为解决白酒瓶盖封装表面质量检测和算法参数庞大难部署的问题，对YOLOv5s进行改进并提出了更轻量化和高精度的SEGC-YOLO算法。首先，采用ShuffleNet V2替换原始骨干网络，有效简化参数，引入高效通道注意力机制增强骨干网络。再使用基于GhostNet改进的GhostConv和C3-Ghost模块增强颈部网络，减少颈部参数量。另外，使用CARAFE算子替代最近邻插值上采样算子，利用自适应内容感知的上采样预测核提升颈部网络的信息表达能力，进而提升检测精度。最后，训练应用Adam梯度优化器来提高检测精度。实验结果表明：所提SEGC-YOLO算法在不同交并比（IoU）阈值下的平均精度均值mAP@0.5为84.1%和mAP@0.5∶0.95为49.0%，分别优于原始YOLOv5s算法1.2个百分点和0.5个百分点，并且浮点运算数（FLOPs）比原始算法减少了69.94%、参数量减少了71.15%和模型文件大小减小了69.66%，更加精准和轻量化。所提SEGC-YOLO可以快速、精准地检测瓶盖表面缺陷，为相关领域快速缺陷检测和设备部署提供了数据和算法支持。

在质子交换膜燃料电池(PEMFC)运行过程中, 产生的自由基会攻击质子交换膜, 使其开裂或形成孔洞, 导致电池失效。常见的改性方法是在质子交换膜(PEM)中添加自由基清除剂材料。基于此, 本文合成了Sn掺杂CeO2自由基清除剂, 通过提高Ce3+浓度来增强其在PEMFC中自由基清除性能, 避免PEM厚度迅速减薄, 从而提高质子PEMFC的耐久性。密度泛函理论计算和试验结果表明, Sn掺杂会引起CeO2产生晶格畸变, 降低氧空位形成能, 促进CeO2中Ce3+的形成。同时, Sn2+的加入可将CeO2-Sn样品中的Ce4+还原为Ce3+, 提升Ce3+的浓度, 从而提高PEM的耐久性。单电池测试结果表明, 经70 h的开路电压衰减测试, CeO2-Sn-5%改性后的质子交换膜组装的单电池电压衰减率最低(18%), 且功率保留率(56%)比其他样品更高, 表明该样品具有更优异的耐久性。

可见光高速摄影是研究弹丸侵彻过程的重要方式, 然而弹丸侵彻过程中发出的强烈闪光会导致高速摄影丢失诸如着靶、 侵入等时刻的关键画面。 因此, 分析侵彻光谱发生机理、 选取合适的侵彻过程光学观察窗口尤为重要。 针对400 mm直径高强度钢卵形弹以804 m·s-1侵彻20 cm厚度45#钢靶的实验, 设计了光谱瞄准采集设备。 利用多模光纤耦合物镜在距离靶板25 m处采集了侵彻全过程积分光谱, 采集区覆盖靶板直径431 mm。 对侵彻靶板破片中可能存留的弹头熔融物质以及弹托其他样品进行LIBS(laser induced breakdown spectroscopy)分析, 并与侵彻积分光谱成分对比分析。 研究表明, 侵彻光谱与高速碰撞闪光光谱发生机理相同, 均包含连续光谱与线光谱。 615～700 nm区间内的平稳积分连续光谱由两部分组成: (a)弹靶少量金属元素和O Ⅰ、 O Ⅱ发射光谱的展宽积分; (b)少量热辐射光谱积分。 侵彻热辐射主要源于剪切应变做功和摩擦做功, 然而侵彻光谱中的热辐射强度明显低于高速碰撞光谱, 这是弹丸在剪切冲塞、 侵彻后大部分动能得以保留造成的; 侵彻过程可见光光谱具有明显原子发射谱线, 主要来自于金属原子及其一级电离的发射光谱。 干扰最强的可见光成分来源于588.88～589.53和766.41～766.43 nm的FeⅠ等离子体线光谱, 且由于斯塔克展宽效应, 线光谱呈洛伦兹线型, 其FWHM(full width at half maximum)可达27 nm。 因此, 在野外环境侵彻实验中, 当Fe为弹靶主要成分时, 380～450 nm为可见光高速摄影的最佳观察窗口, 可以避免侵彻发光干扰, 实现对侵彻全过程拍摄。 考虑到大气对该波段的散射影响, 应保证高速摄影设备的光通量。

作为再回收铝过程中产生的废渣, 二次铝灰具有明显的化学反应性和有毒、有害物质浸出等危险性特征。为了解决制铝行业中产生的二次铝灰堆存处置问题, 以二次铝灰为原料, 通过水洗、圆盘造粒, 再经1 200~1 400 ℃热处理, 制备了高强度陶粒。运用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对不同热处理温度下陶粒试样的物相组成和微观形貌进行分析, 并对材料堆积密度、表观密度、孔隙率以及筒压强度进行了测试。结果表明: 随着热处理温度升高, 陶粒内部结构逐渐致密化, 堆积密度、表观密度及筒压强度均随之增大; 其中, 1 400 ℃热处理后, 陶粒的主要物相为刚玉和镁铝尖晶石, 其表观密度和体积密度分别为1.82 g/cm3和1.81 g/cm3, 筒压强度可达25.7 MPa, 属于高强度陶粒。

闪烁体作为辐射探测应用中的核心材料, 在工业无损探伤、医学影像学、高能物理以及安全检查等方面发挥着重要的作用。当前闪烁体研究的机遇与挑战并存, 特别是在新冠肺炎疫情进入常态化, 开发高性价比的新型闪烁体并对其综合性能进行优化具有重要的现实意义。纳米晶复合玻璃(也称微晶玻璃)闪烁体结合了闪烁晶体发光效率高与闪烁玻璃制备简单和成本低廉的综合优势, 成为了一种备受瞩目的明星闪烁体。本文根据发光中心不同, 分别介绍以稀土离子和以具有自发光效应的纳米晶作为发光中心的纳米晶复合玻璃闪烁体, 重点关注此类材料的制备、纳米晶种类与其发光性能之间的关联、以及材料在高能射线X和伽马光探测领域的潜在应用。最后, 对研究中存在的问题进行了探讨并对此类材料未来发展方向做出了展望。

飞秒激光因脉冲持续时间短、峰值功率高、聚焦区域小等特性, 在透明介质中能有效产生多光子非线性吸收选择性改变透明介质内部空间结构, 从而使材料表现出很多优异性能, 近些年备受关注。本文主要以飞秒激光对玻璃的改性为基础, 阐述了飞秒激光诱导析晶及可控定向析晶的基本原理, 综述了近年来利用飞秒激光技术在氧化物玻璃内实现LaBGeO5、LiNbO3和Ba2TiSi2O4等几种典型二阶非线性光学晶体可控析出的研究现状, 分析了其在倍频光波导等领域的应用前景。

针对磁瓦图像光照不均匀、对比度较低、表面干扰磨削纹理较多的问题，提出了一种基于改进的同态滤波与Canny算法的磁瓦表面缺陷检测算法。首先，采用改进的同态滤波传递函数将磁瓦图像分解成高频图像和低频图像，用连续均值量化变换增强高频图像，再将增强的高频图像与低频图像融合便能够得到光照较均匀和对比度较高的磁瓦图像。然后，将传统Canny算法中的高斯滤波器替换为相对总变差模型，从而提取出磁瓦缺陷结构；为了提高边缘检测的精度，增加了梯度方向模板求取图像像素点的梯度幅值和方向，并采用基于图像灰度信息的单阈值提取出图像缺陷边缘，提高了算法的鲁棒性。最后，通过形态学处理对检测出的缺陷边缘图像进行填充，并把干扰边缘去除，便可得到磁瓦的缺陷区域。实验结果表明，所提算法对磁瓦表面缺陷检测的效果较好，检测精度较高，且适用于多种类型的磁瓦表面缺陷。

采用湿法化学氧化和直流磁控溅射制备了超薄氧化硅（a-SiO_x）和高电子浓度的氮化钛（TiN）复合薄膜，研究其对半导体-准绝缘体-半导体（SQIS）光伏器件中晶硅表面的钝化作用。实验结果表明：相对于铝背场电极，该光伏器件的光电转换效率相对提高了20.72%。结合少子寿命测量和AFORS-HET模拟软件分析，揭示了开路电压增加的原因。a-SiO_x/TiN与n-Si有2.28 eV的价带偏移，可以减缓空穴在背部界面的复合，使复合速率降为原先的1/10，从而有效增加开路电压，达到提高异质结器件光电转换效率的目的，为SQIS光伏器件提供了一种工艺简单、制备成本低的背部钝化接触复合材料。