不同变质程度煤中镜质组的元素分布特征:基于Raman和原位微区XRF分析

为明确煤中元素与有机质之间的关系,本文选择山西太原西山煤田6个矿区石炭系—二叠系太原组8号煤层煤样(镜质体最大反射率为1.26%~2.03%)为研究对象,挑选其中的镜煤条带,利用激光共聚焦拉曼光谱仪(Raman)选出镜质组,结合微区X射线荧光光谱仪(μ-XRF)对镜质组中元素含量和分布特征进行分析,试图探讨不同变质程度煤中镜质组的拉曼光谱和元素的耦合关系。研究发现,镜质组中仍然存在着大量的纳米级矿物,在实验操作过程中即使Raman光谱的结果限定了有机组分,但是由于束斑大小的差异,μ-XRF测试时不可避免的受到了煤中纳米级矿物的影响;Al、Si、K、Ti、V、Fe、Co、Ca主要赋存于镜质组中的纳米级矿物中,Ni、Zn、Ga、Ge、Br、S则主要以有机结合态的形式存在。

基于非线性动态重心粒子群优化的分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器设计

针对现有Oustaloup滤波器拟合精度不佳、结构复杂的缺点,提出了最优精简Oustaloup滤波器。针对粒子群优化算法整定分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器参数时学习能力不充分、迭代收敛乏力的问题,提出了一种改进的粒子群优化算法。该算法设计了双异步非线性动态学习因子,以提高粒子的思考能力与信息共享能力,并增加了粒子群质量重心项,用以加速收敛过程。将改进的算法结合最优精简Oustaloup滤波器应用于分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器的设计过程,选取了2个分数阶系统模型进行仿真验证。结果表明,改进的算法收敛速度更快且不易陷入局部最优,所设计的控制系统超调量更小、调节时间更短、稳态误差更小,提高了系统的抗干扰能力。

布尔代数的(λ,μ)直觉模糊点理想

在布尔代数中引入了(λ,μ)直觉模糊点理想的概念并讨论其性质,证明了布尔代数的(,μ)直觉模糊点理想的交,同态像及其同态逆像仍然是布尔代数的(λ,μ)直觉模糊点理想。

基于μ综合理论与遗传算法的并网逆变器鲁棒控制方法

在并网逆变器的实际运行中,电网阻抗和时间延迟系数的不确定性会影响到系统的稳定运行。为提高该含参数不确定性的系统的鲁棒性,提出采用μ综合理论来对系统进行鲁棒控制,通过对参数不确定性及其他性能约束的加权函数进行设计,从而使系统能够满足鲁棒稳定性与鲁棒性能要求。针对μ综合法设计的控制器阶数过高,难以工程实现的问题,可将其与遗传算法结合来对定结构控制器进行优化。首先采用μ综合理论搭建系统的摄动模型,然后用遗传算法对系统控制器的参数进行设计,使摄动系统能够实现结构化奇异值最小化的目标,从而达到对参数变化具有更强的鲁棒适应性的要求。实验结果表明,用该方法设计的控制器比用传统方法设计的控制器具有更好的鲁棒性。

颗粒流运动SPH方法及滑坡破碎效应研究

山体滑坡是全球范围内多发的一种地质灾害。由于滑坡具有突发性和破坏性强的特点,建立有效的数值分析模型将有助于制定针对性的防治策略。本文针对滑坡运动过程中表现出的颗粒流特性,基于μ(I)模型提出了针对浅层滑坡的动态摩擦系数表达式,并构建了对应的光滑粒子流体动力学(SPH)方法求解框架。考虑到颗粒破碎对滑坡运动性的显著影响,结合基于破坏势能的颗粒破碎法则,建立μ(I)模型中基底摩擦力与颗粒分布之间的关系。通过两个经典的三维斜面模型试验,验证了μ(I)模型在滑坡运动分析中的应用价值,并进行了颗粒破碎效应参数敏感性分析,为后续滑坡灾害的防治工作提供参考。

μ-QuEChERS-气相色谱-三重四极杆串联质谱仪快速测定桃胶中106种农药残留

建立了一种μ-QuEChERS结合气相色谱-三重四极杆串联质谱仪(gas chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry,GC-MS/MS)在10 min内测定桃胶中106种农药残留的方法。样品经μ-QuEChERS方法提取、净化,经超高惰性气相色谱柱(highly inert gas chromatographic column,HIGC)分离,以三重四极杆-串联质谱仪检测分析,基质标准曲线外标法定量。106种农药在0.00200~0.400 mg/kg范围,其线性相关系数R均大于0.995,对于0.500 g样品的106种农药的检出限为(5.84×10^(-6))~(2.81×10^(-3))mg/kg,定量限为(1.95×10^(-5))~(9.36×10^(-3))mg/kg,且低、中、高3个浓度添加水平的回收率为72%~109%,相对标准偏差(relative standard deviations,RSDs)为0.73%~10%。该方法具有快捷、污染小、可靠性强的特点,适用于桃胶中多种农药残留的快速定性和定量检测。

微区X射线荧光光谱成像法分析历史文物建筑混凝土材料成分及工艺

历史文物建筑修复与保护的首要步骤是对建材构件进行成分解析。但成型的混凝土构件成分复杂,传统技术难以直接分析。微区X射线荧光光谱具有速度快、无需前处理、可获得大面积高分辨的元素成像等优势,可用于此类混合物的原位分析。采用束斑为20μm的微区X射线荧光光谱仪,扫描成型混凝土构件以获得混合成分的元素分布图,结合基本参数定量法,对典型历史建筑混凝土构件进行元素定量。分析结果有效地解析了混凝土构建中骨料和凝胶材料的成分和含量,鉴别了涂层成分,解析了拌混工艺,鉴别了局部污染元素和致劣元素并分析致劣原因,为历史建筑修复材料选配、拌混工艺选择、除污及保护性预防劣化提供了科学的数据支撑。

移相全桥变换器的设计及先进算法的应用研究

选取移相全桥ZVZCS DC/DC变换器,分析所选拓扑的工作过程、设计关键参数,用Saber软件对软开关电路进行仿真,验证设计的正确性,并充分反映拓扑结构的高效特性,为实际电路的研究提供依据。同时,针对移相全桥DC/DC变换器这种强非线性系统,提出模糊自适应分数阶PI^(λ)D^(μ)先进控制算法,用Saber与Matlab软件协同仿真的方式进行变换器闭环仿真,结果表明:相较于传统PID,模糊自适应分数阶PI^(λ)D^(μ)先进控制算法的动态性能更佳。

考虑干湿循环影响的残积土μ–CT扫描与渗流模拟

花岗岩残积土广泛分布于中国东南沿海地区,其孔隙结构常因炎热多雨环境引起的干湿循环而发生扩张,改变土体的渗透性能,诱发工程事故。为了揭示干湿循环作用下花岗岩残积土细微观结构与渗透特性的演变规律,对原状样进行0到8次的脱湿–吸湿处理,开展微米计算机层析(μ–CT)扫描试验以获取土体的3维数字化模型,并结合扫描结果与AVIZO软件进行多通道渗流模拟,最后根据试验结果分别从定性和定量角度探究了土体孔隙体积分布与渗透系数的演化规律。结果表明:根据μ–CT扫描的图像结果,花岗岩残积土内部结构被划分为赤铁矿、石英、黏土和孔隙;3维重构模型反映了孔隙结构的扩张与连通模式,孔隙数量和尺寸在干湿循环过程中明显提高,孔隙率和孔隙连通率均与循环次数呈正相关;根据孔隙体积分布曲线可将土中孔隙分为微孔、中孔、大孔和裂隙4种类别,小体积微孔在干湿循环过程中逐渐转化为大体积的连通裂隙;3维渗流模型中的流线数量和分布密度随干湿循环次数增加而明显提高,由渗流模拟计算得到的绝对渗透率和渗透系数也不断增大;渗透系数的计算值总体上与实测值的演化规律相符,说明基于μ–CT扫描结果的渗流模拟可作为评价土体渗透特性的一种辅助手段。研究结果为深入了解花岗岩残积土渗流特性的环境损伤效应提供了重要的参考价值。

一类无界时滞微分新古典增长模型的μ-稳定性

借助于新的分析技巧,研究了一类具有无界时滞的微分新古典增长模型,建立了所研究模型平衡点的存在性和μ-稳定性的充分条件,并给出数值算例用以说明所获理论结果的有效性,补充了已有文献中的相关结果。

燃爆冲击载荷对页岩储层孔裂隙系统的改造作用特征

燃爆压裂是近年提出的一项针对页岩气储层压裂的变革性技术,研究燃爆冲击载荷的改造作用可为燃爆压裂法的应用提供基础依据。选取川南泸州区块龙马溪组一段页岩样品,采用自制的燃爆冲击载荷试验系统开展燃爆冲击实验,用计算机断层扫描仪(μ-CT)扫描燃爆前后样品,通过数字图像处理技术提取孔隙并重构,统计孔隙数据获取孔径分布,研究燃爆冲击载荷作用前后孔裂隙系统的变化特征。结果表明:(1)瞬时升温产生的热应力破坏页岩中层理弱介质,使其内部微裂缝失稳、扩展乃至贯通;受燃爆冲击载荷作用影响,页岩中心位置应力集中,应力波冲击使页岩形成多条裂缝,产生大量孔隙;(2)燃爆冲击载荷作用对页岩储层孔裂隙系统的改造显著受层理和微裂缝的影响;层理和微裂缝越发育,改造后形成的裂缝网络越复杂;受黏土矿物等塑性矿物的约束性降低,储层应用范围更广;(3)瞬时升温和燃爆冲击载荷作用对页岩复杂缝网的形成和扩展均有显著促进作用;燃爆冲击载荷作用更加有效地改造页岩储层孔裂隙系统并产生大量连通性孔裂隙,连通性孔隙增加约67%。这一研究从微观层面证实燃爆冲击载荷作用能有效改造页岩储层。

龙溪玉的光谱学特征及颜色成因

龙溪玉产自四川省汶川县龙溪乡地区,是古蜀玉文化中重要的和田玉料。为研究龙溪玉的基本特征以及颜色成因,初步探索其对古玉料色和沁色的指示意义,结合岩石学薄片分析、激光拉曼光谱、 X射线荧光光谱和XRF微区面扫技术,对不同颜色的龙溪玉样品开展检测和数据对比。根据龙溪玉矿点野外地质勘查和采集的玉石样品,龙溪玉普遍发育有清晰的色带,颜色空间分布规律为灰黑色—青色—青白色—青色—灰黑色。矿物成分分析结果显示,不同颜色的龙溪玉均以透闪石为主,含少量白云母、方解石和磷灰石等副矿物,其中浅色层带多含方解石脉,深色层带副矿物相对较多。不同颜色龙溪玉样品均显示典型的透闪石拉曼光谱,即174、 228、 376、 392、 674、 935、 1 027和1 061 cm^(-1)处的特征峰,在3 600~3 700 cm^(-1)内仅显示3 675 cm^(-1)处1个羟基峰。各色龙溪玉未显示阳起石或石墨的特征峰,指示深色龙溪玉并非矿物致色。XRF测试结果显示,各色龙溪玉样品的SiO_(2)含量在55.20%~57.94%, MgO含量在24.10%~25.00%, CaO含量在12.60%~13.80%, Al2O3含量在0.39%~1.77%,铁氧化物含量在0.25%~0.42%, Fe-VOL05滴定法测定铁氧化物主要为FeO,但Fe2+含量与龙溪玉颜色深浅未见相关性。μ-XRF面扫结果显示,Si、 Mg含量在黑灰色龙溪玉中相对较高,V、 Cr含量在青绿色龙溪玉中相对较高,Fe、 Mn、 Cu等宝玉石中的常见致色元素含量在龙溪玉不同色带中相对均匀。因此,综合各分析结果显示,V和Cr是青绿色龙溪玉的致色元素。基于无损鉴定的谱学特征和致色机制分析能够更好地应用于古玉器玉料的对比研究,为进行古蜀玉文化的玉料溯源和玉文化溯源提供科学依据。

太原地区雨滴谱季节分布特征

利用2017年12月-2022年11月太原雨滴谱数据,研究太原地区不同雨强和不同降水类型雨滴谱季节分布特征。结果表明:太原地区四季谱分布均呈单峰结构且均以雨滴直径D<1 mm的小雨滴为主,但对雨强R贡献最大的是D为1~2 mm的雨滴。各季节R<1 mm·h^(-1)的降雨均占比最大,但夏季超过50%雨量来自R≥5 mm·h^(-1)雨滴的贡献;R<2 mm·h^(-1)时,冬季大雨滴浓度更高,而小雨滴浓度相对较低;R≥5 mm·h^(-1)时,夏季雨滴浓度更高。四季均以层状云降水为主,标准化截距参数lgNw和质量加权直径D_(m)差异较小;对流云降水多发生在夏季且更接近海洋性对流,春、秋季既非大陆性也非海洋性对流。采用最小二乘法得到形状因子与斜率参数的μ-λ、降水动能以及反射率因子与雨强的Z-R关系曲线,其中μ-λ季节变化小,但地域性差异显著;幂函数和二项式函数分别对于降水动能参数关系E_(t)-R和E_(d)-D_(m)拟合效果更优;Z-R关系系数与指数成反比,对于层状云降水,春、秋季经典关系均高估降雨,冬、夏季存在经典关系由高估转为低估的情况;对于对流云降水,夏、秋季经典关系略高估降雨。

2020年梅雨期长江中下游地区雨滴谱垂直结构特征

雨滴谱是反映降水微物理特征的重要参数,研究雨滴谱垂直结构特征有助于认识降水演变过程和改善雷达定量降水估计。基于秭归、荆州和南京三站并址观测的微雨雷达和二维视频雨滴谱仪数据,探讨了2020年梅雨期不同地区、不同降水强度下的雨滴谱垂直结构特征。结果表明,雨滴下落过程中,小雨滴的数浓度和对降水强度的贡献在减少,中等雨滴和大雨滴的数浓度和对降水强度的贡献在增加,最后导致对地面降水强度有最显著贡献的是中等雨滴。不同降水强度的雨滴谱垂直结构存在明显差异,弱降水时,雨滴谱较窄,雨滴蒸发和碰并作用相均衡,雨滴谱参数变化小;强降水时,雨滴谱明显拓宽增高,雨滴间存在明显的碰并过程,中滴和大滴数浓度随高度降低而增大,雨滴谱参数出现明显变化。统计分析显示,雨滴谱有明显的区域性差异,秭归数浓度最高但雨滴直径最小,荆州数浓度中等且雨滴直径中等,南京数浓度最低但雨滴直径最大。不同地区的μ-Λ关系具有差异,采用不同地区构建的Z-R关系估算的降水强度与观测值比较一致。

CCUS井工况下不同引晶材料对水泥石裂缝自愈合过程的影响

为了尽快实现碳中和的目标,二氧化碳捕获、利用和封存(Carbon Capture,Utilization and Storage——CCUS)技术不可或缺。由于CCUS高温高压的环境引起较大的应力和温度波动,水泥环易形成裂缝对CO_(2)的安全封存造成威胁。以碳酸钙晶须和氧化石墨烯作为引晶材料诱导水泥石裂缝表面碳化结晶,并研究其对水泥石裂缝自愈合进程的影响。实验结果表明,经过碳化自愈合反应不同的龄期后,分别掺入碳酸钙晶须和氧化石墨烯水泥石的抗压强度均高于空白水泥石。μ-CT的结果分析表明,掺入碳酸钙晶须和氧化石墨烯的水泥石裂缝体积的自愈率分别为55.24%和74.60%,要高于空白水泥石的18.32%;水泥石裂缝表面物相分析表明,随着碳化时间的增加,掺入引晶材料水泥石裂缝表面的CaCO_(3)晶体含量高于空白水泥石。由此说明碳酸钙晶须和氧化石墨烯作为引晶材料可提高水泥石裂缝在CCUS工况下的碳化自愈合能力。

山东省三个不同区域降水雨滴谱特征的对比分析

为了解山东黄河三角洲、内陆和沿海三个区域降水的微物理特征差异,以垦利、平阴和胶南3站为代表,利用2017—2020年降水雨滴谱资料,对3站不同雨强(R)、不同降水类型的雨滴谱特征进行对比分析。结果表明:(1)在6个R级别中,3站平均雨滴谱的谱型、谱宽和各级别降水量对总降水量的贡献均存在一定区别。(2)在层云降水中,平阴站、胶南站雨滴谱参数较接近,而在对流云降水中3站均存在差异。(3)比较3站标椎化截距参数(log10Nw)和质量加权平均直径(Dm)表明,层云降水中垦利站log10Nw数值最低;与国内外其他站点相比,平阴站log10Nw-Dm散点分布与在韩国首尔的观测结果较为接近。(4)Gamma分布斜率参数(λ)和形状因子(μ)的拟合曲线具有局地性特征。根据3站μ、λ随R变化趋势,可将R=10 mm·h^(-1)作为层云-对流云降水的分类指标,R增大至100 mm·h^(-1)以上,3站μ值均趋向于1~2 mm^(-1),λ值均趋向于2。(5)拟合雷达反射率因子(Z)与R关系(Z=ARb),气象业务雷达内置Z=300R1.4会高估垦利站、平阴站降水量,低估胶南站降水量,Z-R关系中系数A、指数b在对流云、层云降水中均有一定差异。

μ-阿片受体基因多态性与带状疱疹后神经痛患者疼痛敏感性及阿片类药物用量的关系

目的探讨μ-阿片受体基因(OPRM1)基因多态性与带状疱疹后神经痛(PHN)患者疼痛敏感性及阿片类药物用量的关系。方法收集带状疱疹(HZ)患者170例,并依据3个月后有无PHN分为PHN组(90例)和非PHN组(80例)。对可能影响PHN发生的因素进行logistic回归分析。比较PHN中、重度疼痛患者不同基因型间48 h阿片类药物用量、状态特质焦虑量表评分及睡眠质量评分。结果初治时间超过72 h、急性期重度疼痛、基因型GG是PHN发生的独立危险因素。PHN轻度疼痛、中度疼痛和重度疼痛组中,GG基因型分布频率明显升高;PHN中、重度疼痛组不同基因型患者48 h阿片类药物用量依次明显增加,且GG基因型患者用药量最多,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论初治时间超过72 h、急性期重度疼痛、基因型GG是PHN发生的独立危险因素。OPRM1基因多态性可能是引起PHN患者阿片类药物药效学个体差异的遗传因素之一。

内吗啡肽2对神经病理性痛大鼠背根神经节内μ-阿片受体表达的影响

目的探讨在内吗啡肽2(EM2)的镇痛过程中,μ-阿片受体(MOR)的表达变化及胞内囊泡转运对其变化的影响。方法成年雄性SD大鼠,随机分为3组:正常对照组、病理性痛组和药物组,病理性痛为坐骨神经分支选择性损伤(SNI)诱导的神经病理性痛(NP)。药物组为鞘内注射EM2的NP大鼠。采用免疫荧光单标染色和免疫印迹方法检测MOR总蛋白和磷酸化蛋白以及Rab7蛋白表达量的变化,采用免疫荧光双标染色方法检测MOR/Rab7和MOR/LAMP1免疫阳性标志物的表达变化。结果与正常对照组比较,病理性痛组大鼠背根神经节(DRG)内MOR总蛋白和磷酸化蛋白的表达量降低(P<0.05),Rab7蛋白的表达量明显增高(P<0.05);MOR/Rab7免疫阳性标志物占Rab7或MOR、MOR/LAMP1免疫阳性标志物占LAMP1或MOR阳性标志物的比例均增高(P<0.05)。鞘内多次注射EM2后,病理性痛大鼠的后足缩足反应阈值明显增高(P<0.01),DRG内MOR总蛋白和磷酸化蛋白的表达量增高(P<0.05),Rab7的表达量降低(P<0.05)。MOR/Rab7阳性双标产物占Rab7或MOR阳性标志物、MOR/LAMP1阳性双标产物占LAMP1或MOR阳性标志物比例均降低(P<0.05)。结论在镇痛过程中,EM2抑制SNI的NP大鼠DRG内Rab7的表达,减少MOR向溶酶体运输,促进MOR复敏。

牛腰肌中μ-钙蛋白酶基因表达量和蛋白活性与嫩度的关系

牛肉嫩度是影响牛肉品质的重要因素,μ-钙蛋白酶是影响牛肉嫩度的关键酶。本研究的目的是探究夏南母牛,夏南公牛,西门塔尔公牛肉中μ-钙蛋白酶mRNA表达量和蛋白活性与嫩度的关系。本研究选取年龄为48月龄的夏南母牛3头,18月龄的夏南公牛3头,15月龄的西门塔尔公牛3头,以腰最长肌为研究对象。利用实时荧光定量PCR分析不同品种牛腰最长肌中μ-钙蛋白酶mRNA表达量;采用酪蛋白酶谱法分析成熟3 d时不同样品μ-钙蛋白酶活性的差异;通过剪切力测定不同品种牛腰最长肌肉质嫩度的差异。结果发现:3个样品牛肉中μ-钙蛋白酶基因mRNA表达量差异不显著(P>0.05);夏南牛与西门塔尔牛肉中μ-钙蛋白酶活性差异极显著(P<0.01);夏南牛与西门塔尔牛剪切力差异极显著(P<0.01)。结论:3个样品腰最长肌中μ-钙蛋白酶的mRNA表达量与牛肉嫩度无显著相关性,夏南母牛比夏南公牛嫩度好,夏南公牛比西门塔尔公牛嫩度好。

镜像神经元理论指导MOTOmed训练在脑卒中后肢体功能障碍的应用

目的:探讨镜像神经元理论指导MOTOmed训练对脑卒中后肢体功能障碍患者康复的影响。方法:选取2020年3月~2021年3月收治的96例脑卒中后肢体功能障碍患者,采用随机卡片号码法分为两组,对照组(n=48)开展以神经生理疗法、良肢位摆放、体位转移训练等项目的常规训练方案,研究组(n=48)开展基于镜像神经元理论指导的MOTOmed训练,均连续训练4周,分别使用Fugl-Meyer评分(FMA)、Berg平衡量表(BBS)、改良Ashworth评分量表(MAS)评估肢体功能障碍改善情况,评估康复训练前后两组患者躯干屈伸肌群肌电信号、大脑皮质运动区μ波Cz/CPz/CP3的脑电图信号变化情况。结果:治疗前,两组患者上肢FMA评分、下肢FMA评分差异无统计学意义(P>0.05);连续训练治疗4周后,研究组上肢FMA、下肢FMA评分均高于对照组(P<0.05)。治疗前,组间BBS评分、MAS评分及BI指数差异无统计学意义(P>0.05);治疗后,研究组BBS评分、BI指数高于对照组,且MAS评分低于对照组(P<0.05)。治疗前,组间健侧/患侧腹直肌、竖脊肌表面肌电信号差异无统计学意义(P>0.05);训练4周后,两组患者健侧两部位肌电信号均方根值均无明显变化(P>0.05),患侧两部位数值对比显示研究组显著高于对照组(P<0.05)。治疗前,组间Cz、CPz及CP3处μ波抑制指数差异无统计学意义(P>0.05);连续训练4周后,研究组3个电极处皮质μ波抑制指数均小于对照组(P<0.05)。结论:镜像神经元理论指导MOTOmed训练应用于脑卒中后肢体功能障碍可更好地改善患者躯体平衡能力和肢体运动功能,恢复躯干肌群肌力,抑制皮质运动区μ波,以重构神经系统。