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关键词： 甲基砷   地下水   碳同位素   三维荧光光谱   江汉平原  

摘要： 高砷地下水造成的砷中毒对人体健康产生巨大威胁，砷甲基化过程可将毒性更高的无机砷转化为毒性低的甲基砷，从而降低砷的环境风险，有望成为调控地下水砷污染的有效途径。本研究选取江汉平原长江与汉江沿岸浅层地下水开展无机碳同位素示踪与溶解性有机质三维荧光光谱分析，解析江汉平原地下水中控制甲基砷富集的有机质降解途径，识别关键生物地球化学过程。研究发现江汉平原的甲基砷浓度范围为< 0.01～444 μg/L（平均值为30μg/L），长江沿岸和汉江沿岸地下水甲基砷的富集主控过程有明显差异：长江沿岸地下水中，以高分子量芳香族有机化合物降解驱动的产甲烷过程为主导，促进砷的生物甲基化；此外，伴随有机质发酵的硫酸盐还原过程也可导致地下水中甲基砷的富集。汉江沿岸地下水中，以小分子活性有机质发酵过程为主导，促进砷生物甲基化。

关键词： 催化产氢   X射线光电子能谱技术(XPS)   催化材料   表面分析   催化机理   材料设计  

摘要： 催化产氢技术因其高效、清洁的特性而备受关注，其中，催化材料性能的探索与优化是提升氢能产率的关键。X射线光电子能谱技术(XPS)作为一种表面分析技术，能够通过测量光电子的能量分布来解析样品表面的化学信息，包括元素的种类、含量、化学状态及电子结构，为催化产氢研究提供了不可或缺的工具。通过对XPS原理、催化产氢几种常见类型及原理、XPS在几种常见催化产氢材料体系的应用进行归纳，表明XPS不仅能够揭示材料表面活性位点的电子结构与化学环境，还能深入理解催化机理和反应路径，指导材料的理性设计。最后，对XPS技术未来在催化产氢领域的发展进行了展望，随着XPS与其他多种手段的结合，有助于推动催化产氢领域向更深层次的机理探索和高性能材料的开发，这一研究方向不仅促进了催化科学的发展，也为氢能经济的实现提供了强有力的支撑。

关键词： X射线光电子能谱(XPS)   无铅基陶瓷   碱元素挥发   离子取代  

摘要： 无铅基陶瓷作为储能材料能够解决能源短缺问题而受广泛关注，在无铅基陶瓷的研究分析过程中，对于陶瓷材料的元素化学态分析是非常重要的。X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)作为一种基于光电效应为原理能够精准捕获样品表面元素信息的分析技术，可以获得测试样的元素种类、元素化学态比值等关键信息，利用这些关键信息能够从陶瓷材料的机理方面分析性能提高的原因。对XPS在研究和改性无铅基陶瓷过程中的应用进行阐述，其中包括表征碱金属元素挥发现象和漏电流问题，及掺杂改性的机理分析和缺陷偶极子分析，为XPS在无铅基陶瓷分析中的研究工作提供帮助。

关键词： 锂离子电池镍钴锰酸锂   X射线光电子能谱   非线性最小二乘拟合  

摘要： X射线光电子能谱（XPS）在锂离子电池镍钴锰酸锂(LiNixCoyMn1-x-yO2,NCM)正极材料的分析中有着重要应用，然而NCM中Ni、Co、Mn过渡金属主峰与俄歇峰相互重叠使这三种元素的化学态识别和定量分析变得困难。以LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（NCM811）为例，分析了XPS谱图中过渡金属主峰与俄歇峰的干扰问题，并提出一个基于非线性最小二乘拟合的算法对互相重叠的过渡金属2p峰进行分峰拟合。通过比较不同化学态的Ni/Co/Mn参考样品，选取Ni（OH）2、NiOOH、LiCoO2、MnO2作为拟合参考谱图。与常规的高斯/洛伦兹拟合方法相比，建立的非线性最小二乘拟合方法无需手动调整拟合参数，使得XPS谱图拟合过程不依赖于操作者，可重复性得到提高，并验证了这种拟合方法在NCM811正极材料XPS谱图分析中的有效应用，将过渡金属的主峰和其他元素的俄歇峰进行分离，为Ni、Co、Mn过渡金属主峰与俄歇峰相互重叠的化学态识别和定量分析难题提供了可参考的解决方案。

关键词： 深度学习   X射线成像   矿石识别   Swin-Transformer  

摘要： 针对铜矿图像分类中传统神经网络因感受野限制和维度信息阻塞面临的问题，提出了基于X射线透射成像技术改进的Swin-Transformer模型。该模型以Swin-Transformer为基础框架，在主干网络的第二和第三阶段中添加Mixing Block，通过局部窗口自注意力和深度卷积之间的的双向交互，使模型的感受野得到显著增大，从而增强了特征表示和建模能力；同时，引入的EMA（Efficient Multi-Scale Attention）模块，将部分通道重塑为批量维度，并将通道维度分组为多个子特征，使空间语义特征在每个特征组中均匀分布，提升了模型在通道和多尺度空间维度信息融合方面的能力，并增强了对感兴趣区域特征的表征效果。试验以铜矿X射线透射图像为研究对象，选取总计5 000张图像，按8：2划分训练集和测试集，在与传统网络的性能对比试验中选取Swin-Transformer作为模型的主干网络。在选取主干网络的基础之上向模型引入Mixing Block模块和EMA模块进行优化改进。试验结果表明，改进模型解决了感受野和维度信息受限的问题，并在铜矿智能识别任务上达到了94.40%的准确率，而消融试验则证明了改进模块对于模型识别性能的提升，进一步证明了改进方法的有效性。

关键词： 催化剂   X射线光电子能谱(XPS)   多相催化   纳米颗粒  

摘要： 催化剂在现代化工领域扮演着至关重要的角色，在提高生产效率、降低能源消耗以及减少环境污染等方面起着不可替代的作用。随着科学认知的不断提升，催化剂的研究已经从宏观的动力学性能评估，深入到微观的分子层面和电子结构分析。作为材料表界面研究领域中最有效的一种分析方法，在过去几十年里X射线光电子能谱(XPS)技术以其坚实的物理学基础和表面灵敏性已经成为研究催化材料的标准分析工具，且随着XPS仪器的日益普及，其应用也在不断增长。然而催化剂材料中的活性组分多趋于低含量、小尺度且成分复杂不稳定，对XPS高质量测试提出了巨大挑战。对催化剂研究中的常规XPS分析方法进行系统性的综述，从样品制备、实验设计到数据处理与谱图解析等流程中存在的问题和可能的处理方法进行了讨论，并对XPS技术在催化领域的应用前景进行了展望，以期为其他材料研究提供参考和启示。

关键词： 混合有机农药   三维荧光光谱   平行因子算法   定性定量分析  

摘要： 荧光光谱法作为一种快速、准确和非破坏性的检测方法,已广泛应用于农药残留的检测分析中。应用三维荧光光谱方法结合平行因子算法(PARAFAC)对混合有机农药进行定性定量分析。首先配制不同浓度的多杀菌素-高效氟氯氰菊酯、多杀菌素-宁南霉素混合体系,采用LS55荧光分光光度计扫描三维荧光光谱,发射波长范围设置为200~600 nm,激发波长范围分别为250~322和260~370 nm;应用平行因子算法对预处理后的光谱数据建模分析,通过三线性分解获得混合物中各组分的预测光谱及得分值,将预测光谱与实际光谱进行可视化匹配可识别出农药类别;最后将得分值与对应组分浓度值进行线性拟合分析,并计算均方误差、决定系数和回收率参数。结果表明,两种混合体系对应的各组分预测光谱与真实光谱在荧光特征峰处的重合度较高。多杀菌素-高效氟氯氰菊酯混合体系中各组分对应的预测均方误差分别为1.9856×10^(-8)和4.4800×10^(-7);多杀菌素-宁南霉素对应的预测均方误差分别为2.1552×10^(-7)和5.5722×10^(-5),模型决定系数均超过0.99,平均回收率接近100%,测试结果表明三维荧光光谱结合平行因子可实现对农药混合物的分析,具有较高的分析精度。该研究内容为混合有机农药的定性定量分析提供了一定的方法依据,可推广用于其他种类混合样品的检测分析。

关键词： 钱三强   原子核物理   攻坚任务   海外学子   科技队伍   回旋加速器   原子弹   组织协调者  

摘要： 钱三强原名钱秉穹,早年留学法国,从事原子核物理研究。1948年,钱三强放弃了法国良好的研究工作条件,返回祖国,并倡议海外学子一起回国参加建设。新中国成立后,钱三强领导建成了中国首个重水型原子反应堆和首台回旋加速器,并成为中国发展核武器的组织协调者和总设计师,在直接负责原子弹攻坚任务的同时,组织和培养出了一支优秀的原子能科技队伍,为中国原子能科学事业的创立、发展和“两弹”研制做出了突出贡献。

关键词： 噪声标签   尘肺筛查   困难样本感知   弱监督学习   医学图像分类  

摘要： 在医学图像噪声标注数据的训练中,目前常用的方法是根据训练损失对噪声标签数据集进行划分,以过滤掉噪声标签样本。然而,这种方法面临两个需要解决的问题,即如何在筛选出噪声样本的同时尽可能地保留与其损失分布相似的困难样本,以及如何提高样本利用率,挖掘隐藏在噪声样本中的有用信息以减轻模型过拟合的问题。为了解决上述问题,提出一种由样本分布引导的噪声鲁棒学习策略(SGRL),包括样本划分与半监督对比分类。为了更可靠地区分信息量大的困难样本与有害噪声样本,介绍一种噪声滤波器样本选择方法。此外,提出了一种增强匹配对比网络,使用所有样本进行训练,从而得到一个具有噪声鲁棒性的分类模型。在此基础上,利用对比学习作为补充,进一步对抗对噪声标签的记忆,提高筛查准确率。实验结果表明,该方法在5%、10%、20%和40%噪声比的尘肺胸片数据集上均取得了显著的性能提升。与现有的先进方法相比,该方法的筛查准确率分别平均提升了5.88、7.05、7.59和6.19个百分点,验证了改进方法的有效性。

关键词： 紫外可见吸收光谱   BP神经网路   红花染色   分类识别  

摘要： 红花为常用中药，具有活血通经、散瘀止痛的功效。近年来市场上常出现染色的红花，严重影响其品质和疗效。为对染色红花进行有效鉴别，应用紫外可见分光光度计分别测定红花、染色剂及染色红花的光谱数据，发现红花在329和398 nm处有明显特征峰，染色剂胭脂红和日落黄各有2个特征峰，分别位于331，505 nm和313，481 nm。分析发现，当红花中染色剂浓度较高时，可以从光谱图像上直接观察到染色剂对应波峰，从而分辨出染色红花；而当染色剂浓度较低时，因光谱重叠则无法有效区分。基于紫外可见吸收光谱应用BP神经网络训练分类模型，结果表明，在染色剂不同浓度情况下，模型对红花、染色红花的识别正确率为100%，为红花染色的检测分析提供了一种快速新方法。