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关键词： 石墨烯-金刚石异质结   全碳器件   锰气相催化   原位生长  

摘要： 金刚石和石墨烯均具有十分优异的物化性质,结合形成的石墨烯-金刚石异质结可充分发挥二者优异性能,引起了广泛的关注。在制备石墨烯-金刚石异质结器件时,传统转移法、金属原位催化法等制备方法都存在步骤复杂、成本较高、石墨烯层覆盖率低且结晶质量较差等缺点,严重妨碍了这种全碳器件的应用。本工作开发了一种金刚石表面原位石墨烯构筑的新方法,采用金属锰气相催化多晶金刚石,实现了金刚石表面原位石墨烯生长。研究结果表明:金属锰气相状态对多晶金刚石具有较强的催化效果,生成的石墨烯层覆盖率高、表面均匀。这种新型的金属锰气相催化法步骤简单,成本较低,可一步完成。本文的研究为在金刚石表面原位生长高质量石墨烯提供了新的技术路线,为制备高性能石墨烯-金刚石异质结全碳器件提供了新思路。

关键词： 知识的基础   主干知识   高考物理   简谐运动   科学推理   定性分析   静电场   电场强度  

摘要： 2024年高考海南卷第12题以学习探索情境为背景,考查等量同种电荷连线、中垂线上电场的特点和简谐运动,该题以常见模型为基础,考查物理主干知识,体现了基础性;把中垂线上电场强度的定性分析转换成等量计算,把静电场和简谐运动结合起来考查,要求学生在已有知识的基础上,经过严密的科学推理,创造性解决物理问题,体现了高考题的综合性和创新性。

关键词： 神经网络   多目标优化   帕累托解集   圆极化  

摘要： 为了提高天线优化的效率,本文提出了一种结合误差反向传播网络(BPNN)和多目标粒子群算法(MOPSO)的方法来优化多目标天线。通过BPNN模型来拟合天线参数和天线性能之间的非线性函数关系,将训练好的BPNN作为MOPSO的目标函数进行寻优,得到帕累托解集,与之相对应的即为符合要求的天线尺寸。本文使用一个工作频率在1.5GHz-3.4GHz的圆极化天线来验证该方法的有效性,将天线的S11和AR作为优化目标。验证结果表明,通过对天线参数的优化,天线的-10dB带宽和3dB带宽均得到了扩展,优化成效显著。该算法可以实现对天线的优化,相较于传统的人工反复调试方法,节省了大量的计算资源,并且避免了为了优化一个子目标而使得另外一个子目标被负优化的情况出现。

关键词： 电磁轨道发射   速度趋肤效应   深度算子网络   数据驱动  

摘要： 速度趋肤效应是影响电磁轨道发射性能的重要因素,数值计算是研究速度趋肤效应的重要手段。然而,基于有限差分法、有限元法和有限体积法的传统数值算法,难以满足电磁轨道发射实时模拟和数字孪生场景下对速度趋肤效应的快速计算需求。为此,该文提出一种基于深度算子网络(DeepONet)的电磁轨道发射速度趋肤效应快速计算方法。首先,基于传统有限元法求解获得不同速度和电流条件下轨道区域内的磁感应强度,构建训练数据集;其次,构建非堆叠型深度算子网络,包含分支网络和主干网络,分别用于对变化参数和时空坐标进行编码,并将电枢和导轨的磁感应强度数据输入网络中进行训练;最后,通过对比不同速度和电流条件下有限元法和深度算子网络获得的结果,验证深度算子网络方法的有效性。算例实验结果表明,以有限元法的结果为基准,基于深度算子网络的电磁轨道发射模型在训练条件区间内的相对L2误差为0.43%,在训练条件区间外的相对L2误差为0.74%,平均预测时长为0.865s,验证了所提方法的准确性和实时性。

关键词： 级联型逆变器   悬浮电容   载波移相脉宽调制  

摘要： 多电平逆变器具有输出电压总谐波畸变率(THD)低、等效开关频率高以及功率器件电压应力低等优点,广泛应用于新能源发电场合。悬浮电容H桥级联型逆变器因开关频率低、器件数量少、输出电平数量多,从而得到广泛关注。然而该逆变器存在悬浮电容电压均衡问题。本文提出载波移相混合调制策略,在载波移相脉宽调制(CPS-PWM)策略的基础上,利用冗余开关状态改进现有调制策略。根据逆变器不同开关模态下电容电压充放电状态,选择开关动作方式实现对悬浮电容的充放电效果。通过实验证明了该新型调制策略可实现悬浮电容电压均衡并具有良好的稳压效果。

关键词： 麦克斯韦方程组   BOPPPS教学模型   课程思政   大学物理  

摘要： 采用以学生为中心、注重学生参与的BOPPPS教学模型,对大学物理课程中“电磁场基本方程”的内容进行了教学设计,包括课程的导入、课程目标、课程前测、参与式教学、课程后测及总结.教学实践中以问题为导向进行启发式教学,并融入课程思政元素,激发了学生的内在学习动力,提升了学习兴趣,培养了科学思维和创新精神.

关键词： 电感耦合等离子体质谱法   食品   重金属   检测  

摘要： 在食品重金属检测中,电感耦合等离子体质谱法(Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry,ICP-MS)可以提供快速准确的检测结果,帮助相关人员及时了解食品中的有害物质含量,从而迅速采取相应措施。基于此,本文介绍了ICP-MS的工作原理,包括电感耦合等离子体的产生和质谱分析过程;探讨了食品样品的前处理方法,如消解技术等;重点分析了ICP-MS在检测食品中常见重金属(如铅、镉、汞、砷等)方面的优势,包括高灵敏度、多元素同时分析能力等,同时也指出了该方法在实际应用中面临的挑战,如光谱干扰和高成本等,为相关人员提供参考。

关键词： 电力机车   蓄电池管理系统   单片机   电池控制器  

摘要： 在轨道交通行业,电力机车蓄电池采用的是一种阀控式免维护铅酸蓄电池,业内对于蓄电池管理仍处于简单、粗放的管理模式,造成在蓄电池使用、检测、更换等方面的维护投入较大。为此,设计了一种电力机车蓄电池管理系统,该系统基于STM32单片机和MC33771C电池控制器,实现了对电力机车蓄电池的状态监测、状态分析、故障保护、能量控制以及信息管理。通过该电力机车蓄电池管理系统可以有效的优化现有蓄电池维护管理方式、降低维护成本。

关键词： 电力工程   输电线路   施工技术  

摘要： 在电力工程运营活动中,输电线路承担着输送电力的重要职责。随着科技的快速进步和发展,推动了我国电力工程输电线路施工水平持续提升。但需要注意的是,电力项目输电线路施工涉及多个领域和内容,其技术要求高,施工难度大,施工过程中的质量控制更受到多个关键因素的影响。为进一步提升电力工程输电线路施工质量,发挥输电线路施工新技术的效用价值,本文首先探讨了电力工程输电线路施工技术控制的意义,综合分析了输电线路施工技术开展的重、难点问题,并从输电线路、杆塔施工、展放线、架线施工等多个角度,探讨了电力工程输电线路施工技术的应用要点,以加快输电线路施工现代化发展。

关键词： 电力供应链   阈值约束   深度学习   风险预警模型   多维度预警  

摘要： 电力供应链安全性直接关系到电力供应的连续性和可靠性,是保障社会经济生活正常运转的关键因素。为了避免或减少电力供应链中断或故障发生,确保电力供应稳定性,在考虑阈值约束的基础上,提出电力供应链风险多维度预警方法。建立电力供应链多维度指标体系,结合深度学习构建电力供应链风险预警模型,设定层级阈值约束完成模型训练。以电力发电、输电、配电、售电等作为依据,将电力供应链风险预警界限设定为极大型变量、极小型变量和区间型变量,通过计算完成电力供应链风险多维度预警。实验结果表明,所提方法数据离散度较小,预警成功率较高。