偏振-微光一体化EMCCD相机的设计与开发

多维度的信息获取是微光夜视探测技术未来的发展方向,偏振成像是光电探测领域中的一种维度,偏振相机的研制是研究偏振成像技术的前提。基于集成偏振阵列结构的电子倍增CCD(electron multiplying CCD, EMCCD)器件,集合EMCCD微光探测的优势和偏振维度的探测功能,论述了偏振-微光一体化相机的硬件电路设计和开发方案,完成偏振维度信息与光强度信息一机同步采集作业,并通过FPGA对原始数据进行偏振运算与图像传输处理。搭建测试系统,对设计与开发的偏振样机进行性能测试。实验结果表明,在温度273 K、读出频率2 MHz条件下,器件的读出噪声为8.81e-,动态范围约为74 dB,样机的消光比可达50.95,透过率可达60.16%,并可实时地选择性输出偏振度图像、偏振角图像、光强度与偏振融合图像,极大地提高了夜间环境下对目标的识别探测能力。

基于ETAP的海上油田群电力系统组网暂态稳定性仿真分析

随着海上油气田规模越来越大,平台间电力组网已非常常见。电力系统规模的增大,对系统的安全性和稳定性提出了更高的要求。其中电力系统的暂态稳定性就是一个必须重视的问题。当供电系统出现操作或故障引起的扰动后,可能造成电力系统的振荡甚至崩溃,影响系统的正常供电。以某油田群电力系统组网为研究对象,针对常见的平台操作和海上故障,通过ETAP进行了暂态稳定性的仿真分析,给出了操作建议,对平台电力系统操作有重要意义。

某工业园区表层土壤稀土元素地球化学特征

为探究某工业园区表层土壤中稀土元素的地球化学特征,了解其物质来源及影响因素,采集工业园区周边表层土壤样品,分析稀土元素的含量及空间分布特征,研究稀土元素的配分模式及特征参数,并探讨稀土元素的影响因素.结果表明:稀土元素总含量(WREE)范围为52.38—155.78 mg·kg^(−1),平均值105.02 mg·kg^(−1),空间分布特征显示稀土元素含量大体上呈现出南高北低的特征;球粒陨石标准化曲线表现为向右倾斜,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损;δCe范围为1.00—1.09,平均值1.04,存在轻微的正异常;δEu范围为0.65—0.76,平均值0.71,存在一定的负异常;(La/Yb)N范围为5.96—10.01,平均值7.86,轻重稀土元素之间存在显著的分异现象;(La/Sm)N范围为2.98—4.24,平均值3.42,(Gd/Yb)N范围为1.41—1.92,平均值1.65,轻稀土元素存在明显的分馏,重稀土元素分馏程度较低;研究区的成土母质是影响土壤稀土元素含量的主要因素,化学风化活动和矿物导致了轻重稀土元素的分异,人类活动影响了研究区土壤中稀土元素的空间分布,表明土壤中稀土元素主要来自于自然因素,但后期人类活动也会使其在空间上产生分异.

一种新型偏振-微光EMCCD传感器研制

随着图像传感器的发展,图像传感器需要探测更多维度的图像信息。为了解决偏振单元无法在低照度条件下成像的问题,设计了一种新型偏振-微光结构,新型结构单元的引入可以大幅度提高器件在低照度微光条件下的成像质量。完成了偏振-微光结构的工艺制作,同时利用多次高能离子注入及高温退火形成鞍形p型纵向抗晕结构,实现了EMCCD器件的光晕抑制。最后对器件成像性能进行了分析,器件在10-2 lx量级环境照度下成像质量几乎不下降,同时也能够获得足够的偏振信息,实现对目标的偏振探测。此新型偏振-微光结构能使图像传感器在低照度微光条件下完成对目标的多维度信息探测。

基于物联网非接触变形测试技术的高边坡安全监测研究

为了解决边坡监测时效性差和预警处理不及时等问题,采用物联网非接触变形测试技术建立了一套实时监测系统,以提供可靠的监测数据,用于研究边坡变形规律及预测和预报高边坡的不稳定性。该实时监测系统已成功应用于某高速公路高边坡变形监测中,利用物联网技术,将传感器和监测设备布置在高边坡上,与中央数据处理中心相连接,通过这种方式可实时获取边坡变形数据,并将其传输到中央数据处理中心进行分析处理。

西宁市北川河地表水水文化学特征

为了研究西宁市北川河地表水化学特征与水质变化情况,本文通过系统的样品采集,探究北川河空间分布特征、水化学分类等典型指标并进行相关性分析。结果表明:西宁市北川河地表水水化学类型较为复杂,其化学组分在空间分布上有一定的规律性;通过水化学分类可将北川河分为两段,下游段流经生态公园流域的离子含量明显降低,表明生态公园对河流的净化作用大于河流的自净化;地表水溶质来源以碳酸盐矿物风化为主,阳离子交换作用在河流全段均有发生;相关性分析表明部分离子与微量元素有相同的来源,聚类分析表明化学组分有明显区域性。

基于软打分机制—多模态融合的真实开关柜局部放电模式识别方法

局部放电类型与开关柜早期绝缘劣化程度密切相关,准确识别开关柜局部放电类型是改善开关柜运行状态,保障电网安全的重要手段。文中设计了真实开关柜中易产生的尖端放电、悬浮电位放电、强垂直分量沿面和弱垂直分量沿面放电4种局部放电类型。利用特高频传感器、暂态地电波传感器、超声传感器和高频电流线圈对开关柜的局部放电进行多模态融合检测,分析了同一缺陷下不同传感器的检测灵敏度以及不同缺陷类型的谱图特性。提取谱图的放电密度分布特征参量为正负峰值差Dpn、边沿积分差值Dei、前端均值差Dav、前端放电数占比Pfd和相位横向跨度Tr。提取谱图的轮廓特征参量为与缺陷标准轮廓的相关系数r。将所提取的特征参量融合得到表征开关柜局部放电模式的新特征体系,并提出了一种基于软打分机制的开关柜局部放电模式识别方法。该方法解决了传统识别方法谱图特征单一、识别准确率低、识别类型不精准的问题,为开关柜设备的在线监测和故障诊断提供了理论依据。

基于数字化溯源技术的中药饮片院内流通管理平台构建

目的提升中药饮片院内流通管理水平。方法以矩阵条码为核心载体,以数据平台、系统集成、数据集合、技术应用为框架,建立中药饮片院内流通管理平台,并应用于中药调剂室、中药库、中药煎药室等部门,分析其应用效果。结果与在用医院信息系统(HIS)比较,该管理平台实现了院内外全覆盖、实时数据交互、动态分析数据自动呈现、电脑端+移动端操作,且具备提示功能,升级简单,能自动生成回执,实现院内外场景追溯数据对接、移动手持端自动采集,系统兼容性较强,可连接代煎系统及HIS,以及全流程可视化、可追溯、动态监管;与HIS比较,应用管理平台后,入库验收、门诊请领、领药出库、药品养护、定期盘点等环节所需时间均显著缩短。结论建立的中药饮片院内流通管理平台,融入了数字化溯源技术,有利于提高监督管理的质量与效率,确保数据获取的时效性、准确性,保障患者用药安全有效。

基于4046A的频率合成器仿真设计与实现

为深度学习锁相环的原理和应用,阐述了锁相环与锁相环频率合成器电路工作原理,利用4046A锁相环芯片设计频率合成器的仿真实验和实际测试,并对仿真实验波形进行了分析,在实践过程中对锁相环与频率合成器有进一步的了解与认知。实验结果表明,基于4046A的频率合成器设计易行且调试方便,有很大的实用价值。

卡波姆制备光甘草定醇质体凝胶的处方筛选及其体外评价的初步研究

目的以卡波姆940(C-940)为基质,将水难溶性中药黄酮成分光甘草定制备成醇质体凝胶,为难溶性中药的皮肤给药制剂研究提供思路与借鉴。方法选用C-940作为乙醇、丙二醇、混合醇(乙醇-丙二醇2∶8)三种光甘草定醇质体凝胶基质,对光甘草定醇质体凝胶进行体外评价。结果C-940浓度为0.4%,所得光甘草定醇质体凝胶呈淡黄色,无分层,黏稠度适中,适宜涂抹。乙醇醇质体凝胶、丙二醇醇质体凝胶、混合醇醇质体凝胶中光甘草定的含量分别为643.09、414.79、615.08μg/g,12 h累积释放量分别为11.11、7.03、6.30μg/cm^(2),与醇质体释放规律一致,没有改变光甘草定的释放行为。光甘草定醇质体凝胶和凝胶基质对大鼠皮肤都没有刺激性,较安全。结论以C-940制备的光甘草定醇质体凝胶能有效地改善光甘草定的水溶性,安全性良好。为进一步开发相关的皮肤外用制剂提供基础。

基因检测对心力衰竭患者氯吡格雷和阿司匹林的用药指导

目的探讨氯吡格雷和阿司匹林药物代谢相关单核苷酸多态性(SNP)位点与心力衰竭(简称心衰)疗效的相关性。方法选取上海市虹口区江湾医院2021年4月至10月收治的住院心衰患者44例,根据临床用药分为氯吡格雷组(23例)和阿司匹林组(21例),两组患者均予丹参多酚,同时分别联用氯吡格雷、阿司匹林,均治疗2周。根据基因对药物代谢的影响,又分为耐药组(增强组)和正常组。分别采用荧光聚合酶链式反应和Sanger测序法检测药物代谢相关基因位点,监测患者用药前后的N末端B型利钠肽原(NT-proBNP)和凝血指标(丙氨酸氨基转移酶、血肌酐、凝血酶原时间、活化部分凝血活酶时间),考察临床疗效和出血风险。结果临床疗效监测结果显示,对氧磷酶1(PON1)、细胞色素(CYP)2C19*3、血小板内皮聚集受体1(PEAR1)耐药组患者疗效不佳的占比均高于正常组,但组间均无显著差异(P>0.05);CYP2C19*2耐药组患者疗效不佳的占比低于正常组,但组间无显著差异(P>0.05)。出血风险监测结果显示,ATP结合盒B亚家族成员1(ABCB1)和谷胱甘肽硫转移酶P1(GSTP1)增强组患者出血风险的占比高于正常组,但组间无显著差异(P>0.05);血小板膜糖蛋白ⅠbA(GP1BA)增强组患者出血风险的占比低于正常组,但组间无显著差异(P>0.05)。结论氯吡格雷和阿司匹林相关基因位点与心衰患者使用抗凝药物的临床疗效有一定相关性。

公路工程智慧工地建设的思考

随着信息技术的快速发展,公路工程智慧工地的建设也被广泛地推广应用,其提升了施工安全和管理水平。通过大量调研,发现当前智慧工地建设更加注重新技术的运用,对于如何结合交通工程实际,让智慧工地为工地的安全运行保驾护航,尚缺乏深入的研究。现重点介绍了智慧工地的现状和存在的问题,并给出相关建议,为智慧工地的推广和发展提供借鉴和参考。

640×512帧转移EMCCD相机时序设计

为了实现640×512分辨率的EMCCD(Electron-Multiplying CCD)在1×10^(-3)lx照度条件下25fps连续动态成像,设计了对应的相机。搭建了相机硬件平台,分析了EMCCD工作时序、AFE工作时序、BT.656编码和Camera Link编码时序。利用硬件描述语言在FPGA中产生了相应的驱动时序。实现了EMCCD曝光和读出控制,AFE相关双采样和光学暗电平钳位,模拟视频信号逐行变隔行和插值拉伸以及Camera Link协议的并串转换。通过实际测量和分析,相机在模拟夜天光1×10^(-3)lx照度,EMCCD增益1000倍,镜头焦距25 mm,F1.4的条件下,能同时输出模拟视频和数字视频,成像帧率25 fps,信噪比21.8 d B。

实验模拟侧向遮挡对低密度火山碎屑流的影响——对日本云仙岳火山1991年火山碎屑流的启示

本文将颗粒驱动重力流实验流体与自然界低密度火山碎屑流进行标度化研究,探讨低密度火山碎屑流的流动行为。通过在矩形流体交换水箱中放置占水箱宽度1/4、1/2、3/4比例的侧向遮挡障碍物,调查了颗粒驱动重力流实验流体在遇到侧向遮挡前后的运动模式、流体前锋速度减速特征和颗粒堆积分布特征。实验结果显示出不同比例的部分遮挡对低密度火山碎屑流影响的复杂性。实验表明,1/4比例的部分遮挡能够提高低密度火山碎屑流在通过之后的流速,并增加通过遮挡的颗粒堆积总量,能够解释日本云仙岳火山1991年6月3日喷发形成的碎屑流流动特征。在侧向遮挡比例为1/2时,~100T的时间内流体前锋减速,并在~100T之后加速(T为无量纲时间);通过遮挡的堆积物总量明显减少。通过3/4比例的侧向遮挡之后,颗粒实验流体前锋持续减速,颗粒堆积总量减少。

广西北海涠洲岛火山最后喷发活动时代

广西北海涠洲岛是我国最大的第四纪火山岩海岛。近些年来随着我国核电事业的不断发展,涠洲岛火山最后喷发时代和对区域核电厂址的潜在火山灾害,受到了国内外地学界和核电工业界的广泛关注。我们通过对涠洲岛南部地区射汽岩浆喷发的基浪堆积物的野外地质地貌考察,研究了火山喷发物的岩性特征、沉积结构和堆积规模。同时,对系统采集于不同堆积部位的喷发物样品和上覆的黄土样品进行了电子自旋共振(ESR)年代测试分析,结合前人光释光(OSL)测年结果,得出涠洲岛火山最后一次喷发的时间为晚更新世晚期至全新世早期,距今约13~33ka。

空间大地测量技术在火山形变监测中的应用

岩浆活动的不同阶段引起地表变化不同。地表形变受压力源大小、形状、深度及岩浆运移速率等影响;另外火山类型不同,地形不同,形变特征也不同。地表形变幅度范围很大,为1×10^(-7)—1米量级。火山区形变监测可以了解火山活动状态,有助于进行喷发危险性的预测预报。形变监测从20世纪60年代的传统技术逐渐过渡到20世纪90年代发展起来的GNSS和InSAR等大地测量新技术,火山区形变时空监测能力得到提高,同时缩短了预测时间。我国火山形变监测开始较晚,现已在长白山天池、腾冲以及海南等主要火山区开展监测。传统的连续测量以地倾斜观测为主;新技术主要以流动GNSS监测为主,连续观测站少,InSAR技术研究时间密度不够;目前形变监测还不能实现很好的时空覆盖。

东北稳定参考框架NEChina20

选用中国地壳运动观测网络(CMONOC)在东北地区2012~2019年的GNSS观测数据,建立东北稳定参考框架(NEChina20),实现由全球参考框架IGS14到NEChina20的位置坐标转换。NEChina20与全球参考框架IGS14保持坐标系缩放比例一致,两者在历元2020.0对齐。NEChina20的精度(稳定性)在水平方向约为0.5 mm/a,在垂直方向约为0.6 mm/a。参考框架的稳定性随时间的推移和覆盖面积的增加而退化,建议NEChina20的适用范围在时间上限于从2005~2025年约20 a的时间窗口,在空间上限于东北地块及南端的河套断陷带和张家口-渤海断裂带。选用东北地区4个基岩站2000~2019年的GNSS连续观测数据,建立东北地区季节性地面升降模型。NEChina20与该季节性模型相结合,为在东北地区开展长期的、高精度的变形观测构建了基础设施。

中国地震预报论坛--2020年地震&火山联合学术交流

2021年,《地震地磁观测与研究》与中国地震学会地震预报专业委员会达成合作意向,将每年第4期专栏出版中国地震预报论坛摘要文集。借助中国地震预报论坛征文专栏,《地震地磁观测与研究》必将成为地震预报研究领域最新成果的展示平台。

尼加拉瓜三座火山的火山岩岩石学、地球化学和斜长石晶体大小分布特征研究

中美洲火山弧是洋-陆俯冲带火山作用的典型代表,由科科斯板块向东俯冲到加勒比板块之下而形成。本次对尼加拉瓜境内中美洲火山弧康塞普西(Concepción)火山、马德拉斯(Maderas)火山和马萨亚(Masaya)火山采集的样品进行了岩石学和地球化学研究,分析熔岩内部的显微结构,统计熔岩内斜长石斑晶大小分布(CSD)特征,利用温压计估算岩浆房的温压条件,讨论三座火山岩浆演化过程及岩浆活动特征。结果显示三座火山岩样品显示典型的岛弧火山岩特征,岩浆来自受到科科斯板块流体交代的MORB型亏损地幔的部分熔融。康塞普西和马德拉斯火山岩全岩成分相似,范围很大,从玄武质演化到了粗安质,它们的稀土和微量元素标准化曲线相似。两火山熔岩的岩相学特征相近,在基性岩和中性岩中均含有自形的钙长石质斜长石。推测钙长石来自捕获的堆晶辉长岩,钙长石的混入导致统计的斜长石斑晶CSD曲线呈上凹形。计算它们的岩浆平衡温度和压力与岩浆SiO2含量呈负相关,岩浆平衡温度1039~1138℃,平衡压力1.8~9.7kbar,对应岩浆深度6.6~35.4km。马萨亚火山岩样品均为玄武岩,其全岩和斑晶内的FeO含量明显比康塞普西和马德拉斯火山中的FeO含量高,未见钙长石质斜长石,其轻稀土元素含量低,Nb和Ta强烈负异常,87Sr/86Sr比值略高与其他两座火山,岩浆部分熔融程度更高。

中国地震预报论坛2020年地震和火山联合学术交流会议在吉林召开

中国地震学会地震预报专业委员会、中国灾害防御协会火山专业委员会和吉林省地震局于2020年9月28-29日在吉林安图市联合举办了中国地震预报论坛2020年地震&火山联合学术交流会。来自全国地震行业内外的73名代表参加了此次学术交流。大会设置了7个专题;会前征集到论文摘要近70篇,会期交流报告36篇,其中口头报告13篇,张贴展板23篇;13篇口头报告中,特邀口头报告5篇(其中地震行业外的邀请报告2篇);23篇张贴报告中,评选出优秀张贴报告7篇,最佳设计创意张贴报告1篇。大会按照惯例举行了以"地震与火山研究如何相互促进以及相互促进的着眼点在哪里"为主题的Panel讨论,积极而热烈的讨论碰撞出了地震与火山聚焦的科学问题火花:地震预报与火山预警都必须立足于系统的高质量观测技术的发展,建立空间-地面-地下多学科立体观测网络以及基于地震孕育过程的观测资料解译理论与方法体系是提升地震预报与火山预警共同面对的基本问题。大会不仅重视学术交流,还兼顾了科学传播的普及,有组织地参观学习了长白山火山监测站的综合监测技术,加深了学术交流的效果。