在缪子成像中利用模式识别检测毒品与爆炸物（英文）

在集装箱安检中一个很重要的亟待解决的问题是如何有效地检测出藏在金属中的毒品和爆炸物。传统的X射线CT难以穿透较厚的金属材料,而中子CT引入了很大的放射性,其屏蔽问题是一个难点。相较之下,宇宙线缪子成像是一种有前景的非破坏性成像技术,因为缪子来源于天然的宇宙射线且有足够的能量完全穿透大型集装箱。本文研究了在可接受的测量时间内,宇宙线缪子成像方法能够在何种程度上识别毒品爆炸物与空气和金属。基于清华大学缪子实验平台TUMUTY并通过Geant4模拟宇宙线缪子与物质的相互作用,毒品爆炸物及不同金属材料的散射密度能够被重建出来。基于模式识别的SVM分类器被训练出来对这些材料进行自动识别分类。结果显示,对于边长为20cm的不同材料的物块,在10到30 min的测量时间内,能够通过缪子成像方法识别毒品爆炸物与金属材料和本底,分类的错误率约为1%;测量时间为1min时,分类的错误率恶化为12.9%。

PPy-MoS_(2)多孔网络柔性电极的电化学行为动力学分析

利用导电聚合物聚吡咯(Polypyrrole,PPy)与二维层状化合物MoS_(2)之间的互助复合被证实是制备多孔网络柔性电极的有效方法,通过调控制备条件可得到具有不同结构参数的自支撑电极。本工作通过深入解析电化学阻抗谱及循环伏安曲线(CV)对PPy-MoS_(2)多孔网络膜电极的电化学行为进行了详细的动力学分析,Trasatti分析方法被用来量化在储能过程中内表面和外表面的相对电荷储存量。结果表明,多孔网络柔性电极的体积比容量因厚度不同导致差异明显,而差异的本质源于不同厚度的柔性电极中储能反应的动力学控制差异。随着柔性电极厚度由5μm逐渐增加至60μm,其中的储能反应由表面控制主导逐渐转换为扩散控制主导,当表面控制与扩散控制同时存在且比例相当时,柔性电极表现出最高的体积比容量68 mA·h/cm^(3)(5 mV/s)。因此,在应用多孔网络自支撑膜为柔性电极材料时,为了获得最佳的储能效率,需全面优化柔性电极的结构参数以促进活性材料与电解质离子之间的相互作用。