基于运动补偿的机械扫描式高频超声成像技术

由于高频相控阵超声成像系统和多阵元高频超声探头工艺复杂,成本较高、实现难度大,单阵元的机械扫描式高频超声成像探头因其结构简单、实现方便、成本低的特点仍具有较高的理论研究和实际应用价值。但目前机械扫描式成像系统的机械扫描的非均匀性是阻碍其性能进一步提升的主要问题,因此文章设计了一种高精度运动补偿的机械扫描式高频超声成像探头和系统,通过理论计算分析、运动系统结构设计加工、扫描成像系统搭建实现了高精度的扫描成像。最后,线靶和仿体的成像实验结果显示,经运动补偿后,系统能够有效克服传统机械扫描成像的伪影和失真,实现的横向几何位置精度误差为1.34%,纵向几何位置精度误差为1.33%,面积测量精度误差为3.15%,为高精度、高频超声成像算法和系统研究提供了一种有效的手段。     

基于光声差分衰减频谱的骨质评估仿真研究

光声层析成像术(Photoacoustic Tomography,PAT)在骨组织微结构的量化评估方面具有潜力,但在传统PAT工作模式下,松质骨的固液两相多孔结构导致骨小梁等分布式光吸收成分激发的光声信号混叠,增加了定量分析骨微结构特性的难度和复杂度。针对这一问题,文章将PAT系统改进为偏心激励-差分检测模式,获取差分衰减频谱(Differential Attenuation Spectrum,DAS);并通过数值仿真计算和验证了松质骨孔隙率与光声差分衰减频谱特征参数的相关性。研究结果表明：提取的光声差分衰减频谱特征参数与骨头孔隙率呈强线性相关,基于光声差分衰减频谱的分析方法可有效实现骨质定量评估和诊断。     

常用墙体隔声性能的影响因素及改进措施

墙体空气声隔声性能对室内声环境的舒适程度具有决定性的影响,如何对常用墙体构造进行隔声性能优化,是高品质建筑室内声环境设计的重要工作。文中采用现场测试和COMSOL Multiphysics 5.5计算软件模拟的方法,研究了常用墙体在不同频段下的空气声隔声性能。结果表明,墙体隔声性能的变化趋势符合墙体的质量定律分析,隔声量与墙厚度、面密度之间具有较好的线性关系,计权隔声量随厚度、面密度的增加而增大;墙体隔声性能的优化不宜盲目增加墙体厚度,而是要根据墙体构造的特点和所处的噪声频段进行优化,在混凝土墙体中添加0.3%的聚丙烯纤维和0.5%的聚氨酯吸声材料后,墙体计权表观隔声量可提高1~2 dB,在多孔砖或砌块类的孔洞中填充密度为31.5 kg·m^-3的岩棉,墙体计权表观隔声量可提高4 dB,将轻钢龙骨的单位长度质量从0.82 kg·m^-1增加至1.23 kg·m^-1,石膏板的厚度从12 mm增至15 mm时,墙体计权表观隔声量可提高2~3 dB。     

基于半稀疏矩阵的聚乙烯管超声阵列全聚焦成像实验分析

高密度聚乙烯管广泛用于燃气输送等领域,其热熔接头的焊接质量直接影响管道系统的安全。采用全聚焦成像方法对高密度聚乙烯试块的横通孔缺陷进行成像实验,通过对检测信号进行信号预处理,提高全聚焦成像的效果,并提出一种基于半稀疏矩阵采集的超声阵列全聚焦成像方式,将该方式与基于全矩阵、半矩阵和稀疏矩阵采集方式的全聚焦成像结果进行比较。实验结果显示,基于半稀疏矩阵采集的全聚焦成像方法可有效降低计算量,提高实时检测效率,同样能够用于高密度聚乙烯材料中横通孔缺陷的重构且成像信噪比无明显降低。     

微酸性电解水在水产品保鲜加工中的应用研究进展

目的 对微酸性电解水在水产品保鲜加工中的应用研究进展进行总结,为后续研究提供理论参考。方法 在介绍微酸性电解水制备原理与作用机制的基础上,围绕该技术在水产品保鲜加工中的应用研究进展予以阐述,提出存在问题与解决办法。结果 水产品经微酸性电解水处理后,可明显抑制水产品中的微生物生长,延缓pH值升高,改善保水性能,保持产品色泽,提升质构特性。然而,随着消费者对水产品品质要求的不断提高,仅使用微酸性电解水处理并非理想的方式,可结合其他理化与生物保鲜技术,以提升微酸性电解水的综合作用效果。结论 微酸性电解水在水产品保鲜加工中占有一定优势,且能结合其他处理方式提升其在水产品杀菌保鲜与品质保持等方面的加工效率。     

融入注意力机制的轻量化可回收垃圾检测方法

目的 针对目前智能垃圾分类设备使用的垃圾检测方法存在检测速度慢且模型权重文件较大等问题,提出一种基于YOLOv4的轻量化方法,以实现可回收垃圾的检测。方法 采用MobileNetV2轻量级网络为YOLOv4的主干网络,用深度可分离卷积来优化颈部和头部网络,以减少参数量和计算量,提高检测速度;在颈部网络中融入CBAM注意力模块,提高模型对目标特征信息的敏感度;使用K-means算法重新聚类,得到适合自建可回收数据集中检测目标的先验框。结果 实验结果表明,改进后模型的参数量减少为原始YOLOv4模型的17.0%,检测的平均精度达到96.78%,模型权重文件的大小为46.6 MB,约为YOLOv4模型权重文件的19.1%,检测速度为20.46帧/s,提高了约25.4%,检测精度和检测速度均满足实时检测要求。结论 改进的YOLOv4模型能够在检测可回收垃圾时保证较高的检测精度,同时具有较好的实时性。     

九头狮子草红色素基膜的制备及动态响应特征

目的 制备了一种九头狮子草红色素基膜,即九头狮子草红色素结合马蹄淀粉的新型比色指示膜。同时利用紫外–可见吸收光谱和灰度平均值探究其动态响应特征。方法 从植物九头狮子草中提取九头狮子草红色素(HPJH),采用共混法将HPJH、马蹄淀粉、丙三醇共混制备比色指示膜。结果 引入九头狮子草红色素后,可以改变马蹄淀粉膜的抗氧化性。适量的九头狮子草红色素促进膜结构的均匀性,当添加质量分数为8%的九头狮子草红色素时,成膜效果最好,DPPH自由基清除率达到88.70%,膜颜色稳定性实验结束时ΔE值为1.649 7。以灰度平均值直观呈现比色指示膜在不同湿度条件下对三乙胺的响应情况,更具有说服力。结论 从植物九头狮子草中提取的HPJH可提高马蹄淀粉膜的指示效果,比色指示膜具有较强的抗氧化性,并对三乙胺具有颜色变化的响应性,在猪肉、鱼肉和莴笋新鲜度监测中具有动态响应特征。     

矩形平面超高层建筑横风向气动力谱的神经网络预测

在超高层建筑抗风设计中常发生当平面深宽比较大时,荷载规范建议的横风向风荷载过于保守而高估建筑风荷载和风振响应的现象。利用高频底座测力天平技术,分别在B,C两类风场中对10种不同深宽比（D/B）的矩形平面超高层建筑模型进行风洞试验。采用遗传算法（GA）和误差反向传播（BP）神经网络相结合的方法（GA-BP）对试验得到的横风向气动力谱进行建模研究。用GA对BP神经网络的初始权值和阈值进行寻优,找到最优参数后,再赋值于BP神经网络训练求解问题,并运用k折交叉验证法进行仿真验证,最终获得精度明显高于BP模型的结构横风向气动力谱预测模型,显示GA-BP神经网络横风向气动力模型收敛速度快、泛化能力强。采用本文模型进行预测并和试验数据对比,结果显示,基于GA-BP的气动力模型能够很好地预测未参与建模的横风向气动力谱,采用本文模型和原始风洞数据计算的结构横风向风荷载和风致响应具有很好的一致性,但在较大深宽比时均显著小于现行规范方法结果,显示规范方法结果偏于保守。     

掺(Ga,Si)银铝浆对n型TOPCon太阳能电池电性能的影响

银铝浆是新一代太阳能电池(n型TOPCon)的关键材料,但其金属化后在Si发射极表面形成很大且很深的“银铝尖钉”,尖钉易击穿p-n结造成短路,成为限制其应用的瓶颈。引入Si、Ga元素对银铝浆进行优化,分别制备了掺Si和掺Ga, Si的银铝浆,研究其对金属化区域暗态饱和电流密度J_0.metal、欧姆接触电阻R_c的影响机制。结果表明：掺入少量Si后,金属化区域未见明显“银铝尖钉”,说明掺Si后抑制了在浆料金属化时出现“银铝尖钉”的现象,对p-n结损伤较小,J_0.metal下降,开路电压V_oc上升,但是R_c增大。再掺入Ga组分后“银铝尖钉”明显变浅,数量变多,R_c下降,弥补了掺Si银铝浆欧姆接触差的弊端,有较高的电池转换效率;用扩散浓度测试仪(ECV)对发射极表层进行元素浓度分析,发现Ga分布于表层0～50 nm处,有利于改善欧姆接触。研究了Ga、Si的掺入量对银铝浆电性能的影响,电池转换效率最高达到24.68%,太阳能电池效率提升0.55%。     

危害计算机信息系统安全犯罪法律适用疑难问题研究

文章根据最高人民法院、最高人民检察院最新出台的危害计算机信息系统安全犯罪司法解释的相关规定,深入分析了侵害信息网络安全犯罪的定罪量刑标准实践把握、单位犯罪司法认定等法律适用疑难问题,运用网络犯罪刑法原理,提出危害计算机信息系统安全犯罪案件中的司法认定规则。