碳膜原子氧传感器研制及地面性能测试

研制低地球轨道(LEO)原子氧(AO)探测器并且开展AO环境在轨监测对于LEO航天器设计及防护具有重要意义。基于电阻分析法的碳膜AO传感器因工作时间较长、响应线性度较好且无污染,在国内外得到较多应用。为优化AO在轨监测手段,设计了一种矩形碳膜AO传感器:采用阴极电弧放电工艺制备了厚约2.5μm的AO敏感碳膜;利用AO地面模拟设备,测试了传感器的性能,并表征了碳膜在AO作用前后的形貌。结果显示,传感器碳膜的初始电阻与AO试验过程中的实时测量电阻的比值R0/R与AO积分通量F具有较好的线性关系。根据测试结果推导,该传感器能探测的最大AO积分通量约为2.29×10^(21)atom·cm^(-2)。

基于PET-CT和超声造影构建甲状腺癌术后复发转移的预测模型

目的基于正电子发射计算机断层显像(PET-CT)和超声造影参数构建甲状腺癌(TC)患者术后复发转移的预测模型,为甲状腺癌的治疗提供依据。方法回顾性选取保定市第一中心医院2018年1月—2021年3月收治的行手术治疗的116例TC患者,患者术前均进行PET-CT和超声造影检查,并收集患者临床相关资料。术后对患者进行为期3年的随访,根据随访期间是否发生复发转移将其分为发生组(32例)和未发生组(84例)。患者术后复发转移的影响因素分析采用多因素逐步Logistic回归模型;并基于PET-CT和超声造影参数构建列线图预测模型,分析患者术后复发转移的预测效能用受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)。结果发生组患者最大标准摄取值(SUVmax)高于未发生组,达峰时间(TTP)、峰值强度(PI)低于未发生组(P<0.05)。发生组患者临床分期为Ⅲ/Ⅳ期、有淋巴结转移占比均高于未发生组,术后131碘治疗占比低于未发生组(P<0.05)。多因素逐步Logistic回归分析显示,SUVmax水平(OR=4.631,95%CI:2.077~10.323)、临床分期(OR=5.427,95%CI:2.653~11.098)是患者发生术后复发转移的独立危险因素,PI水平(OR=0.254,95%CI:0.136~0.471)、术后131碘治疗(OR=0.306,95%CI:0.110~0.849)是独立保护因素(P<0.05)。基于上述影响因素构建的列线图预测模型经Bootstrap法内部验证,C-index指数为0.836(95%CI:0.734~0.938),预测患者术后复发转移的校正曲线与理想曲线趋近(P>0.05)。ROC曲线显示,列线图模型预测患者术后复发转移的敏感度为87.50%、特异性为88.10%,AUC为0.881(95%CI:0.794~0.968)(P<0.05)。结论基于PET-CT参数SUVmax和超声造影参数PI构建的列线图预测模型可较好的预测TC患者术后复发转移发生风险。

健康信息方向护理硕士专业学位研究生培养的探索与实践

目的构建健康信息方向护理硕士专业学位研究生人才培养方案并探索初步成效。方法组建跨学科专家组,与芬兰图尔库大学联合开设健康信息方向护理硕士专业学位研究生培养项目,在2019年至2022年期间,对符合录取条件的32名护理硕士专业学位研究生实施“跨学科课程—专业设计实践项目(Capstone)—学位论文”的培养方案,利用自行设计的问卷对项目效果进行评价。结果截至2023年6月,21名研究生根据培养方案完成各阶段学习,顺利毕业并获得复旦大学护理硕士学位和图尔库大学的健康科学硕士学位,毕业学生对项目总体评价良好。结论基于跨学科设计的健康信息学人才培养方案效果较好,未来将根据学生反馈进一步优化培养方案,持续追踪项目效果。

甜橙精油-北五味子提取物复合膜的制备及其在冷鲜猪肉保鲜中的应用

为提高冷鲜猪肉的保鲜能力并延长其货架期,以甜橙精油(orange essential oil,OEO)、北五味子提取物(Schisandra chinensis extract,SCE)为活性成分,羧甲基纤维素钠(sodium carboxymethyl cellulose,CMC-Na)为成膜基质,采用流延法制备复合膜。利用单因素试验和正交试验优选复合膜的配制方法,以色泽、汁液流失率、pH值、感官评价、总挥发性盐基氮含量和菌落总数探究OEO-SCE复合膜对冷鲜猪肉保鲜能力的影响。结果表明,当CMC-Na添加量为1.0 g/100 mL、SCE添加量为0.9 g/100 mL、OEO添加量为0.2%(V/V)时,制备的复合膜综合性能最佳:断裂伸长率为(63.860±0.120)%,抗拉强度为(8.800±0.049)MPa,水蒸气透过率为(2.360±0.070)g·mm/(m^(2)·h·kPa)。用该膜包裹冷鲜猪肉进行保鲜,与未包膜组相比,色泽及感官评分有明显提升,可以有效降低贮藏期内的总挥发性盐基氮含量、pH值、汁液流失率及菌落总数,贮藏期从6 d延长至8 d。由此可见,OEO-SCE复合膜可以抑制冷鲜猪肉在贮藏期内的腐败变质并延长其贮藏期。

西北干旱区藓类结皮覆盖下土壤多功能性特征及影响因子

生物土壤结皮是由干旱区重要的活性地被物组成,可显著影响地表土壤的物质循环与能量交换,改善表层土壤的物理、化学和生物学性质,从而影响土壤多功能性(Soil Multifunctionality,SMF)。藓类结皮是生物土壤结皮的重要类型之一,本研究旨在探究西北干旱区荒漠藓类结皮覆盖下土壤与裸沙的SMF差异性,探究两者SMF变化的主要驱动因素。通过分析土壤的8个干旱区关键生态系统功能指标,运用平均值法和因子分析法计算SMF,运用最小二乘回归分析和结构方程模型(SEM)等探究SMF变化的主要驱动因素。研究发现:(1)藓类结皮覆盖下土壤的单一和多功能性显著高于裸沙。(2)裸沙和藓类结皮覆盖下SMF变化的驱动要素具有差异性,裸沙SMF的主要驱动因素为干旱(Aridity)和土壤含水量(SWC),而藓类结皮覆盖下SMF驱动要素为土壤砂粒含量。(3)年均温(MAT)对裸沙和藓结皮覆盖土壤SMF的变化均呈现最大的间接效应。因此,藓类结皮发育显著增加了荒漠土壤SMF,同时也调节SMF的相关驱动因素。以上研究结果对深入理解荒漠裸沙和结皮覆盖下SMF的差异性及驱动因素具有重要意义。

古尔班通古特沙漠生物土壤结皮下土壤有机碳垂直分布特征及影响因素

为了探究沙漠不同生物土壤结皮类型覆盖下土壤有机碳(SOC)垂直分布特征及与土壤理化因素的关系,解析影响因素,以古尔班通古特沙漠腹地藻类、藓类生物土壤结皮和裸沙三种不同地被覆盖类型为研究对象,通过野外采集不同类型结皮样品及其下层0—2 cm、2—5 cm、5—10 cm、10—20 cm、20—30 cm、30—50 cm、50—70 cm以及70—100 cm土层土壤(裸沙对照),测定不同土层的SOC含量及土壤理化指标,开展相关研究。结果表明:(1)不同地被类型下0—100 cm SOC含量随着土壤深度增加呈减小的趋势,在10—30 cm土层存在SOC含量升高的现象,藓类、藻类和裸沙三种地被类型0—100 cm土层SOC含量范围分别在:1.61—2.70、1.41—2.56、1.21—1.92 g/kg;(2)不同地被类型下同一土层SOC含量在0—5 cm土层存在显著差异,5—100 cm土层SOC整体无显著差异,同层SOC含量均表现为:藓类>藻类>裸沙对照;(3)Pearson法分析结果表明不同地被覆盖下SOC含量与养分(全氮、全磷)呈现正相关关系,与pH和电导率(EC)呈现负相关关系。通过结构方程模型结果表明,土壤养分和粒径(砂粒占比)是影响垂直分布的主要因子,其中粒径是裸沙和藻类的最主要影响因子,藓类最重要的影响因子是养分(全磷)。生物土壤结皮的发育会逐步提高土壤碳的积累,改变SOC的垂直分布特征,对SOC的影响主要集中在5 cm以上土层,土壤理化特征对垂直分布特征具有调控作用。

古尔班通古特沙漠藓结皮光合生理活性与土壤有机碳组分对长期氮添加的响应

藓结皮是荒漠生物土壤结皮的重要类型,在荒漠生态系统碳固定与碳排放过程中具有重要作用。研究长期氮添加对藓结皮光合生理活性和土壤有机碳(SOC)组分的影响,有助于理解藓结皮光合生理活性特征与荒漠生态系统土壤碳固存之间的关系及其调控因子。为此,研究依托古尔班通古特沙漠野外长期(13a)氮添加实验,以齿肋赤藓形成的藓结皮为研究对象,选取0(N0)、1.0(N1)、3.0 g N m-2a-1(N3)三种氮处理,阐明长期氮添加对藓结皮光合生理活性和SOC组分的影响。结果表明:(1)相比对照,长期氮添加对结皮层颗粒有机碳(POC)与矿物结合态有机碳(MAOC)含量无显著影响,但显著减少了0—5 cm土层POC和MAOC含量的积累;(2)N1处理显著提高了叶绿素和非结构性碳水化合物(NSC)含量,而N3处理叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素及NSC的含量分别显著降低了50.94%、42.49%、46.71%和50.85%;(3)可溶性糖的含量在N1处理下显著增加,N3处理则显著抑制了其积累,脯氨酸的含量随氮浓度呈显著下降的趋势,长期氮添加对可溶性蛋白含量无显著影响;(4)相关性分析表明,长期氮添加、光合生理活性与POC和MAOC含量无显著相关性,酸碱度、微生物量碳氮、电导率、硝态氮和铵态氮皆显著影响POC和MAOC的含量积累。研究揭示了长期氮添加对藓结皮的光合生理活性和SOC组分的影响,且光合生理活性的响应无法有效反映SOC组分变化,为理解荒漠生态系统中氮沉降对生物土壤结皮的影响提供数据支持。

基于介电泳的液滴动力学行为研究

为探究非均匀电场下液滴受介电泳作用的运动及变形,采用COMSOL Multipysics TM软件,研究波纹板-平板电极结构下液滴的运动与变形规律,讨论平板-平板电极与波纹板-平板电极的液滴动力学差异,分析电场参数、工质参数对单个液滴运动速度及变形的影响。结果表明:随着时间增加,较平板-平板电极结构,波纹板-平板电极结构中液滴速度与变形差异逐渐增大;随着电压幅值增加,电场梯度的增大导致液滴速度增加,最高增至3.03 mm/s,同时电场力的增加导致液滴变形加剧;交流矩形波对液滴运动速度及变形的影响强于交流正弦波、交流三角波、交流锯齿波;随着油相黏度减小,液滴所受阻力减小,其运动速度及变形增大,0.2 Pa·s时液滴的最大变形量可以达到3.73;当液滴位置逐渐靠近波谷位置,其所受电场强度及电场力逐渐增加,导致液滴运动速度及形变量增加。相关结论可为原油脱水与油静电净化领域提供理论基础。

新型行波离轴离子传输器的设计与表征

为滤除质谱系统中来自电喷雾电离源(ESI)的大量中性污染物和带电液滴,提高质谱系统的灵敏度、信噪比和耐用性,出现了一种基于行波堆叠环的离轴离子传输器。根据其结构特性,本研究设计了对应的行波射频耦合供电电源及测控系统。采用以太网通讯协议控制现场可编程逻辑门阵列(FPGA)以实现全电路的信号控制和发生,通过12位模数转换器(ADC)和16位数模转换器(DAC)实现8通道行波幅值的监控,并设计双平面变压器耦合电路,在堆叠环上成功实现了行波提供轴向动能的效果。测试了硬件系统在离轴传输结构上的电参数稳定性和精度,结果表明:行波电源可控电压范围为0.1~100 V;行波电源脉冲频率范围为0~400 kHz;直流转直流(DC-DC)直流高压纹波小于0.03%;行波高低电压全量程检测绝对误差小于0.03 V;行波高低电压控制输出全量程绝对误差小于0.04 V;多通道射频峰峰值电压差小于1 V;行波上升下降时间均小于30 ns;射频和行波波形平滑,该电源系统能够满足堆叠环离轴传输器的电源设计要求。在粗真空下,采用利血平离子对离轴结构的性能进行测试,实验结果为行波堆叠环结构的离子传输和离轴分离提供了基本理解,对高信噪比质谱系统的研发具有重要价值。

规划水资源论证与保护——以安徽霍邱经济开发区为例

规划水资源论证作为水资源管理的核心环节,对于保障城市、土地、人口与产业的协调发展,以及实现经济、社会、人口、资源和环境的和谐共生具有深远的意义。经济开发区规划水资源论证是在开发区利用水资源过程中贯彻落实《水法》的重要环节,也是保障开发区规划合理、科学的重要举措,需要高度重视,采取科学的方法实现具体论证,确保开发区水资源的合理规划与可持续利用。以安徽霍邱经济开发区为例,基于对该区域水资源的全面评估,分析规划对水资源需求的合理性和水源保障的可靠性。同时,从供水保障能力,水功能区纳污能力等角度出发,对水资源适应性进行详细探讨。提出旨在加强开发区水资源节约、保护和管理的对策建议。研究成果对于指导类似地区开展规划水资源论证具有重要的参考和借鉴价值。

4WD车辆路面附着系数自适应滤波估计方法

分布式驱动车辆路面附着系数是开发先进底盘控制策略的关键,而轮胎参数对路面附着系数估计具有较大影响。因此,提出了考虑轮胎参数的4WD车辆路面附着系数自适应滤波估计方法,提高了附着系数估计的准确性。在建立HSRI轮胎模型和3DOF车辆模型的基础上,基于扩展卡尔曼滤波理论开发了4WD车辆路面附着系数估计模型;为提高算法估计的精度,以轮胎半径变化量为输入设计了EKF参数自适应模糊调节器,通过对EKF量测噪声实时调整的方式实现了路面附着系数估计。开展实验验证了算法的可靠性,并在双移线和对接路面工况进行了仿真分析。结果表明,相比于EKF算法,该算法在双移线低附着路面上精度提高了17.2%,在对接路面工况下精度整体提高了约35.7%。研究结果为分布式驱动车辆的精确力矩分配提供了理论基础。

脂质在帕金森病发生中的作用及机制研究进展

帕金森病(PD)是一种蛋白质构象疾病。生理状态的α-突触核蛋白(ASN)为无序单体,病理状态的ASN为聚合状态。ASN沿神经轴的病理性传播与PD的临床表现密切相关。病理性ASN可引起氧化应激,而神经炎症和相邻细胞中的蛋白质改变可加剧ASN的神经毒性,导致神经变性和神经元死亡。ASN可吸引并结合带负电荷的脂质,是脂质代谢调节、多巴胺产生和炎症反应中的关键介质,参与PD的发生发展。脂肪酸、甘油酯、磷脂等脂质异常代谢与ASN聚集密切相关,因此,脂质异常代谢在PD发生发展中发挥重要作用。本文主要综述脂质在PD发生发展中的作用及机制研究进展,以期为PD防治措施研究提供参考。

不同产地及加热方式文冠果仁中的氨基酸成分分析

目的 分析不同产地的文冠果仁氨基酸成分及加热方式对氨基酸的影响。方法 采用ZORBAX Eclipse Plus C18柱(4.6 mm×250 mm,5μm),样品以异硫氰酸苯酯进行柱前衍生化,以乙腈-甲醇-水(3∶1∶1)为流动相A,0.1 mol·L^(-1)的醋酸钠溶液(p H 6.5)-乙腈(93∶7)为流动相B,柱温35℃,检测波长254 nm。结果 17种氨基酸在1.806~225.200μg·m L^(-1)与峰面积呈良好的线性关系,各产地必需氨基酸、药用氨基酸、苦味氨基酸和儿童必需氨基酸占总氨基酸的含量分别为14.40%~18.99%、64.06%~73.79%、14.82%~17.09%、23.53%~29.30%,北方地区的文冠果仁氨基酸含量、必需氨基酸含量和药用氨基酸含量均比较高,文冠果仁经过加热处理后各类氨基酸均有所提高。结论 不同产地文冠果仁的氨基酸在含量和营养价值上具有差异,北方地区的文冠果仁氨基酸营养和药用价值较高,文冠果仁经过一定的加热后食用营养价值和药用价值得到提高。

基于模型动物研究通腑泻肺灌肠液治疗急性支气管炎药效及入血成分

目的:探讨通腑泻肺灌肠液治疗急性支气管炎的药效及入血成分,为基于“肺与大肠相表里”理论通过灌肠疗法治疗小儿急性支气管炎提供实验依据。方法:将60只大鼠随机均分为正常组、模型组、阳性药组(麻芩消咳颗粒组)及通腑泻肺灌肠液高、中、低剂量组,采用烟雾吸入法构建大鼠急性支气管炎模型。每天灌肠给药1次,连续给药7 d,比较不同组别的肺组织病理形态学结果及白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平;比较通腑泻肺灌肠液体外供试品及含药血清样品和空白血清样品的HPLC色谱图,根据保留时间及对照品,明确通腑泻肺灌肠液给药后血中入血成分。结果:与模型组比较,不同剂量的通腑泻肺灌肠液可以不同程度地改善急性支气管炎大鼠倦怠、食欲减退、皮毛松弛以及支气管和肺组织的损伤;通腑泻肺灌肠液各剂量组大鼠血清中IL-6、IL-1β、TNF-α含量与模型组相比呈不同程度的减低(P<0.01);给药后血清样品有9个入血成分,5个血中移行成分,3个体内代谢成分,通过与对照品比对,指认出7个成分,初步预测没食子酸和厚朴酚为通腑泻肺灌肠液的入血成分。结论:通腑泻肺灌肠液可以减轻烟熏引起的急性支气管炎,保护机制可能与IL-6、IL-1β和TNF-α的水平有关,没食子酸和厚朴酚可能是通腑泻肺灌肠液的体内直接作用物质,为其药效物质基础及药效机制奠定基础。

表面原子扩散驱动的铜钯纳米颗粒烧结行为

铜钯双金属纳米颗粒是一种新型纳米催化剂。该纳米颗粒的烧结过程显著影响其比表面积和表面成分,这对催化效率起着关键作用。为了深入理解铜钯双金属纳米颗粒的烧结机制,本研究基于分子动力学探究了直径为6 nm的铜钯异种金属纳米颗粒在不同温度下的等温烧结行为。结果表明,烧结颈的长大速度同温度相关。在温度为(0.5~0.8)T_(m)时,两者呈线性相关,R_(sn)=T/T_(m)+1.1;在温度为(0.8~1.0)T_(m)时,烧结颈随温度的增加迅速长大,两者关系近似为R_(sn)=35(T/T_(m))2-52.5 T/T_(m)+21.5。铜钯纳米颗粒初期的烧结行为主要由低熔点表面铜原子扩散所驱动。同时,较低的混合焓促进铜、钯原子结合的作用,提高钯原子的扩散能力,驱动着铜钯纳米颗粒烧结由表向里的持续进行。

贵州高原城市韧性与人口分布的耦合协调研究

城市韧性与人口分布之间的相互作用对贵州高原城市可持续发展具有重要意义,以贵州省各市州为研究对象,综合运用熵值法、耦合协调度模型、灰色关联度模型,分析2012—2021年贵州高原城市韧性与人口分布的时空演变格局,揭示两者间的关联性,并对影响两者耦合协调的因素进行研究。结果表明:(1)从时间上看,2012—2019年贵州高原城市韧性呈现出上升趋势,2019—2021年由于受新冠疫情冲击的影响出现小幅度下降趋势,空间上呈现出同心圆状自内向外逐渐递减的态势。(2)人口主要集中分布在贵阳市、安顺市、六盘水市以及毕节市,空间上呈现出自西北向东南逐渐递减的态势。(3)贵州高原城市韧性与人口分布的整体耦合协调水平不高,仅贵阳市处于优质协调状态,大部分市州处于初级协调状态,空间上呈现出自西北向东南递减的态势。(4)两系统间耦合协调度的空间差异演变主要是受经济发展水平、产业结构以及政府调控能力等9个因素相互作用的影响。

助推段火箭发动机尾喷焰红外光谱辐射特征精确建模

本文提出了一种改进的统计窄谱带(I-SNB)模型用于火箭发动机尾喷焰红外辐射特征的计算。该模型以非均匀模式将窄带内的谱线离散,使离散后的谱线在温度和浓度同时变化的情况下有相似的行为,以适应高度不均匀的喷焰流场。I-SNB模型的建模精度已采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)参考测量数据和逐线积分(LBL)基准解进行评估,结果表明,其建模精度显著优于传统的统计窄谱带(SNB)模型。在此基础上,以美国Atlas5运载火箭为基准构型,结合助推段火箭飞行弹道参数,对助推段发动机尾喷焰光谱辐射特征进行研究,其计算波段范围为2.0~5.0μm、8.0~12.0μm;计算光谱辐射特征包括光谱辐射强度、特征波段辐射图像和积分辐射强度。研究结果对天基红外探测系统助推阶段拦截提供理论支撑。

益生菌合成纳米粒子及其在食品安全领域的研究进展

利用益生菌合成纳米粒子是一种环境友好、经济高效,符合可持续发展要求的方法。本文综述了双歧杆菌、植物乳杆菌、副干酪乳杆菌和干酪乳杆菌等益生菌及绿色合成金、银、氧化锌和氧化铜等纳米粒子的机制与方法,并探讨了益生菌合成纳米粒子在食品保鲜、食品添加剂和食品检测中的应用;总结了益生菌合成纳米粒子的优势,并对其在食品安全领域的发展趋势进行展望。

微波等离子体飞行时间质谱仪研制及元素检测应用研究

微波等离子体炬(microwave plasma torch,MPT)具有功耗低、操作方便、结构简单等优点,与质谱仪联用可快速分析元素。本文报道了一套自制的低功耗微波等离子体炬飞行时间质谱仪(MPT-TOF MS)及进样装置,并考察了维持气流速、载气流速、超截取锥电压、MPT炬焰位置及微波功率对元素检测的影响,系统地研究了该仪器的性能。结果表明,MPT-TOF MS具有耗气量少(氩维持气流速800 mL/min、氩载气流速400 mL/min、氮干燥气流速2000 mL/min)、离子源功耗低(100 W)的优势,且线性范围覆盖5个数量级,分辨率高,锂、钠、钾、铷和铯元素的检出限分别为0.49、3.05、1.31、0.74、0.34μg/L。该仪器可用于盐湖中锂、钠、钾、铷及铯碱金属元素的快速检测,是电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)元素检测方法的补充。

基于改进ResNet网络的烟丝输送带洁净度分类模型

针对目前卷烟厂烟丝输送带洁净度评估依赖人工主观判断且主观性较强的问题,提出一种基于Res-Net网络的改进烟丝输送带洁净度分类模型(ResNet24_SC_Block)。该模型在ResNet网络的基础上,将残差结构的网络深度设计为24层,并在残差模块中引入SE和CBAM注意力机制,以提高模型对输送带颜色及粘连烟垢等特征的捕捉能力。利用烟丝输送带数据集对模型进行验证,结果表明:ResNet24_SC_Block模型的准确率、精确率、召回率和F1分别为98.8%、98.8%、98.8%和98.4%,相较于ResNet18模型和ResNet34模型提高了3.3%~3.8%,相较于GoogLeNet和RegNet等模型提高了2.1%~17.9%,参数量比ResNet34模型减少了31.6%。该模型能够快速且准确地评估烟丝输送带洁净度,对卷烟制造厂智能化升级具有重要意义和实际应用价值。