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关键词： 光纤光栅   碳纤维   分布式光纤传感   温度传感   火灾探测  

摘要： 碳纤维复合材料具有轻量化、高强度、抗腐蚀、疲劳性能良好等优点而被广泛用于现代商用飞机结构的各个部件。当前对于这种新型材料飞机的火灾报警技术的研究仍处在发展阶段。其中一个关键技术是对火警区域的及时定位。通过在复合材料蒙皮内侧铺设光纤光栅阵列温度传感器,可以实时获得材料的温度场分布。实验采用6个等间距的温度传感器,在二维平面上实现了对单一火源的快速定位,定位精度可达5 mm,数据处理时间小于2 s。

关键词： 负曲率光纤(NCF)   太赫兹波段   光纤设计   限制损耗   双折射  

摘要： 文章设计了一种基于环烯烃共聚物(cyclic olefin copolymer,COC)的空芯负曲率光纤(negative curvature fiber,NCF),分析结构参数光纤芯径、管径和毛细管厚度对光纤限制损耗的影响,并对参数进行优化,使得单包层NCF在2.0~2.5 THz频率范围内限制损耗为10^(-4)~10^(-5)dB/m,损耗最低值可降到8.90×10^(-5)dB/m;引入内包层管破坏常规负曲率光纤的对称性,使纤芯模式与内包层管壁模式进行耦合,从而增加x和y偏振方向的折射率和损耗差异产生双折射;对影响光纤双折射特性和限制损耗的因素进行分析,在2.0~3.0 THz频率范围内双折射系数可达到10^(-4)~10^(-5)。该文结果为太赫兹NCF的长距离传输、偏振敏感等应用提供了一条新的途径。

关键词： 表面增强拉曼散射   聚二甲基硅氧烷   银纳米结构   农药检测  

摘要： 表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman scattering,SERS)可以提供分子的指纹信息,是分子检测和分析的重要工具。具有高灵敏度和高均匀性的大面积柔性透明SERS基底的制备对促进SERS技术在原位检测领域的应用发展具有重要意义。闪耀光栅表面具有规则的周期性锯齿状结构,是优良的SERS衬底材料,但是有关闪耀光栅用于SERS基底制备的研究却鲜有报道。为了简单、经济地获得具有优良SERS性能的大面积基底,以闪耀光栅为模板,采用柔性透明的聚二甲基硅氧烷(PDMS)复制其表面立体结构,并通过蒸镀法在具有光栅结构的PDMS表面生长Ag纳米结构从而获得具有SERS活性的Ag/PDMS基底。研究结果表明,蒸镀时间为30 min时所制备的Ag/PDMS基底中Ag纳米颗粒之间形成了大量的缝隙热点结构,在入射光的激发下可产生极强的局域电场,因此呈现最佳的增强性能,其增强因子约为7.45×106。同时该基底呈现良好的均匀性,结晶紫1162 cm-1处拉曼峰的RSD仅为4.24%,可满足实际应用的需求。最后,该基底成功实现了苹果表面福美双农药分子的原位快速检测。基于闪耀光栅制备的柔性SERS基底具有良好的灵敏度和均匀性,可以通过贴附的方式对不规则形状固体表面的目标分子进行检测,在果蔬表面农药残留的检测等食品安全领域具有广阔的应用前景。

关键词： 贴片胶   电阻应变计   传感器   固化   溶剂  

摘要： 电阻应变计贴片胶(以下简称贴片胶)是一种特殊的胶粘剂,用于将应变计粘贴在弹性体表面,进而实现应力/应变的传递。贴片胶的性能对所得传感器的各项指标(如零漂、蠕变、滞后等)有至关重要的影响,是制备高品质应变传感器的重要材料之一。综述了贴片胶的最新研究和应用进展,包括应变传递机理、贴片胶对传感器性能的影响、贴片胶的分类、各组分对贴片胶的影响,并比较了国内外常见的应变计贴片胶产品。

关键词： 超声检测盲区   小角度纵波检测   后轴颈锻件  

摘要： 航空发动机中的后轴颈锻件一般采用水浸超声纵波直入射方法检测内部缺陷。由于型面结构的问题,在锻件的直筒和锥形段连接区域存在检测盲区。该文针对某型号发动机中的后轴颈锻件,开展了水浸超声检测工艺研究,提出利用小角度纵波覆盖盲区的思路。通过对含有人工缺陷的模拟样件的检测实验,比较了水浸纵波直入射和小角度纵波斜入射两种检测方法对后轴颈连接区域的覆盖能力。结果表明,该文提出的小角度纵波方法,可以有效检测出水浸纵波直入射检测方法无法发现的人工缺陷,消除由结构引起的检测盲区,保障零件的服役安全。

关键词： 编码器   抓斗   自动追绳   PLC控制  

摘要： 为解决散货码头港机设备抓斗开闭斗洒料问题,在起升机构安装绝对值编码器,自动计算起升电机、开闭电机钢丝绳的绳差,实现无人工参与控制环境下的自动追绳、起升电机同步运行。应用表明,该方法可提高港机设备自动化、智能化水平。

关键词： 5-甲基胞嘧啶   深度学习   Nanopore测序   Transformer编码器   双向长短期记忆网络  

摘要： DNA中的5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC)是通过DNA甲基转移酶在胞嘧啶环第5个碳原子上共价结合一个甲基产生的,广泛存在于不同组织中,在各种生物过程中发挥着重要作用。通过甲基化位点对相应的甲基化修饰进行研究是一种常用手段,因此,5mC位点的准确鉴定对深入理解其生物学功能至关重要。随着人工智能的飞速发展,深度学习已经成为了生物信息学的重要分析工具,越来越多的生物学问题通过深度学习得到解决。Transformer是一种基于注意力机制的深度学习模型,本研究基于第三代基因测序技术Nanopore测序数据进行特征提取,通过Transformer编码器对特征进行编码,最后输入到双向长短期记忆网络(long short-term memory, LSTM)中以预测5mC位点。使用拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)对模型进行训练和测试,结果表明,本模型能够有效提取5mC位点的潜在特征,从而提高5mC位点的预测能力。

关键词： 塑料光纤   研究进展   生产情况   原因分析  

摘要： 塑料光纤具有质轻、柔软性好、不受电磁辐射干扰、安全环保等一系列优点,在交通、医疗、通信等方面都有重要应用。叙述了国内外塑料光纤的研究进展情况,着重分析了国内塑料光纤的生产情况,并客观评价了当前我国跟国际塑料光纤巨头存在的差距及其主要原因。

关键词： 光纤时间同步   分布式时间同步   可见光通信   光测量   光纤光学  

摘要： 针对局域分布式时间同步的需求,提出了一种基于光纤和可见光结合的短距分布式时间同步方案。融合了光纤时间同步高精度与可见光时间同步高灵活性的优势,设计了相应的时间同步端机,并进行了分布式实验。实验结果表明:当光纤链路长度为3 km时,光纤时间同步从端与光纤时间同步主端的3σ钟差优于448 ps,时间同步秒稳优于150 ps,万秒稳优于4 ps;当光纤链路长度为1 km、可见光链路长度为5 m时,可见光时间同步从端与光纤时间同步主端的3σ钟差优于1.8 ns,时间同步秒稳优于400 ps,万秒稳优于15 ps。

关键词： 无线传感器网络   无人机   块坐标下降   蚁群优化  

摘要： 无线传感器网络(wireless sensor networks, WSN)广泛应用于实时监测与控制,而无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)作为灵活、高效的数据收集平台也被广泛地集成到系统中。考虑到传感器节点的能量有限,拓扑控制的优化和收集数据量的确定对于延长WSN的生存时间和提高数据满意度至关重要。因此,提出了一个关于传感器拓扑控制和采集数据满意度的联合优化问题,并将传感器关联的子问题建模为背包问题。首先,通过模糊C均值(fuzzy C-means, FCM)聚类算法初始化WSN得到所选择的簇头(cluster head, CH);然后,通过块坐标下降(block coordinate descent, BCD)算法得到最优的采集数据量,并提出基于蚁群优化(ant colony optimization, ACO)的传感器关联方案来解决背包问题;最后,实验模拟结果表明,所提算法可以有效降低WSN的能耗和传输延迟。