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  • 基于载流子演化的3D P+PNN+多沟槽结构提升Betavoltaic核电池性能

    分类: 核科学技术 >> 核动力工程技术 提交时间: 2024-02-01

    摘要: 贝塔辐射伏特核电池,利用放射性同位素所释放的贝塔粒子来实现电能转化,被广泛视为一项备受期待的替代能源技术。为满足微机电系统(MEMS)的功率需求,研究人员已提出采用三维(3D)结构作为一种潜在的解决方案。在此背景下,本研究引入了一种全新的3D电池设计,基于63Ni-SiC材料构建了一种P+PNN+多沟槽结构。这一结构的独特之处在于,无需在半导体器件的沟槽内表面外延PN结,以降低漏电流和功率损失。通过蒙特卡洛模拟方法,充分考虑了完全耦合的物理模型,我们成功将电子-空穴对产生率(G(x))扩展到了3D结构中,使得高效设计和开发具有复杂3D结构的贝塔辐射伏特电池成为可能。研究结果表明,相较于传统的平面电池,我们提出的3D电池在最大输出功率密度方面表现卓越,达到了19.74 W/cm2,相应的短路电流、开路电压和转换效率分别为8.57 A/cm2、2.45 V和4.58%。此外,我们还利用COMSOL Multiphysics软件对载流子的传输和收集特性进行了深入分析,为电池输出功率提升机制提供了深刻见解,并对贝塔辐射伏特电池的理想性能与仿真性能之间的差异进行了阐释。本研究为高输出性能的贝塔辐射伏特核电池的设计与优化提供了前瞻性方法,同时也为未来电池器件制造提供了有价值的参考。

  • 转换概率对语音统计学习效应的独立影响

    分类: 语言学及应用语言学 >> 语言学及应用语言学 提交时间: 2023-11-01

    摘要: 以往的语音统计学习研究中,目标词的词频和转换概率都显著高于跨界词或非词,学习效应的来源并不明确。为考察转换概率在统计学习中的独立效应,实验一采用2(词长:两音节,三音节)3(迫选对类型:目标词和跨界词,目标词和非词,跨界词和非词)的被试内设计,结果发现,被试在三音节跨界词和非词迫选对中的正确率显著高于两音节相应迫选对,在三音节目标词和跨界词迫选对中的正确率边缘显著低于两音节相应迫选对。在实验二中,以音节为单位随机拼接人工语言,发现被试对实验一中所有类型的词语均未产生学习效应。由于实验一中对比情况仅有转换概率有所区别,实验二排除了音节组合偏好的干扰,因此本研究证明了转换概率在统计学习中的独立作用。

  • 资本失范性介入国际学术期刊的出版乱象分析与治理思考

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-09-08

    摘要: 【目的】通过对资本失范性介入国际学术期刊出版乱象的分析,为开放获取模式下我国学术期刊出版规范管理和伦理治理提供研究参考。【方法】结合Cabells掠夺性期刊报告和国际科学院组织掠夺性期刊案例数据,从资本失范性介入的视角,揭示当前国际学术期刊出版领域乱象丛生的原因及伦理问题。【结果】被资本失范性介入的国际学术期刊存在虚假同行评议、克隆知名期刊、戏弄学术研究、精准定向收割、绑架投稿索酬等出版乱象。从资本失范性介入的视角观察,存在伦理失范加剧、学术规范异化、定向掠夺资源、学术价值扭曲等伦理问题。【结论】厘清问题本质,着重源头治理,从认知层面全面提升科研人员对学术出版领域学术失范的辨识能力,营造正确的学术价值观,以科研诚信的自觉主动抵制失范逐利的诱惑。

  • 充分发挥特色优势助力打赢脱贫攻坚――中国科学技术大学定点扶贫贵州省六枝特区工作实践与思考

    分类: 其他 >> 综合 提交时间: 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》

    摘要: 高校定点扶贫工作是我国扶贫开发战略部署的重要组成部分,是高校服务国家战略的重要责任和政治任务。文章总结了中国科学技术大学定点帮扶贵州省六枝特区的工作实践,尤其是充分发挥学校特色优势,全校上下联动、师生共同参与,积极开展党建扶贫、教育扶贫、产业扶贫、消费扶贫的一系列具体做法与经验。5年来,中国科学技术大学在定点扶贫工作中不断总结经验,形成了以教育扶贫为代表的综合帮扶模式,助力六枝特区顺利实现脱贫“摘帽”目标,并为下一步实施乡村振兴打下了坚实的基础。

  • (W+Mo)/Cr比对铸造镍基高温合金时效组织和持久性能的影响

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-19 合作期刊: 《金属学报》

    摘要: 利用真空冶炼制备了不同(W+Mo)/Cr 比(质量比)的铸造镍基高温合金, 采用OM, SEM和TEM观察了合金试样的微观组织, 研究了(W+Mo)/Cr 比对合金组织演化和持久性能的影响. 结果表明, (W+Mo)/Cr 比对热处理态组织无明显影响, 主要组成相为g 基体、g' 相、初生MC和晶界二次碳化物. 长期时效期间, 合金试样的组织演化主要包括g' 相粗化、拓扑密排相(TCP) 相析出、MC分解和晶界粗化. 随(W+Mo)/Cr 比降低, MC的热稳定性明显降低, 晶界粗化程度升高, 晶界碳化物发生了M6C→ M6C+M23C6→ M23C6的转变. 同时, TCP相的析出量明显减少. 当(W+Mo)/Cr 比为0.22 时, 无TCP相析出. 另外, (W+Mo)/Cr 比由高于0.55 降低至0.37 时, TCP相的种类由m 相转变为了m 与s 相共存. g' 相和晶界粗化及TCP相的析出是引起合金持久性能降低的主要原因. 综合(W+Mo)/Cr 比对合组织演化和持久性能的影响得出, (W+Mo)/Cr 比约为0.37 时, 合金具有最佳的持久性能.

  • Structure, energetics and kinetics of metallic grain boundary nano-voids and corresponding discrete model studied by multiscale and differential evolution simulations

    分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2022-06-20

    摘要:

    The behavior of nano-voids composed of vacancies (Vs) at grain boundaries (GBs) is fundamental to the design of the radiation tolerance of poly-crystalline metals (PCs) via GB engineering. In this study, based on differential evolution, a framework for determining the stable structure of GB nano-voids is developed. Combining the framework with multiscale simulations, we elucidate the vacancy-accumulation and GB void
    formation mechanism under irradiation. A GB-structure dependent picture is revealed. At special coincidence-site-lattice (CSL) GBs of Ʃ5(310) and Ʃ5(210) with a medium V-GB binding energy, the V could be reemitted from the GB and also has driving force to be clustered at the GB, developing particularly stable V-clusters from a linear configuration to a platelet and finally to three-dimensional void that has large strain fields in iron with small bulk modulus and a bulk-void alike structure in the GB with large bulk modulus. A group of vacancies reconstruct their positions during the growth. The ripening is also mediated by the mobility of small V-clusters in addition to free Vs. General high-angle and low-angle GBs trap Vs efficiently, where V-clusters only align one-dimensionally or hardly nucleate. Based on the bonding among the vacancies and their neighboring atoms of a nano-void, we propose a high-accuracy predictive linear energetic model applied to the nano-void both at the iron/molybdenum/tungsten GBs and in the grain interior. The model captures the anisotropic feature of a nano-void and reproduces the oscillated vacancy energy level near a nano-void, showing distinct advantages over conventional continuum model and Wulff construction based energy model. Finally, the collective behavior of multiple GBs plays a role in the GB void formation. The present work offers fundamental mechanistic insights to GB nano-void formation and growth and sets a key step towards GB-void prevention in PCs by reducing the fraction of special CSL-GBs.

  • 基于整数线性规划的VLIWDSP指令分簇调度

    分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2022-06-06 合作期刊: 《计算机应用研究》

    摘要: 在分簇VLIW DSP上,指令分簇是一项对程序性能有重要影响的编译优化,但现有的指令分簇算法只能处理顺序的程序区域,且难以获得最佳的分簇方案。针对这些问题,提出一种基于整数线性规划的统一指令分簇与指令调度的方法。该方法使用零一决策变量表示函数中指令的分簇、指令的局部调度、以及簇间传输指令的全局调度,并将指令之间的依赖关系和对处理器资源的竞争关系构造为线性约束,最终得到一个以最小化函数的估计执行时间为目标的整数线性规划模型。实验结果表明,求解该模型得到的分簇调度方案对程序性能的优化显著强于现有算法,并且求解模型所耗费的时间是可接受的。

  • 基于目标的域随机化方法在机器人操作方面的研究

    分类: 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间: 2022-05-18 合作期刊: 《计算机应用研究》

    摘要: 使用强化学习解决机器人操作问题有着诸多优势,然而传统的强化学习算法面临着奖励稀疏的困难,且得到的策略难以直接应用到现实环境中。为了提高策略从仿真到现实迁移的成功率,提出了基于目标的域随机化方法:使用了基于目标的强化学习算法对模型进行训练,可以有效的应对机器人操作任务奖励稀疏的情况,得到的策略可以在仿真环境下良好运行,于此同时在算法中还使用了目标驱动的域随机化的方法,在提高策略泛用性以及克服仿真和现实环境之间的差距上有着良好的效果,仿真环境下的策略容易迁移到现实环境中并成功执行。结果表明,使用了基于目标的域随机化方法的强化学习算法有助于提高策略从仿真到现实迁移的成功率。

  • 基于LabVIEW的电路基本实验系统设计

    分类: 电子与通信技术 >> 电子技术 提交时间: 2018-06-25

    摘要: 应用labVIEW软件进行电路基本实验系统的设计,介绍了电路基本实验系统的构成及应用系统进行仿真的方法,并对实验仿真的结果进行了分析。实验结果表明系统能正确的反映出电路的特点,适合在电路实验教学中进行推广。

  • 黄杆菌发酵液中维生素K2的提取、纯化及鉴定

    分类: 物理学 >> 普通物理:统计和量子力学,量子信息等 提交时间: 2017-09-20

    摘要: 维生素K2(VK2)是一类脂溶性甲萘醌类化合物,根据其侧链中异戊烯基单元个数的不同,可用Menaquinone-n (MK-n, n=1~14) 表示。研究表明,VK2具有促凝血、预防及治疗骨质疏松症、帕金森症及心血管疾病等生理功能。利用微生物发酵生产的VK2具有全反式侧链、生物相容性高等优势,作为食品和药品更易于被消费者接受。但是,其下游分离纯化过程中存在产物浓度低、成分复杂、纯化工艺繁琐、产品得率低等诸多问题,目前还鲜有高纯度VK2制备工艺的报道。 黄杆菌可以合成MK-5和MK-6等VK2同系物,本研究针对其发酵产物的特点,开发了一整套相应的分离纯化工艺。首先通过膜浓缩和离心的方法快速获得黄杆菌菌体,菌体经干燥后,采用甲醇进行固-液萃取,固-液比为4:1(ml/g),萃取时间为20分钟,连续萃取3次,获得的VK2甲醇萃取液的萃取得率可达99.1%以上。然后,通过大孔树脂吸附层析,以甲醇/二氯甲烷=1/1(V/V)为洗脱液,可获得纯度约为15%的VK2粗品;再经过分子筛层析,在高径比为255:15,二氯甲烷为流动相时,可获得纯度约为57%的VK2低纯度产品;之后,经过反相硅胶柱层析,分别以甲醇/二氯甲烷=9:1,6:1,3:1(V/V)依次进行梯度洗脱,即可分离并纯化各VK2的同系物,其HPLC纯度均达90%以上。最后采用冷却结晶的方法制得一系列淡黄色晶体。通过质谱、红外光谱及核磁共振氢谱检测,均符合相应的VK2光谱特征,确定其为MK-5和MK-6晶体。经HPLC检测,MK-5和MK-6晶体纯度分别达到98.0%和99.3%。经多次重复实验后,表明全套工艺稳定,产物回收率可以达到88%以上。各填料经过15次重复利用后,其对VK2的纯度及回收率无明显的影响。 本研究所建立的从黄杆菌发酵液中提取和纯化VK2的方法具有工艺简单、处理能力大、产品纯度及得率高等优点,其为实现VK2的生物制备及其产业化奠定了优化的基础。在整个的提取、纯化及结晶的过程中,只有两种有机溶剂被使用,这更有利于有机溶剂的回收利用和VK2的规模化生产。