基于改进灰色模型的激光切割粗糙度预测

为了提高激光切割粗糙度预测的精度,提出改进灰色模型。首先基本灰色模型增设线性回归,减少了测试数据的随机波动性;接着通过动态等维灰数递补模型添加新的数据,及时补充和使用原始的信息,每预测一步对参数作一次修正;最后给出了激光切割粗糙度预测流程。试验显示改进灰色模型对激光切割粗糙度预测具有较高的精度,RMSE平均值为0.218,比KF、NN、BPNN、PSO、GM算法减少了32.09%、30.13%、26.10%、21.58%、6.48%,ζ平均值为0.975,比KF、NN、BPNN、PSO、GM算法增加了12.33%、9.43%、7.03%、4.28%、3.07%,评价指标较优。     

机房已成耗能大户

有资料统计显示,机房已经成为耗能的大户。国内IDC机房的耗电比例大致如下：服务器15%、网络设备15%、存储设备8%、空调20%、空气调节20%、UPS 15%、AC转换以及机房照明7%。也就是说只有大约38%的电力（服务器15%,网络设备15%,存储设备8%）用于真正的网络设备消耗;其余的电力都用于了对机房环境的改善。     

星载线阵电荷耦合器件错位成像的调制传递函数评估北大核心CSCD

为了定量研究线阵电荷耦合器件(CCD)错位成像技术的不同错位模式的调制传递函数(MTF),提出了基于MTF的评估方法,避免了以往方法表征图像质量不全面等缺点。推导了线阵CCD错位成像模式的MTF。分析表明,相比于线阵CCD的传统成像模式,利用多个线阵CCD实现错位1/2、1/3、1/4个CCD像元的错位成像模式的极限分辨率分别提高了86.2%、88.78%、89.54%,归一化空间频率0.5处MTF值分别提高了0.1679(41.43%)、0.2026(49.99%)、0.2151(53.07%),空间频率范围(0,0.5)内调制传递函数面积(MTFA)分别提高了10.09%、12.08%、12.77%。在Matlab平台上进行了仿真实验,并用灰度平均梯度和拉普拉斯能量从客观上评估了几种错位成像模式的图像质量,实验结果验证了MTF定量分析的有效性。提出的方法为后期星载遥感相机错位成像系统的设计提供了参考。     

离子束溅射宽带吸收薄膜设计与制备技术研究

Si薄膜在可见光和近红外波段具有一定的吸收特性,可用于宽带吸收薄膜的制备。采用离子束溅射技术,在熔融石英基底上制备了不同沉积工艺参数的Si薄膜,基于透、反射光谱和椭偏光谱的全光谱数值拟合法,计算了Si薄膜的光学常数,并研究了氧气、氮气流量对其光学特性的影响。选择Si和Ta2O5作为高折射率材料、SiO2作为低折射率,设计了吸收率为2%和10%的宽带（1 000~1 400 nm）吸收薄膜。采用离子束溅射沉积技术,在熔融石英基底上制备了宽带吸收薄膜,对于A=2%的宽带吸收光谱,在1 064、1 200、1 319 nm的吸收率分别为2.12%、2.15%和2.22%;对于A=10%的宽带吸收光谱,在1 064、1 200、1 319 nm的吸收率分别为9.71%、8.35%和9.07%。研究结果对于吸收测量仪、光谱测试仪等仪器的定标具有重要的作用。     

基于改进多元宇宙算法的零件平面度测量研究

为了提高零件平面度测量结果,采用改进多元宇 宙算法。首先建立零件平面度测量 模型,设置非线性最优化问题的目标函数;接着基于对数函数对多元宇宙算法虫洞概率调整 , 调整后的虫洞概率随着迭代次数的增加,物体穿越虫洞的机会增加,从而加速了宇宙物体的 移动,提高了算法的搜索性能;然后基于指数函数对宇宙算法移动步长优化,在迭代初期具 有较大值使得宇宙能够以较快速度进行全局探索,迭代后期具有较小值使得宇宙能够慢速进 行局部开发,提升算法探索、开发能力;最后给出了算法流程。实例验证结果表明改进多元 宇宙算法测量误差平均值为 5.212μm,相比LSM、PSO、GA、DE、ANN 算法分别减少了37.63% 、33.61%、27.51%、19.41%、10.17%,测量所需时间为3.282 s,分 别减少了36.95%、30.33%、26.11%、18.52%、12.74%,明显优于 其它算法,测量效果较好。     

牛奶中三聚氰胺浓度测定的一种新方法

对三聚氰胺牛奶溶液在紫外光激发下的荧光光谱进行了测量,用小波变换(WT)处理荧光光谱,结合径向基函数神经网络(RBFNN),建立了检测牛奶中三聚氰胺浓度的模型。对6种三聚氰胺牛奶溶液样本的浓度进行检测,检测结果相对误差分别为1.19%、2.99%、1.06%、1.43%、2.12%和3.83%。实验结果表明,该方法能快捷、准确地测定三聚氰胺在牛奶中的含量。     

气象条件对红外热像仪作用距离影响分析

利用Lowtran计算了温度、湿度、大气压、能见度、大气路径等气象条件对大气透过率的影响。经分析,给定条件下,温度由10℃上升到20℃,中波、长波波段大气透过率分别下降了20.6%和61.5%;湿度由30%上升到50%,中波、长波波段大气透过率分别下降了26.6%和75.3%;能见度从14 km下降到8 km,中波、长波波段大气透过率分别下降了65.2%、66.7%;能见度8 km条件下,大气路径由50 km增加到60 km,中波、长波波段大气透过率分别下降了47.7%、60.0%,表明气象条件会显著影响大气透过率,进而影响红外热像仪作用距离,中波红外热像仪适应复杂气象条件的能力优于长波红外热像仪。     

Bathocuproine作为缓冲层改善Rubrene/C70太阳能电池的性能

制备了结构为ITO/Rubrene/C70/BCP/Al的双层有机太阳能电池(OSCs),通过优化缓冲层BCP的厚度研究了BCP对OSCs性能的影响及其作用机理。实验发现,BCP厚为6nm时,器件的效率最高达到1.78%,同时获得了较大的开路电压0.901V。相对于没有缓冲层,器件的效率、短路电流、开路电压和填充因子分别提高了432.9%、74.8%、95.4%和55.5%。     

仿生复眼系统的视场重叠率

为了实现复眼系统小型化、轻量化,提出一种基于相机外凸式的安装结构。基于该种结构,首先分析了子眼系统视场角之和与光轴夹角之间的关系,通过两子眼系统视场边缘点之间的坐标关系,建立了与子眼间光轴夹角、子眼系统视场角、观测距离相关的视场重叠率计算模型。通过对此模型分析,复眼系统中子眼间光轴夹角应当小于子眼视场角之和,且大于子眼视场角之差;在上千米的观测距离下,子眼间的视场重叠率随观测距离的变化趋向于定值。依据此模型设计了一款19孔径的复眼系统。针对3 km外目标搭建了实验,采集了子眼图像数据,实验结果表明,复眼系统实现了79.23°全视场的无盲区监测,1级阵列间子眼的实际重叠率在X、Y方向分别为71.16%、45.99%;1级与2级阵列间子眼在X、Y方向同时存在重叠时的实际重叠率分别为43.00%、18.36%,只在X方向存在重叠时的实际重叠率为14.62%;2级阵列间子眼的实际重叠率在X、Y方向分别为66.58%、24.6%。理论重叠量分别为75%、40%;40%、20%;15%;70%、30%。通过子眼实际重叠量与理论重叠量的对比分析,验证了该视场重叠计算模型的可行性。     

压电-电磁复合式俘能器设计及能量收集测试

设计了一种压电-电磁复合式俘能器,利用机电耦合状态方程推导了输出功率表达式。应用试验测试对比分析了压电式、电磁式、复合式俘能器的输出特性,结果表明,复合式俘能器的3dB带宽比压电式、电磁式俘能器分别增大了67%、25%,最大功率提高了38%、118%。设计了压电-电磁复合式俘能器能量收集电路,分别利用LTC3588、LTC3108芯片收集压电俘能单元、电磁俘能单元输出的电能,并用超级电容存储。分别应用3种俘能器进行超级电容充电测试,结果表明,复合式俘能器的充电时间比压电式、电磁式俘能器分别减少了29%和52%。     

任玉岭:新时代抓牢“数字”竞争焦点

近日,国家统计局发布了今年上半年国民经济运行数据。数字经济延续近年来的良好发展态势,取得了亮眼成绩。据国家统计局数据显示,信息传输、软件和信息技术服务业分别增长12.9%、10.1%;全国网上零售额达71621亿元,同比增长13.1%;新型基础设施建设投资同比增长16.2%,其中5G、数据中心等信息类新型基础设施投资增长13.1%,工业互联网、智慧交通等融合类新型基础设施投资增长34.1%。     

手持式食品残留物荧光成像检测系统开发

为了解决食品生产加工场所的卫生检查地点不固定、检测效果受环境因素影响大等问题，根据不同种类食品残留物在紫外光照射下产生不同波长荧光的特性，采用荧光成像技术和分块大津算法，开发了一种能够协助现场检测员进行视觉卫生检查的手持式荧光成像设备。利用3种常见材料表面(木制案板、不锈钢板、聚乙烯塑料板)对奶粉(体积分数为50%、33%、20%、10%、2%)和菠菜残渣(体积分数为50%、33%、25%、20%、10%)进行了实验验证。结果表明，该系统可以协助检测员进行卫生安全检查，不同体积分数菠菜残渣在3种材料表面检出率为100%,不同体积分数奶粉残留物在木制案板和不锈钢板表面检出率为100%,在聚乙烯塑料板表面，除体积分数为2%的奶粉残留物部分检出外，其余体积分数奶粉残留物均能有效检出。该研究为食品加工场所手持式卫生检测设备开发提供了参考。     

距离选通成像在无人机识别分类中的应用北大核心CSCD

针对无人机夜间难以识别的问题,采用YOLOv5算法对无人机激光图像进行识别分类。首先对距离选通成像原理进行了说明,其次介绍了YOLOv5网络结构,然后建立了五种无人机激光图像数据集,最后使用YOLOv5的四种网络模型对数据进行训练。实验结果得出,四种模型的准确率都是99.73%,损失率都在1%以内,同时,在YOLOv5s网络下五种无人机识别分类的平均识别率为96%、94.6%、95.2%、95.7%、95.4%,识别准确率较高。     

CsCl添加剂对土壤的纳秒激光诱导等离子体光谱的影响

为了提高土壤中激光诱导土壤等离子体光谱的质量,以纳秒脉冲激光作为激发源,研究了CsCl作为土壤样品添加剂对等离子体辐射特性的影响。实验结果表明,在激光能量为200mJ的条件下,CsCl添加剂能够明显增强等离子体的辐射强度。对于土壤样品中的元素Al、Fe和Ti,添加剂含量为20%的谱线强度比无添加剂时的分别提高了42%、39%和54%,光谱信背比分别提高了8%、24%和28%,而且元素Fe和Ti的光谱线宽度变窄了。对激光能量分别为300mJ和400mJ条件下的等离子体光谱也进行了研究。     

基于生成对抗网络与ResUNet的细胞核图像分割

细胞核的精准分割是病理诊断的基础工作,针对目前分割算法存在细小特征提取难、细节丢失多等问题,本文提出了一种基于生成对抗网络(generative adversarial network, GAN)与ResUNet的分割网络。首先将ResUNet网络作为生成网络(generator, G),利用LeakyReLU激活函数使负值特征能够得到激活,其次再通过判别网络(discriminator, D)的判别损失值引导生成网络更好地学习。实验结果显示,在乳腺癌细胞核数据集和DSB数据集上MioU、Dice、Acc等评价指标分别达到82%、83%、95%和90%、90%、97%,较ResUNet网络分别提升了2.5%、3.3%、0.7%和0.7%、1.5%、0.8%。同时与SegNet、FCN8s等6种常用分割网络的分割结果对比均有提升,结果证明本文改进后的网络具有较好的分割准确率,可以为病理诊断工作提供重要依据。     

炭黑对无机开孔泡沫吸波材料反射率的影响

炭黑是在无机开孔泡沫吸波材料制备中一种重要的氧化型发泡剂,同时也是样品制备过程中添加的优良吸波剂,在实验室中制备了炭黑体积含量为0.1%、0.5%、1.5%、2%和3%的泡沫样品,测量了五种样品的介电常数,理论计算了样品在X波段的反射率,并通过试验测量,得出了制备无机开孔泡沫吸波材料时,炭黑含量为3%时性能最好的结论,为材料制备提供了参考依据。     

基于全广义变分约束加权最小二乘的低剂量计算机断层重建方法

为了减少X射线的辐射剂量，提出了一种基于全广义变分约束加权最小二乘的低剂量计算机断层（CT）重建方法。首先对投影数据进行统计建模，然后将全广义变分正则化作为先验信息引入到投影数据恢复过程中，从而达到抑制噪声的目的，最后使用传统的滤波反投影算法进行CT图像重建。在Shepp-Logan体模实验中，提出方法的重建结果与Gibbs先验约束的惩罚加权最小二乘（Gibbs-WLS）、字典学习先验约束的惩罚加权最小二乘（DL-WLS）和全变分先验约束的惩罚加权最小二乘（TV-WLS）方法的重建结果相比，均方根误差分别降低了25.06%、1.50%和15.21%，信噪比分别提高了10.29%、0.53%和5.68%。在Clock体模实验中，提出方法的重建结果与Gibbs-WLS、DL-WLS和TV-WLS方法的重建结果相比，均方根误差分别降低了42.72%、23.45%和34.63%，信噪比分别提高了27.04%、11.42%和15.49%。实验结果表明，该方法在有效抑制低剂量CT图像的伪影和噪声的同时可以很好地保持图像的边缘信息和结构细节特征。     

长径比和偏径比对双S形二元喷管性能的影响

通过数值模拟研究了长径比(L/D)和偏径比(S/D)对双S形二元喷管性能的影响,基于轴对称喷管,建立了长径比分别为2、2.5、3和偏径比分别为0.493、0.523、0.553的双S形二元喷管。结果表明:长径比越大推力越大,偏径比越大推力越小;相比基准轴对称喷管,长径比分别为2、2.5、3的双S形二元喷管推力分别下降了6.31%、3.15%、1.24%,偏径比分别为0.493、0.523、0.553的双S形二元喷管推力分别下降了3.15%、3.66%、4.17%;所有双S形二元喷管红外辐射强度相对基准轴对称喷管均有明显下降,在喷管出口正后方降幅均达到97%以上,全方位角降幅最小值均在30%以上;所有双S形二元喷管红外辐射强度空间分布规律基本相似,幅值差异在15.8%之内。     

钝化材料对深紫外LED器件性能的影响

对比研究了SiO2、聚酰亚胺薄膜、SiNx/旋涂玻璃(SOG)复合材料等钝化材料对倒装焊深紫外LED器件抑制漏电流恶化、改善器件可靠性的作用。实际测试结果表明,未钝化和采用SiO2、聚酰亚胺、SiNx/SOG复合钝化膜后,倒装焊紫外LED短路漏电比例分别为100%、100%、55%和18%,采用聚酰亚胺和SiNx/SOG复合钝化膜的器件点亮1 000h后光衰分别为67%和20%。分析表明,SiNx与SOG结合使用有效降低了表面电荷复合几率并改善了倒装焊短路问题;SOG还进一步降低了表面的粗糙度,改善了由于AlGaN外延表面上的深凹槽结构引起的器件漏电及倒装焊金属溢流的短路,从而大大提高了可靠性。     

基于Hyper Works的6杆并联机床的优化设计

针对并联机床加工过程中发生共振导致机构变形进而影响零件加工精度的问题,文中以6杆并联机床为研究对象,采用拓扑优化的方法对并联机床床身进行优化。首先确定床身的优化部位为立柱、横架和定台,运用HyperWorks中拓扑优化模块对其优化,通过添加一定的加强筋来整修优化立柱和横架,对立柱的筋板尺寸进一步优化。优化后运用模态分析和谐响应分析进行整机验证,对比优化前后模型,发现优化后的模型总质量减少了17.8%,前三阶共振频率分别增加了19.56%、20.62%、0.091%,共振峰值在X、Y、Z方向降低了49.454%、29.036%、0.0078%。对结果分析可知优化后的并联机床在加工中避免了共振的发生,其加工精度得到了提高。