开源固件Marlin的LabVIEW驱动程序及应用

针对Marlin开源3D打印机固件无法用LabVIEW开发应用程序,不能利用已有硬件和LabVIEW的便捷性快速构建适合用户需要的3D控制平台或数据采集系统,设计一款驱动程序。该驱动程序利用串口助手和示波器的瞬间波形抓取功能,识别Marlin的USB端口与外部硬件的通信机制,并结合LabVIEW中串口工具的虚拟仪器软件架构(VISA)控件,构建能与Marlin串行通信的串口读取子Ⅵ与初始化控件,形成稳定的LabVIEW驱动Marlin程序,最后成功应用于固件的温度控制与结果显示。该方案提高了Marlin的应用灵活性,节省了二次开发成本,为3D控制平台及数据采集系统的构建提供有效参考。

快速响应的NV色心微波传感器实现及测量

高精度微波快速测量技术是电磁频谱分析监测的核心,微波测量技术为微波传感器的高精度测量提供了可能。通过建立NV色心空间磁场能级响应频率精密调谐模型,结合NV色心光学宽场成像技术,实现了高精度、响应快可调的微波测量。首先,通过连续光探测磁共振(ODMR)技术,结合宽场成像技术,通过像素级磁场强度-微波频率转化关系,实现宽场成像的微波测量;进而将连续扫频技术转变为施加定频进行检测,通过同步监测频点不同的响应特性,验证了测试结果的有效性。以上结果为高精度固态量子频谱分析仪、高瞬时带宽频谱微波传感器提供了重要技术基础。

抗阻运动对SAMP8小鼠骨骼肌lncRNA和mRNA基因表达谱的影响

目的 利用RNA-seq技术比较运动组与对照组小鼠股四头肌中差异表达的lncRNA和mRNA,探讨抗阻运动作用于SAMP8小鼠的潜在调控机制。方法 12只28周龄雄性SAMP8快速衰老小鼠分为模型组(M组)、抗阻运动组(R组),每组6只;另设6只同龄SAMR1抗衰老小鼠作对照组(C组)。R组经递增负重爬梯运动训练8周。每1周测定相对抓力、每2周测转棒测试时间。取材后取右侧股四头肌进行苏木素-伊红(HE)染色观察其组织学变化;并取左侧股四头肌进行RNA-seq,筛选出差异表达的lncRNA(long non-coding RNA,lncRNA)和mRNA,然后对这些基因进行基因本体(Gene Ontology, GO)、京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)富集分析。结果 (1)干预前,SAMP8小鼠相比较于自然衰老的SAMR1小鼠表现出相对抓力以及加速转棒测试时长显著下降(P<0.01);干预后,与M组相比,R组相对抓力以及转棒时长均出现显著增加(P<0.01)。(2)HE染色结果显示,M组肌纤维横截面积与C组比较显著下降(P<0.01);R组肌纤维横截面积与M组比较显著增加(P<0.01)。(3)通过差异表达分析,相比于M组,R组有182个表达水平上调和218个表达下调的lncRNA以及454个表达上调和289个表达下调的mRNA。R组与M组之间差异lncRNA的靶基因KEGG显著富集的通路有产生IgA的肠道免疫网络、NF-κB、炎症性肠病等信号通路。结论 (1)本研究证明了抗阻运动能够改善SAMP8小鼠肌少症的骨骼肌机能,利用RNA-seq分别鉴定出M组、R组小鼠的差异lncRNA和mRNA。这些差异基因可能是肌少症的潜在治疗靶点。(2)通过分析差异表达lncRNA的靶基因以及mRNA的生物学信息,从而为进一步了解抗阻运动改善肌少症的机制提供了可能。

量子自旋调控的微位移检测系统设计与测量

以氮空位(NV)色心磁强计为基础,量子自旋调控为技术手段,结合空间梯度磁场的均匀变化,实现基于固态量子自旋的高精度微位移检测。首先,通过永磁体构建均匀变化的梯度磁场,并获得梯度磁场与位移的关联关系;其次,搭建量子自旋调控系统,并通过光探测磁共振(ODMR)确定自旋共振频点,利用拉比振荡(Rabi)确定量子调控翻转周期,完成拉姆齐(Ramsey)序列参数的测定;最后,基于Ramsey磁场测量原理,完成Ramsey所对应的荧光强度与磁场梯度变化的测试,进而实现微位移的高分辨测量,位移的最小可分辨力约为104 nm。

Dark Solitary-Wave Solutions in Bulk Linear Media with Group Velocity Dispersion

A dark envelope solitary-wave solution in bulk dispersive linear media is obtained from the (3+1)-dimensional time-space coupled linear wave equation by taking account of the interplay between physical effects of transverse confinement and group velocity dispersion (GVD) effect under certain appropriate conditions.The characteristics of the solution are discussed in both normal and anomalous GVD regions.

精准计及大规模储能电池寿命的电力系统经济调度

随着新型电力系统的发展,大规模储能在电力系统经济调度中所发挥的作用日渐增大,储能寿命作为储能运行的关键指标,其衰减特性将对电力系统经济调度产生显著影响。传统电力系统中针对储能寿命多采用与某一可测电气量的解析函数形式进行建模,并未考虑储能复杂的运行工况,导致其估算精度低,已不适用于新型电力系统。为此,该文提出一种精准计及大规模储能电池寿命的电力系统经济调度方法。首先,为论证储能寿命对经济调度结果产生的显著影响,基于多参数规划理论,提出经济调度结果与储能寿命的关联性分析方法,以储能寿命为规划参数,将经济调度结果表征为储能寿命的分段解析函数,从理论上说明储能寿命变化对经济调度结果存在的显著影响。进一步,为保证新型电力系统调度结果的准确性,提出基于深度神经网络的大规模储能电池寿命估算方法,实现储能电池寿命的精确估算。在此基础上,提出精准计及大规模储能电池寿命的电力系统经济调度方法,保障含大规模储能电池的电力系统经济调度结果的有效性。最后,选取IEEE-30、IEEE-118节点系统以及国内某省实际电力系统作为算例系统进行分析,验证所提方法的有效性与实用性。

寒区隧道冻结特性及冻结深度预测

为研究寒区隧道冻结特性并对冻结深度进行预测,采用数值模拟分析的方法,探讨兴安岭隧道温度场及冻结深度分布规律,并基于正交试验分析冻结深度各影响因素的敏感性及显著性。此外,提出一种基于XGBoost(extreme gradient boosting)和LightGBM(light gradient boosting machine)的混合预测模型对冻结深度进行预测。结果表明:1)距隧道洞口越远,围岩冻结深度越小;距隧道洞口越近,围岩冻结深度变化越大,在距洞口300 m之后,围岩冻结深度趋于稳定。2)各个断面不同部位冻结深度的变化规律基本一致,除仰拱部位冻结深度明显较大以外,其余各部位均无明显差别。3)各影响因素对冻结深度的影响敏感性排序为初始地温>最冷月平均气温>围岩比热容>围岩导热系数>衬砌导热系数>衬砌比热容。4)与传统单一模型预测方法相比,提出的基于XGBoost和LightGBM的混合预测模型精度较高,具有较强的适用性。

基于磁集聚器的金刚石NV色心磁力计灵敏度的增强

对于金刚石氮空位(NV)色心磁力计,探索新的方法提高其灵敏度具有重要的意义。详细介绍了一种基于闭环反馈的频率调制技术结合磁集聚器的高灵敏度和高分辨率磁测量方法。设计了具有12倍磁放大倍数的T型磁集聚器。通过频率调制技术,磁力计灵敏度由1.5 nT/Hz^(1/2)提升到0.13 nT/Hz^(1/2)。同时,通过闭环锁定技术,磁力计最小可检测磁感应强度由10 nT增强到1 nT。该方法在理论和实验上均得到了验证,能够实现磁力计灵敏度和分辨率的提高,为高灵敏度和高分辨率磁力计的设计提供了参考,同时对自旋电子磁共振的基础研究也有着重要的意义。

基于金刚石NV色心的微角度测量方法

微角度检测在超高精密测量技术中有着重要的作用。研发了一种基于金刚石氮空位(NV)色心的微角度测量方法,其中NV色心作为微角度检测敏感单元,共轴磁铁作为传感单元,由于共轴磁铁和金刚石NV轴之间不同夹角下的磁场强度变化引起金刚石NV色心自旋能级波动,从而使得光学探测磁共振(ODMR)信号漂移,通过闭环频率锁定技术的实时追踪实现微角度的检测。并对微角度测量进行了理论分析和实验测试,理论和实验结果基本一致。同时,通过该方法获得了微角度传感检测的灵敏度为200 mV/deg,分辨率为10 mdeg,系统的等效角度均方根噪声为0.69 mdeg/Hz^(1/2)。该方法为高灵敏度、高分辨率的微角度检测提供了新的手段,同时实时追踪金刚石多个NV轴,可实现姿态矢量微角度检测。

5G公专网支撑城市轨道交通“绿智融合”发展

大力推广5G的专业应用,是5G应用的国策。放眼未来,公网专用将助力更多企业拥抱5G,实现数字化转型。将5G的公网与专网的应用结合起来,我们称之为5G公专网。5G公专网的黄金时代已经到来。通过城市轨道交通装备的国产化、自主化、网络化、智慧化、绿色化,中国城市轨道交通发展进入了一个新阶段。当前,一方面城市轨道交通仍处于高速发展期,另一方面各城市明显感到建设和运营方面所带来的经济压力。

UPLC-MS/MS同时测定电子烟烟液中安赛蜜等5种合成甜味剂

【目的】通过对实验条件的优化,建立了一种测定电子烟烟液中5种人工合成甜味剂(安赛蜜、甜蜜素、糖精钠、阿斯巴甜和纽甜)的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)方法。【方法】样品经超纯水稀释、C18分散固相萃取净化后,以BEH C18色谱柱分离,甲醇-0.1%甲酸水溶液为流动相,外标法定量。【结果】结果表明:①5种甜味剂在0.25～5.0μg/mL的标准工作曲线范围内线性关系良好(r>0.998),检出限(LOD)和定量限(LOQ)分别为0.02～0.05和0.07～0.17 mg·kg-1,回收率为92.5%～105.2%,相对标准偏差(RSDs)<5.0%。②采用该方法对10个电子烟烟液样品进行了检测,1个样品检出甜蜜素,含量为2.48 mg·kg-1,2个样品检出纽甜,含量在3.35～4.52 mg·kg-1之间。【结论】该方法操作简单、快速、灵敏度高、有机溶剂消耗少,适用于电子烟烟液中多种甜味剂的同时检测。

基于网络学习空间的线上线下混合式教学实施路径探究

伴随人工智能发展和互联网普及,更多的基础教育资源通过开放和共享的形式在网络中释放出来,人们能够根据自身需求合理地获得相应教育资源。这种线上资源真正做到了教育优质资源共享,且不受时空限制。线上教学以一种全新的教学模式将教学内容通过视频化的形式呈现给学生,使之更好地理解和掌握知识,为基础教育的发展搭建了良好的平台。

GC/MS法同时测定主流烟气中9种芳香胺

为检测卷烟主流烟气中的芳香胺,通过对样品前处理主要影响因素进行优化,建立了同时测定邻-甲苯胺(o-TOL)、间-甲苯胺(m-TOL)、对-甲苯胺(p-TOL)、2,6-二甲基苯胺(2,6-DMA)、邻-甲氧基苯胺(o-ASD)、1-萘胺(1-NA)、2-萘胺(2-NA)、3-氨基联苯(3-ABP)、4-氨基联苯(4-ABP)9种芳香胺的改进涡旋辅助分散液相微萃取(LPME)富集/分散固相萃取(d-SPE)净化-气相色谱质谱(GC/MS)分析方法。结果表明:(1)确定的涡旋辅助分散LPME富集条件为萃取溶剂甲苯,体积1.5 mL,盐析剂硫酸钠。(2)确定的衍生条件为衍生化试剂七氟丁酸酐,体积5μL。(3)确定的d-SPE净化剂为无水硫酸镁、N-丙基乙二胺(PSA)和C_(18)粉末。(4)9种芳香胺的检出限为0.03~0.08 ng/支,回收率为75.0%~127.3%,相对标准偏差(RSD)0.2%~9.6%。该方法前处理简便,适用于卷烟主流烟气中9种芳香胺的测定。

木材低分子量树脂浸渍改性与干燥研究进展

低分子量树脂浸渍是一种常用的木材增强提质改性技术。进入木材细胞壁并附着或填充于细胞腔中的树脂,通过密实木材基体提高处理材密度和力学强度,通过容胀木材细胞壁、封闭羟基等水分吸着点改善其尺寸稳定性,低分子量树脂浸渍成为提升木材尤其是速生人工林木材的附加值、拓宽其应用领域的重要技术手段。木材树脂浸渍改性包括树脂浸渍处理与浸渍材干燥处理,随着木材树脂浸渍改性技术的发展与应用,干燥作为树脂浸渍材制备与产业化推广应用的关键技术环节,正逐渐受到研究人员的关注和重视。为此,本文分别就树脂浸渍及浸渍材干燥两方面的国内外研究进展进行了梳理与总结,包括木材树脂浸渍改性的主要内外在影响因素,浸渍改性的新技术和新方向,以及干燥工艺技术对树脂浸渍材干燥特性的影响、干燥过程中的水分迁移与树脂固化特性等并在此基础上提出了该领域的主要问题与未来重点研究方向。

气相色谱-质谱法测定烟用接装纸中的邻苯二甲酸酯、磷酸三丁酯和多氯联苯

称取0.500 0g的样品,加入10mL去离子水,振荡15min,使水充分浸润样品;加入10mL乙醇,500μL的100mg·L-1 D4-邻苯二甲酸二丁酯和28mg·L-1 2,4,6-三溴联苯的混合内标溶液,超声提取30min;加入4g MgSO4,1g NaCl,涡旋后取2mL上清液,加入5mL正己烷-乙酸乙酯(3+2)混合液进行液液萃取;采用DB-5MS UI毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25μm)分离提取液中的18种邻苯二甲酸酯、磷酸三丁酯和7种多氯联苯,质谱中采用电子轰击离子源和选择离子监测模式。26种化合物的峰面积与内标峰面积的比值与对应的质量浓度之比在一定范围内呈线性关系,检出限(3S/N)在0.010~2.558 mg·kg-1之间。加标回收率在85.1%~102%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)小于9.0%。

石菖蒲治疗癫痫的应用理论探析

石菖蒲作为芳香开窍类中药,不仅具有开窍豁痰、醒神回苏之功效,而且与它药配伍时能引它药上行,作用于脑部。石菖蒲在癫痫治疗中的药用价值,从古至今一直被受关注。通过分析石菖蒲在临床应用中的作用规律,总结得出其在治疗癫痫时的药用方向主要分为两个方面:一方面,石菖蒲具有豁痰开窍的功效,能针对癫痫病因起直接治疗作用,且其主要成分的抗痫机制明确;另一方面,其作为"引药上行"的引经药,能增加其它药物的吸收及利用度,基础实验也证实了该作用特点。通过对石菖蒲自身抗痫作用和作为引经药的作用机制进行探究,厘清石菖蒲在临床中治疗癫痫的理论依据,为临床使用此药治疗癫痫提供理论指导和依据。

滚滑轴承滑块的油-气两相流润滑分析

为改善滚滑轴承的润滑,运用两相流理论对其滑块进行油气润滑设计,建立滑块的油-气两相流CFD模型,分析不同入口角度、进气速度、进油速度和润滑油黏度对流场油相分布的影响。结果表明:油-气混合润滑方式能在内外滚道接触区形成有效的润滑油膜;油气管道夹角影响油滴分布,角度过大时大量油滴会在滑块侧面上附着,角度过小时油滴会在外滚道入口处堆积,造成供油连续性不好,油膜稳定性下降;进气速度过大会降低油滴附着率,无法形成有效油膜,而进油速度过大会造成润滑油累积,出现搅油现象,因此选择合适的进气和进油速度,才能控制油滴的大小和保持润滑过程的连续性;润滑油黏度会影响油滴在滑块上的附着效果,合理地选择润滑油黏度,才能保证流场油相分布均匀。

11种除草剂对秋播豌豆生长发育的影响及防效研究

化学除草剂已成为农田控制杂草的重要技术措施,但目前还没有针对豌豆田杂草的高效、安全除草剂。为此,本文以陕西省关中地区主栽品种‘西豌2号’为试验材料,采用6种苗前除草剂(48%氟乐灵乳油、50%乙草胺乳油、33%二甲戊灵乳油、96%精异丙甲草胺乳油、50%敌草胺水分散粒剂、40%扑草净可湿性粉剂)和5种苗后除草剂(15%精吡氟禾草灵乳油、10%精喹禾灵乳油、12.5%烯禾啶乳油、10.8%高效氟吡甲禾灵乳油、12%烯草酮乳油)处理,设清水喷施(CK1)和人工除草(CK2)为对照,调查秋豌豆田杂草种类,研究不同除草剂的防除效果,探讨各除草剂对秋豌豆生育进程、形态特征、经济效益等相关指标的影响。结果表明:1)研究区秋豌豆田杂草共7科13种,以阔叶类杂草为主,其中阔叶杂草9种。除草剂对杂草株数和鲜重均有不同程度的防效作用,苗前除草剂以33%二甲戊灵综合防效最佳,苗后除草剂以12%烯草酮综合防效最佳。2)自越冬期至开花期,各除草剂均对秋豌豆株高、叶绿素相对含量产生显著影响,但从始荚期开始,影响不再显著。不同种类的除草剂对秋豌豆根、茎、叶器官各时期干物质的积累量均有不同程度的抑制作用,各处理的秋豌豆茎、叶器官干物质的移动率及转运率均高于人工除草,叶器官干物质的移动率及转运率均高于茎器官。3)除草剂对百粒重、荚长等产量构成因素影响不显著,除10.8%高效氟吡甲禾灵导致产量略微下降之外,其他除草剂均表现出一定的增产作用,其中33%二甲戊灵、12%烯草酮可使秋豌豆增产25%以上。所有除草剂处理的净收入均有所增加,以33%二甲戊灵、12%烯草酮处理的净收入为同时期除草剂中最高。由此可见,除草剂的使用有助于种植者经济效益的提高,结合各除草剂的防除效果、安全性、经济效益,苗前除草剂33%二甲戊灵和苗后除草剂12%烯草酮在秋豌豆田的综合效应分别为同时期除草剂中最佳。本试验条件下,针对秋豌豆田,苗前除草剂推荐使用33%二甲戊灵,苗后除草剂推荐使用12%烯草酮。

ERK5信号通路介导流体剪切力对MC3T3-E1成骨细胞MMPs、TIMPs表达的影响

目的观察流体剪切力(fluid shear stress,FSS)作用下,MC3T3-E1成骨细胞中细胞基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)和基质金属蛋白酶抑制剂(tissue inhibitors of metalloproteinases,TIMPs)的表达情况,并探讨ERK5信号通路在其中的作用。方法对MC3T3-E1成骨细胞进行不同的处理,分为正常组、XMD8-92组、FSS组和FSS+XMD8-92组,对FSS组施加12 dyn/cm^2流体剪切力,采用蛋白免疫印迹法分别检测P-ERK5、ERK5、MMPs和TIMPs蛋白水平的变化。结果生理强度(12 dyn/cm^2)的流体剪切力作用于MC3T3-E1成骨细胞45 min后能显著上调MMPs的表达,下调TIMPs的表达,但此效应可被ERK5高选择性抑制剂XMD8-92阻断。结论 ERK5信号通路调控流体剪切力对成骨细胞MMPs、TIMPs蛋白的表达。

引发对老化大麦种子可溶性物质及抗氧化酶活性的影响

为探讨聚乙二醇(PEG)和氯化钙(CaCl2)溶液引发对老化大麦种子活力的影响,本研究采用人工加速老化法对大麦种子进行处理,以人工老化程度为高活力、中活力、低活力的大麦种子为试材,采用PEG和CaCl2引发的最佳方式(与对照差异极显著)进行处理,并分析种子胚中可溶性糖含量和可溶性蛋白含量以及SOD、POD和CAT活性变化的趋势。结果表明:引发显著增加了老化大麦种子中可溶性糖含量和可溶性蛋白含量,显著提高了SOD、POD和CAT酶活性,而且随吸胀时间变化种子中贮藏物质含量和部分酶活性的变化趋势各不相同,在不同的引发方式中,20%PEG和10 mg·L^-1 CaCl2引发24 h效果最显著。这表明种子引发能够修复种子老化损伤和提高种子萌发过程中的酶活性。