区块链赋能的低空智联网

低空智联网是低空经济发展的重要基础设施,在这种复杂的系统中,无人机的安全控制面临着空域安全、数据安全及频谱安全等多重安全挑战。为了同时解决这3个问题,本文提出了一个基于区块链的三面协同监管架构,同时使用链上和链下信息。链上包含无人机身份和注册等信息,而链下包含广播式自动相关监视(Automatic dependent surveillance-broadcast,ADS-B)和频谱等信息。为解决跨域认证问题,提出了一种基于ADS-B信息和无证书的高效签名算法。由于ADS-B协议中缺乏纠错机制,ADS-B信息在传输过程中容易受到信道噪声和干扰而产生错误,因此哈希验证可能会失败。为了缓解这种签名失败,设计了一种基于纠错码的跨层签名算法进行纠错。经实践验证,基于区块链的三面协同监管平台已成功试用于长江低空示范试验区。

钽及其合金

综述了难熔金属钽及其合金的性能、加工工艺和应用。

薄膜热电偶的发展及其应用

重点介绍了采用阴极溅射法制取的铂-铂铑10薄膜热电偶的最新高温应用,包括制造工艺、高温绝缘以及试验和应用结果。同时还讨了论目前正在研制过程中的薄膜透明热电偶和耐蚀薄膜热电偶的有关问题。

聚焦超声的辐射力计算与高强度聚焦超声功率测量实验

本文研究聚焦超声场的辐射力计算。应用几何声学方法，推导了聚焦超声作用于测试靶上的辐射力的通用公式，讨论了全反射靶和全吸收靶上的辐射力。最后给出了应用辐射力法测量高强度聚焦超声装置的声功率的实例，其结果与量热法测得的声功率接近，偏差不大于３％。

MRI导航和温度监控下高强度聚焦超声治疗子宫肌瘤

目的评价高强度聚焦超声(HIFU)在MR导航定位和靶区焦域温度监控下治疗子宫肌瘤的可行性和疗效。方法采用西门子1.5TAvantoTIMMR导航和温度监控JM-HIFU进行HIFU治疗52例子宫肌瘤共61个肌瘤。肌瘤大小(6.1±2.1)cm,其中浆膜下10枚、肌壁间46枚和黏膜下5枚。治疗前、后采用增强扫描MRI检查,测量肌瘤体积、消融坏死区域大小占肌瘤体积的比率,并记录治疗时间和超声释放剂量。治疗后3个月MRI检查观察肌瘤的缩小情况;同时观察和评估其并发症及不良反应事件发生,并对治疗前后患者症状变化进行评分。结果 MR导航HIFU(MRgHIFU)治疗前和治疗后3个月肌瘤平均体积分别为(113.3±87.7)cm3和(58.1±45.0)cm3,肌瘤体积平均缩小(48.7±16.4)%(P<0.05);每个肌瘤被消融区域占整个肌瘤体积平均为(78.8±18.8)%(51%～100%);聚焦超声治疗时间(19.8±8.8)min,治疗所用的超声热剂量为(7.1±6.7)焦耳/mm3。患者症状平均总分治疗前、后从(24.7±4.8)下降至(16.7±3.2)分(P<0.05),除1例术中出现腹壁皮下轻度烫伤,余无并发症及不良反应事件。结论 MRgHIFU治疗子宫肌瘤是一种可行、安全、有效的无创治疗方法,而且单次热消融可达到肌瘤大部分甚至完全凝固性坏死,并使其短期内缩小的治疗效果。

体外模拟高强度聚焦超声适形扫描离体牛肝设定靶区的实验研究

目的 体外模拟高强度聚焦超声 (high- intensity focused ultrasound,HIFU )点组合扫描破坏三维立体靶区的过程 ,为 HIFU治疗肝肿瘤的临床方案提供实验依据。方法 在 B超实时监控下 ,采用从点到线 ,从线到面 ,由面到体的 HIFU立体组合扫描方式破坏离体牛肝组织内的设定靶区 ,测定凝固性坏死灶的大小、形状和体积。结果 HIFU立体组合扫描方式能使牛肝组织内预先设定的任意大小、形状的靶区出现凝固性坏死 ,受损区与正常组织边界清楚。结论 HIFU能沿设定靶区边界实时完全破坏三维立体的肝内靶区组织。

压电复合材料用于透镜式聚焦换能器的研究

为了增加聚焦换能器的带宽,抑制其多模振动耦合现象,提高电声转换效率,实验采用1-3型压电复合材料代替压电陶瓷作为超声发射材料,设计并制作了一种新型的1-3型压电复合材料透镜式聚焦换能器。通过频率特性的对比研究,证明了1-3型压电复合材料透镜式聚焦换能器不仅能增加换能器的带宽,达到PZT压电陶瓷透镜式聚焦换能器带宽的3.13倍,而且能明显抑制径向振动,得到单一纯净的厚度振动模态。另外,1-3型压电复合材料透镜式聚焦换能器的电声转换效率达到PZT压电陶瓷透镜式聚焦换能器的1.88倍,为高效率聚焦超声换能器的实现提供了理论及实验基础。

聚焦超声的辐射力计算与高强度聚焦超声功率测量实验(英文)

研究聚焦超声场的辐射力计算。应用几何声学方法,推导了聚焦超声作用于测试靶上的辐射力通用公式,讨论了全反射靶和全吸收靶上的辐射力。最后给出了应用辐射力法测量高强度聚焦超声装置的声功率的实例,其结果与良热法测得的声功率接近,偏差不大于3%。

新型水溶性咪唑啉缓蚀剂的制备及性能研究

以妥尔油酸分别与二乙烯三胺合成妥尔油咪唑啉缓蚀剂,再用氯化苄改性制得咪唑啉衍生物(TOID)。本文采用红外及紫外对测定咪唑啉中间体及TOID的结构;通过静态失重法、旋转挂片失重法及电化学方法考察TOID在1000 mg/L HCl+200 mg/L H2S介质中的缓蚀性能,并用扫描电镜观察试片的腐蚀形貌。实验结果表明:TODI浓度为50 mg/L,腐蚀温度为80℃,缓蚀时间为6 h,搅拌速度为45r/min时,TODI的缓蚀率达到95.96%。

十二烯基丁二酸单乙醇酰胺在低温酸性条件下的缓蚀性能

为了获得低毒脂肪酸单酰胺缓蚀剂,以十二烯基丁二酸和单乙醇胺为原料合成十二烯基丁二酸单乙醇酰胺。利用红外光谱仪对产物结构进行表征;通过旋转挂片失重法及电化学方法考察了十二烯基丁二酸单乙醇酰胺在低温HCl+H2S中对A3钢的缓蚀效果,并采用扫描电镜观察腐蚀形貌。结果表明:缓蚀剂浓度为75 mg/L,搅拌转速为90 r/min,腐蚀温度为50℃,时间为6 h条件下,十二烯基丁二酸单乙醇酰胺缓蚀剂的缓蚀率高达94.37%。

蓖麻酸咪唑啉铵盐缓蚀剂的合成及其性能研究

以蓖麻酸和三乙烯四胺(TETA)合成蓖麻酸咪唑啉缓蚀剂A,再将A与氯化苄反应改性生成水溶性蓖麻酸咪唑啉铵盐型缓蚀剂B。使用静态失重法和线性扫描极化曲线法考察其在1000μg/g HCl+200μg/g H2S介质中的缓蚀率和电化学性能。研究表明,缓蚀剂A与B的缓蚀效果在加入量为37.5 mg/L以上的情况下能达到90%以上,且缓蚀剂B的缓蚀效果比A好。此外,缓蚀剂用量、腐蚀介质温度和停留时间对缓蚀效果有一定的影响,当缓蚀剂A和B的添加量为37.5 mg/L,腐蚀介质温度为85℃,停留时间为6 h时缓蚀效果最好。

改性分子筛吸附脱除液态烃中的二甲基二硫醚

采用浸渍法制备改性分子筛,并用XRD、BET技术对其结构进行表征。采用间歇静态吸附法和连续动态吸附法考察吸附剂在模拟液态烃中对二甲基二硫醚的脱除性能。结果表明:4A分子筛复载金属离子后脱硫效果顺序为4A<Cu4A<Co4A<Ag4A<Ag Co4A,复配型Ag Co4A分子筛吸附剂在相同条件下脱硫效果最佳。当Ag+离子交换浓度为0.1 mol/L时制备的复配型Ag Co4A分子筛具有最好的脱硫性能,在间歇静态脱硫实验中剂油比为0.02g/ml、吸附时间为1h即可达到吸附平衡,其饱和吸附硫容为3.76mg S/g,脱硫率高达95.74%;连续动态吸附实验中液态烃空速为0.5h-1时可达到最佳吸附状态,脱硫率高达97.95%,饱和吸附硫容为5.71mg S/g。吸附剂具有良好的稳定性和再生性,再生后的静态吸附脱硫率可达93.95%。

基于统计分析的多协议单片机数据通信系统EFT抗扰度研究

电快速瞬变脉冲群(EFT)易通过电源线与通信线间的耦合干扰电子系统或设备正常运行,通信协议直接影响数据通信的EFT抗扰度.本文设计了包含I2C、USART、SPI和RS232四种数据通信协议的单片机数据通信系统,采用线缆耦合方式对其进行EFT抗扰度试验,基于数理统计方法分析了不同通信协议下系统EFT抗扰度.根据试验中获取的阈值电压数据,运用最大似然法估计假设模型参数,再通过卡方拟合优度检验以及汉南-奎因信息准则选取最优拟合分布模型Gamma模型,以研究不同通信协议下的EFT干扰阈值电压分布规律.对单片机通信协议而言,在一定波特率下,EFT抗扰度由低到高依次为I2C、USART、SPI、RS232.

E类功率放大器负载变化对工作特性的影响分析

E类功率放大器在实际工作情况下,终端负载可能偏离理论设计值,使功放工作特性发生改变,严重时甚至损坏开关管。本文从理论上对E类功放的电路参量进行了理论分析和推导,得到输出功率、工作效率和漏极电压等参数与负载之间的解析关系,并通过Saber电路仿真和实际电路测试进行了验证。分析结果表明,负载偏离最优负载时,输出功率下降,工作效率降低;当负载变低时,开关管漏极电压和电流峰值升高,使开关管电压和电流应力增加。本文得出的理论结果可确定E类功率放大器的负载容许变化范围,也为变负载条件下的E类功率放大电路设计和分析提供重要参考。

新型高强度聚焦超声乳化柴油的研究

采用高强度聚焦超声新技术对柴油乳化进行了研究。实验选择Span80和Tween80两种乳化剂按不同比例进行复配,乳化剂用量(质量分数)为0.9%,含水率为9%。实验结果表明,球形超声聚焦设备不但可以为乳化提供较高能量,而且可以产生强烈的空化和搅拌。高速摄影显示,空化效应和界面不稳定性是这种球形高强度聚焦超声产生乳化的机制。实验结果显示,最佳HLB值为5.4,最佳输入电功率为950 W,乳化300 s就可以得到比较稳定的柴油乳液。乳液粒径可以达到0.5μm,且分布均匀,稳定时间在6个月以上。通过对比,高强度聚焦超声的乳化效果和乳化效率明显优于变幅杆式超声发生器和磁力搅拌器,为柴油乳化提供了一个具有重要意义的乳化方式。

基于1-3压电复合材料的相控聚焦系统

针对相控聚焦超声系统控制电路复杂、移相精度低,锆钛酸铅(PZT)材料制备的换能器转换效率较低的问题。控制电路采用Verilog HDL语言将通信、倍频锁相、信号发生及信号移相功能集成在现场可编程门阵列(FPGA)中。换能器采用1-3型压电复合材料制作。实验结果显示,该相控聚焦系统提高了电路集成度与移相精度及换能器的电声转换效率。

高强度聚焦超声治疗的实时被动空化检测系统及其实验研究

高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)所致空化效应在临床应用中扮演着重要角色,对HIFU临床治疗过程中的空化活动进行实时监测,结合数据分析与治疗过程中实时反馈,可进一步提高HIFU治疗的安全性和有效性。在现有HIFU临床治疗系统的基础上,将两个被动空化检测探头与HIFU换能器集成。在Matlab环境下开发了独立的上位机控制系统,基于以太网通信和虚拟仪器技术,实现了上位机的自动测试,融合被动空化检测系统与HIFU临床治疗系统,对空化所致声发射信号进行实时监测。通过HIFU辐照离体组织实验对该系统进行了测试验证,各种声功率条件下的超声辐照离体组织监测过程中,次谐波幅值与宽带噪声的均方根被实时可视化,用于监测空化的发生;次谐波与宽带噪声均方根的积分曲线斜率用于表征组织焦域处的相对空化强度。实验结果表明,该系统可满足临床治疗过程中对空化活动进行实时监测和数据分析处理的需求,为深入研究实际临床治疗中空化效应和实时反馈提供了一种有力的研究手段。

高强度聚焦超声功率源的优化设计

高强度聚焦超声(HIFU)功率源直接影响HIFU治疗的有效性和安全性。受功率MOSFET极间电容和导通电阻等寄生参数的影响,基于E类功率放大电路的HIFU功率源实际工作特性常偏离理想条件下的理论设计值。在理论设计的基础上,结合功率MOSFET等效电路模型,采用Saber软件对HIFU功率源的E类放大电路进行仿真,得到了放大器最佳工作状态时的谐振回路参数。实验测试表明,优化后的功率源工作效率和特性有显著的提高。

密封型抗氧化钨铼热电偶(WRe3/25)

众所周知,钨铼热电偶比任何其它金属热电偶都耐高温,最高使用温度可达3000℃,它适用于超高温领域中新型冶金、化工、核能及宇航工业的测温.但是,由于钨铼热电偶裸丝不抗氧化,它只能应用于还原性气氛、隋性气氛和真空中的测温,因此应用范围受到极大的限制.

钨铼热电偶元件小型化技术研究

本文研究采用电泳涂层法制作小型钨铼热电偶高温测温元件的可能性和工艺过程。研制的热电偶元件外径φ≤１．２ｍｍ，测温温度ｔ≥１８００℃。全面进行了元件的性能检测，包括热电性能、抗热冲击性能、稳定性能和时间响应性能等，并在模拟宇航和核场条件下进行了实际温度测量。此外，作为钨铼热电偶用于高技术领域的一项基础性研究，对高温热电偶制作过程中的材料选配和制作工艺等问题进行了探讨。