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1.
Kyung Joong Kim 《Surface and interface analysis : SIA》2022,54(4):405-416
Mutual calibration was suggested as a method to determine the absolute thickness of ultrathin oxide films. It was motivated from the large offset values in the reported thicknesses in the Consultative Committee for Amount of Substance (CCQM) pilot study P-38 for the thickness measurement of SiO2 films on Si(100) and Si(111) substrates in 2004. Large offset values from 0.5 to 1.0 nm were reported in the thicknesses by ellipsometry, X-ray reflectometry (XRR), medium-energy ion scattering spectrometry (MEIS), Rutherford backscattering spectroscopy (RBS), nuclear reaction analysis (NRA), and transmission electron microscopy (TEM). However, the offset value for the thicknesses by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was close to zero (−0.013 nm). From these results, the mutual calibration method was reported for the thickness measurement of SiO2 films on Si(100) by combination of TEM and XPS. The mutual calibration method has been applied for the thickness measurements of hetero oxide films such as Al2O3 and HfO2. Recently, the effect of surface contamination was reported to be critical to the thickness measurement of HfO2 films by XPS. On the other hand, MEIS was proved to be a powerful zero offset method which is not affected by the surface contamination. As a result, the reference thicknesses in the CCQM pilot study P-190 for the thickness measurement of HfO2 films on Si(100) substrate were determined by mutual calibration method from the average XRR data and MEIS analysis. Conclusively, the thicknesses of ultrathin oxide films can be traceably certified by mutual calibration method and most thickness measurement methods can be calibrated from the certified thicknesses. 相似文献
2.
Alexander G. Shard Ako Miisho Jean-Luc Vorng Rasmus Havelund Ian S. Gilmore Satoka Aoyagi 《Surface and interface analysis : SIA》2022,54(4):363-373
Quantification of the composition of binary mixtures in secondary ion mass spectrometry (SIMS) is required in the analyses of technological materials from organic electronics to drug delivery systems. In some instances, it is found that there is a linear dependence between the composition, expressed as a ratio of component volumes, and the secondary ion intensities, expressed as a ratio of intensities of ions from each component. However, this ideal relationship fails in the presence of matrix effects and linearity is observed only over small compositional ranges, particularly in the dilute limits. In this paper, we assess an empirical method, which introduces a power law dependence between the intensity ratio and the volume fraction ratio. A previously published physical model of the organic matrix effect is employed to test the limits of the method and a mixed system of 3,3′-bis(9-carbazolyl) biphenyl and tris(2-phenylpyridinato)iridium (III) is used to demonstrate the method. This paper introduces a two-point calibration, which determines both the exponent in the power law and the sensitivity factor for the conversion of ion intensity ratio into volume fraction ratio. We demonstrate that this provides significantly improved accuracy, compared with a one-point calibration, over a wide compositional range in SIMS quantification and with a weak dependence on matrix effects. Because the method enables the use of clearly identifiable secondary ions for quantitative purposes and mitigates commonly observed matrix effects in organic materials, the two-point calibration method could be of significant benefit to SIMS analysts. 相似文献
4.
水下偏振成像技术是目前水下成像研究的热点,由于自然光在水中衰减大,水下成像系统多采用主动照明方式。针对分焦平面偏振成像系统中偏振照明光源与偏振探测像元偏振方向不匹配引起采集图像偏振信息存在的偏差,进而影响目标图像增强质量的问题,提出了一种分焦平面偏振成像系统光源标定方法。阐述了偏振光源的标定原理,然后给出偏振光源标定的实施步骤,最后采用偏振去雾算法和图像质量评价方法对标定前后的水下目标图像进行了图像增强和图像质量评价。评价结果表明,标定后的增强图像质量优于未标定的增强图像质量,平均梯度最大提升了2.48倍。该标定方法简单有效,实用性强,适用于分焦平面偏振成像系统偏振光源标定。 相似文献
5.
在近红外光谱的定量分析中,由于仪器的精密程度越来越高,采集的光谱数据通常具有很高的维度。因此,波长选择对于剔除噪声及冗余变量,简化模型,提高模型的预测性能是必不可少的。近红外光谱特征波长选择方法众多,但变量间的多重共线性问题仍是导致模型效果较差的一个关键问题。变量间共线性可以通过相关系数进行分析,当相关系数高于0.8,表明存在多重共线性。据此,以变量间相关系数为选择标准,提出一种以所选变量之间共线性最小化的波长选择方法,称之为最小相关系数法(MCC)。该方法以光谱数据的相关系数矩阵为基础,挑选出与其他波长相关系数平均值和标准差均较小的波长为候选建模波长集合,使得集合内波长之间线性相关性最小,进而消除模型变量之间共线性。然后通过标准回归系数优选对因变量影响较大的波长,获得预测模型。为了验证所提出算法的有效性,对该方法进行了测试。利用两组公开的近红外光谱数据集(柴油数据集、土壤数据集),通过MCC算法进行波长选择,并与常用的几个波长选择方法,如:连续投影算法(SPA)、竞争性自适应重加权采样法(CARS)、随机蛙跳算法(RF)、迭代保留信息变量法(IRIV)进行比较。实验结果表明,MCC算法获得了良好的预测性能,MCC算法的预测精度相比于SPA,CARS和RF三种算法具有明显的优势,而MCC算法的预测精度与IRIV算法不相上下。因此,最小相关系数法可实现高效降维,提高模型的预测精度,是一种有效的波长选择算法。 相似文献
6.
在户外环境中对某一目标噪声源进行声压级测量时,由于单个传声器不能在多声源干扰情况下有效监测目标信号,为了有效抑制非目标信号的干扰,通常利用传声器阵列进行波束形成从而对目标信号进行增强。MEMS传声器阵列由于体积小,价格低等优点而得到广泛使用,为了解决在户外进行噪声监测时,MEMS然而MEMS传声器阵列器件的工艺误差和灵敏度退化问题会导致波束形成滤波器的性能下降存在由器件工艺误差和老化所导致的声压级测量不准确问题,从而影响声压级的测量结果。为了解决这一问题,本文介绍了一种通过比较补偿参考传声器与传声器阵列之间的测量声压级之偏差进行从而实时在线校准的方法。该方法利用TDOA多声源定位方法在时频点上对实时采集的信号对所采集的信号在时频点上挑选有效目标信号进行有效挑选,并利用参考传声器的标准频响特性去修正阵列的声压级测量误差值。为了验证方法的可行性,本文通过实验比较了不同环境噪声干扰下的测量声压级差与无干扰条件下的测量声压级差的一致性,结果证明该校准方法在具有较好高的精确性和鲁棒性,并且可推广于任意一种阵型的传声器阵列声源定位装置噪声监测装置。 相似文献
7.
传声器阵列的位置误差会导致高精度定位应用场景中算法性能下降,为解决这一问题,该文提出了一种二维平面传声器阵列位置参数的有源校正方法。在校正声源位置已知的情况下,利用各阵元间的到达时间差均方误差之和最小化作为优化目标设计代价函数,根据遗传算法搜索阵列真实位置的全局最优解,从而估计得到传声器阵列的准确位置信息。仿真与半消声室实验结果均表明,该文提出的方法可有效估计阵列的真实位置信息,其阵列校正误差总体小于基于到达方向与特征空间的校正方法,同时该方法具有鲁棒性强、适用性广的特点,具有较高的应用价值。 相似文献
8.
9.
该文提出了一种基于麻雀搜索算法结合深度前馈神经网络(SSA-DFN)的近红外光谱模型转移方法。使用深度前馈神经网络拟合不同仪器采集到的光谱之间的非线性函数映射,并将麻雀搜索算法用于网络各层连接权值和阈值的初始化,通过种群中个体位置的迭代更新,求得连接权值和阈值的最优初始值;通过多次调整深度前馈神经网络模型的超参数,使网络拟合效果趋于最优,最终确定转移函数。为验证方法的有效性,分别从烟叶近红外光谱谱图、主成分投影和预测结果的角度,将SSA-DFN方法与分段直接校正算法(PDS)、典型相关性分析算法(CCA)转移前后的效果进行了对比。结果表明SSA-DFN方法转移后的从机光谱与原主机光谱重合度最高,转移后主、从机总糖、烟碱含量的预测结果差异不显著,预测平均误差从8.32%、9.15%分别降至4.65%、4.82%,预测均方根误差(RMSEP)和决定系数(R2)等指标均优于PDS和CCA,取得了最佳的转移效果,可满足企业需求。结果表明该方法是一种有效的模型转移方法。 相似文献
10.
为了克服相机检校对二维/三维检校场的依赖,提出一种基于激光点云多条件约束的相机检校方法。该方法通过对相机获取的多视影像进行光束法平差获得初始相机参数;利用影像点云与其最邻近的激光点云之间的位置关系,以共线方程为基础模型,建立多条件约束的相机检校数学模型;使用不等式约束的最小二乘方法平差迭代解算相机参数。将本文方法与基于三维控制场的检校精度进行了实验对比分析,结果表明本文方法与基于三维控制场的检校精度相当,两者反投影平均误差相差小于0.1 pixel,验证了本文方法在没有传统检校场的情况下进行相机检校的可行性。 相似文献