4H-SiC CMOS高温集成电路设计与制造

设计、制造并测试了基于碳化硅材料的横向MOSFET器件和CMOS电路。常温时,N型和P型MOSFET在片测试的阈值电压分别约为5.4 V和-6.3 V;温度达到300℃时,N型和P型MOSFET的阈值电压分别为4.3 V和-5.3 V。由N型和P型MOSFET组成的CMOS反相器在常温下输出的上升时间为1.44μs,下降时间为2.17μs,且在300℃高温条件下仍可正常工作。由CMOS反相器级联成的环形振荡器在常温下的测试工作频率为147 kHz,在高温下也可正常工作。

白藜芦醇调控苹果响应轮纹病的差异表达基因分析

为筛选苹果轮纹病抗性基因,以苹果轮纹病抗、感株系为材料,白藜芦醇处理后针刺法接种轮纹病菌,利用高通量测序技术对接菌0 h和96 h的样品进行差异表达基因分析。试验共构建了24个文库,转录组测序共检测到173.80 Gb Clean Data,各样品Clean Data均达到6.05 Gb,Q30值在90.67%及以上。差异表达基因(DEGs)分析结果表明,白藜芦醇处理后抗病材料的DEGs多于感病材料,接菌96 h的DEGs多于接菌0 h的。KEGG代谢通路富集分析表明,抗病材料富集的通路远远多于感病材料,且富集到抗病相关通路如植物激素信号转导和植物-病原互作的基因也多于感病材料;此外,抗病材料还富集到与木质素合成相关的苯丙素生物合成途径以及类黄酮生物合成通路。可见,在白藜芦醇处理后接菌,抗病材料叶片内的防御机制变化更丰富,可以更好地应对轮纹病菌的侵染。本研究结果可为了解白藜芦醇影响苹果轮纹病抗性的分子机制以及选育苹果抗轮纹病新品种提供理论依据。

林季文辨治儿童慢性咳嗽经验

林季文结合儿童生理、病理特点,从“风、寒、虚、痰”论治慢性咳嗽,认为“风痰互结”为本病的主要辨证分型。临证提倡辨病、辨证相结合,注重表里兼顾、肺脾同治,同时善用虫类药。本文总结林季文辨治儿童慢性咳嗽经验,并附验案一则,为治疗儿童慢性咳嗽提供新思路。

基于VMD和DAIPSO-GPR解决容量再生现象的锂离子电池寿命预测研究

锂离子电池应用时表现出的时变、动态、非线性等特征,以及容量再生现象,导致传统模型对锂离子电池剩余使用寿命(RUL)预测的准确性低,该文将变分模态分解(VMD)和高斯过程回归(GPR)以及动态自适应免疫粒子群(DAIPSO)结合,建立RUL预测模型。首先利用等压降放电时间分析法,提取健康因子,利用VMD对其进行分解处理,挖掘数据内在信息,降低数据复杂度,并针对不同分量,利用不同协方差函数建立GPR预测模型,有效捕获了数据的长期下降趋势和短期再生波动。利用DAIPSO算法优化GPR模型,实现核函数超参数的优化,建立了更准确的退化关系模型,最终实现剩余使用寿命的准确预测,以及不确定性表征。最后利用NASA电池数据进行验证,离线预测结果表明所提方法具有较高预测精度和泛化适应能力。

冀砧1号中间砧对‘天红2号’苹果叶片内矿质营养及内源激素含量的影响

以冀砧1号为中间砧的‘天红2号’苹果为试材,研究了冀砧1号中间砧对苹果叶片矿质元素(氮、磷、钾、钙、镁、铁、锰、锌、铜、硼)含量和叶片内源激素(IAA、GA3、DH、KT)含量变化规律。结果表明:相对于SH40中间砧‘天红2号’苹果,以冀砧1号为中间砧的苹果叶片具有较高水平的磷、钙、镁、锌、硼、铜含量,叶片锰含量较低。生长期内,叶片氮、磷、钾、镁、锌含量呈下降趋势,钙含量呈上升趋势。铁含量呈波动性变化,叶片锰、硼、铜含量呈先上升再下降的趋势。内源激素方面,与SH40中间砧‘天红2号’苹果相比,以冀砧1号为中间砧的苹果叶片具有较高水平的DH和KT含量;以冀砧1号为中间砧的苹果叶片生长前期GA3含量低于SH40,生长后期叶片IAA和GA3含量高于SH40。生长期内,叶片IAA和KT含量呈降低趋势,GA3和DH含量均呈先下降,再上升,最后下降的趋势。

拉枝时期对天红2号苹果幼树生长和内源激素含量的影响

为给苹果幼树拉枝管理提供技术参考,本试验以天红2号苹果幼树为供试材料,研究不同时期拉枝对苹果幼树中心干延长梢长度、新梢长度粗度、中间砧干径、品种干径、枝展和枝条翘头长度、枝条翘头角度、花芽量、新梢内源激素(IAA、GA_(3)、DH和KT)含量的影响。结果表明:随着拉枝时期推迟,中心干延长梢长度、中间砧干径、品种干径、新梢粗度、翘头长度、翘头角度和花芽量呈减小趋势,新梢长度和枝展呈增加趋势。5月25日拉枝处理苹果新梢内源激素IAA含量显著低于6月25日、7月25日、8月25日和9月25日拉枝处理,且其GA_(3)含量较低、DH含量最高、KT含量较高。综合认为,天红2号最佳拉枝时期为5月25日。

基于MA-CGRU的污染气体浓度并行软测量模型

为解决普通深度学习方法提取特征能力较差和传统软测量模型都是单输出模型的问题,提出了基于多重注意力卷积门控循环单元(multiple attention-based convolutional gated recurrentunit,MA-CGRU)的燃煤电厂污染气体浓度并行软测量模型。首先使用T分布随机近邻嵌入对原始数据做非线性降维,接着采用一维卷积层提取数据的特征,然后将特征送入门控循环单元层。同时,采用多重注意力机制来提升并行软测量模型的特征提取效率。此外,所提出的模型可以并行输出NO_(x)和SO_(2)两种污染气体在下一时刻的浓度,有着较高的准确性,并且优于其他对比模型,可以为实际工业现场其他参数的并行软测量提供一定的参考。

IAU-Replay初始化方法在华南暖区暴雨模拟中的应用研究

基于TRAMS(Tropical Regional Atmospheric Model System)区域模式和ECMWF(European Centre for Medium-range Weather Forecasting)全球分析场资料,对一次华南暖区暴雨过程进行IAU-Replay模拟试验。由于本次个例模拟试验的分析时刻ECMWF分析场和TRAMS模式正好处于比较协调的状态,直接使用全球分析场进行冷启动也不会激发虚假高频短波,因此IAU-Replay方法对于模拟结果的初始平衡性影响较小。从动力场和水物质场的对比可以发现,IAU-Replay方法通过提前启动模式有效避免了Spin-up过程的影响,这对于降水预报具有明显的改进效果。对IAU-Replay中不同预热时间的敏感性进行测试,发现当预热时间从6 h延长至12 h后模式可以更加合理地模拟出与对流系统中直接相关的中小尺度信息,从而使降水预报效果更接近实况。连续一周的预报结果评估进一步验证了IAU-Replay技术的有效性。

配网不停电作业在配电自动化改造中的应用

从配网不停电作业应用的角度出发,探讨配电自动化改造现状,并提出配网不停电作业在配电自动化应用的改造策略,以期为配电自动化改造研究提供参考。

贵金属负载SnO_(2)气体传感器的研究进展

金属氧化物半导体气体传感器因其成本低、制备简单等特点被广泛关注,但是其选择性差、工作温度高等缺点也制约了它的发展。针对此问题,通过采用掺杂或负载等方法对金属氧化物半导体进行改性,以提高其气敏性能,同时结合近年来贵金属负载SnO_(2)基气体传感器的研究进展及现状,提出未来的改良方向,以为贵金属负载SnO_(2)气体传感器的应用发展提供一定的参考借鉴。

基于S变换暂态能量与方向的无整定配电网选线新方法

为了提高配电网单相接地故障时选线的准确性和可靠性,提出了一种基于S变换暂态能量与方向的无整定配电网选线新方法。通过S变换计算各条线路故障特征频率下的暂态能量参数与综合相角参数,利用欧氏距离算法融合二维信息得到每条线路的特征距离,比较实时特征样本的故障距离和健全距离大小实现基于无整定保护判别的配电网故障选线。仿真结果表明,该方法受故障位置、故障合闸角、故障电阻、网络结构等因素影响较小,且判据裕度较高。该方法相比单一判据方法更加适用于结构复杂的配电网系统,同时不必人为规定继电器的动作特性,即无需人为设定判别整定值,具有很高的选线准确性和鲁棒性。

任意多个沉积谷地对平面SV波的散射

采用间接边界元法研究了入射平面SV波在层状半空间中多个沉积谷地周围的散射问题。该方法将整体模型分解为各个沉积闭合域和开口的层状半空间域。通过在各沉积闭合边界上施加虚拟均布荷载模拟各闭合域内散射波场,通过在层状半空间开口域所有开口边界上施加虚拟荷载模拟开口域内散射波场,通过引入各沉积与层状半空间的连续条件确定所有施加虚拟荷载的密度。验证了该方法的正确性,并对均匀半空间中不同间距和不同数量的半圆沉积为例进行了数值计算分析,数值结果表明,多个沉积与单一沉积对应的位移幅值及其放大谱均显不同,沉积间的动力相互作用,使得多个沉积情况对应位移幅值显著大于单一沉积情况。沉积间距的改变导致了沉积间动力相互作用机制的改变,进而改变了放大谱的峰值及峰值周期。沉积个数影响主要体现在增强或减弱沉积间的动力相互作用上,而对相互作用机制影响较小,因而不同沉积个数对应的放大谱峰值差异明显而峰值周期较为接近。

C波段雷达反射率因子在CMA-GD模式中的应用

使用CMA-GD模式及云分析系统,引入云南C波段多普勒雷达反射率因子资料,对2019年7月9日过程进行模拟试验,分析引入反射率资料对模式初始场和降水过程预报的影响。(1)引入反射率后,云中和底部的云量有所增加。水汽在900~200 hPa有大范围增加,能有效地调整降水区域的水汽分布。对模式顶层温度的调整较大,而对风场的影响较小。(2)引入反射率后,对3 h内降水强度及落区有较大改善,4~6 h的预报有所改善,7 h以后改善不明显。(3)引入反射率资料后,1~4 h大气可降水量增量较明显,5~9 h增量较前4 h明显减小。(4)在河口上空云水和水汽在950~400 hPa增加,霰、云冰和云雪在600~400 hPa增加,雨滴在1000~500 hPa增加。水凝物增加,有利于河口站降水的发生。

SCR脱硝系统的强化学习复合串级控制

针对选择性催化还原(SCR)脱硝系统存在多扰动、大迟延、大惯性等特点,提出基于改进的双延迟深度确定性策略梯度(ITD3)算法、比例积分(PI)控制器和扰动观测器(DOB)的一种ITD3-PI复合串级控制算法。首先,借鉴PID控制思想提出了一种ITD3算法,通过对出口NO;质量浓度设定值与测量值之间的误差进行微分和积分运算生成新的环境状态,并将新的状态、测量值和误差同时储存于经验池中;然后,利用DOB来估计脱硝过程的扰动,并进行前馈补偿;最后,对ITD3-PI复合串级控制与TD3-PI复合串级控制、复合串级PID控制和串级PID控制进行对比实验。结果表明:所提方法控制速度快、超调量小、抗干扰能力强,为强化学习在SCR脱硝系统中的应用提供了新的思路。

基于非线性光纤环形镜被动锁模掺铒光纤激光器

研究了一种基于非线性光纤环形镜“8”字形谐振腔结构的波长可调谐被动锁模掺铒光纤激光器,该激光器通过将偏振控制器加在耦合比为30/70的2×2光纤耦合器首尾相连的环内,在整个谐振腔的右端搭建了一个Sagnac环形滤波器。当泵浦功率为270 mW时,锁模光纤激光器输出了中心波长为1555.7 nm的传统孤子,其光谱的3-dB带宽为4.2 nm,重复频率为21.1 MHz,信噪比为68 dB,脉冲宽度为0.759 ps。此外,在不改变腔内其他器件的情况下只增加泵浦功率,实现了锁模光纤激光器的连续可调谐,中心波长的调谐范围为1.5 nm;在增加泵浦功率到360 mW时,调节偏振控制器出现了松束缚态孤子。

基于非线性放大环形镜的波长可调谐耗散孤子锁模光纤激光器

报道了一种基于非线性放大环形镜的“8”字形腔波长可调谐锁模掺镱光纤激光器。当泵浦功率为240 mW时,光纤激光器输出中心波长在1064.1 nm处的耗散孤子,其光谱3 dB带宽为7.7 nm,重复频率为18.8 MHz,输出光信噪比高达71.2 dB,脉冲宽度为867 fs。分别通过调节偏振控制器和泵浦功率实现了锁模光纤激光器在1032.8~1065.1 nm以及1037.4~1041.9 nm内调谐输出。探究了不同锁模状态下的光谱与脉冲特性,获得了时间带宽积接近傅里叶变换极限的高斯型脉冲。该光纤激光器结构简单,易于调谐,稳定性好,可为实现波长调谐、耗散孤子锁模提供技术参考。

木质素基模板炭的制备及电化学性能

以造纸黑液碱木质素为碳前驱体、硅藻土为模板,采用高温烧结和水热活化制备有序排列的硅藻土模板炭。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(RS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等对其进行分析与表征,并通过测试恒电流充放电、循环伏安法、交流阻抗、循环寿命等来研究其电化学性能。结果表明:所制备的模板炭生长在硅藻土的孔隙中,呈现出中空管状结构。当木质素/硅藻土质量比为1∶1,将其于900℃烧结2 h后,再通过180℃水热反应活化10 h,制备的模板炭电极材料具有较好的电化学性能。在电流密度为0.5 A/g时,该材料的质量比电容可达207.65 F/g;而在电流密度为2 A/g时,经过5000次循环充放电后,其比电容保持率仍达到95.4%,这表明所制备的木质素基模板炭材料具有良好的电化学性能。

用于油井激光射孔的10 kW激光19×1空间非相干合束

激光射孔是油井完井工程领域一项具有前瞻性的技术,对提高石油资源采收率具有重要的应用价值。为提高油井激光射孔所使用的激光功率和激光传输的安全性,利用19台光纤传输972nm半导体激光器实现了10 kW级激光空间非相干合束。通过分析参与合束的准直激光束的半径、间距与合束激光的光斑重叠率之间的变化规律以及模拟合束激光横截面能量分布,完成激光空间非相干合束器的结构设计。在300mm的合束长度内实现了具有单一光束形态且最大合束功率达到10.441 kW、焦斑直径21 mm、线宽2.46 nm的空间非相干合束激光输出,合束效率达到98.2%。利用10 kW空间非相干合束激光完成了针对砂岩和钢板的地面激光射孔实验,射孔深度分别达到570mm和70mm。

黄瓜发育早期耐旱突变体筛选与鉴定

以863份黄瓜突变体和长春密刺野生型为材料,进行PEG-6000溶液(200 g/kg)模拟干旱发芽试验,通过比较发芽势、相对发芽率并综合胚根生长情况,初步筛选得到耐旱材料,再对筛选出的材料和野生型材料长春密刺进行苗期干旱(PEG-6000,200 g/kg)处理,并测定形态指标和生理指标,综合比较筛选得到耐旱新材料。结果表明,干旱发芽试验下,初步得到11份耐旱突变体材料。幼苗期干旱胁迫处理下11份突变体材料与长春密刺野生型各项形态指标和生理指标都呈现不同程度的变化,株高、茎粗和地下鲜质量均降低,而超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量及可溶性蛋白质含量上升。隶属函数法比较筛选得到7份高耐旱新材料。

波长可切换窄线宽单频掺镱光纤激光器(特邀)

基于光纤环形激光器,设计出由三端口环形器、偏振控制器、未泵浦保偏掺镱光纤和光纤布拉格光栅组成的滤波器件作为高精度滤波器对谐振腔内的模式个数进行抑制,通过调谐偏振控制器,在保偏掺镱光纤内形成的梳状光谱和动态光栅,实现了窄线宽、单、双波长可切换单频掺镱光纤激光器。单波长运行时,在1 064.37 nm处测得激光器输出线宽346 Hz,光信噪比大于50 dB,30 min内该激光器波长及功率的不稳定性均在0.01 nm和0.2 dB范围内。通过调节偏振控制器,单波长和双波长可以实现互相切换,双波长分别位于1 064.156 nm和1 065.236 nm。该技术为超窄线宽激光器的双波长输出提供了新的途径。