基于"以学生为中心"理念的有机化学互动教学

探索了有机化学课程讲授过程中以学生为中心的互动教学模式,从人名反应学生自主授课设计思路及发展过程、学生授课评价体系、学生答疑团队及答疑qq群的建立等3个方面介绍了互动教学模式的设计方式及优势。结果表明,该教学方法除了可以提升学生学习兴趣及成绩,对学生综合能力和素质的提升也具有积极的作用。     

双即插即用能谱计算机断层重建算法

为降低X射线辐射剂量和提高成像效率,开发准确和高效的多能谱成像方法,提出一种具有双即插即用（PnP）框架的图像重建方法。该方法引入两个PnP正则化能量函数,分别对多通道图像内蕴低秩性与通道内图像稀疏性进行度量。首先以多通道图像间的相似块构造高维张量,然后引入张量加权核范数对张量低秩性进行刻画,并结合图像梯度域L0（伪）范数对通道内图像稀疏性进行刻画,最后设计基于交替方向乘子法的高效求解算法。为验证算法的可行性,开展模拟多通道光子计数采样图像重建实验。实验结果表明：与现有代表性方法相比,所提方法的峰值信噪比提升0.067 dB～1.89 dB,时间消耗约为代表性方法的25%;所提方法具有抑制伪影干扰和改善图像质量的优势,并且计算效率得到显著提升。     

固液悬浮体系下超声波浓度测量技术进展

在工业生产和科学实验中,固液悬浮体系是一种非常重要的流体类型,其浓度与均匀性变化直接决定了最终制品的物理化学性能及服役稳定性,对其进行实时、原位、高精度测量具有重要意义。因为超声波技术其具有非接触、精度高、响应速度快等优点,所以本文重点介绍了基于该技术实现固液悬浮体系浓度测量的方法,回顾了其国内外发展状况,特别是对该技术在浆液混合过程监控方向的应用做出了介绍和总结。最后,对该领域的发展趋势进行了展望     

基于智能算法的冷水机组优化运行研究

以南方某机场航站楼冷源系统为研究对象,采用深度神经网络建立了两种不同类型冷水机组的运行能效模型,并将冷却水出水温度模型与冷水机组能效模型进行耦合,以冷源系统能耗最低为目标,采用布谷鸟搜索算法优化了冷源系统的运行参数、冷水机组与冷却塔的组合方式。研究结果表明：采用深度神经网络建立的冷水机组模型具有较高的精度和泛化能力,与原运行方式对比,采用布谷鸟搜索算法优化的方法在夏季典型日最高节能19.6%,具有较高的节能效果。     

基于LSTM的激光混沌同步通信

针对激光混沌保密通信系统中混沌信号接收双方硬件参数难以完全匹配的问题,用长短期记忆神经网络对发射端产生的大量混沌加密信号和部分载波信号进行充分训练,最终得到一个与发射端激光器系统高度相似的神经网络模型,并用此非线性模型代替接收端进行解密,实现了2 Gbit/s的混沌同步通信。该方法明显降低了混沌同步的复杂性。探讨了不同节点数量、耦合系数以及信噪比对于同步通信的影响,结果表明同步系数可以高达0.999 966,均方根误差达到10^-3量级,误码率低至10^-10量级。最后通过图像传输系统验证了方案的可行性。     

液滴撞击壁面铺展及换热过程数值模拟

基于喷雾冷却时液滴撞击壁面现象,本文采用CLSVOF(coupled level set and volume of fluid)方法对不同工况下单液滴撞壁过程进行数值模拟,获得了单液滴撞击热壁面动态特性;分析了初始速度、液滴直径等初始参数对液滴撞壁后的动态铺展规律以及壁面换热特性的影响规律,获得了上述参数变化时液滴铺展系数和热流密度的变化趋势;探讨了场协同效应、液滴内部气泡以及三线接触点对壁面换热的影响。碰壁现象的研究对于大型制冷机组室外机散热、高热流电子器件散热等领域优化与控制喷雾有重要意义。     

基于多域特征提取和深度学习的声源被动测距*

由于实际海洋环境中存在大量的非高斯噪声,一些基于高斯假设的传统去噪方法在实际海洋环境中性能下降甚至失效。针对非高斯噪声,如α稳定分布噪声、非平稳行船噪声下的脉冲信号的去噪与重构,该文提出一种基于深度学习的方法。去噪模型首先通过学习带噪信号短时傅里叶变换谱与残差谱之间的映射关系以去除环境噪声,之后对去噪信号的时频谱进行逆变换重构脉冲信号。仿真实验结果表明,深度学习模型在非高斯噪声环境下脉冲信号的去噪与重构任务中有着良好的表现,在实测样本上也表现出良好的泛化性,体现了一定的工程应用价值。     

Deterministic nondestructive state analysis for polarization-spatial-time-bin hyperentanglement with cross-Kerr nonlinearity

We present a deterministic nondestructive hyperentangled Bell state analysis protocol for photons entangled in three degrees of freedom(DOFs),including polarization,spatial-mode,and time-bin DOFs.The polarization Bell state analyzer and spatial-mode Bell state analyzer are constructed by polarization parity-check quantum nondemolition detector(P-QND)and spatial-mode parity-check quantum nondemolition detector(S-QND)using cross-Kerr nonlinearity,respectively.The time-bin Bell state analyzer is constructed by the swap gate for polarization state and time-bin state of a photon(P-T swap gate)and P-QND.The Bell states analyzer for one DOF will not destruct the Bell states of other two DOFs,so the polarization-spatial-time-bin hyperentangled Bell states can be determinately distinguished without destruction.This deterministic nondestructive state analysis method has useful applications in quantum information protocols.     

First-principles analysis of phonon thermal transport properties of two-dimensional WS_2/WSe_2 heterostructures

The van der Waals(vdW)heterostructures of bilayer transition metal dichalcogenide obtained by vertically stacking have drawn increasing attention for their enormous potential applications in semiconductors and insulators.Here,by using the first-principles calculations and the phonon Boltzmann transport equation(BTE),we studied the phonon transport properties of WS2/WSe2 bilayer heterostructures(WS2/WSe2-BHs).The lattice thermal conductivity of the ideal WS2/WSe2-BHs crystals at room temperature(RT)was 62.98 W/mK,which was clearly lower than the average lattice thermal conductivity of WS2 and WSe2 single layers.Another interesting finding is that the optical branches below 4.73 THz and acoustic branches have powerful coupling,mainly dominating the lattice thermal conductivity.Further,we also noticed that the phonon mean free path(MFP)of the WS2/WSe2-BHs(233 nm)was remarkably attenuated by the free-standing monolayer WS2(526 nm)and WSe2(1720 nm),leading to a small significant size effect of the WS2/WSe2-BHs.Our results systematically demonstrate the low optical and acoustic phonon modes-dominated phonon thermal transport in heterostructures and give a few important guidelines for the synthesis of van der Waals heterostructures with excellent phonon transport properties.     

阳离子聚丙烯酰胺的聚合方法研究进展

论文评述和探讨了目前阳离子聚丙烯酰胺的几种常见的聚合方法,包括水溶液聚合、反相乳液聚合、分散聚合及光引发聚合,对各聚合方法的优缺点进行了比较,并且对各种方法的产业化进行了分析,提出了光引发聚合法的发展前景,认为有必要深入开展光引发聚合机理及相关技术研究。