负氦离子束产生技术研究

串列加速器可产生MeV级的正离子束,其中He离子束可用于离子束分析、离子注入等实验研究和工业应用,是串列加速器不可或缺的一种离子束流。串列加速器要求负离子注入,负氦离子束是串列加速器产生MeV级He离子束的关键。由于基态He原子电子亲合能小于0,无法直接在离子源中产生和引出He-离子束,只能通过连续两次的电荷交换产生,所以He^(-)离子束被认为是最难产生的负离子束之一。针对串列加速器He^(-)离子的注入需求,研究设计了一款负氦离子源,使用多峰会切场离子源电离产生He^(+)离子,注入电荷交换器中,通过电荷交换产生He^(-)离子束。模拟了多峰会切场离子源的磁场位形和粒子轨迹,验证了多峰场构型对电子约束的作用,能维持离子源稳定放电。设计了电荷交换器结构,考虑了热平衡状态时的温度分布,确保了金属Cs作为电荷交换介质的长期稳定运行。基于中国原子能科学研究院1.7 MV串列加速器低能束流线平台开展了产生负氦离子束的实验,优化了离子束的聚焦传输参数,测量了电荷交换器工作温度和He^(+)离子注入能量对He^(-)离子产率的影响。实验中测得最大He^(-)离子产率为1.76%±0.03%,调节离子源放电参数得到了最大1.5μA的He^(-)离子束流,基本满足串列加速器的注入需求。后续进一步改进离子源,增强放电强度,提高引出He^(+)离子流强,有望进一步提升He^(-)离子流强。该研究为国产负氦离子源的发展提供了重要技术支持,对实现串列加速器技术的自主可控具有重要意义。

基于显著性双流分层感知的NR-IQA方法

人类会对图像中自己感兴趣的区域给予更多关注,所以发生在这些区域的失真更容易影响人类的主观质量分数,而传统的图像质量评价(IQA)方法并未考虑到图像中不同区域受到关注度的差异,导致预测分数与主观质量分数的拟合程度较低.针对上述问题,本文利用显著图对图像中受关注区域的突出表达能力,提出了一种基于显著性双流图像质量评价(SDS-IQA)方法.该方法采用显著图分支和原始图分支组成的双流分层结构,从整体和重点两个方面实现图像的多尺度失真感知,并通过双重注意力在所有维度上体现特征的重要性差异.SDS-IQA在特征提取阶段通过在显著图分支使用空间注意力来体现尺度空间上的关注度差别,并通过空间注意力权重来强化原始图分支的失真信息表达,在特征融合阶段使用门控注意力强化通道间的交互,使通道间的关注度差异在融合时得到体现,最终实现对受关注区域中失真的重点表征.实验结果表明,该方法在3个合成数据集(LIVE,TID2013,CSIQ)上的皮尔森线性相关系数分别达到0.976、0.896和0.865,在2个真实数据集(LIVEC,KonIQ-10k)上分别达到0.869和0.877,证明SDS-IQA的预测结果与人类主观评价有良好的拟合性.

土壤微塑料的来源、检测方法及赋存特征

微塑料是粒径小、来源广、比表面积大、化学性质稳定的新污染物。它们可通过各种方式进入土壤环境中,破坏土壤结构,并对植物、微生物等土壤生态系统造成影响。因此,有必要分析土壤微塑料的来源,检测其种类与丰度,评估土壤微塑料污染程度,以保障土壤环境安全。在介绍土壤微塑料主要来源的基础上,综述了目前常用的土壤微塑料的分离、除杂方法和检测技术,并从检测精度、所需时间以及处理技术复杂程度等方面对它们进行比较。同时,对土壤微塑料的赋存特征进行归纳与分析,并展望了未来研究方向。

发展新质生产力 推动我国经济高质量发展

中华人民共和国(新中国)成立以来,从毛泽东的《论十大关系》,到邓小平的“科学技术是第一生产力”,再到习近平的“整合科技创新资源,引领发展战略性新兴产业和未来产业,加快形成新质生产力”,我党对经济工作规律性的认识,随着时代的发展而不断深化。习近平总书记在2024年1月31日召开的中央政治局第十一次集体学习会议上的重要讲话,更是把这种认识推向了全新的高度。总书记在主持学习时明确指出“必须牢记高质量发展是新时代的硬道理”,“高质量发展需要新的生产力理论来指导,而新质生产力已经在实践中形成并展示出对高质量发展的强劲推动力、支撑力,需要我们从理论上进行总结、概括,用以指导新的发展实践”,并强调“科技创新能够催生新产业、新模式、新动能,是发展新质生产力的核心要素”。为了深入学习贯彻总书记讲话精神,围绕“发展新质生产力推动我国经济高质量发展”这个新时代经济发展的核心课题,本刊邀请国内著名专家、学者,撰写一组笔谈文章,以飨读者。

肝尾状叶的解剖和切除技术进展要点

肝尾状叶的复杂解剖结构以及其独特的生理机制使得手术的难度和危险性大大提高。近年来,随着肝脏解剖学以及外科手术技术和微创技术的发展,已经成功地完成了各种肝尾状叶肿瘤的手术,并将加速康复外科(enhanced recovery after surgery,ERAS)和肝脏保护作为目标,以达到最优的治疗效果。该文将结合最近的研究文献对肝尾状叶的最新解剖知识及手术技术进展要点进行介绍。

床旁经骨窗超声检查评估颅脑外伤去骨瓣减压术患者的预后

目的探讨床旁经骨窗超声检查对颅脑外伤去骨瓣减压术(DC)患者预后的评估价值。方法纳入2021年7月至2023年7月在上海健康医学院附属周浦医院重症医学科接受DC治疗的42例颅脑外伤患者为研究对象。分别于术后第1、2、3、5、7天经骨窗测量中线移位(MLS)以及大脑中动脉的收缩期血流速度(FVs)和舒张期血流速度(FVd),计算平均血流速度(FVm)和脉动指数(PI)。随访患者30 d,根据格拉斯哥预后评分分为预后不良组(≤3分)和预后良好组(>3分),比较两组患者的临床资料。采用Logistic回归分析影响患者预后的因素,绘制受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析超声参数对患者预后的评估价值。结果42例患者中,预后不良23例,预后良好19例。预后不良组入院时格拉斯哥昏迷评分低于预后良好组(P<0.01),严重颅脑外伤比例和死亡率高于预后良好组(P<0.01)。预后不良组患者MLS大于预后良好组[6(2,9)mm比2(1,8)mm](P<0.01),FVs、FVd和FVm低于预后良好组[115(66,135)cm/s比132(112,144)cm/s、30(6,48)cm/s比48(42,57)cm/s、60(24,79)cm/s比77(65,86)cm/s](P<0.01),PI高于预后良好组[1.6(1.2,2.3)比1.0(0.9,1.1)](P<0.01)。ROC曲线分析显示,PI预测不良预后的曲线下面积最大,为0.861(95%CI 0.803~0.907),灵敏度为67.78%,特异度为95.79%。多因素回归分析显示,PI升高是颅脑外伤DC患者术后30 d预后不良的独立危险因素(OR=1.076,95%CI 1.048~1.105,P<0.01)。12例患者在DC术后第1~12天内死亡,死亡前均出现FVd消失。结论床旁经骨窗超声检查可用于预测颅脑外伤DC患者的预后。PI升高是预后不良的独立危险因素,而FVd消失预示着死亡。

面向城市道路的智能网联汽车多车道轨迹优化方法

为提高城市路网下智能网联汽车的通行效率以及燃油效率,提出面向城市道路的多车道时空轨迹优化方法。首先,结合多车道时空位置关系定义智能网联汽车状态与约束,综合考虑通行效率与燃油经济性构建时空轨迹复合优化模型,并采用庞特里亚金极大值算法进行求解。然后,本文设定协同换道的规则,并通过Q-learning算法获取最优的换道策略。最后,通过SUMO/Python联合仿真验证了该方法可以在不同车辆饱和程度、绿信比状态及最低通行速度条件下有效提高通行效率,且燃油效率得到明显改善。

Mg-6Gd-1Er-6Zn-0.5Zr合金轧板显微组织、力学性能与导热性能

结构−功能一体化镁合金在国防军工、交通运输、电子通信等领域具有广阔的应用前景,开发力学性能和导热性能协同提升的镁合金板材是实现结构功能一体化镁合金应用的关键。本文以固溶态Mg-6Gd-1Er-6Zn-0.5Zr(质量分数,%,简称GEZ616K)合金为研究对象,研究了轧制温度和变形量对轧制态GEZ616K合金微观组织及力学性能和导热性能的影响规律。结果表明:随着轧制变形温度的上升,变形量80%的板材组织经历了从低温混晶→均匀细小再结晶→高温粗大晶粒的变化过程,并伴随基面织构减弱、大角度晶界比例增加以及合金中位错密度降低;当轧制温度一定时,随着变形量的增加,合金中孪晶数量降低,再结晶比例增加,合金力学性能和导热性能同步提升。当轧制温度为425℃时,经80%轧制变形的GEZ616K合金展现出优良的力学性能和导热性能,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为280 MPa、227 MPa和11.4%,热扩散系数为72.9 mm^(2)/s,热导率为135.3 W/(m·K)。

Mask R-CNN神经网络模型对舌象裂纹严重程度的评价效果

目的基于掩膜区域的卷积神经网络(Mask R-CNN)算法,在裂纹舌识别与提取的基础上探索裂纹舌严重程度的客观评价方法。方法从中国中医科学院西苑医院收集200例裂纹舌与200例非裂纹舌的舌象图片,建立基于神经网络的裂纹舌识别模型,以准确率、精确率、召回率对模型裂纹舌识别效果进行评价。由3名中医专业主任医师对200张裂纹舌图片按照轻度裂纹、中度裂纹、重度裂纹进行严重程度分级标注,通过裂纹识别模型进行裂纹舌的识别与特征提取,选择裂纹面积比(x)、裂纹方向(z)、裂纹条数(n)、主裂纹长度(l)作为裂纹评价指标,以医生标注结果作为分级标准,根据分级结果对各指标进行权重赋值,裂纹严重程度综合权重计算公式:W=(∑w_(i))/4(i=x,z,n,l),计算裂纹多维度指标的分布区间,评价裂纹的严重程度。结果模型识别裂纹舌,准确率为0.945,精确率为0.949,召回率为0.940。舌裂纹的严重程度评价结果:W∈[1,3]为轻度裂纹,W∈(3,6]为中度裂纹,W∈(6,10]为重度裂纹。经验证,裂纹舌总体评价准确率为88.3%,其中轻度裂纹的评价准确率为88.9%,中度裂纹的评价准确率为91.7%,重度裂纹评价准确率为83.3%。结论选择裂纹面积比、裂纹方向、裂纹条数、主裂纹长度作为评价裂纹舌严重程度的指标,可较好地完成辨识任务,实现舌象裂纹程度的定量化评价。

金沙江白鹤滩水电站生态环境智慧管理平台的应用

金沙江白鹤滩水电站的环保业务监测数据存在分散且缺乏统一有效管理的问题。为了提升现场生态环境监管的效率,亟须建立一个智能高效的管理系统。因此,构建金沙江白鹤滩水电站生态环境智慧管理平台,实现对生态环境的全面监测、精准分析和科学决策。首先,对水电站生态环境智慧管理平台建设的需求和目标进行分析;然后,设计采集层、数据层、应用层和展示层对现场数据进行采样、汇集、分析和可视化展示,并对统一认证门户、物联感知设备协议对接、视频管理系统等关键技术进行分析;最后,在金沙江白鹤滩水电站生态环境智慧管理平台上展示了各子系统的运营效果,验证了该平台具有标准化环保业务管理、一体化数据综合展示、三维效果展示、三维场景昼夜气象变化和三维场景漫游等五大优势。

黄岩铅锌矿尾矿再利用可行性研究

黄岩铅锌矿有1#尾矿库、2#尾矿库、3#尾矿库,三个尾矿库下游分布重要村庄和饮用水源,当地属于台风影响前沿地区,三个尾矿库闭库多年,但是潜在的安全隐患和固有风险始终存在,只有实施尾矿库销库工程,才能从源头上消除尾矿库固有的安全风险,提升周边环境安全条件。为此,首先要解决尾矿消纳利用问题。黄岩铅锌矿尾矿含有一定价值的铅锌矿物,通过对尾矿开展优先浮选、等可浮选、混合浮选试验研究,其中混合浮选可获得相对较好的分选指标;当磨矿细度-0.045 mm占85%时,通过一粗两精一扫的混合浮选闭路流程,获得产率为1.74%、铅品位为22.42%、锌品位为32.35%、铅回收率为67.63%、锌回收率为57.99%的铅锌混合精矿;对黄岩铅锌矿尾矿开展了生产加气混泥土试验研究,探索最佳原料配方和工艺条件,用铅锌尾矿作为主要原料生产加气混泥土,实验室获得了绝干容重B06合格品、A3.5强度等级的产品。研究结果表明:黄岩铅锌矿尾矿能作为生产加气混泥土的硅质材料;结合当地尾矿用途市场调研,通过方案论证,确定最佳尾矿利用方案,为下一步尾矿库回采销库,提供了工艺思路和市场方向。

超高温瞬时灭菌对米酒品质的影响

目的:使经过超高温瞬时灭菌的米酒既符合商业上无菌要求也满足消费者对米酒质量的要求。方法:对朝鲜族米酒进行超高温瞬时灭菌,在贮藏期每周测定其理化指标、感官指标以及微生物指标以确定该灭菌法的最佳灭菌条件,并分析此灭菌方法处理的朝鲜族米酒在贮存20周后的品质和功能性成分的变化。结果:超高温瞬时灭菌的最佳参数为125℃灭菌5 s。贮存20周后,米酒中总氨基酸含量为0.70 mg/100 mL,有机酸含量为321.68 mg/100 mL。结论:超高温瞬时灭菌方法对氨基酸含量有一定负面影响,但能在保证米酒风味的同时高效灭菌。

运动能力与留守儿童问题行为的关系:身体活动和久坐行为的中介作用

为探讨运动能力与留守儿童问题行为的关系及身体活动和久坐行为在其中的作用,采用加速度计、大肌肉群动作发展测评工具、长处和困难问卷对327名儿童进行测量,其中留守儿童149人,非留守儿童178人。结果发现:(1)运动能力是留守儿童问题行为的显著负向预测因子;(2)中高强度身体活动与久坐行为在留守儿童运动能力与问题行为之间起部分中介作用。研究结果强调在制定留守儿童问题行为干预措施时应鼓励以发展其运动能力为基础的活动,使其参与更多的身体活动和减少久坐行为。

专利超微创一体化器械辅助两孔LC与传统LC临床对比分析

目的介绍并探讨专利超微创一体化器械辅助两孔腹腔镜胆囊切除术(LC)的临床应用价值。方法回顾性分析2023年3月至9月上海市浦东新区人民医院施行手术的100例胆囊疾病患者的临床资料,其中一体化器械辅助两孔组采用超微创一体化器械辅助两孔LC(n=50),传统三孔组采用传统三孔LC(n=50),比较两组手术时间、术中出血量、术后6 h和24 h疼痛评分、术后镇痛药的使用、住院时间、住院费用、手术并发症率以及患者对手术切口的满意程度等多个方面。结果两组患者均手术成功,与传统三孔组比较,一体化器械辅助两孔组手术时间缩短[(37.56±3.89)min vs(42.74±6.45)min,P<0.001],术后6 h VAS疼痛评分[(2.96±0.73)vs(3.37±0.81),P<0.05]及术后镇痛药的使用[5(10%)vs 13(26%),P<0.05]均降低,两组在术中出血量、术后24 h VAS疼痛指数、住院费用、术后引流量以及住院时间等各项指标上,差异无统计学意义(P>0.05),而术后患者对切口的满意度[(97.52±1.72)vs(95.30±1.93),P<0.001]明显升高。随访2~3个月,未发现任何胆汁渗漏、出血、腹水积聚或伤口感染等并发症。结论专利超微创一体化器械辅助两孔LC术具有切口小、损伤低、术后恢复快和疼痛轻等优势,与单通道腹腔镜胆囊切除术和2.4 mm的Minilap器械相比在成本上更具优势,并且有更好的安全性和操控性。

地铁车辆司机室座椅靠背骨架强度分析与优化

文章对某地铁线路用司机室座椅靠背断裂情况进行了分析,根据座椅靠背骨架断口特点初步分析了其发生破坏的可能原因。采用ANSYSWorkbench创建了座椅简化结构虚拟样机,对3种不同工况下的座椅靠背骨架结构进行了有限元仿真:根据承载设计要求,模拟人体坐姿时,2种不同结合面特性座椅靠背骨架发生断裂关键区域的受力情况;模拟人体站立依靠座椅靠背时,靠背骨架的受力情况。根据有限元分析结果进一步揭示了靠背骨架断裂的主要原因为结构设计强度不足。对座椅靠背骨架关键部位的应力云图、受力趋势、关键计算数据进行了分析对比,提出了靠背骨架的结构改进指导建议,通过合理的力流控制,加强改善断裂区应力集中,减少受力部位焊接等方法,最终给出了座椅结构的改进设计方案,并进行了试验验证。

Characterization of Nutrients,Heavy Metals,Petroleum and Their Impact on Phytoplankton in Laizhou Bay:Implications for Environmental Management and Monitoring

The Laizhou Bay(LB)represents a substantial ecological area that is vulnerable to human activities and confronts diverse environmental challenges.This study provides a comprehensive characterization of nutrients,petroleum,heavy metals,and phytoplankton community structure across seven distinct areas in LB.The results indicate relatively high concentrations of NO_(2)-N,SiO_(4)-Si,and NO_(3)-N in the Southwest Laizhou Bay(SWLB)and Huanghe River Estuary(HRE).In contrast,the East Laizhou bay(ELB)and the North of Huanghe River Estuary(NHRE)exhibit the highest concentrations of heavy metals(As,Cr and Hg).The areas with high phytoplankton density and community diversity are mainly located in the SWLB.After adjusting for basic environmental factors,phytoplankton density and Margalef richness index D are significantly associated with nutrients(NO_(3)-N,NO_(2)-N,NH_(4)-N,SiO_(4)-Si),and heavy metal(Cr)concentrations.We highlight that,in addition to Xiaoqinghe River,nutrients brought by the Mihe River in the SWLB and heavy metal(Cr)pollution in the ELB resulting from industrial and mining activities along the coast significantly influence phytoplankton growth and community structure.Therefore,it is recommended that more monitoring and management efforts be focused on these regions in the future.

傅里叶变换红外光谱结合化学计量学的生物降解塑料袋鉴别分类

建立生物降解塑料袋物证鉴别分类方法。以55个市售标称生物降解塑料袋样品为研究对象,利用傅里叶变换红外光谱采集样品光谱信息并进行重现性检验;分别建立主成分分析、聚类分析及判别分析的化学计量学生物降解塑料袋样品鉴别分类模型。结果表明,55个样品主要材质为聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯及聚乙烯,填料以碳酸钙、滑石粉、淀粉为主,根据主要化学成分的不同,将样品分为5个类别,不同类别样品的主成分分析与聚类分析鉴别效果较好;基于判别分析鉴别分类,模型的样品原始分类准确率与留一法交叉验证分类准确率为100%。将傅里叶变换红外光谱与化学计量学相结合能快速鉴别分类生物降解塑料袋,为犯罪现场生物降解塑料袋物证鉴别分类提供有效方法。

高压Ⅳ型储氢气瓶充氢工艺分析

针对高压Ⅳ型储氢瓶充氢过程出现的超温和流量过高的问题,研究了预冷温度、充氢时间、充氢方式和充氢余压等工艺条件对温度和流量的影响规律。结果表明:预冷温度从0℃降至-40℃时,瓶内最高温度值降低约20.8℃,而入口流量基本不受预冷温度的影响;适当增加充氢时间,可较好地控制瓶内温度和入口流量;充氢方式对温度和流量均有明显影响,快充过程适宜选用线性和先慢后快的充氢方式;充氢余压主要影响瓶内温度变化,余压从2 MPa提高至15 MPa时,瓶内最高温度降低17.61℃;通过改变工艺条件可以调控温度和流量,但不会改变瓶内高温区域分布;可通过针对性措施,优化充氢过程瓶内温度和流量。研究结果可为公路运输用高压储氢气瓶充氢工艺控制提供指导。

基于预约机制的RFID防碰撞安全认证协议

为解决RFID领域中多标签识别存在的信息泄露和信息碰撞问题,提出了一种基于预约机制的防碰撞安全认证协议(reservation mechanism for authentication protocol,RMAP)。RMAP可有效抵御窃听、重放、欺骗等攻击,且采用精简杂凑运算次数的方法,有效地简化了计算量。同时,采用载波监听多点接入技术,通过重传随机数进行帧序号的二次预约和重排,实现标签的无碰撞有序通信和识别效率的最优,解决了现有协议为避免信息碰撞而对标签进行循环性识别导致的识别效率低、读取时间长的问题。对RMAP识别效率的数值分析表明,当待识别标签数量少于1024时,RMAP的最低识别效率为95.15%,高于常用防碰撞协议。

云南光唇鱼鳃的组织结构和超微结构观察

【目的】调查云南光唇鱼(Acrossocheilus yunnanensis)鳃的组织结构和超微结构特点,为丰富云南光唇鱼的生物学基础信息提供资料。【方法】利用透射和扫描等多种电镜技术,分析云南光唇鱼鳃组织和细胞的显微结构与超微结构。【结果】云南光唇鱼的鳃有4对完整的鳃片,每一个鳃片主要由鳃丝、鳃弓和鳃耙3部分组成。云南光唇鱼鳃丝的表面细胞比较丰富和多样,主要包括黏液细胞、扁平上皮细胞和线粒体密集细胞。在这些细胞中扁平上皮细胞是云南光唇鱼鳃表面最丰富的细胞,其表面的形态结构也最为丰富主要呈现环形微嵴、短纹和星点棒状。云南光唇鱼的鳃弓和鳃耙表面主要有两种细胞类型,主要为环形微嵴的扁平上皮细胞和杯状的黏液细胞。【结论】云南光唇鱼鳃的形态和结构特征与其他硬骨鱼类相似,云南光唇鱼鳃的组织结构特征与其在生境中执行气体交换和离子调节息息相关。