1 大连大学,信息工程学院
2 大连大学,大连市环境感知与智能控制重点实验室, 辽宁 大连 116000
针对三维复杂环境下高时效规划无人机航迹问题, 提出一种改进的双向A*算法。设计扇面搜索域, 减少计算开销; 动态调整启发函数权重, 优化代价函数, 提高搜索效率; 引入关键节点筛选策略, 消除航迹中的冗余点, 生成全局最优静态航迹。就飞行航迹中出现的动态避障问题, 设计动态避障航迹最短优化目标函数, 提出基于变分法的动态避障算法, 考虑航迹容忍度, 实现局部航迹在线调整和优化。仿真结果表明, 设计的航迹规划算法不仅能在复杂环境下高时效规划出一条期望航迹, 还能对突发威胁动态避障。
无人机 航迹规划 动态避障 改进的双向A*算法 变分法 UAV trajectory planning dynamic obstacle avoidance improved bidirectional A* algorithm calculus of variations
为了解决周期格栅结构在低频领域的振动问题, 基于局域共振机理, 本文设计了一种新型复合二维周期格栅结构, 结合有限元方法对结构的带隙机理及低频共振带隙特性进行了分析和研究, 并在此基础上对结构进行优化设计。分析发现, 仅对包覆层结构进行优化, 便可大幅降低带隙的起始频率。带隙的位置由对应局域共振模态的固有频率决定, 通过改变结构的材料和尺寸参数可以将带隙调节到满足实际工程应用的范围。数值仿真结果与试验测试结果一致, 该结构可在40~90 Hz的低频范围打开宽度50 Hz的完全带隙, 最大振动衰减达到36 dB。这种结构设计为周期格栅结构获得低频、超低频带隙提供了一种有效的方法, 具有潜在的应用前景。
二维周期格栅 局域共振 低频带隙 声子晶体 结构优化 减振降噪 two-dimensional periodic lattice local resonance low frequency band gap phononic crystal structural optimization vibration and noise reduction
使用Al2O3∶C作为灵敏物质的辐射探测器具有体积小、灵敏度高、可在线远程退火等优点。精确测量Al2O3∶C的光释光荧光光谱不仅有助于理解Al2O3∶C的能级分布和发光机理, 还可用于指导荧光收集和测量系统设计。采用直接测量法和分光测量法测量了Al2O3∶C的光释光荧光光谱, 两种方法得到的光谱基本一致, 具有峰值波长为~414nm, 半高宽为~62nm的单峰形状, 且长波长侧衰减较缓慢。峰值波长为414nm(对应能量为3.0eV)的宽带光释光荧光对应于Al2O3∶C材料中F色心由3P激发态退激到1S基态所发射的荧光。设计的分光光谱测量系统可完全消除高强度反射激发光的影响, 也可用于其他光释光材料的荧光光谱测量。
光谱学 光释光荧光光谱 直接测量法 分光测量法 spectroscopy Al2O3∶C Al2O3∶C optically stimulated luminescence spectrum direct measurement dichroic measurement
1 1.上海理工大学 材料科学与工程学院, 上海 200093
2 2.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 国家大型科学仪器中心上海无机质谱中心, 上海 200050
氨气污染是空气污染的重要因素之一, 且氨气容易诱发急性水肿和呼吸衰竭等疾病, 严重危害人体健康。开发高性能氨气传感器已经成为氨气实时监测和安全预警的重要手段。本工作采用水热法制备了纳米花状、纳米球状和纳米片状三种不同形貌的二硫化钼, 以此构建了三种MoS2氨气传感器, 并利用自主搭建的气敏检测平台进行气敏性能研究。气敏实验结果表明: 在三种不同形貌的MoS2氨气传感器中, 纳米花状MoS2传感器对于氨气具有更好的响应性能, 对于10×10-6 NH3的响应值为7.41%, 而相同氨气浓度条件下的纳米片状和纳米球状MoS2传感器的响应值分别为2.01%和5.11%。此外, 纳米花状MoS2传感器还表现出优异的可重复性、稳定性和选择性。纳米花状MoS2传感器具有优越的响应性能, 主要因为其具有较大的比表面积, 可为NH3的吸附提供更多的活性位点。本研究为采用MoS2作为基底材料制备高性能的NH3传感器提供了新思路。
二硫化钼 纳米花 氨气 传感器 气敏性能 MoS2 nanoflower ammonia gas sensor gas-sensing
红外与激光工程
2022, 51(12): 20220114
光学 精密工程
2022, 30(14): 1764
1 1.景德镇陶瓷大学 材料科学与工程学院, 景德镇 333403
2 2.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室, 上海201899
3 3.中国科学院大学 材料与光电研究中心, 北京 100049
4 4.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 中国科学院能量转换材料重点实验室, 上海201899
镁金属电池因为镁金属负极的高体积比容量(3833 mAh/cm3)和高安全性而日益受到关注。然而, Mg2+引起的极化效应抑制了Mg2+在固相中的扩散, 限制了镁金属电池的比容量。锂镁双盐电解液利用Li+代替Mg2+驱动正极反应, 能够绕开Mg2+在固相中扩散缓慢的问题。本工作研究了过渡金属硫化物CoS2在不同锂镁混合电解液中的电化学性能, 并分析了锂盐浓度和充放电电压区间对其转换反应和循环稳定性的影响。添加锂盐的策略提高了CoS2基镁金属电池的转换反应动力学, 当充电电位提高至2.75 V时, Mg-CoS2电池在LiCl-APC电解液中的循环稳定性得到显著提高, 在循环150次后, 其比容量仍能维持在275 mAh/g, 远高于在2.0 V截止电压条件下的33 mAh/g。电池容量衰减与CoS2正极在2.0 V充电电位下Co3S4的不可逆生成有关, 其长期循环中伴随的Co和S元素溶解加剧了容量的不可逆损失。本工作为过渡金属硫族化合物在转换反应型镁电池中的应用提供了一种激活策略。
镁金属电池 CoS2 锂镁双盐体系 正极材料 转换反应 magnesium metal battery CoS2 Li/Mg dual-salt system cathode material conversion reaction
福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建省光子技术重点实验室, 福建 福州 350007
光动力疗法(PDT)作为选择性治疗恶性肿瘤和良性疾病的精准靶向疗法,已获得了广泛的临床应用。如何利用先进的光学成像技术实现对PDT剂量的实时监测,是开展PDT个性化精准治疗的理论基础。本文介绍了PDT治疗过程中光敏剂、氧、单线态氧以及血管响应等所需监测的4个重要参量,重点总结了用于实时监测PDT参量的光学成像技术,并比较分析了这些技术的优势和局限性,最后讨论了光学成像技术在PDT临床转化应用中面临的挑战。
医用光学 光动力疗法 光学成像 剂量 监测 临床应用
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Physics, Shanghai University, Shanghai 200444, China
2 State Key Laboratory of High Field Laser Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
Spatio-temporal coupling characteristics of ultrafast laser pulses are quantitatively tailored. An asymmetric microstructure is induced in the focal volume when the laser scans perpendicularly to the direction of the spatial chirp in fused silica. The tilted direction reverses when adding a Dove prism into the light path. The sign of the pulse front tilt can be turned from positive to negative by changing the group delay dispersion by steps. We reveal that the tilted direction of a microstructure depends on spatial chirp, and the interplay between spatio-temporal chirp leads to the change of tilted angles.
140.3390 Laser materials processing 220.4000 Microstructure fabrication 320.5540 Pulse shaping Chinese Optics Letters
2019, 17(8): 081402