1 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院, 陕西 西安 710100
2 国网(西安)环保技术中心有限公司, 陕西 西安 710100
3 国网陕西省电力有限公司, 陕西 西安 710048
4 国网陕西省电力有限公司超高压公司, 陕西 西安 710026
该文采用传统固相反应法制备了W6+掺杂的0.07Pb(Sc0.5Nb0.5)O3-0.93Pb(Hf0.47Ti0.53)O3(PSN-PHT)陶瓷, 详细分析了样品的晶体结构、压电和介电性能。实验结果表明, W6+掺杂可以提高钙钛矿结构中三方相的含量, 有效增加晶粒尺寸, 提高压电系数。当W6+掺杂量(摩尔分数)为1.0%时, 样品具有最佳的压电和介电性能, 即d33=585 pC/N, TC=323 ℃, εr=2 088。同时, 样品的d33在200 ℃去极化温度下仍保持570 pC/N的高值, 且经过1 080 min保温后, 压电常数略微降低, 此时d33仍可达到537 pC/N, 变化仅为5.7%。上述结果表明, W6+掺杂不仅可以提高压电系数, 同时也可增强陶瓷的温度稳定性, 使该陶瓷体系能在更宽的温度范围内使用。
压电陶瓷 掺杂 固相反应 温度稳定性 piezoelectric ceramics doping solid state reaction temperature stability
1 广西民族大学化学化工学院, 林产化学与工程国家民委重点实验室, 广西林产化学与工程重点实验室, 广西林产化学与工程协同创新中心, 广西高校食品安全与药物分析化学重点实验室, 广西 南宁 530006
2 横州市综合检验检测中心, 广西 横州 530300
茉莉花的风味、 药用、 营养等方面的品质受其产地因素的影响, 因此茉莉花产地溯源对于保护消费者权益, 促进茉莉花产业健康发展具有重要意义。 为实现对不同产地的茉莉花产地溯源, 收集了广西横州、 福建福州、 四川犍为、 云南元江四个国内茉莉花主产地的100个茉莉花样本, 分别采用积分球和光纤探头两种方式获得茉莉花花蕾干样的近红外漫反射光谱(900～1 700 nm)。 采用Savitzky-Golay (SG)光谱平滑和多元散射校正(MSC)相结合进行光谱预处理, 光谱预处理后再利用主成分分析(PCA)结合线性判别分析(LDA)、 K近邻法(KNN)建立了茉莉花原产地判别模型。 建模过程中68个样本作为训练集, 32个样本作为测试集, 并通过交互检验进行模型参数优化。 结果表明, 基于PCA-LDA和PCA-KNN两种方法建立的判别模型均有良好的预测能力, 其中对于积分球采样得到的光谱数据两种方法预测准确率均达到100%, 对于光纤探头采样得到的光谱数据PCA-LDA和PCA-KNN的预测准确率分别为100%和93.75%。 最后, 通过不同产地茉莉花的色谱指纹图谱对比分析, 进一步阐明了基于近红外光谱技术进行茉莉花产地识别的物质基础。 该研究为茉莉花产地溯源提供了一种绿色、 快速、 准确的新方法, 在茉莉花原产地保护上有重要的潜在应用价值。
茉莉花 产地溯源 近红外光谱 化学计量学 Jasmine Traceability of the Geographical Origin Near-infrared spectroscopy Chemometrics 光谱学与光谱分析
2023, 43(11): 3389
1 湖南大学土木工程学院，绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室，长沙 410082
2 湖南大学，湖南省绿色与先进土木工程材料国际创新合作中心，长沙 410082
3 湖南大学，建筑安全与节能教育部重点实验室，长沙 410082
在水泥基材料中加入水化硅酸钙晶种-聚羧酸减水剂(C-S-Hs-PCE)可以有效提高早期强度。C-S-Hs-PCE能够为水化产物C-S-H凝胶提供成核位点，促进C-S-H凝胶生成，从而加快水泥水化进程。酸醚比是梳型PCE的一个重要结构参数，对C-S-Hs-PCE的合成和早强作用的影响显著。通过动态光散射分析、总有机碳分析仪、X射线衍射分析、低场时域核磁共振分析仪、扫描电子显微镜、等温量热仪和抗压强度测试研究了酸醚比对C-S-Hs-PCE的粒径及其在水泥基材料中早期效果的影响。结果表明：高酸醚比的PCE形成的C-S-Hs-PCE具有更小的粒径，更有助于促进硅酸盐相水化和氢氧化钙、C-S-H凝胶的生成，从而加速浆体水化，降低砂浆的总孔隙率，提高砂浆的早期抗压强度，尤其是24 h龄期之内的强度。
酸醚比 水化硅酸钙晶种 粒径 早期强度 acid-ether ratio calcium silicate hydrate seed particle size early strength
1 国网陕西省电力公司电力科学研究院，陕西 西安 710100
2 国家电网有限公司，北京 100031
3 国网陕西省电力有限公司，陕西 西安 710048
为解决传统云检测算法难以区分薄云和厚云问题，提高遥感图像云检测准确度，提出一种融合双注意力机制的遥感图像云检测算法。首先，以DenseNet结构为基础构建双注意力模型，引入密集连接模块以降低特征通道数；其次，引入全局上下文模块获取全局上下文信息进一步改善系统性能；最后，引入级联的空洞卷积模块以增大感受野，获取更多的影像全局信息。实验结果表明，与F-CNN、self-contrast、RF、SVM以及Fmask等算法相比，所提算法在薄云和厚云检测中具有更好的检测性能，云像素的综合检测正确率为0.9340、错误率仅为0.0385、误报率为0.0693，并能够有效避免过度检测。
遥感图像 双注意力机制 云检测 空洞卷积 感受野 激光与光电子学进展
2023, 60(14): 1428004
1 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院, 陕西 西安 710100
2 国网(西安)环保技术中心有限公司, 陕西 西安710100
3 国家电网有限公司, 北京 100031
4 国网陕西省电力有限公司, 陕西 西安 710048
该文采用固相反应法成功合成了高性能MnO2掺杂的0.07Pb(Sc1/2Nb1/2)O3-0.93Pb(Hf0.47Ti0.53)O3(PSN-PHT)陶瓷, 并从微观形貌、相结构和电学性能等方面综合分析了PSN-PHT陶瓷性能提高的原因。实验结果表明, MnO2的引入改变了PSN-PHT陶瓷的相结构, 使其铁电四方相含量降低, 并导致准同型相界(MPB)的出现, 同时增大了晶粒尺寸并使晶粒均匀化。当MnO2掺杂量(摩尔分数)为0.8%时, 样品达到最佳性能, 其d33、kp、TC、Qm和tan δ分别为450 pC/N、0.65、348 ℃、1 200和0.003 2。该组分样品的温度稳定性远高于商用PZT-5和PZT-8陶瓷, 故其在压电陶瓷换能器领域有着巨大的应用前景。
压电陶瓷 掺杂 固相反应 温度稳定性 piezoelectric ceramics doping solid state reaction temperature stability
设计了一种采用65 nm CMOS工艺的无源噪声整形SAR ADC电路。该电路在SAR ADC的基础上仅增加6个开关和2个电容, 以实现噪声整形, 整体电路结构简单, 有效提高了SAR ADC精度。此外, 实现了2倍的无源增益, 增强了对比较器噪声的抑制作用。构建具有良好噪声抑制效果的噪声传递函数, 避免使用残差采样模块和多路比较器。仿真结果表明, 设计的10位噪声整形SAR ADC电路在33.3 MHz采样率、2.08 MHz带宽、1.2 V输入电压的情况下, 有效位数达12.4位, 功耗为459 μW。
噪声整形 逐次逼近 模数转换器 noise shaping SAR ADC
1 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院, 西安 710100
2 国网(西安)环保技术中心有限公司, 西安 710100
3 国网陕西省电力有限公司, 西安 710048
4 国网陕西省电力有限公司渭南供电公司, 渭南 714000
5 国家电网有限公司, 北京 100031
本文采用传统固相反应法, 成功制备了新型无铅弛豫铁电陶瓷(1-x)［0.9BaTiO3-0.1Bi(Mg0.25Ta0.5)O3］-xBi0.5Na0.5TiO3。结果表明, 较高居里温度的Bi0.5Na0.5TiO3的引入, 使得材料体系中建立了更多的以Bi-O耦合为主的极性纳米区域, 弥补了因Bi(Mg0.25Ta0.5)O3的加入导致的宏观极化强度的减少, 提高了材料的饱和极化强度, 实现了较高储能密度的同时具有更好的温度稳定性。在245 kV/cm电场强度下, x=0.2样品的储能密度约为4.01 J/cm3, 储能效率约为84.86%, 同时该组分在20~170 ℃储能密度的变化率小于5%, 储能效率的变化率小于6%, 表现出优异的温度稳定性。
无铅 弛豫铁电体 能量存储 BaTiO3基陶瓷 储能效率 温度稳定性 lead free relaxor ferroelectric energy storage BaTiO3 based ceramics energy storage efficiency temperature stability
本文采用激光拉曼光谱仪(Raman)、傅立叶变换显微红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD), 结合三维视频显微镜、场发射环境扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS), 对中国国家博物馆馆藏汉代瓦当基体及其表面析出物进行分析鉴定。通过显微观察发现瓦当表面析出物主要有两种, 即黄白色块状物和由非常细小的白色绒毛状物质组成的针状物。通过四种仪器分析结果相互印证, 确定黄白色块状物的主要成分为碳酸钙, 白色针状物的主要成分为Ca3(CH3COO)3Cl(NO3)2·6H2O, 一种陶质文物在酸性环境中形成的有机酸钙盐。建议将陶质文物从酸性环境中移出并进行脱盐处理, 储存在无酸环境中。光谱分析法可为陶质文物表面析出物成分的确定提供强有力的技术支持, 其科学的检测分析数据对探究文物病害产生的原因以及文物保护修复方案的制定提供必要且充分的保障。
陶质文物 表面析出物 有机酸 拉曼光谱 红外光谱 ancient pottery crystalline efflorescence organic acid raman spectroscopy infrared spectroscopy
1 中国科学院 空天信息创新研究院 高功率微波源与技术重点实验室，北京 100190
2 中国科学院大学 电子电气与通信工程学院，北京 100190
3 成都中电锦江信息产业有限公司，成都 615000
为解决大功率小型化速调管收集极在强迫风冷条件下的高效散热问题，以某大功率速调管为研究对象，介绍了一种大功率高效风冷收集极系统的设计方法。利用ANSYS有限元软件对收集极的强迫风冷散热特性进行模拟计算，分析比较了非均匀热流密度加载方式下不同散热翼片结构对风冷收集极的风阻和最高温度的影响，确定了散热翼片的尺寸和数量。为进一步提高风冷收集极系统的对流换热效果，对收集极入风口的结构进行改进，收集极内表面最高温度降低了22 ℃。采用风冷收集极风阻的计算模型对风阻进行验证，仿真结果与理论值相差2.2%。最后对采用该风冷收集极系统的大功率速调管进行测试，实验测试的最高温度与仿真结果相差1.8%，验证了该风冷收集极系统设计的合理性和有效性。
大功率速调管 风冷收集极 散热翼片 温度 风阻 high-power klystron air cooling collector cooling fins temperature wind resistance 强激光与粒子束
2022, 34(6): 063001
1 广西民族大学化学化工学院, 广西高校食品安全与药物分析化学重点实验室, 广西林产化学与工程重点实验室, 广西 南宁 530006
2 横县综合检验检测中心, 广西 横县 530300
3 昆明理工大学材料科学与工程学院, 云南 昆明 615000
戊二醛在精细化工中的使用, 导致大量戊二醛产品如鞣革剂、 消毒剂、 蛋白质交联剂、 组织固化剂等被排放到水体中, 对水体生物及生态环境造成严重污染, 对整个生态系统带来危害, 因此开发对戊二醛快速简易的检测技术至关重要。 表面增强拉曼光谱法(SERS)是一种基于待测物分子对光的散射效应而建立起来的定量检测技术, 具有灵敏度高, 所需样品量少, 水干扰小等优势, 功能强大, 被广泛应用于分析检测领域中。 目前尚未见文献报道基于SERS技术用于定量检测环境水体中戊二醛的案例。 基于金纳米粒子(AuNPs)的局域表面等离子体共振效应、 金属有机框架材料MIL-101(Cr)的富集能力以及对氨基苯硫酚(PATP)与戊二醛之间的席夫碱反应, 基于Au@MIL-101/PATP复合材料建立了一种检测水中戊二醛的表面增强拉曼光谱分析方法。 通过溶液浸渍法制备Au@MIL-101材料, 再利用Au-S共价键作用将PATP修饰到AuNPs表面得到Au@MIL-101/PATP复合基底。 利用透射电镜(TEM)、 能量色散X射线光谱(EDS)、 X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱等方法对基底材料进行表征。 论文研究了MIL-101(Cr)中AuNPs的密度对拉曼增强效果的影响, 氯金酸浓度为0.6 g·L-1时增强效果最好。 戊二醛与PATP的席夫碱反应产物在1 621 cm-1处产生C=N特征峰, 戊二醛浓度与I1 078/I1 621信号比值在1×10-7~1×10-5 mol·L-1范围内具有良好的线性, 检出限(LOD)为3.5×10-8 mol·L-1。 实际样品分析结果表明, 自来水和河水水样中戊二醛的加标回收率分别为91.4%~111.8%, 89.8%~114.2%, 相对标准偏差分别为5.2%~14.5%, 8.6%~13.4%。 本方法具有操作简单、 分析时间短、 绿色等优点, 为检测水中的痕量戊二醛提供了新思路。
表面增强拉曼光谱 戊二醛 席夫碱反应 Surface enhanced Raman spectroscopy MIL-101(Cr) Glutaraldehyde Schiff base reaction MIL-101(Cr)
