极盖区等离子体云块触发的极向边界点亮事件的观测研究

极盖区等离子体云块是电子密度比背景高出2倍及以上的高密度不均匀体,极向边界点亮是夜侧极光卵极向边界亮度显著增强的极光结构。探究极盖区等离子体云块与极向边界点亮现象的形成和演化以及二者之间的关系对理解极区电离层-磁层耦合具有重要意义。本文基于北极黄河站全天空极光成像仪、欧洲非相干散射雷达(EISCAT)、SuperDARN雷达和GPS TEC等多手段观测数据,揭示极盖区等离子体云块运动到夜侧极光卵极向边界,进而触发极向边界点亮的完整过程。研究结果表明,(1)高密度等离子体云块从极盖区运动到夜侧极光卵极向边界时,极向边界附近的极光强度明显增加,即出现了极向边界点亮现象。(2)极光亚暴发生后,极光卵极向膨胀,极向边界到达EISCAT Svalbard 42 m雷达观测视野。该雷达观测到了高密度、高电子和离子温度的结构,并伴随着电子密度峰值高度下降和离子上行等现象,这与高密度等离子体云块的输运和当地的极光粒子沉降密切相关。(3)从日侧向夜侧输运的等离子体云块到达夜侧极光卵极向边界附近时可能触发极向边界点亮,并且影响等离子体云块和极光粒子沉降接触区域的等离子体特征,这有助于加深我们对夜侧极区电离层-磁层耦合过程的理解。

西藏南部极低级变质岩及其地质与资源意义

极低级变质作用(very low-grade metamorphism)是当代地球科学的前沿研究课题之一。极低级变质岩(very low-grade metamorphic rocks)既是地质过程的记录,又在资源环境方面有实用意义。西藏南部广泛分布着处于成岩-极低级变质-低级变质阶段的岩石。它们记录了从新特提斯到青藏高原形成发展的诸多信息,并为在西藏南部寻找油气资源提供了有用的线索。本文对采自西藏南部不同地点和构造单元的71件珍贵的富含黏土矿物的岩石样品进行了XRD分析,获得了71套以伊利石结晶度(Ic)为主的黏土矿物数据。数据表明,这些岩石的伊利石结晶度(Ic)在0.21°~1.61°(Δ2θ)范围内,分别落在低级成岩区、高级成岩区、极低级变质区、低级变质区。不同构造单元显示不同的变质特点。北喜马拉雅碳酸盐台地P_(2),J-K,K_(2)均属极低级变质,N显示早期成岩阶段特征。拉轨岗日被动陆缘盆地发育P1,T_(1),T_(2),T_(3),J_(1),J-K,K_(1),K_(2)地层,绝大多数均遭受极低级变质,总的趋势是随着时代变新变质程度逐渐降低,具有埋藏变质的特点。也有部分样品的Ic落在成岩带内,提供了寻找油气的线索。从雅鲁藏布蛇绿(混杂)岩带中的沉积岩样品获得两组数据:一组相当于成岩阶段;另一组相当于极低级变质。初步解释,前者可能反映蛇绿岩形成时的古环境条件,后者可能代表蛇绿岩碰撞定位阶段的记录。日喀则弧前盆地中K_(2)(日喀则群)虽然有较强的褶皱变形,但变质程度不高,属高级成岩带,可能说明晚白垩世弧前盆地沉积并未卷入俯冲作用。冈底斯岩浆弧中侵入岩、火山岩、沉积岩均发育,沉积岩的伊利石结晶度(Ic),落入低级变质-极低级变质-成岩作用带的较宽范围,并显示埋藏变质与岩浆作用叠加的特点。西藏南部成岩阶段沉积岩-极低级变质岩中还蕴藏着有关石油天然气的信息。特别是,白垩纪中期发生的全球性的缺氧事件,也影响了西藏南部地区,已经在岗巴-定日盆地发现典型的黑色页岩,厚度巨大。前人研究还认为,定日-岗巴被动大陆边缘、羌塘周缘前陆盆地、冈底斯弧背盆地具有良好含油气前景。本文对西藏南部极低级变质作用和极低级变质岩做了初步研究,期望今后有更深入的研究。

伏安极谱仪测定海水中活性态痕量金属

阳极溶出伏安法是一种可以直接用于海水中痕量金属元素检测分析的有效方法,不仅能够实现多元素同时检测,而且不需要样品预浓缩处理.通过伏安极谱仪,研究了富集电位和富集时间等关键参数对阳极溶出伏安法测定痕量金属铜、铅、镉、锌的影响,对过滤后的海水样品直接进行检测,实现了烟台四十里湾不同站位海水中活性态痕量金属铜、铅、镉、锌的测定,为海水中痕量金属元素的形态分析及生物可利用性研究提供了有效技术手段.

极低频电流场透地通信路径损耗建模与分析

针对水平方向地电极电流场无线强穿透信息传输需求,研究了基于极低频水平双电极电流场信道传输特性。考虑到电极半径、电极入土深度、电极间距、发射信号频率和信号传输距离等参数对透地(Through-The-Earth,TTE)通信传输性能的影响,建立了地电极电流场TTE通信路径损耗模型,分析了各参数对路径损耗的影响,确定了信号传输最佳工作参数。根据选定参数搭建了极低频电流场TTE通信系统,在200 m和400 m通信距离下测试了3~10 Hz信号的路径损耗,通过试验数据与仿真结果对比分析验证了模型的准确性。

四回高压直流共用接地极方案研究

[目的]为解决接地极选址困难问题,采用共用接地极的方案,共用接地极可由独立接地极改造而来。四回直流共用接地极情况较为少见,其共用方案需要谨慎研究。[方法]结合实际工程,针对现存独立接地极情况,提出了极址3种接地极共用方案,通过仿真,研究垂直接地极和深井接地极跨步电压和电极分流。[结果]多个接地极同时运行时,由于导体间的屏蔽效应,其电气特征相比于独立运行有所区别,同极性运行时,无论是垂直接地极还是深井接地极,跨步电势相比于其独立运行时都有所增大,电极电流分布更不均匀。[结论]3种可行方案下,跨步电压均未超过限值,但方案一下跨步电压最小,垂直接地极电极电流分布差异不大。

地中电偶极源极低频电磁场的分布与传播特征

利用层状大地中偶极源响应的正演算法,计算地中电偶极源激发的极低频地震电磁场并分析其在地球环境下的传播特征.设计了多个水平层状地球模型,分别模拟和展示了深埋地中的电偶极源的响应和空间分布特征.重点分析了含地壳波导+LAI波导模型的高阻大地中,倾斜电偶极源激励响应随观测点的偏移距和垂直位置、激励源深度、地壳波导结构和参数变化时各场量响应的幅频特征.研究表明,用倾斜电偶极源模拟和分析高阻大地中孕震电磁辐射的响应及在大地电磁系统中的传播特性是可行的;模拟的高阻大地中的电磁辐射在地壳波导和LAI波导中均表现有慢衰减或幅值增强特性,但两个波导效应具有不同的频率选择性;高阻大地中的电磁辐射在波导的高阻介质中具有幅值强、衰减慢的特点.建议在高阻地层出露的地表、井中或海底的高阻岩层中以及大气层中布设测站.

激发极化法在黔西北丫都铅锌矿床勘查中的应用

丫都矿床位于丫都—蟒洞断裂中段,长期作为贵州省重要的铅锌矿产地,目前已经在F1下盘累计发现铅锌矿体10个,但是经过多年开采,目前地下400 m以上范围内资源已经枯竭。猪拱塘超大型铅锌矿的发现,证实了丫都—蟒洞断裂带500~900 m的深部具有形成大型矿体的地质条件。丫都铅锌矿外围深部具有良好的找矿前景,但是深部地质情况复杂,通过地表地质情况无法推测深部地质,如何快速圈定靶区和设计钻孔,物探工作必不可少。激发极化法是寻找金属矿最有效的方法之一,极电中梯测量可以有效缩小勘查的靶区,但是无法提供异常的地下空间展布;对称四极测深对500 m以浅的异常定位清晰,但是对深部较小异常的识别度不高,三极测深具有效率高、分辨率高和勘探深度大的优点,但是B极(∞极)施工要求较高。本文通过在丫都矿区外围开展激电中梯测量、对称四极测深和三极测深多装置探测工作显示,激电中梯测量获得11个异常,其中强异常5个,弱异常6个,对称四极测深和三极测深的结果乘以地区经验系数0.41后,与钻孔结果具有很好的对应关系,激电多装置联合探测在本区隐伏铅锌矿体的勘查中具有较好的效果,在黔西北地区开展此类找矿工作值得进一步试验和推广。

时间域激发极化法在某多金属矿普查中的应用

激发极化法是通过利用矿石与围岩固有电场在外部电场作用下发生的不同激发极化效应来研究岩矿石基础物性参数的一种找矿手法。在金属矿化探异常区进行中间梯度扫面和对称四极测深电法测量工作,分析了时间域激发极化法在该金属矿的视电阻率和极化率特征,查明了矿石异常体的埋深、倾向和产状发育。结果表明,电法解译异常成果与地质与化探资料相吻合,为寻找该区隐伏矿床提供了依据,取得了较好的找矿效果。

盘点近期全球极端天气

近期,全球多地出现极端天气甚至打破多项历史极值,蒙古国遭近50年不遇雪灾,澳大利亚遭受极端高温,大西洋强风让航班“狂飙”。我们一起盘点。蒙古国遭受近50年不遇雪灾据蒙古国气象部门2月20日通报,该国全国平均降雪量创下1975年来最高纪录。多家联合国机构报告称,蒙古国持续的“白灾”已达到“严重”级别。

北极航道短波组网通信效应及极区粒子沉降对其影响的研究

北极航道是指穿过北冰洋,连接大西洋和太平洋的海上航道,北极航道的快速发展对世界政治经济格局将产生深远影响。现有极区单台站短波通信易受极区恶劣空间环境因素的影响,可通率不高,无法对北极航道船舶的安全航行提供可靠保障。本文针对北极航道短波通信保障需求,搭建基于确定性模型的短波通信覆盖区评估理论框架,探究复折射指数射线追踪功率计算方法,进而评估北极航道短波组网通信效应,同时开展了高能粒子沉降等极区电离层扰动对北极航道短波传播效应影响的研究,旨在为短波组网北极航道通信效能评估与站网规划设计提供理论基础。

母乳喂养质量改进在NICU极低出生体重儿中的应用

目的 探讨母乳喂养质量改进对新生儿重症监护室(NICU)极低出生体重儿的影响。方法 选取2021年1月1日—2021年12月31日南京市妇幼保健院NICU收治的70例极低出生体重儿(VLBWI)作为研究对象,按组间基线资料均衡可比的原则分为观察组和对照组,每组35例。对照组采取常规母乳喂养管理和宣教方式,观察组在常规母乳喂养管理的基础上通过增设人力资源、完善管理制度、加强医务人员培训、加大产妇及家属的宣教力度及加强院感监测共五个方面进行母乳喂养质量改进,比较两组VLBWI住院期间母乳喂养情况、生长发育情况、静脉营养时长、住院时长及并发症发生情况。结果 两组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),观察组首次亲母母乳喂养时间、恢复出生体质量时间较对照组提前,住院期间纯母乳喂养率、体质量增长速率较对照组有所提升,静脉营养持续时间及总住院时长较对照组有所缩短,喂养不耐受、坏死性小肠结肠炎(NEC)、支气管肺发育不良(BPD)及视网膜病变(ROP)并发症总发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 母乳喂养质量改进措施可提升NICU住院VLBWI纯母乳喂养率,促进其体质量的增长,缩短静脉营养持续时间及总住院时长,减少相关并发症的发生率。

极高地应力软岩隧道非对称变形机理及支护优化研究

针对极大断面公路隧道施工中出现的非对称大变形问题,考虑高地应力第一主应力与隧道轴线关系、层状软岩夹层与互层状态、掌子面软岩空间不对称、地下水等因素,基于对工程地质条件、围岩与支护结构失效及破坏特征的分析,结合岩样物理力学特性室内试验研究及地应力实测情况,探究了非对称大变形形成机理并提出针对性的支护结果优化方案。结果表明:高地应力层状软岩隧道围岩不对称变形是在岩层倾角α、最大水平主应力与隧道轴线夹角β和岩层夹角γ、围岩岩性和地下水综合作用下的大变形,围岩不对称部位由以上几种因素共同决定;当主应力σ1与隧道轴线既不垂直也不平行时,会产生挤压性偏压构造水平地应力,使隧道横断面侧向受力不对称,发生偏压性非对称大变形;通过改变锚杆的布设方式、提高超前注浆小导管的长度和刚度、喷射临时封闭、在防水板与喷射砼间增加高密度橡塑海绵板缓冲层等措施,可以有效的减少变形量,防止围岩因开挖扰动而松动和坍塌。

早复极波及早复极综合征研究进展

早复极既往长期被认为是一种良性的心电图改变,且在人群中有较高的发生率。近年来发现早复极波/早复极综合征是可以首发表现为晕厥乃至猝死的遗传相关性疾病,严重威胁患者的生命健康安全。因此加强对早复极综合征认知迫在眉睫。而目前关于早复极综合征的细胞学机制是复极化还是除极化问题、遗传背景以及如何识别高危早复极等问题尚未完全清楚。文章结合早复极波及早复极综合征的最新研究进展做系统性综述。

梯形Halbach交替极无铁心永磁同步直线电机特性分析与优化设计

针对无铁心永磁同步直线电机(PMLSM)存在推力波动问题以及磁极结构对永磁体利用率的影响,从结构方面着手,提出一种梯形Halbach交替极磁极结构的无铁心永磁同步直线电机,对Halbach阵列进行优化设计。首先通过有限元法对比在Halbach交替极、双层Halbach磁极与梯形Halbach交替极3种磁极结构中PMLSM的电磁性能,分别对气隙磁场谐波成分、空载反电动势、电磁推力以及推力体积比进行计算与对比。其次,采用等效磁化强度法定性分析磁极结构对电机出力性能的影响,并引入Kriging模型,结合多目标优化算法对关键参数进行优化以提高电机平均推力和推力体积比,降低推力波动,得到3个优化目标的Pareto前沿。最后,通过仿真分析验证设计方法的有效性以及电机性能的改善。结果表明:梯形Halbach交替极磁极结构永磁体利用率更高,具有实用价值;梯形Halbach交替极PMLSM能够有效抑制推力波动并保持在7%左右,适用于高精确度加工设备。

一种基于开通栅极电压的新型IGBT键合线老化监测方法

绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistors,IGBT)的可靠运行是牵引变流器安全和性能的重要保障。键合线老化作为IGBT的一种常见失效模式,对其进行监测具有重要意义。文中提出一种基于开通栅极电压ugem的键合线老化监测方法,该方法可有效避免温度和负载电流带来的影响。首先,基于IGBT等效电路模型,系统分析ugem受键合线断裂影响的原因;其次,利用双脉冲测试进行验证,同时对温度和负载电流带来的影响进行分析;在此基础上,考虑到使用ugem局部特征将受到温度和电流的干扰,提出将开通栅极电压整体波形用于键合线老化的监测,并进一步利用有监督的线性判别分析进行数据降维以及采用支持向量机实现键合线断裂根数的检测。最后,通过实验对所提监测方法的有效性进行验证。

高精度固态调制器绝缘栅双极晶体管驱动电路

加法器式固态调制器是一种使用绝缘栅双极晶体管(IGBT)控制储能电容放电来产生脉冲高压的装置,相比传输线型调制器,具有模块化、稳定性好、寿命长等优势。但IGBT的正常工作需要利用栅极驱动电路将控制信号进行放大才能实现,驱动电路的性能直接影响IGBT的开关特性,最终影响脉冲电压质量,尤其是驱动电路的导通抖动指标,这是影响脉冲电压精度的关键因素之一。根据加法器式固态调制器中IGBT的工作特性,以提高脉冲电压精度为目标,对驱动电路进行研究。分析了开关抖动对输出电压精度的影响,介绍了设计原理,研制了驱动电路板,并利用放电模块对其工作性能进行了实验测试。测试结果表明,该款驱动电路的导通抖动为300 ps,相比1 ns的商用驱动电路抖动压缩至1/3,在1 kV充电电压下,放电模块在0.5Ω的负载上放电,形成上升时间为500 ns、导通抖动峰、峰值在5 ns以下的脉冲电压,当发生退饱和故障时,驱动电路能够在4μs时间内关断IGBT,该款驱动电路满足高精度固态调制器的工作要求。

一种用于光隔离IGBT栅极驱动的智能型LED驱动电路

采用双极型工艺设计了一种智能型高速LED驱动电路,可用于光隔离IGBT栅极驱动芯片的输入驱动。该设计采用一种新型逻辑门结构来实现信号传输、故障反馈以及外部置位等功能,同时达到降低信号传输延迟时间的目的。测试结果表明,在常温条件下,LED驱动电路的输入信号传输延迟时间为70 ns,复位信号有效到故障消除的延迟时间为4.59μs。所设计的驱动电路能够满足光耦隔离IGBT栅极驱动芯片的使用要求。

NPN型双极晶体管中子位移损伤差异实验研究

利用西安脉冲反应堆(Xi’an pulsed reactor,XAPR)的稳态中子对NPN型双极晶体管(NPN bipolar junction transistor,NPN-BJT)进行中子辐照实验,开展NPN-BJT不同固定发射极电流I_(E)条件下的中子位移损伤差异研究。研究结果表明:同一I_(E)条件下,集成NPN-BJT与2N2222A NPN-BJT的电流增益退化都随辐照中子注量的增加呈逐渐增强趋势;在同一中子注量辐照下,随双极晶体管固定I_(E)的增大,中子辐射损伤常数K_(τ)降低,中子辐照前后电流增益的变化量减小,晶体管电流增益退化程度减弱,因此在一定范围内,提高固定I_(E)可在一定程度上增强NPN-BJT抗中子辐射能力。

面向极地通信技术的发展应用研究

极地通信技术是保障极地科学研究效率和人员安全的基础。本文结合极区的特殊通信环境,对极区通信技术的历史与现状进行了全面梳理。极地与人类生活区域之间的距离较远,目前的大部分通信手段都难以覆盖。此外,极地恶劣的气候条件、海水的侵蚀与极寒低温也给通信设备的稳定性带来巨大的挑战。与此同时,极区的高强度磁场与太阳辐射也使得传统的通信手段失效。又由于积雪海冰以及复杂的地形条件,通信基站的建立也十分困难。

Krachow法缝合联合钢丝垂直间断治疗老年髌骨下极粉碎性骨折的疗效

目的研究Krachow法缝合联合钢丝垂直间断固定治疗老年髌骨下极粉碎性骨折的疗效。方法选取2019年1月至2022年3月收治的102例老年髌骨下极粉碎性骨折患者作为研究对象。按随机数字表法分为两组,观察组51例,采用Krachow法缝合联合钢丝垂直间断固定,对照组51例,采用钢丝垂直间断固定。统计分析两组临床疗效、膝关节活动范围(ROM)、膝关节功能Bostman评分及并发症情况。结果观察组临床疗效优良率为88.24%,对照组优良率为64.71%,差异有统计意义(P<0.05)。观察组膝关节ROM、Bostman评分分别为131.51°±6.80°、(28.65±2.20)分,对照组膝关节ROM、Bostman评分分别为115.87°±5.91°、(23.58±2.51)分,差异有统计意义(P<0.05)。观察组并发症总发生率为9.80%,对照组并发症总发生率为27.45%,差异有统计意义(P<0.05)。结论Krachow法缝合联合钢丝垂直间断固定治疗老年髌骨下极粉碎性骨折复位良好,固定牢靠,对周围软组织影响小,并发症少,有利于膝关节功能恢复。