甘肃阳山金矿载金黄铁矿硫同位素Nano-SIMS原位分析

硫同位素示踪是矿床研究的重要手段之一,它在示踪成矿物质来源方面具有极其重要的作用。由于阳山金矿床的载金黄铁矿普遍发育环带结构,显示多期热液活动的特点,而前人研究往往得到整颗粒黄铁矿硫同位素的混和值,因而无法将不同阶段的硫同位素来源区分清楚。本次研究采用纳米二次离子质谱分析技术(NanoSIMS)对不同阶段的黄铁矿的不同部位进行了原位硫同位素分析。结果表明,斜长花岗斑岩脉中载金黄铁矿的硫同位素分布基本表现为核部高、环带低的特点,其中,黄铁矿核部的δ34S值为0~1.3‰,显示硫来自于深源岩浆,而环带的δ34S值为-4.5‰^-1.3‰,表明成矿过程中的硫主要来源于岩浆硫,同时可能还有部分沉积硫的混入;千枚岩中草莓状黄铁矿和自形黄铁矿核部的δ34S值均较低(平均值分别为-22.2‰和-26.5‰),显示细菌还原海水硫酸盐过程所产生的硫同位素特征,而自形黄铁矿环带的δ34S值为-5.1‰~1.3‰,同样显示硫来源于岩浆硫与一定程度沉积硫的混合。笔者综合研究区内岩浆活动与成矿的关系后认为,岩浆活动与成矿关系密切,岩浆活动的频发不仅为流体运移提供了足够的热源,同时还带来了丰富的成矿物质。

原位微区分析华北典型富锂煤中关键金属赋存规律

煤是特殊的沉积有机岩石,在其形成过程的特定地质条件下,可以富集战略性金属,并在煤系中形成大型或超大型金属矿床。目前已经在华北聚煤区多处煤田发现煤系锂矿化现象,为了查明锂的载体及其赋存规律,本文在矿物组成分析的基础上,采用微区原位分析的方法研究了不同矿物和显微组分中关键金属的赋存特征,为煤系关键金属的富集成因和勘查提供了新的思路。研究结果表明:高岭石是煤中锂的最重要载体,表现为Li-Ga、Li-Zr-Nb-Hf-Ta和Li-Y-Sr不同的元素组合特征,分别代表碎屑物源控制型、火山灰输入型和流体活动参与型三种不同的关键金属富集成因类型。镜质结构体中富集Zr-Hf-Th元素组合,胶质结构体表现为轻度的Li富集;脉状含钠黏土矿物富集Ga-Ba-Tl,脉状磷灰石表现为Ba-Sr-Y富集特征,这些脉体矿物元素的富集是成煤后期流体活动的产物。

新能源汽车电池的在线监测与原位分析技术

为控制新能源汽车电池耗电量,并对其电能消耗行为进行原位分析,针对新能源汽车电池的在线监测与原位分析技术展开研究。完善动力锂电池组结构模型,根据汽车电池的热耦合特性,推导监测核函数,实现新能源汽车电池的在线监测。在此基础上,确定汽车电池的电极材料,并分别从表征特性、拉曼光谱两个角度,对其电池元件的原位特性进行研究。

内陆河湖相软土地基原位测试方法适用性分析

以内陆河湖相软土地基为研究对象,结合内陆河湖相软土工程特性和原位测试方法特点,采用现场调研、资料收集、统计分析等方法,对内陆河湖相软土地基原位测试方法适用性进行了较详尽的研究。研究结果表明:相较于室内土工试验,原位测试所测得的内陆河湖相软土工程特性的变异性更小、代表性更好。基于此,筛选出关键原位测试方法的适用范围,并明确了常用的静力触探试验和十字板剪切试验的技术要求、勘察数据应用场景,以及用于内陆河湖相软土地基勘察时需满足的测试要求。

出土铁质文物锈蚀形态的原位分析及其机理

利用超景深显微镜、金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、显微拉曼光谱仪等,对六件湖北地区出土铁质文物的锈蚀状况进行了原位分析,以深入研究铁质文物不同锈蚀形态。结果表明,铁质文物的锈蚀形态可分两类:(1)一般铸铁器物的原始形态清晰可辨,其锈层有组织“痕像”残存,其锈蚀产物为铁的氧化物和C;(2)一般熟铁器物的原始形态被锈层破坏,其锈层中无组织“痕像”,其锈蚀产物通常包括α-FeOOH、Fe_(3)O_(4)、α-Fe_(2)O_(3)、β-FeOOH等。铸铁中大量渗碳体和石墨的存在是锈层中残存“痕像”组织,并保持器物原始形态的重要原因。Ⅰ型锈一般保留器物原始形态特征,若为无害锈则予以保留;Ⅱ型锈往往破坏了器物原始表面,导致纹饰器型难辩,即使为无害锈也需适当去除。

基于深度学习的小麦抗旱相关根系表型原位测量与分析

根系是植物吸收水分的主要通道,根系表型与植物抗旱能力息息相关。为了快速准确地获取小麦根系表型指标,利用土培根盒法进行了小麦干旱胁迫实验,共采集18个时间点的根系时序图像。设计了一套基于深度学习的根系图像处理与分析流程,针对土壤遮蔽引起的断根问题,提出了一种融合目标检测网络和沙漏注意力网络的检测-修复两阶段断根修复方法,以修复根系断裂区域,并通过多尺度训练和自适应迭代法提高修复精度和鲁棒性。提取了小麦在干旱胁迫和对照处理下的根面积、总根长、根宽、根深、根宽深比、根密度6个表型性状,分析了小麦根系对干旱胁迫的表型响应。结果显示,干旱胁迫下,小麦会有更低的根系生物量、更深的根系扎根深度及更分散的根系构型。同时计算了小麦根系干旱胁迫耐受性指数,结合主成分分析法,对小麦品种的抗旱能力进行了描述和排序。

城镇箱涵原位修复的施工导流风险分析方法

城镇排水箱涵年久失修,受箱涵上覆条件限制,箱涵修复多采用原位修复方式。导流时机选择是涉及箱涵原位修复施工安全的关键问题。考虑施工工艺和工期、导流方式和施工时段等风险因素,建立了导流过程风险测度模型;分析导流风险因素不确定性,比较施工时段和风险变化过程,建立箱涵原位修复施工导流风险分析模型,为城镇箱涵修复时机选择提供参考。

第五代SHRIMP锆石微区原位氧同位素分析测试方法

氧同位素分析能够为岩石、热液及矿床形成演化提供重要的成因信息,是岩石学与矿床学研究的强有力工具。二次离子质谱仪(SIMS)以其独特的微区原位优势,广泛应用于锆石等矿物氧同位素分析,往代型号SHRIMP存在三维机械样品台在移动过程中发热甚至放气破坏样品腔真空的风险。为了维持样品腔稳定的高真空,保证氧同位素测试精度,本次研究首次利用升级压电陶瓷驱动高真空样品台的第五代高灵敏度、高分辨率二次离子质谱仪(SHRIMPⅤ),建立了氧同位素微区原位分析测试方法。在一次离子强度为3nA,电子枪能量为−1.9keV,束斑大小为25μm,入射狭缝宽度为120μm,^(18)O−和^(16)O−两个接收器狭缝宽度均为300μm的条件下,用锆石标样Temora 2和Qinghu对系统进行调试,获得^(16)O信号强度约为1.2×10^(9)cps,并对标样R33、FC1和Tanz进行了测试。结果表明,标样氧同位素δ^(18)O分析结果与其参考值在误差范围内一致,δ^(18)O单点内在分析精度优于0.30‰(2SE),外在精度优于0.50‰(2SD),测试精度整体与国内外原有SHRIMP相当,验证了仪器准确度、精密度和稳定性。升级高真空样品台后,SHRIMPⅤ样品腔真空度优于2.5×10^(−8)torr(原有SHRIMP为4.0×10^(−8)torr),进一步提高了极限真空及重复定位能力和分辨力,更有利于氧等稳定同位素分析,并为今后传统无水矿物水含量的测试提供了可能。

横跨地铁基坑大直径污水管线原位保护分析

在地铁车站基坑开挖过程中时常会遇到不可改迁的大直径刚性管线,其抵抗变形能力差且自重大,接头处易破坏,使管线保护难度加大。同时,目前大直径刚性管线原位保护搭建难度大,后期拆除麻烦,对人力物力消耗较大。针对以上问题,本文提出基于横跨昆明官南大道与规划道路交叉口的地铁车站基坑的污水管线原位保护,设计一种施作简单、安全经济的原位悬吊保护体系,并应用有限元软件Midas GTS对基坑施工过程进行模拟计算,分析管线及围护结构受力及变形情况,探究原位悬吊保护体系、施工工序、围护结构的设计可靠性。结果表明:所提出的管线原位悬吊体系其结构简单、设计合理、施工简便,能够显著提高大直径刚性管线悬吊保护过程中的稳定性和安全性。此外,所提出的施工方案有效确保了围护结构的安全控制及原位悬吊体系保护能力的发挥。

基于三色差值主成分分析的原位保存文化遗址轮廓变化检测方法

针对原位保存的文化遗址预防性保护需求,提出了一种基于光照变化的三色差值主成分分析方法。该方法先将图像通过三色通道主成分进行分析;然后根据光照色差建立加权差值图像,结合阈值分割和形态学等图像处理手段,在保证不会破坏文物遗存环境的情况下,对大型原位土遗址轮廓进行变化检测。实验证明:该方法操作简单,易于安置,不会破坏文物的依存环境,适用于野外光照变换的监测环境。

原位分析在电池材料失效分析中的应用进展

原位分析技术基于实时性和现场性的特点,在揭示电池材料界面演化和失效机制方面越来越重要,可为从根本上提升电池稳定性和安全性提供理论基础。从关键电极材料表界面结构演化、形貌变化和产气情况等方面,系统总结针对电池材料失效分析的常用原位分析技术,如原位XRD、原位X射线显微技术及原位原子力显微镜等。重点阐述各类分析技术的原理,并根据其在失效分析领域的实际应用情况,讨论技术优势及局限性,对改善方向进行展望。

XPS原位分析纯铁微动磨损摩擦氧化行为

摩擦化学是微动磨损过程中不可避免产生的一种复杂的摩擦学行为,对材料的磨损性能及磨损机理具有重要的影响。基于原位XPS高精度切向微动磨损试验平台,系统性研究工业纯铁在真空(p=4 mPa)和大气环境下不同微动运行区域接触界面摩擦化学状态及其微动磨损行为。试验结果表明,工业纯铁在大气环境下未观察到微动混合区,然而真空环境下因接触界面发生了严重粘着效应,使得微动运行难以进入滑移区而具有较宽的混合区。随着位移幅值的增加,工业纯铁在真空环境下的微动磨斑具有更多的Fe基体暴露,并伴有以FeO为主的氧化物,整体表现出较高的磨损量;相对比,在大气环境下其磨斑表面产物为以FeO和Fe_(2)O_(3)为主的氧化物,特别在滑移区几乎没有Fe单质暴露,且磨斑表面主要以Fe_(2)O_(3)氧化物为主,表现出较真空环境下更轻微的磨损。磨损结果表明,FeO和Fe_(2)O_(3)具有较好的润滑保护作用,特别是Fe_(2)O_(3)氧化物能显著提高材料表面抗微动磨损性能。利用原位XPS技术可以实现表征材料接触表面真实的摩擦化学状态,且更加准确地揭示摩擦氧化反应对微动磨损行为的影响作用机理,对丰富和发展微动磨损基础理论具有科学意义。

大跨钢桁架结构原位加载试验与分析

某85m跨钢桁架施工阶段部分斜腹杆整体失稳和下弦杆局部变形,随即更换了相应斜腹杆。为了评价修复后钢桁架的可靠性,开展了原位加载试验。采用水加载,对钢桁架施加了9kN/m的荷载。试验结果表明,钢桁架杆件应力和位移与荷载近似呈线性变化,应力和位移值较小,均满足相关规范的要求。对原位加载阶段的钢桁架进行了有限元分析。结果表明,原位加载阶段的有限元分析结果与试验结果吻合较好。考虑到原位加载前钢桁架已经承受了大部分恒载,对钢桁架进行了施工全过程模拟,获得杆件施工全过程的受力状态。与原设计理想状态结果对比,实际施工过程中钢桁架顶升点附近下弦杆轴力接近理想值,弯矩略有增大;此外,在施工完成后,钢桁架在顶升点处向上隆起,线形略不平顺。原位试验及结构分析结果表明,更换斜腹杆未对整体结构受力性能产生明显影响,更换斜腹杆后结构安全,可正常使用。

《电池智能制造、在线监测与原位分析专刊》——主编寄语

储能的核心作用是实现能量在时间和空间上的移动,其本质是为了让能量更加可控。随着能源朝向绿色低碳化的方向发展,光伏、风力、光热以及水力等发电方式将成为未来主要的能源供应来源,这就是我们期待的制造能源时代。这样的新型能源结构一方面有助于我国摆脱当前能源进口高依赖形势,实现绿色低碳发展、可持续发展;而另一方面由新型能源结构带来的用能稳定性、安全性问题则需要通过发展储能创新技术来解决。因此,先进储能技术的发展将成为能源清洁化、高效化、安全化的关键基础,同时,对我国实现“双碳”目标具有重大的意义。

羊水原位培养法联合染色体微阵列分析在产前诊断中的应用

目的评估羊水原位培养法联合染色体微阵列分析(CMA)技术在产前诊断检出胎儿染色体异常中的应用价值。方法回顾性分析2018年10月至2023年2月于怀化市妇幼保健院因不同产前诊断指征而行羊水穿刺术的3133例孕妇,比较羊水原位培养法和CMA法在胎儿染色体异常方面的检出率和差异。结果在3133例样本中,双指征组的异常检出率均较单指征组分别增加0.95%(羊水原位培养法)和2.36%(CMA);两种技术联合检测共检出796例异常(检出率25.41%),其中羊水原位培养法检出300例(9.58%),CMA法检出706例(22.53%)。两者均能检出145例非整倍体异常和31例染色体结构异常,但CMA另增加检出169例提示致病或可能致病的染色体拷贝数变异(CNV)、杂合性缺失(LOH)、杂合性不存在(AOH)/纯合区域(ROH)及单亲体二倍体异常(UPD),而羊水原位培养法增加检出11例染色体结构异常。两者联合检出嵌合体23例(0.73%)。结论羊水原位培养法与CMA技术互为补充,联合应用可显著提高胎儿染色体异常的检出率,可为产前遗传咨询提供更详细准确的信息,有助于孕妇决策是否终止妊娠。

原位测试技术在岩土工程地质勘察中的应用分析

原位测试能在土体原始位置上或基本保持原位状态和应力条件下,对岩土性质进行测试,从而获取更加接近自然状态的工程力学性质指标。本文探讨了原位测试技术在岩土工程地质勘察中的应用,分析了常见的原位测试方法如圆锥动力触探试验(DPT)、标准贯入试验(SPT)、平板荷载试验(PLT)等,并针对其在土层识别、地下水位测定、土质界面判定、土体密实度与承载力评估以及土壤抗剪强度测定等方面的应用进行了分析。总结了原位测试技术在岩土工程地质勘察中的重要性及未来发展趋势。

岩土工程地质勘察中的原位测试技术分析

岩土工程地质勘察工作是岩土工程项目的先导阶段,它为工程设计与施工提供了精确的地质信息及土壤岩石性质。而在实地勘察时,原位测试技术作为地质勘察的重要手段之一,有着快速,直接地获取地质参数以及土壤岩石性质等优点。该方法可为岩土工程设计提供基础资料,为结构稳定分析,地基处理等重大决策提供支持。为此,对各种原位测试技术原理及设备在岩土工程地质勘察方面的适用范围及局限性等进行了分析。在此基础上,就岩土工程地质勘察原位测试技术展开了研究,仅供参考借鉴。

乳腺X线摄影、超声和MR对乳腺导管原位癌诊断的效能分析

乳腺导管原位癌(breastductal carcinoma in situ,DCIS)是一种局限于乳腺导管内的肿瘤性病变,在发病初期病灶的体积较小,在常规触诊中难以发现,若患者治疗不及时,可进展为浸润性乳腺癌,对患者生命健康造成严重威胁。因此早期诊断、早期治疗对患者预后有重要意义。

二氧化钛相变的原位高温X射线衍射分析——介绍一个仪器分析拓展性实验

介绍一个仪器分析拓展性实验——二氧化钛相变的原位高温X射线衍射分析。该实验的主要内容包括:利用原位高温X射线衍射检测二氧化钛锐钛矿到金红石相变过程,并分析相变过程中结构变化,涵盖物相、定量、晶格常数、晶粒尺寸和微观应力计算分析。通过本实验将基础晶体材料结构理论知识和多种X射线衍射分析技能相融合,培养了学生综合知识的运用能力、科研能力和创新能力。

原位煤气化化学链燃烧发电系统的过程模拟

运用Aspen Plus软件构建了以Fe_(2)O_(3)/FeO为氧载体的600 MW原位煤气化化学链燃烧发电系统。基于系统的仿真结果,分别进行了能量、[火用]和[火用]成本分析。结果表明:原位煤气化化学链燃烧发电系统的净热效率为35.38%;系统中内部[火用]损失最大的组件为空气反应器,占原位煤气化化学链燃烧子系统组件总内部[火用]损失的28.39%;水汽系统总内部[火用]损失在整个系统中占比较小,仅为化学链燃烧子系统的14%;原位煤气化化学链燃烧发电系统中单位[火用]成本最大的组件为空气预热器,其值为3.88,再热器、省煤器和过热器的产品单位[火用]成本也较大。