基于锥形掺镱光纤实现20 kW高光束质量激光输出

锥形光纤能够有效兼顾非线性效应抑制和模式控制,具备实现高功率、高光束质量光纤激光的潜力。近期国防科技大学研制了锥形掺镱光纤,采用1 018 nm光纤激光后向级联泵浦实现了20.2 kW激光输出,光束质量β因子平均值优于2,拉曼抑制比为33 dB。研究结果展示了锥形光纤在实现万瓦级高光束质量激光方面的优势。

液压钻机钻杆连接方式研究

为了提高钻杆拆卸速度和改善转矩传递方式,文中根据液压管快速接头的工作原理对ZDY1900型钻机使用的63.5 mm钻杆接头进行改进和优化,研究设计了一种新型的钻杆连接方式。建立三维模型,导入ANSYS有限元软件进行静力学分析,并根据结果对接头结构进行进一步优化。改进后的快速接头改正了螺纹接头只能单向旋转的缺点,能够实现正反转动,并且装卸快速方便,更利于机械装卸和矿用钻机自动化发展。

基于GIS与大数据分析的矿压监测预警平台

为响应国家关于加快煤矿智能化发展的号召,针对煤矿GIS“一张图”中巷道路径不能实现精确计算,矿压数据不能实现高效甄别、有效提取的问题,以及矿压预警需要实现在线推演、可视化展示的需求,提出建立基于GIS与大数据分析的矿压监测预警平台。采用GIS“一张图”、巷道结点-路径拓扑算法、多源异构监测数据处理技术、矿压大数据分析技术,搭建成能够实现矿井下复杂情况切实反映、矿压监测数据有效提取、采掘风险在线预测、可视化程度高的矿压监测预警平台。通过在李雅庄矿的实际应用,表明该系统运行稳定可靠,可有效提升煤矿的矿压风险监测预警。

自适应机载式临时支架设计及仿真分析

在井下掘进工作中临时支护是必不可少的一环,但由于掘进巷道临时支护智能化的失调,导致机载式临时支护无法根据打锚杆锚索所产生的围岩变化进行有效的顶板控制,同时根据国家煤矿安全监察局发布的公告《煤矿机器人重点研发目录》,研制开发一种自适应的机载式临时支架,利用SolidWorks软件对其中关键零部件进行设计以实现对不同倾斜顶板的贴合支撑功能,并建立三维模型,通过理论力学原理分析出支护装置在不同支撑姿态下顶架和各液压缸的受力符合支护强度,同时设计相应的液压系统,利用AMESim仿真软件进行仿真分析验证支撑力可以随顶板压力变化进行自适应调整。

氟苯尼考残留对海洋小球藻生长及抗氧化系统的影响

随着水产养殖业的集约化发展,养殖尾水中抗生素残留可能对水生生态系统造成严重威胁,已引起全球性的关注。笔者以水产养殖中常用的饵料微藻——海洋小球藻为研究对象,探究氟苯尼考对其可能的作用效应。分析不同质量浓度氟苯尼考暴露72 h后,海洋小球藻细胞生长、色素含量、活性氧含量、丙二醛及抗氧化酶活性的响应变化。试验结果显示,海洋小球藻在氟苯尼考暴露72 h后藻细胞表现出“低促高抑”现象,藻细胞的叶绿素含量随氟苯尼考质量浓度增加呈倒“U”型趋势,0.100 mg/L组叶绿素含量最高,与对照组相比提高了74.6%;氟苯尼考胁迫会对微藻细胞膜产生氧化损伤,20 mg/L氟苯尼考暴露导致藻细胞丙二醛含量升高,是对照组的2.45倍,诱导合成类胡萝卜素,参与抵抗氧化损伤。试验质量浓度下,谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性受到显著抑制作用。与球等鞭金藻相比,海洋小球藻对氟苯尼考表现出较高的耐受性。本试验结果可为养殖尾水中抗生素残留的处理提供理论依据。

达芬奇机器人手术系统在胰十二指肠切除术中的应用观察

目的观察达芬奇机器人手术系统在胰十二指肠切除术(RPD)中的临床应用情况。方法308例行胰十二指肠切除术的胰头部、胆总管下段、壶腹部周围或十二指肠良恶性肿瘤患者,根据手术方式不同分为RPD组46例、开腹胰十二指肠切除术(OPD)组138例及腹腔镜胰十二指肠切除术(LPD)组124例,分别行RPD、OPD及LPD术,术后记录三组疗效判定指标(R0切除率、术后住院天数、淋巴结清扫数及淋巴结阳性率)及安全性评价指标(手术时间、术中出血量、输血率、中转开腹率、并发症发生率、入住ICU率、非计划再次手术率、出院后半月再次入院率及术后90天内死亡率),比较三组疗效及安全性。结果RPD组、OPD组、LPD组患者中位术后住院天数分别为11.5、17、15 d,与OPD组和LPD组相比,RPD组患者术后住院时间短(P<0.05);与OPD组相比,LPD组患者术后住院时间短(P<0.05)。RPD组、OPD组、LPD组患者中位手术时间分别为317.5、320、350 min,中位术中出血量分别为300、300、250 mL,输血率分别为4.3%、26.8%、20.2%,与OPD组和LPD组相比,RPD组患者术中出血量少、输血率低(P均<0.05)。三组术后并发症发生情况差异无统计学意义。结论相比于OPD和LPD,RPD在缩短术后住院时间和减少术中出血量、降低输血率等方面优于OPD和LPD,治疗效果更好、安全性更高。

交叉指型磁模漂移管重离子直线加速器设计

西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)的质子同步环改造为质子重离子同步环的需求,采用将电磁四极磁铁安装在漂移管内部的设计方案,完成了1台2 MeV/u的交叉指型磁模漂移管直线加速器(interdigital H-mode drift tube linear accelerator,IH-DTL)的物理设计和机械设计。建立了使用腔内聚焦散焦周期结构进行横向强聚焦,常规负相位用于纵向聚束的1套动力学设计方法,实现对多种离子的加速,并能在获得较高束流传输效率的同时保持较低的束流发射度增长。DTL动力学计算结果表明:该IH-DTL可将峰值电流强度为50 eμA的Bi^(32+)离子从0.4 MeV/u加速到2 MeV/u,传输效率为99%,横向归一化均方根发射度增长小于10%,可用于加速荷质比在1/2~1/6.5范围内的重离子。

复配转锈液中各组分对锈转化行为的影响

[目的]针对锈蚀的固定钢铁结构无法进行返厂除锈涂装的现状,绿色转锈液的开发对锈蚀结构件的腐蚀防护及延寿具有重要意义。[方法]通过开路电位、电化学阻抗谱、极化曲线等测试方法研究了带锈Q235钢在质量分数为3%的酸性转锈液中的电化学行为,采用扫描电镜、能谱仪和红外光谱仪考察了不同转锈液对锈层的反应状态和转化膜的组成,根据接触角分析了有机树脂在转锈表面的润湿情况。[结果]在由质量分数均为1%的植酸、单宁酸和没食子酸组成的复配体系中,酸性较强的植酸能够快速溶解锈层,产生大量铁离子,铁离子再与植酸、单宁酸和没食子酸发生螯合,形成致密的锈转化膜。[结论]复配酸转锈液能够获得比单一酸转锈液性能更加良好的转化膜,与有机树脂能够较好地相容。

木质素分离原理与方法研究进展

木质素经合理加工与转化能获得众多类型的燃料、化学品和材料,利用温和的方法分离木质素是实现其高价值利用的前提。本文综述了近年来木质素的分离方法及研究进展,重点介绍了各种分离方法的分离原理以及所得木质素的组成结构特点,归纳了不同方法的优缺点、适用性以及工业应用情况。酸法促进多糖聚合物中醚键的水解使半纤维素和纤维素解聚,碱法主要裂解木质素与碳水化合物间的醚键和酯键,作为传统木质素分离方法的酸法和碱法较为成熟,但容易引起木质素的自聚;有机溶剂法主要破坏β−芳基醚键,其分离条件较温和,能较好保留木质素的原有结构和反应活性;离子液体和低共熔溶剂等新型绿色溶剂体系具有溶剂和反应介质双重功能,受到了广泛关注。分离方法的耦合与物理、化学、生物技术的辅助将为优化木质素分离过程、探索木质素高值化利用发挥重要作用。

企业数字化转型如何影响现金股利政策:“信息面”还是“资金面”

近年来,数字化转型已成为企业高质量发展的必由之路,数字化转型是否以及如何影响企业财务决策成为一个新兴而重要的研究话题。本文以2010—2020年A股上市公司为样本,基于现金股利视角对此展开研究。结果表明,企业数字化转型显著降低了现金股利,其作用路径为“资金面”(改变资金安排),而非“信息面”(改变业绩预期与透明度)。具体而言,存在两种效应支持“资金面”作用路径。其一为“挤出”效应,它表现为企业数字化转型不仅需要在其中投入大量资金,还通过提高并购、研发等投资支出“挤出”现金股利。在该效应下,数字化转型对现金股利的负向作用仅在成长型、非国有等资金相对紧张的企业中显著。其二为“替代”效应,它表现为企业数字化转型通过提高代理效率,对现金股利的治理功能产生替代,使企业出于节约资金的目的削减现金股利。在该效应下,数字化转型对现金股利的负向作用仅在内外部监督较强的企业中显著。进一步研究发现,数字化转型促使企业将更多的留存收益用于非股利支出,这再次验证了“资金面”作用路径。总之,本文全面地分析了企业数字化转型对现金股利政策的影响及其理论解释,在理论上为企业数字化转型以及股利政策研究提供了新视角,在实践上则有助于企业数字化转型与财务决策的统筹安排,促进数字经济健康发展。

最远距离命中移动靶心的自主连续体机器人——世界纪录介绍

针对连续体机器人利用视觉感知实现对外部目标瞄准跟踪控制问题,大连理工大学彭海军教授团队设计研发了一款基于视觉伺服的自主连续体机器人.经世界记录认证(WRCA)官方现场严格测试,该机器人被认定为“最远距离命中移动靶心的自主连续体机器人”,最远有效跟踪距离为30.129米.

基于统计方法耦合地理探测器的地质灾害易发性评价——以吕梁山区为例

[目的]以山西省吕梁市吕梁山区的离石、石楼、柳林三区(县)为例研究高精度地质灾害易发性评价模型,为该地区区域规划提供辅助决策支持。[方法]基于地理信息系统,以区域内525个历史灾害点及500个非灾害点为样本,选取19个地灾影响因素,应用地理探测器(geographic detectors,GD)判断各因素的相对重要性,在JupyterNotebook平台展开相关性检验并筛选指标因子,以信息量模型(information method,IM)为基础,利用灾害点计算其所提供的信息量的同时结合非灾害点提供信息量得到指标因子改进信息量模型(improved information method,IIM),并借助地理探测器空间分异性q值计算权重。利用综合确定性系数法(certainty factor,CF)分别建立GD-IIM,GD-IM,GD-CF,IM,CF,IIM共6大评价体系,采用自然断点分类法将研究区易发性依次划分为5,4,3个等级,以种子细胞面积指数(seed cell area index,SCAI)验证其分区结果准确性,采用ROC曲线对比模型结果精确度。[结果]经SCAI检验将各模型分为极低、低、高、极高4个等级,满足合理性要求,GD-IIM模型的灾易发性评价成功率、预测率分别为90.5%,85.5%,精度较高。[结论]双变量统计方法耦合地理探测器在构建研究区的易发性评价预测模型中表现出较为准确的结果。考虑非灾害点信息量进行模型构建比IM单一考虑灾害点信息量模型精度有所提升,适宜研究区的模型构建。

HBV相关肝细胞癌组织GLAST、GS蛋白表达及其与切除术后早期复发转移的关系

目的:检测乙型肝炎病毒(HBV)相关肝细胞癌组织兴奋性氨基酸转运体1(GLAST)、谷氨酰胺合成酶(GS)蛋白表达,并分析其与切除术后早期复发转移的关系。方法:选取本院2020年3月至2022年5月收治的125例实施切除术的HBV相关肝细胞癌患者,采用免疫组化法检测癌组织和切缘正常组织GLAST、GS蛋白表达。比较癌组织与切缘正常组织GLAST、GS蛋白阳性率;比较不同临床病理特征患者癌组织GLAST、GS蛋白阳性率;随访1年,Cox回归分析复发转移的影响因素。结果:癌组织GLAST、GS蛋白阳性率分别为28.57%、73.95%,前者低于切缘正常组织的57.98%,后者高于切缘正常组织的33.61%(P<0.05);HBV感染病程>22年患者癌组织GLAST蛋白阳性率均低于<10年、10~22年患者(P<0.05);肿瘤淋巴结转移(TNM)Ⅲ~Ⅳ期、有门静脉癌栓、未/低分化患者癌组织GLAST蛋白阳性率低于TNMⅠ~Ⅱ期、无门静脉癌栓、中/高分化患者(P<0.05),GS蛋白阳性率趋势相反;术后早期复发转移发生率为21.01%;年龄(HR=1.471,95%CI 1.086~1.993)、伴肝硬化(HR=1.728,95%CI 1.110~2.691)、GLAST蛋白阳性表达(HR=0.451,95%CI 0.224~0.910)、GS蛋白阳性表达(HR=2.255,95%CI 1.027~4.948)均是患者术后早期复发转移的影响因素(P<0.05)。结论:HBV相关肝细胞癌组织GLAST蛋白阳性率降低、GS蛋白阳性率升高,且二者均与切除术后早期复发转移有关。

肝细胞癌患者癌组织中CRIP1、STUB1表达及临床预后意义

目的探讨肝细胞癌患者癌组织中富含半胱氨酸肠蛋白1(CRIP1)、STIP1同源性和包含U-box蛋白1(STUB1)表达及临床预后意义。方法选取2018年2月至2020年2月该院诊治的112例肝细胞癌患者作为研究对象。免疫组化法检测肝细胞癌患者癌组织和癌旁组织中CRIP1、STUB1表达。分析肝细胞癌患者癌组织CRIP1、STUB1表达与其临床病理特征的关系。Kaplan-Meier生存分析癌组织CRIP1、STUB1表达对肝细胞癌患者预后的影响。COX回归分析影响肝细胞癌预后的因素。结果肝细胞癌患者癌组织中CRIP1阳性率为62.50%(70/112),明显高于癌旁组织[7.14%(8/112)],差异有统计学意义(χ^(2)=76.652,P<0.05)。肝细胞癌患者癌组织中STUB1阳性率为26.23%(32/112),明显低于癌旁组织[82.14%(92/112)],差异有统计学意义(χ^(2)=73.284,P<0.05)。癌组织中CRIP1与STUB1表达呈负相关(r=-0.678,P<0.001)。不同肿瘤TNM分期、组织学分级及肿瘤最大径的肝细胞癌患者癌组织中CRIP1、STUB1阳性率比较,差异有统计学意义(P<0.05)。CRIP1阳性组3年累积生存率明显低于CRIP1阴性组,差异有统计学意义(Log-rankχ^(2)=29.601,P<0.001)。STUB1阴性组3年累积生存率明显低于STUB1阳性组,差异有统计学意义(Log-rankχ^(2)=13.590,P<0.001)。肿瘤TNM分期Ⅱ~Ⅲ期、组织学分级Ⅲ级、肿瘤最大径>5 cm、CRIP1阳性、STUB1阴性是影响肝细胞癌患者预后的独立危险因素。结论肝细胞癌患者癌组织中CRIP1表达上调,STUB1表达下调,临床上可根据肝细胞癌患者癌组织中CRIP1、STUB1表达情况对患者预后进行评估。

基于滑轮组和永磁弹簧的变刚度关节设计与控制

基于永磁弹簧、滑轮组和类行星轮系结构提出了一种新型的绳索驱动变刚度机器人肘关节。阐述了关节中应用的原理和样机整体结构设计。利用模型间静力学关系和雅可比矩阵推导得到关节的刚度模型,并给出了关节刚度随磁弹簧刚度和关节位置变化规律。以变刚度关节的动力学模型为基础,设计了变刚度肘关节的刚度与位置解耦控制器。通过变刚度关节的刚度和位置解耦验证实验,验证了解耦控制器的准确性。通过轨迹跟踪实验,给出了关节刚度变化对关节位置控制的影响规律。本文提出的绳驱变刚度肘关节具有更轻的质量与结构,较好的刚度变化性能与运动精度。

基于光纤拉伸器锁相实现两路超快激光相干偏振合成

超快光纤激光相干合成技术是突破飞秒激光单根光纤功率提升受限的有效技术手段。基于光纤拉伸器锁相,并结合随机并行梯度下降(SPGD)算法,成功实现了两路超快激光相干偏振合成。该锁相方案不仅避免了采用常规电光相位调制器对脉冲信号造成的光谱调制,而且可有效降低系统的插入损耗,提高相位调制范围、耐受功率以及前级光源系统的紧凑性与鲁棒性。合成的最高功率为10.9 W,最高功率下合成效率为90.1%,闭环状态下锁相残差为λ/31。实验结果表明,采用光纤拉伸器和SPGD算法组成的相位控制系统,在超快激光相干合成领域具有较强的发展潜力。合成的脉冲在最高功率下可压缩至494 fs,压缩效率为73.3%,对应的单脉冲能量为3.99μJ。

氯代铟卟啉末端功能化的PMMA活性自由基聚合材料制备及光学非线性研究(特邀)

合成了5,10,15-三苯基-20-(4-羟基苯基)氯代卟啉铟,采用2-氯丙酰氯对其封端作为引发剂,以甲基丙烯酸甲酯为单体,CuCl/PMDETA为催化体系,通过原子转移自由基聚合得到了不对称卟啉铟末端功能化的线形聚甲基丙烯酸甲酯。通过UV-vis、FT-IR和1H-NMR进行结构表征。利用凝胶渗透色谱对聚合物的分子量及分子量分布指数进行测定,测试结果表明,聚合物的分散度范围为1.11~1.21,分子量分布较窄,聚合反应具有良好的可控性。采用倍频锁模Nd:YAG皮秒脉冲激光系统,在输出激光波长532 nm,脉冲宽度21 ps的条件下,利用Z-扫描对系列卟啉化合物的三阶非线性光学性质进行了测试分析,通过对实验数据的模拟和计算表明,聚合度为16,分子量为2414的聚合物三阶非线性极化率值最大,为1.144×10^(-12)esu。

基于混沌序列的无碰撞区跳频序列构造方法

为了提升多用户跳频系统在复杂场景下的顽存能力,提出了一种基于成熟的混沌序列构造性能优良的无碰撞区跳频序列集的方法。与已有的无碰撞区跳频序列构造方法相比,该方法能够利用已有混沌序列在高复杂度和长周期性能方面的良好性质,构造的序列集能够达到非汉明相关的理论界。理论分析和仿真结果表明,该方法构造的序列具有更好的均匀性、随机性、复杂度等统计特性,为跳频通信系统在多用户组网通信应用时提供更强的安全可靠性。

高功率窄线宽光纤激光的研究进展与发展趋势

高功率窄线宽光纤激光器具有光束质量好、结构紧凑等优点,在相干合成、光谱合成以及非线性频率变换等领域具有广泛的应用前景,基于窄线宽光纤激光相干合成、光谱合成的激光系统性能指标已经超越单束激光的最高性能,基于窄线宽光纤激光非线性频率变换的激光也实现了同类波段激光的最高性能。分析窄线宽光纤激光功率提升同时保持光束质量过程中产生的物理机制和面临的技术挑战,详细介绍学校课题组在高功率窄线宽光纤激光方面取得的代表性成果,特别是高光束质量的7 kW级非线偏振窄线宽激光和5 kW级线偏振窄线宽激光,不仅是同类激光的最高功率值,也逼近了同等条件下非窄线宽光纤激光的功率极限。根据近年来理论研究和技术攻关结果,结合国内外研究现状,对高功率窄线宽光纤激光未来几个发展趋势进行预判。

国产保偏光纤实现5 kW级窄线宽激光输出

高功率窄线宽线偏振光纤激光器作为一种重要的高亮度光源,在引力波探测、频率转换以及光束合成等领域应用广泛。近年来,通过开发受激布里渊散射(SBS)、受激拉曼散射(SRS)等非线性效应和热致模式不稳定(TMI)的抑制技术,国内外同行在窄线宽线偏振近衍射极限光纤激光的研究方面取得了一系列重要进展。2018年,美国IPG公司基于全保偏光纤结构实现了2 kW窄线宽线偏振激光输出。2022年,中国工程物理研究院先后报道了4.45 kW和5 kW级近衍射极限窄线宽保偏光纤放大器。