏系数明显降低(P<0.01),肾损伤程度较轻。与模型组比较,排石汤高、低剂量组BUN和Scr水平明显降低(P<0.01)。与模型组相比,排石汤高、低剂量组TNF-α、IL-6和IL-1β指标显著降低(P<0.01)。与模型组比较,排石汤高、低剂量组TGF-β1/p38 MAPK水平显著低于模型组(P<0.01)。[结论]排石汤能抑制草酸钙结石形成,改善大鼠肾脏功能,降低血中炎症细胞因子水平,抑制TGF-β1/p38 MAPK信号通路,进而发挥肾脏保护作用。

血清sTWEAK、sLOX-1与H型高血压合并HFpEF患者颈动脉粥样硬化的关系

目的研究血清可溶性肿瘤坏死因子样凋亡弱诱导因子(sTWEAK)、可溶性凝集素样氧化型低密度脂蛋白受体-1(sLOX-1)与H型高血压合并射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)患者颈动脉粥样硬化的关系。方法选取2021年2月至2023年3月沧州中西医结合医院收治的161例H型高血压合并HFpEF患者,按是否发生颈动脉粥样硬化分为硬化组与非硬化组。同期选取80例于我院体检的健康的志愿者作为对照组。收集受试者的临床资料,采用酶联免疫吸附法检测血清sTWEAK、sLOX-1水平,比较H型高血压合并HFpEF患者与对照组血清sTWEAK、sLOX-1水平,采用多因素logistic回归分析患者发生颈动脉粥样硬化的影响因素,受试者工作特征(ROC)曲线分析血清sTWEAK、sLOX-1对患者发生颈动脉粥样硬化的预测价值。结果161例患者中65例发生颈动脉粥样硬化,发生率为40.37%(65/161),未发生颈动脉粥样硬化者96例。两组在年龄、吸烟、血脂四项等方面比较,差异有统计学意义(P<0.05)。硬化组与非硬化组血清sTWEAK水平低于对照组,sLOX-1水平高于对照组(P<0.05);且硬化组sTWEAK水平低于非硬化组,sLOX-1水平高于非硬化组(P<0.05)。多因素logistic回归分析显示,HDL-C、sTWEAK、年龄、LDL-C、sLOX-1水平是患者发生颈动脉粥样硬化的影响因素(P<0.05)。ROC曲线显示,血清sTWEAK、sLOX-1联合检测对发生颈动脉粥样硬化的预测曲线下面积(AUC)为0.842,预测效能高于两指标单独检测。结论H型高血压合并HFpEF患者的血清sTWEAK水平下降、sLOX-1水平上升,与颈动脉粥样硬化发生有关,两者联合检测对颈动脉粥样硬化的发生具有一定预测价值。

大型泵站叶片调节机构改进分析

叶片调节机构是大型泵站极其重要和关键的部件之一,它在某种程度上代表了大型泵站的发展水平。分析了传统的机械调节和液压调节存在的主要问题,介绍了一种新型水泵内置式叶片调节机构,该调节机构采用液压调节、内供油形式,通过设计优化,具有体积小、造价低、结构简单、精准调节、维护方便等优点,极大地提高了叶片调节操作和主机运行的安全可靠性,已在各地大型泵站的建设和更新改造中被成功应用,具有极高的推广价值和应用价值。

不同运营开度下江都西闸上、下游河道流场特征研究

为研究江都西闸不同运营开度工况下上、下游河道渗流场变化,基于三维流体域及渗流场的模拟计算,对上、下游河道流速、涡量分布开展了对比研究。研究表明,运营开度增大,上、下游河道流速分别为递增、递减变化,但均在开度3 m时流速的增长、降低放缓。水深愈大,流速水平愈高,但上游河道流速与开度关系受水深影响显著,而下游河道受之影响较小。开度增大,上、下游河道涡量分布区均扩大,但下游涡量主要在于横向河道扩散。闸室底板峰值流速与开度为正相关变化,每开度1 m变化,流速可提高3.3%,开度对过闸流速影响不及上、下游河道。开度增大,闸室涡量分布区愈多,但涡量值降低。论文可为河道水闸运营设计及渗流场分析提供参考。

大型闸站无功补偿分析及计算

随着天气异常加剧,2021年郑州特大暴雨,2022年长江流域特大干旱,越来越考验城市防汛抗旱能力,异步电动机凭借优越的性能,越来越多地被应用到城市排涝泵站中,但因其自身特性,开机运行中需要无功补偿,怎样使用并控制无功补偿装置,成为研究的关键。本文以某大型闸站二级排水系统为案例,主要介绍无功补偿技术研究背景,无功补偿计算和无功补偿发展趋势,为无功补偿装置进一步研究进行理论探讨。

废弃生物质水热炭化衍生碳基光催化材料的研究进展

水热炭化是一种经济且环境友好的废弃生物质热化学转化技术.废弃生物质通过水热炭化制备碳基光催化材料,不仅可实现废弃物的高值利用,而且可通过光催化材料的的应用缓解环境污染和能源危机.本综述将水热炭化制备的废弃生物质碳基光催化材料分成水热炭、碳点和碳基复合材料三类,并系统总结其制备、光催化机理和应用方面的研究进展.首先,归纳了3种光催化剂的制备,包括形成机理和物化结构;然后分别阐述了各类催化剂的光催化过程和光催化性能提高途径,以及从有机污染物降解、重金属去除、消毒、产氢和CO_(2)还原等领域介绍了光催化应用;最后,对该领域未来的研究重点和发展方向进行了展望.

弹丸定心部-身管接触模型及其应用

研究弹丸定心部与炮膛的接触现象对于理解弹丸膛内运动规律具有重要的意义,为此提出一个弹丸定心部-身管接触模型。假设定心部与阳线间的接触应力只沿阳线长度方向变化,将阳线表面简化成空间曲线;用阳线围成的笼形结构描述内膛的几何,提出了定心部与阳线的接触检测算法。将弹丸和身管沿着圆周方向展开,使用一个二维接触问题的解析解计算接触应力。针对接触应力的方根奇异性,采用Chebyshev-Gauss积分公式计算定心部与阳线的接触载荷。给出了确定模型参数的拟合方法和参数辨识方法。理论分析表明定心部与炮膛的接触刚度随着弹丸膛内行程变化。根据数值算例分析了弹丸质心偏移量对定心部与炮膛接触方式及前定心部磨损刻痕形成的影响。计算结果表明定心部受力的等效接触点并不位于定心部中心或棱线上。

基于分段Knothe时间函数的开采沉陷预计模型优化及应用

淮南矿区煤层埋深达800~1200 m,开采影响传播时间长,在使用原始分段Knothe时间函数模型预计该地区地表沉陷动态过程时,存在的不足为:预计的地表沉陷无启动阶段,下沉速度达到最大时对应的地表沉陷值并不等于最大下沉值的1/2,时间因素影响系数(c)以及地面点最大下沉速度对应的时刻(τ)无法实现自适应取值。通过理论研究以及资料分析,应用地表沉陷启动时间t_(0)以及修正模型对Knothe时间函数模型进行优化,并结合淮南矿区地质特征以及概率积分模型相关理论构建了c、τ求解模型,提出了适合淮南厚冲积层矿区的分段Knothe时间函数优化模型。以淮南某矿1613(3)工作面为例,采用所提优化Knothe时间函数模型、原始分段Knothe时间函数模型、分段Knothe时间函数模型分别进行了地表沉陷预测。结果表明:以地表点的实测值作为参考,所提出的优化模型在预计地表形变时,预计标准差为295.8 mm,总体精度较原始分段Knothe时间函数提高了49%,较分段Knothe时间函数提高了53%,证明了所提优化模型的优异性。

基于水文水力学水生态结合法的大渡河生态流量研究

大渡河是长江上游重要支流,水电资源丰富,流域内现存大量特有物种和珍惜物种,具有较高的生态及经济价值。生态流量是保障河道生态环境不退化、维持河道健康的重要指标,开展对大渡河生态流量的计算,对大渡河水生态环境保护和水资源合理利用具有重要意义。当前对生态流量的研究众多,本文基于大渡河中下游2008—2017年天然来水情况,分别选取水文学方法中的Tennant法、改进Tennant法,水力学法中的湿周法,以及鱼类生境适宜度法,提出了水文-水力学-水生态的结合法(下称结合法)。将结合法计算的生态流量与多年实测流量对比,确定需要进行生态补水的月份,并根据水利部印发的第四批重点河湖生态流量保障目标对大渡河生态流量进行满足程度分析。研究结果表明:结合法考虑了水文学、水力学以及不同月份鱼类繁殖的需求,满足年内不同时段河道生态需求。大渡河中下游泸定站2—4月、沙湾站2月的来流量无法满足生态需水,应进行生态补水,使河道流量满足鱼类繁殖要求。与水利部制定的大渡河生态流量保障目标相比,本文计算的生态流量在鱼类繁殖期高于保障目标,在非鱼类繁殖期低于保障目标。本文提出的结合法考虑了河道生态需水的年内差异,且计算方法简便,实用性较强,大渡河生态流量的计算能够为年内生态补水提供科学依据。

不同驱替阶段砾岩油藏内油采出规律

聚合物/表表面活性剂二元复合驱是在水驱后提高不同模态砾岩油藏采收率的重要技术,但应用二元复合驱时,对不同砾岩油藏却产生了不同的驱油效果,而对于该方面的研究当前还比较少。基于室内岩心驱油实验结合核磁共振在线监测和CT扫描,对单、双和复模态砾岩油藏在不同开采阶段的剩余油分布和不同孔隙内油的采出规律进行研究。结果表明,水驱阶段,复模态岩心的采收率最高,其次是单模态岩心,双模态岩心的采收率最低,3种模态岩心采收率分别为31.4%、25.8%、33.4%。而二元复合驱阶段岩心提高采收率幅度为:双模态>复模态>单模态,分别提高了27.9、26.4、19百分点,且3种模态岩心在二元复合驱时的孔隙动用下限均降低,且复模态岩心的降低幅度高于双模态岩心和单模态岩心。单、双、复模态岩心的非均质性逐渐增强,单模态岩心水驱阶段均匀驱替,采收率高;复模态岩心中的油主要集中在孔径为32.7~52.5μm的优势大孔中,在水驱阶段油也被大量采出,导致剩余油量低;双模态岩心中大孔内油量较复模态低,水驱采收率低,剩余油量高。在二元复合驱阶段,由于调驱作用和水驱后剩余油量影响,双模态岩心提高采收率效果最好,其次是复模态岩心。

祁连山国家公园青海片区河流和湿地原生生物多样性研究

探索祁连山国家公园河流与湿地的原生生物群落结构特征及其对环境的响应,为片区生物多样性保护与利用提供依据。2020年7-8月对祁连山国家公园青海片区河流和湿地的21个水环境样点进行了水样采集和DNA分离,共获得DNA样品58份,利用宏基因组测序探究祁连山国家公园青海片区的原生生物种类组成和群落结构,并分析了其与环境因子之间的关系。结果显示:(1)共鉴定和注释到393个原生生物分类单元(operational taxonomic units,OTUs),分属于24门40纲95目126科162属,其中裸藻门、纤毛门种类最多,硅藻门、纤毛门丰度最高;(2)片区不同河流或湿地的原生生物群落结构存在显著差异,河流原生生物多样性显著高于湿地;(3)RDA分析显示原生生物群落主要受水体总磷、水温、pH、总有机碳、溶解氧、盐度、总氮、硝酸盐氮、氨氮和水流速度等环境因子的显著影响;(4)物种共现网络分析显示湿地原生生物群落共现网络较河流更稳定。

新工科视域下研究性课堂教学探索——以《塑料制品与模具设计》课程为例

新工科背景下模具专业工程教育需要进行研究性课堂教学探索,以河南工业大学专业核心课程《塑料制品与模具设计》为例,开展基于OBE理念的研究性课堂改革,对教学环境、教学内容、教学方法、教师队伍建设及教学效果评价等方面进行重组构建,实现了对高质量发展视域下塑料模研究型人才培养路径的探索与实践,能有效推广延伸至其他工学类专业课程,为工程教育课程研究性课堂设计提供借鉴和参考。

臭氧微纳米气泡处理焦化废水零排放工艺中浓盐水的效能

焦化废水的零排放工艺中使用蒸汽机械再压缩(MVR)蒸发结晶处理膜浓缩液,最终产生超高盐浓缩液废水,其难以通过传统氧化方法进行处理。臭氧微纳米气泡技术能够提高臭氧传质效率、增强臭氧氧化能力,可望用于处理MVR浓缩母液。为验证该技术的工程应用可行性,以MVR浓缩母液为研究对象,对比臭氧微纳米气泡和普通大气泡2种曝气方式下臭氧传质速率以及有机物的降解效能,从技术、经济角度分析盐浓度和有机物浓度对2种臭氧氧化工艺处理效果的影响,以界定臭氧微纳米气泡技术处理高盐废水的适用范围。结果表明:随着盐浓度从0.1 mol/L增加至1 mol/L,微纳米气泡和普通大气泡的臭氧传质系数分别提高0.13和0.09倍,臭氧自分解速率分别升高2.10和1.38倍。在处理高盐、高有机物废水(TOC浓度为57.2~587.6 mg/L,电导率为3.47~28.6 mS/cm)时,臭氧微纳米气泡较普通大气泡的TOC去除率提升0.50~3.76倍,吨水能耗最大可降低71%;处理超高盐、超高有机物废水(TOC浓度为5626 mg/L,电导率为164.3 mS/cm)时,臭氧微纳米气泡去除效果与普通大气泡趋于一致且吨水能耗更高。高盐废水的盐浓度和有机物浓度对臭氧微纳米气泡处理效能影响显著,工程应用中应根据废水特性选择合适的臭氧曝气方式。

热塑性聚氨酯弹性体加强麻醉导管抗拉伸性能的试验研究

以热塑性聚氨酯弹性体(简称TPU)粒料为原材料、采用挤出成型工艺制备TPU加强麻醉导管(简称TPU导管,指管体),研究TPU粒料性能、口模和芯棒直径、工艺参数对TPU导管抗拉伸性能的影响。结果表明,TPU导管主体管TPU粒料牌号为1195A,加强筋TPU粒料牌号为TT-1055D,口模直径为2.8 mm,芯棒直径为1.7 mm,主体管TPU粒料塑化挤出机(25#挤出机)机筒一区、二区和三区温度分别为195,200和207℃,25#挤出机连接件和相应法兰温度分别为195和203℃,加强筋TPU粒料塑化挤出机(20#挤出机)机筒一区、二区和三区温度分别为200,210和215℃,20#挤出机连接件和相应法兰温度分别为195和200℃,机头前模体和后模体的温度分别为195和200℃,口模温度为180℃,25#和20#挤出机螺杆转速均为8.5 r·min-1时,外直径为1.0 mm的TPU导管断裂力达到45.75 N,断裂风险低。

瘤胃纤毛虫体外培养技术研究进展

瘤胃纤毛虫是一类主要生活在反刍动物瘤胃内的单细胞真核微生物,可能在瘤胃高效降解植物纤维、调节瘤胃发酵速率和参与瘤胃温室气体甲烷产生等方面具有重要作用。深入探究瘤胃纤毛虫的功能及其对宿主的影响,实现其体外培养是一项不可或缺的技术手段。综述了瘤胃纤毛虫体外培养技术研究进展,首先介绍了瘤胃纤毛虫体外培养的国内外研究现状,然后概述了影响瘤胃纤毛虫体外培养的因素,最后指出建立的瘤胃纤毛虫体外培养体系的应用及前景,为建立稳定可控的瘤胃纤毛虫体外单种生长与增殖培养体系提供参考。

边疆学数字体系建设的基本内涵与核心内容

新文科的发展,尤其是数字人文实践的深入展开,为边疆学数字体系建构创造了契机。利用数字技术实现全球边疆文献的多维聚合,可以更好地凝聚资源,构建边疆学的文献基础;通过人文数据生产平台进行边疆研究数据的持续生产和标准制定,可以构建边疆学的数据基础;通过地理信息系统建设边疆多维空间呈现框架和与之相匹配的基础空间数据体系,可以构建边疆学数字空间基础。三者通过网络平台实现边疆学文献资源聚合、人文数据融合和史地空间缀合,进而形成边疆学智能增量,层叠递进数字体系。

桔梗幼苗转录组中表观遗传相关基因的表达分析

为了探究参与桔梗幼苗生长发育过程的表观遗传相关基因,通过桔梗转录组从头组装及注释,利用生物信息学手段对相关基因进行了表达分析,明确了桔梗中与水稻或拟南芥同源的表观遗传相关基因及其在桔梗幼苗期的表达量,并重点分析了DNA甲基化同源基因PgMET1、PgCMT2、PgDCL3、PgAGO1,DNA去甲基化同源基因PgROS1、PgEDM2、PgSIZ1、PgPKL,以及其他表观遗传通路同源基因PgSUVH9、PgSUF4、PgSUVR5、PgALKBH1的蛋白质结构和进化关系。结果表明,桔梗幼苗转录组中含有很多参与DNA甲基化、DNA去甲基化及其他表观遗传相关的基因,其中DNA甲基化、DNA去甲基化通路相关基因的数量较多,表达量差异明显。

煤电基地CO_(2)和CH_(4)遥感监测及时空特征分析

【目的】CO_(2)和CH_(4)是煤电基地能源生产活动中的主要温室气体排放种类,其监测与时空分布是研究区碳监测体系建设的重要内容。【方法】以安徽淮南市为例,利用GOSAT、OCO-2和Sentinel-5P这3种卫星数据进行研究区CO_(2)和CH_(4)浓度监测,得到CO_(2)、CH_(4)柱浓度(XCO_(2)和XCH_(4))变化和分布情况,采用源清单法分析CO_(2)行业和区域排放特征,同时采用Pearson相关系数和多元回归方法分析影响研究区XCO_(2)和XCH_(4)浓度的主控因素。【结果和结论】结果表明:(1)基于GOSAT和OCO-2卫星融合数据分析显示,淮南市2016-2020年XCO_(2)和XCH_(4)浓度整体呈增长趋势,期间XCO_(2)浓度增加12×10^(-6)、XCH_(4)浓度增加23×10^(-9);XCO_(2)浓度和累计发电量的Pearson相关系数为0.98,XCH_(4)浓度和累计煤炭产量的Pearson相关系数为0.99,均呈极强相关。(2)利用Sentinel-5P卫星搭载的对流层观测仪(TROPOMI)高分辨产品数据分析淮南市各区域XCH_(4)浓度分布时空特征发现,研究区秋季XCH_(4)浓度高于夏季,XCH_(4)浓度受能源生产和农业生产两方面的影响。(3)源清单法得出淮南市一级源分类CO_(2)排放最多的为化石燃料固定燃烧源,占全市CO_(2)总排放量的89.59%,化石燃料固定燃烧源中电力供热占比99%以上;主要为淮南市潘集区和凤台县燃煤电厂CO_(2)排放;源识别显示集中分布在淮南市北部的火力发电厂为研究区CO_(2)最主要排放源。(4)影响研究区XCO_(2)浓度的主控因素为地区生产总值、累计发电量和第二产业产值,影响XCH_(4)浓度的主控因素为累计煤炭产量、第一产业产值、播种面积。研究结果对我国“双碳”目标下煤电基地碳监测体系构建与完善具有重要的参考意义。

山东新记录野生植物2种

报道了山东新记录植物2种,即溪荪Iris sanguinea Donn ex Hornem.、香根芹Osmorhiza aristate(Thunb.)Makino et Yabe,其中香根芹属是山东新记录属,对其进行了形态学描述,并附有野生植株照片,凭证标本存放于昆嵛山国家级自然保护区昆嵛山森林文化博物馆。