基于Swin-Transformer迭代展开的有限角CT图像重建用于PTCT成像

针对相对平行直线扫描CT(PTCT)图像重建存在的有限角伪影问题,提出一种学习局部和非局部正则项的深度迭代展开方法。该方法将具有固定迭代次数的梯度下降算法迭代展开到神经网络,利用具有坐标注意力（CA）机制的卷积模块和Swin-Transformer模块作为迭代模块交替级联部署,构成端到端的深度重建网络。卷积模块学习局部正则化,其中CA用于减少图像过平滑;Swin-Transformer模块学习非局部正则化,提高网络对图像细节的恢复能力;在相邻模块间,使用迭代连接（IC）增强模型提取深层特征的能力,提高每次迭代的效率。通过消融实验验证了网络各部分的有效性,并在两种类型的数据集上进行实验,结果证明了本文方法的效果。实验结果表明,本文方法在抑制PTCT重建图像有限角伪影的同时,能较好地保留重建图像细节,提高重建图像质量。     

异型声表面波器件特性分析

报道了在128°旋转Y切割X传播方向的LiNbO3 压电基片上研制的异型声表面波器件,它将输入换能器激发的声表面波轴对称分成两路,分别由各自输出换能器检测输出.应用耦合模理论和P矩阵法详细分析自行研制的异型声表面波器件在输入换能器激发,一输出换能器检测输出及在非正常工作模式下,一输出换能器激发,另一换能器检测输出时的特性,并应用网络分析仪测量上述情况下的异型声表面波器件特性.结果表明,理论计算值与实验结果相近,尤其是耦合模理论得到的器件特性更接近于实验结果.本文研究为分析声表面波器件提供一种有效的分析工具.     

基于激光吸收光谱技术的农田氨挥发研究

氨挥发是农田氮素向环境输出的重要途径,也是我国空气中PM2.5形成的主要因素,给环境和农业生产带来了诸多不利影响。传统的农田氨挥发测定大多依赖酸吸收法,但因采样时间长、劳动量大,难以获取氨挥发日内动态变化规律。基于开放光程可调谐二极管激光吸收光谱技术进行田间痕量氨气测定时,测量精度高、选择性好、系统响应速度快,不需要复杂的采样操作,就可以实现激光发射器与反射镜之间数十至数百米的高时间分辨率的氨气浓度原位快速监测。其与微气象反向拉格朗日随机扩散模型相结合(TDLAS-BLS法)是目前农业源氨挥发监测技术领域的研究热点。通过田间试验,分析比较TDLAS-BLS法与微气象水平通量积分法(IHF法)测定的氨挥发速率及氨挥发损失结果,实现对TDLAS-BLS法测定大面积农田氨挥发的可靠性验证。利用监测获取的高时间分辨率数据研究冬小麦追肥期氨挥发日内变化规律及影响因素。结果表明:TDLAS-BLS法和IHF法测定农田氨挥发速率基本一致(斜率为0.97,R2=0.97,n=14),TDLAS-BLS法测定氨挥发速率仅比IHF法低3%,总氨挥发损失仅低6%,证明TDLAS-BLS法可用于冬小麦追肥期大面积农田氨挥发监测中。冬小麦追肥期白天氨浓度明显高于夜间,且受风速波动影响,氨浓度瞬时波动较大。氨挥发速率在追肥后缓慢升高,施肥后第6天出现氨挥发速率峰值8.9 kg N·ha^-1·d^-1,随后逐渐降低,至第15天与背景接近。氨挥发损失主要集中在施肥后的第5~8 d(79~175 h),该时段氨挥发损失占总氨挥发损失的69%。整个监测期间TDLAS-BLS法测定总氨挥发损失为8.8 kg N·ha-1(占施氮量6.3%),较低的损失量与沟施覆土的施肥方式及低温、低光照强度有关。TDLAS-BLS法实现了在线监测大面积农田氨挥发日内变化规律,高时间分辨率数据可更准确地评估气象因素对氨挥发的影响。冬小麦追肥期氨挥发日内波动较大,存在明显的昼高夜低变化规律,与温度、风速、光照有很高的相符性。相关分析表明风速、光照、土壤温度、降水都与氨挥发有显著相关性,异常天气下主导气象因素(如降水)是氨挥发主要控制因素。     

基于深紫外激光-光发射电子显微技术的高分辨率磁畴成像

基于磁二色效应的光发射电子显微镜磁成像技术是研究薄膜磁畴结构的一种重要研究手段,具有空间分辨率高、可实时成像以及对表面信息敏感等优点.以全固态深紫外激光(波长为177.3 nm;能量为7.0 eV)为激发光源的光发射电子显微技术相比于传统的光发射电子显微镜磁成像技术(以同步辐射光源或汞灯为激发源),摆脱了大型同步辐射光源的限制;同时又解决了当前阈激发研究中由于激发光源能量低难以实现光电子直接激发的技术难题,在实验室条件下实现了高分辨磁成像.本文首先对最新搭建的深紫外激光-光发射电子显微镜系统做了简单介绍.然后结合超高真空分子束外延薄膜沉积技术,成功实现了L10-FePt垂直磁各向异性薄膜的磁畴观测,其空间分辨率高达43.2 nm,与利用X射线作为激发源的光发射电子显微镜磁成像技术处于同一量级,为后续开展高分辨磁成像提供了便利.最后,重点介绍了在该磁成像技术方面取得的一些最新研究成果:通过引入Cr的纳米"台阶",成功设计出FePt的(001)与(111)双取向外延薄膜;并在"台阶"区域使用线偏振态深紫外激光观测到了磁线二色衬度,其强度为圆二色衬度的4.6倍.上述研究结果表明:深紫外激光-光发射电子显微镜磁成像技术在磁性薄膜/多层膜体系磁畴观测方面具备了出色的分辨能力,通过超高真空系统与分子束外延薄膜制备系统相连接,可以实现高质量单晶外延薄膜制备、超高真空原位传输和高分辨磁畴成像三位一体的功能,为未来磁性薄膜材料的研究提供了重要手段.     

多频光栅物体高精度廓形三维测量及重建研究

针对目前实际系统中,由于噪声的存在,单频光栅逐点解相时无法获得全场相位值,导致对廓形复杂、体积小物体的重建精度低,提出多频结构光栅投影实现体积较小、形貌复杂物体的高精度重建。系统算法基于随时间序列变化改进的四步相移法对多频光栅进行解相,多频光栅解相是对每种频率的光栅单独展开相位,每种频率的光栅解相是逐点进行的,单频光栅中因噪声得到不连续的相位可通过其他频率光栅拟合修补,得到一个全场范围内连续的相位。经实验单频结构光测量体积小、形貌复杂物体的误差范围为0.1 mm～0.5 mm,而文中所提出方法精度达到了0.03 mm～0.05 mm,该方法精度提高了10倍左右。     

具有麝香香气分子的结构特征及其嗅觉模型

到目前为止,已发现许多分子具有麝香香气,这些分子在组成和结构上似乎很少有相似之处.化合物1-7就是分属几种结构类型的麝香香气分子。     

铂粒子修饰单壁碳纳米管/聚苯胺复合膜对甲醛的电催化氧化

在溶有单壁碳纳米管(SWNTs)的苯胺溶液中, 通过电化学共聚合法成功制备了单壁碳纳米管(SWNT)/聚苯胺(PANI)复合膜. 用电沉积法将铂沉积到SWNT/PANI复合膜上. 样品的成分和形貌分别用XRD和SEM表征. 四探针和电化学交流阻抗的研究表明被PANI包裹的SWNTs整齐地排列在复合膜中, 从而提高了复合膜的电导率, 促进了电荷转移. 循环伏安(CV)说明Pt修饰的SWNT/PANI复合膜对于甲醛氧化具有良好的电催化活性及稳定性. 研究结果表明SWNT/PANI复合膜是一种非常好的催化剂载体, 有着广泛的应用前景.     

微波消解–电感耦合等离子体发射光谱法测定DD6单晶合金中铝、铬、钴

建立电感耦合等离子体发射光谱法测定DD6单晶高温合金中铝、铬、钴元素含量的方法。采用密闭微波消解法对样品进行前处理,利用模拟溶液分别考察基体元素和共存元素的光谱干扰及非光谱干扰对测定结果的影响,确定了铝、铬、钴的分析谱线分别为394.401,267.716,228.616 nm,通过基体匹配法对非光谱干扰进行补偿。待测元素在各自的质量浓度范围内与光谱强度呈良好的线性关系,相关系数均为0.9999,铝、铬、钴的检出限分别为0.110,0.018,0.003 μg/mL。测定结果的相对标准偏差为0.99%~1.21%(n=11),铝、铬、钴的加标回收率在分别为96.45%~103.69%,98.20%~99.40%,100.22%~102.85%。该方法简便、快速,具有较高的准确度,适用于镍基单晶高温合金中铝、铬、钴元素的测定。     

不对称Salen配体的Ni(Ⅱ)/Cu(Ⅱ)/Mn(Ⅲ)配合物的合成及其晶体结构

将(1R,2R)-环己二胺与2-羟基-1-萘甲醛和3,5-二叔丁基水杨醛反应,得到非对称Salen配体H2L,然后将配体H2L与Ni(OAc)2·4H2O、Cu(OAc)2·H2O、Mn(OAc)2·4H2O进行配位反应,得到3个单核配合物[Ni(L)]·CH2Cl2(1),[Cu(L)](2),[Mn(L)(Cl)]·CH2Cl2(3),分别采用1H NMR、FT-IR和元素分析对化合物进行了表征,并通过X射线单晶衍射技术测定了配体和3个配合物的晶体结构。配体H2L属于正交晶系,P212121空间群。配合物1属于单斜晶系,P21/c空间群,而配合物2和配合物1的结构相似。配合物3属于三斜晶系,P1空间群。