Au和Fe二十面体的高分辨透射电子显微像模拟与应变分析

像差校正在透射电子显微镜中的实现不仅提高了高分辨透射电镜的分辨率,也使人们得以直接测量材料中的原子构型。二十面体是金属与合金催化剂颗粒所具有的一种典型的结构形式,可看作由二十个四面体组成多重孪晶结构。它们在任何一个方向的投影都是两个或更多四面体的叠加,这使得它们的高分辨图像的解释变得困难。本研究构建了9种不同条件下的二十面体小颗粒模型,利用多片层法模拟颗粒的高分辨透射电子显微图像。通过对比高分辨电镜模拟像的定量分析结果与相应的结构模型,结果表明要获得精确的定量分析结果,有必要选择合适的分析区域。在特定区域,晶面间距的测量误差约2%～4%;而在其它区域,误差可达8%～10%。     

运用数字暗场和结构重构方法测定FePt纳米粒子的正二十面体结构

小粒子结构一直是人们关注的研究热点,上世纪70年代运用暗场像技术发现了具有多重孪晶结构的正二十面体和正十面体结构.近年来,人们已经能够合成直径只有几纳米、结构复杂的纳米粒子,传统的高分辨像和衍射等方法难以获得这些纳米粒子的结构.本文以直径约6nm的FePt粒子为研究对象,通过系列欠焦像波函数重构获得了该粒子亚埃分辨率高分辨相位像,并对该相位像进行了数字暗场像分析研究,通过结构重构并结合高分辨像模拟测定该粒子具有二十面体结构,为确定具有复杂结构的纳米粒子结构提供了一种新途径.     

AlCuFeB准晶颗粒增强复合材料中发现的大单胞准晶类似相

在二十面体准晶i-AlCuFeB颗粒增强的Al基复合材料[Al/(AlCuFeB)p]中发现了AlCuFe二十面体准晶的一种新的大单胞晶态近似相.分别用透射电镜和高分辨电镜对此近似相进行了分析,确定其结构为B心正交,其点阵常数是a=1.166 nm,b=1.195 nm及c=3.44 nm.高分辨像还进一步给出了该相在一个伪5次轴晶面内的原子团排列情况.     

[0001]取向六角晶界结构特征分析

通过分子动力学计算，得到了所有∑＜５０和两个具有代表性的∑＜５０沿［０００１］了向ｈ．ｃ．ｐ．Ｔｉ中的晶界结构。在所有对应最低能量的组态结构中，界面都是由完好区和具有一定几何构型的位借核所构成，位借核对应的几何单元只有两种型态，一种是四面体结构，另一种是三个并联的四面体，分别被定义为Ｔ单元和Ａ单元。     

基于面删除的四面体网格简化新算法

如何简化大规模数据集的几何和拓扑形状以便达到实时显示和绘制的目的,已经越来越引起人们的重视.本文提出一种基于面删除的四面体网格简化新算法.通过对网格中的所有三角形定义其删除的优先级别,删除优先级别高的三角形,以简单的几何删除操作来达到四面体网格简化的目的.和已有的方法比较起来,本方法的特点是每一步都有比较高的删除比例,每一次三角形的删除操作可以达到至少8个(2个面邻接四面体,至少6个边邻接四面体)四面体删除,测试模型中最多可以达到13个四面体的删除.本算法保持了边界节点和网格简化后的一致性.     

线性调频步进信号的三种合成方法的对比与分析

首先介绍基于合成距离包络,时域合成和频域合成技术的三种合成距离高分辨线性调频步进信号的方法.在此基础上,对这三种方法在运算量和性能上进行比较,并分析了运动对它们的影响.最后分析了它们在SAR/ISAR中的运用.仿真结果证明了本文分析的正确性.     

采用曲四面体几何建模的高阶矢量有限元方法

对于具有曲面的几何目标电磁场计算,单纯采用基于直线型四面体的高阶矢量有限元已很难体现高阶技术,可以采用粗造网格单元的优势.基于曲四面体(四面体有10个节点)作剖分单元,将高阶矢量有限元法用于具有曲面几何结构目标的电磁场计算.数值实例包括圆柱形金属谐振腔传播常数的计算.计算结果表明,对于曲面结构的电磁建模采用曲四面体单元相对于直线型四面体单元,其高阶基的优势是很明显的.     

冷冻电镜解析病毒颗粒中的蛋白质结构

病毒的蛋白质衣壳在病毒颗粒识别受体以及入侵细胞中起到了关键作用，其高分辨结构的解析有利于帮助理解病毒入侵宿主的分子机制，并为对抗病毒的疫苗和药物的设计提供精细的靶点信息。由于正二十面体病毒粒子的高对称性以及其在冷冻电镜照片中远优于蛋白质复合物的衬度，伴随着技术发展，冷冻电镜单颗粒技术率先在一系列直径约70 nm的正二十面体病毒上获得了准原子分辨率结构解析，这些工作不仅揭示了病毒颗粒精细的组装机制，也展示了冷冻电镜解析蛋白质结构的潜力。随着直接电子探测相机的出现，更小的正二十面体以及其它对称性病毒的三维重构分辨率获得显著提升。而埃瓦尔德球矫正算法的发展以及其在病毒重构中的应用使大型正二十面体病毒三维重构突破了分辨率瓶颈，最终实现了准原子分辨率结构解析，在原子尺度展示了极其复杂的大型病毒是如何由成百上千个结构蛋白组装而成。现阶段，冷冻电镜技术正在向原位结构解析方向发展。原位结构解析技术不仅可用于非对称性病毒颗粒上蛋白质的高分辨结构解析，也可以用于研究各种病毒入侵宿主细胞、转录、复制以及病毒颗粒组装、出芽的研究。基于电子断层重构以及亚单位平均的原位结构解析方法展示了其强大的能力，但依然存在着...     

材料科学中的高分辨电子显微学—发展历史、现状与展望

本文综述了材料科学中的高分辨电子显微学发展历史、现状与展望。重点讨论了在高分辨电子显微学中能直接观察物质中原子排列的直接成像法 ,能区分原子种类的选择成像法、能量过滤选择成像法和 Z-衬度像 ,能研究物质结构变化动态过程的分辨时间高分辨电子显微学 ,能定量地分析物质结构的定量高分辨电子显微学和遥控电子显微术的发展以及其在材料科学中的应用和展望     

二次雾霾气溶胶颗粒的扫描电子显微学分析

北京地区的雾霾是全国,也是世界都在关注的问题.作者利用高分辨环境扫描电镜结合能谱仪,分析了雾霾气溶胶颗粒中的硫酸盐和硝酸盐等典型二次反应颗粒的形貌特征、化学成分、可能的物相及它们的混合态.结果表明:二次颗粒的尺寸为数纳米至数微米.它们呈多种形态,包括梭形、条状、球形、柱状、针状、片层状等.几种二次颗粒之间,以及二次颗粒与天然矿物尘及其它人为来源的飞灰和金属基颗粒等经常形成颗粒间粘附的混合颗粒团聚体.     

在ODEON仿真中模型精细程度对声学指标的影响

针对ODEON建模仿真,选取两个有代表性的厅堂,通过改变模型的精细程度比较分析声学指标的模拟值与实际测量值。结果表明:(1)模型精细程度会影响仿真声学指标;(2)模型中细小的结构与表面会使仿真得到的低频混响时间增加;(3)精细模型下中高频段的声学指标模拟值更接近实际测量值;(4)合理简化模型可以提高ODEON软件仿真的效率。     

基于视觉注意力机制的多源遥感图像语义分割

近年来,随着空间感知技术的不断发展,对多源遥感图像的融合处理需求也逐渐增多,如何有效地提取多源图像中的互补信息以完成特定任务成为当前的研究热点。针对多源遥感图像融合语义分割任务中,多源图像的信息冗余和全局特征提取难题,本文提出一种将多光谱图像（Multispectral image, MS）、全色图像（Panchromatic image, PAN）和合成孔径雷达 （Synthetic Aperture Radar, SAR）图像融合的基于Transformer的多源遥感图像语义分割模型Transformer U-Net （TU-Net）。该模型使用通道交换网络（Channel-Exchanging-Network, CEN）对融合支路中的多源遥感特征图进行通道交换,以获得更好的信息互补性,减少数据冗余。同时在特征图拼接后通过带注意力机制的Transformer模块对融合特征图进行全局上下文建模,提取多源遥感图像的全局特征,并以端到端的方式分割多源图像。在MSAW数据集上的训练和验证结果表明,相比目前的多源融合语义分割算法,在F₁值和Dice系数上分别提高了3.31%~11.47%和4.87%~8.55%,对建筑物的分割效果提升明显。      

表面结构对金纳米颗粒催化性能的影响

利用扫描电镜和透射电镜研究了不同形貌的金纳米颗粒的三维结构。高分辨透射电镜观察表明有高能面的纳米颗粒表面有高密度的台阶原子,而表面为低能面的颗粒表面光滑。通过对不同晶粒尺寸,不同表面结构的纳米颗粒的高分辨电镜观察及催化性能的比较和统计,结果显示尺寸大小(比表面积值)对纳米颗粒催化性能的影响不如高能面的影响明显。纳米颗粒的催化性能与表面台阶原子所占的比列(与纳米颗粒总原子数的比值)直接相关。     

稀疏先验引导CNN学习的SAR图像目标识别方法

深度学习技术的应用给SAR图像目标识别带来了大幅度的性能提升,但其对实际应用中车辆目标局部部件的变化适应能力仍有待加强。利用数据内在先验知识,在高维语义特征中学习其内在的低维子空间结构,可以提升分类模型在车辆目标变体条件下的泛化性能。本文基于目标特征的稀疏性,提出了一种稀疏先验引导卷积神经网络（Convolution Neural Network,CNN）学习的SAR目标识别方法（CNN-TDDL）。首先,该方法利用CNN提取SAR图像目标的高维语义特征。其次,通过稀疏先验引导模块,利用特征稀疏性,对目标特征内在的低维子空间结构进行学习。分类任务驱动的字典学习层（Task-Driven Dictionary Learning,TDDL）将目标特征的低维子空间以稀疏编码的形式表示,再利用非负弹性正则网增强了稀疏编码的稳定性,使稀疏编码不仅有效地表征目标的低维子空间结构,并且能够提取更具判别性的类别特征。基于运动和静止目标获取与识别（Moving and Stationary Target Acquisition and Recognition,MSTAR）数据集以及仿真和实测配对和标记实验 （Synthetic and Measured Paired and Labeled Experiment,SAMPLE） 数据集的实验表明,相比于传统字典学习方法和典型深度学习方法,CNN-TDDL在MSTAR标准操作条件（Standard Operating Conditions, SOC）下识别精度提升0.85%~5.28%,型号识别精度提升3.97%以上,表现出更好的泛化性能。特征可视化分析表明稀疏先验引导模块显著提升了异类目标特征表示的可分性。      

三维TiO2枝晶中二级分枝的取向特征

运用微束电子衍射(μ衍射)及高分辨电子显微术(HRTEM),系统研究了TiO2纳米二级枝晶的晶体取向特征.根据μ衍射调整并分析二级枝晶的取向,通过HRTEM像及相应的快速傅立叶变换(FFT)图,对经过取向选择的枝晶进行取向关系表征.本文发现三维TiO2枝晶中相邻的纳米二级次枝之间具有＜010＞Ⅰ∥＜011＞Ⅱ的取向特点...     

一种新型宽带圆极化天线的分析与设计

本文设计了一种新型的在地板网孔对角开阶梯型结构的宽带圆极化天线,通过调节阶梯型结构的尺寸,可以改善天线的圆极化性能。在地板网孔的两个内角进行切角,可以进一步优化天线的3 dB轴比带宽。馈电结构采用了L型贴片结构,可以显著提高天线的阻抗匹配性能。仿真和测量的-10 dB回波损耗和3 dB轴比的综合带宽分别为71.4%和74.2%。最后就天线设计的几个关键结构对天线性能的影响进行了分析,并给出了天线回波损耗,轴比和增益的仿真和测试结果。     

Mg-15．4Gd-1．6Nd合金200℃时效初期的结构分析

本文利用高分辨透射电子显微（HRTEM）技术并结合增强漫散射信息的HRTEM像处理分析方法研究了Mg-15.4Gd-1.6Nd（wt.%）合金200℃时效0.5 h后的结构特征。结果表明,合金时效初期的结构表现为稀土（RE）原子再分布形成的各种局域有序结构,其尺寸很小,一般只有几个nm,处于析出相形成的胚芽阶段。这些结构与传统意义上的β″相（DO19结构）有区别,本文称为β″关联相。在原子层次研究了β″关联相的结构,认为其由单层DO19结构、DO19结构和RE原子聚集三种基本的团簇单元组成。并利用高分辨像模拟法和动力学衍射模拟法进行了计算,结果表明本文建立的结构模型是合理的。     

基于Creator和Vega的红外/SAR成像仿真

在此使用Creator软件建立了带纹理的目标三维模型,以及利用Vega的TMM和MAT工具分别对目标纹理和大气环境进行了建模。基于Vega及其扩展模块远红外传感器仿真模块对红外图像进行了仿真;基于Vega及其扩展模块雷达仿真模块对SAR成像进行了仿真。针对同一场景、同一目标的红外/SAR图像融合过程中存在的图像获取问题,提出一种对同一探测目标的半真实半仿真图像获取方法;使用传感器视效模拟模块进行同一时刻、场景和大气条件下的SAR图像和红外图像仿真。使用Cretor和Vega软件生成红外/SAR图像具有周期短、实时性高的特点,可以很好地解决红外/SAR图像获取难的问题,在军事与民用领域中均有广泛的应用。     

REW软件——高分辨电子显微镜的像模拟与出射波函数重构的应用软件

通过像处理技术分析高分辨电子显微像有助于确定样品结构,提高显微镜的分辨率。本文开发的REW软件同时具有HRTEM像模拟与波函数重构的功能。用户可通过像模拟法来确定已知晶体的结构,另一方面,用户可利用系列离焦的HRTEM像重构样品的出射波函数,从而得到重要的相位信息并提高样品的分辨率。本文将简单介绍REW软件所运用的理论知识,并列举典型例子来描述REW软件的重要功能。