Effects of Environments on the Noise of Atomic Force Microscopy Cantilevers

环境对原子力显微镜悬臂噪声的影响

句宏宇 张松 崔树勋

（西南交通大学 生命科学与工程学院 材料先进技术教育部重点实验室，四川 成都 610031）

创新点说明：

1）发现了原子力显微镜（AFM）在高真空环境中具有非常小的噪声；

2）发现了AFM在液体环境中的噪声与液体粘度和悬臂运动速率之间的关系。

研究目的：

得到AFM的噪声和使用环境、悬臂种类以及仪器参数设置之间的关系，找出减小AFM噪声的有效方法。

研究方法：

模拟基于AFM的单分子力谱实验过程，通过计算AFM在高真空、大气和不同粘度液体环境中不同运动速率下力信号数值的标准差（即噪声大小），分析AFM噪声的影响因素。

研究结果：

1）V形悬臂在高真空环境中具有非常小的噪声，在大气环境中噪声有微小增大，在液体环境中噪声显著增大；

2）AFM具有较低的系统噪声，且系统噪声大小和悬臂到基底的距离相关；

3）随着悬臂运动速率的增加，V形悬臂在不同粘度液体环境中的噪声表现出相似的增大趋势。且液体黏度越大，噪声随速率增大的趋势越显著；

4）相同环境中矩形悬臂的噪声小于V形悬臂的噪声。

结论：

1）高真空环境中AFM具有较小的噪声和较高的分辨率，是进行单分子力谱实验的理想环境；

2） 在液体环境中为了获得较高的信噪比，应尽可能地减小悬臂的运动速率和液体粘度。

关键词：原子力显微镜；悬臂；噪声；高真空；粘度

     

高碳硅锰钢的动态力学性能

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高熵合金制备及热处理工艺研究进展

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冷轧退火对FeMnCoCrAl高熵合金组织和力学性能的影响

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Generation-expansion planning with linearized primary frequency response constraints

As renewable energy resources increasingly penetrate the electric grid, the inertia capability of power systems has become a developmental bottleneck. Nevertheless, the importance of primary frequency response (PFR) when making generation-expansion plans has been largely ignored. In this paper, we propose an optimal generation-expansion planning framework for wind and thermal power plants that takes PFR into account. The model is based on the frequency equivalent model. It includes investment, startup/shutdown, and typical operating costs for both thermal and renewable generators. The linearization constraints of PFR are derived theoretically. Case studies based on the modified IEEE 39-bus system demonstrate the efficiency and effectiveness of the proposed method. Compared with methods that ignore PFR, the method proposed in this paper can effectively reduce the cost of the entire planning and operation cycle, improving the accommodation rate of renewable energy.     

高拱坝施工期温控参数敏感性分析

在混凝土高拱坝浇筑过程中,影响坝体施工期温度场及温度应力的因素有很多,因此选用适当的浇筑方案对于节约工程成本及提高坝体安全性有着重要意义。以孟底沟水电站工程为例,选用多种施工方案,并利用三维有限元方法进行仿真分析,分析了浇筑季节、浇筑层厚、间歇时间及浇筑温度等因素对坝体施工期的敏感性。结果表明,低温季节浇筑、在防止热量倒灌的前提下尽量减小浇筑层厚度、缩短间歇时间、降低浇筑温度有助于降低温度应力,提高坝体安全性。     

基于多代理系统的快速分布式微网经济调度方法

为满足微网对于快速经济调度的需求,利用多代理系统的分布式计算能力,先令设备代理进行本地寻优,信息搜集代理再从中选出拥有全局最低平均价格的出力变化量,在多轮计算后使用微调找到近优解。此方法可兼容各种形式的成本函数。在60个不同场景中进行对比仿真,此方法分别在51和27个场景中的运算结果优于遗传算法和内点法,且在所有场景中运算速度明显更快,这保证了该文方法在大规模微网中的适用性。     

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As an extension of the High Efficiency Video Coding (HEVC) standard, 3D-HEVC requires to encode multiple texture views and depth maps, which inherits the same quad-tree coding structure as HEVC. Due to the distinct properties of texture views and depth maps, existing fast intra prediction approaches were presented for the coding of texture views and depth maps, respectively. To further reduce the coding complexity of 3D-HEVC, a self-learning residual model-based fast coding unit (CU) size decision approach is proposed for the intra coding of both texture views and depth maps. Residual signal, which is defined as the difference between the original luminance pixel and the optimal prediction luminance pixel, is firstly extracted from each CU. Since residue signal is strongly correlated with the optimal CU partition, it is used as the feature of each CU. Then, a self-learning residual model is established by intra feature learning, which iteratively learns the features of the previously encoded coding tree unit (CTU) generated by itself. Finally, a binary classifier is developed with the self-learning residual model to early terminate CU size decision of both texture views and depth maps. Experimental results show the proposed fast intra CU size decision approach achieves 33.3% and 49.3% encoding time reduction on average for texture views and depth maps with negligible loss of overall video quality, respectively.     

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高能同步辐射光源（HEPS）具有0.1 nm·rad的超低发射度，对束流稳定度提出了较高要求，研制1台高性能快校正磁铁电源用来提高快速轨道反馈系统（FOFB）的性能以提升束流稳定度。电源样机采用新颖的多电平级联拓扑结构提升电源样机的动态性能，使用基于数字控制的新颖控制方法实现样机的动态性能提升。软件仿真与样机试验数据证明，电源样机具有10 kHz小信号带宽、电源阶跃响应时间小于70 μs、输出电流纹波低于20 ppm，电源样机可很好地满足HEPS建设需求。     

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