摘要：在计算和存储资源受限的嵌入式设备上部署卷积神经网络,存在执行速度慢、计算效率低、功耗高的问题。提出了一种基于异构平台的新型卷积神经网络加速架构,设计并实现了基于MobileNet的轻量化卷积神经网络加速系统。首先,为降低硬件资源消耗以及数据传输成本,采用动态定点数量化和批标准化融合的设计方法,对网络模型进行了优化,并降低了加速系统的硬件设计复杂度;其次,通过实现卷积分块、并行卷积计算、数据流优化,有效提高了卷积运算效率和系统吞吐率。在PYNQ-Z2平台上的实验结果表明,此加速系统实现的MobileNet网络推理加速方案对单幅图像的识别时间为0.18 s,系统功耗为2.62 W,相较于ARM单核处理器加速效果提升了128倍。

摘要：合肥光源(Hefei Light Source,HLS-Ⅱ)是以真空紫外和软X射线为主的专用同步辐射光源,用户的实验效率与数据处理效率是其运行的核心指标,因此设计并开发了基于元数据目录框架SciCat的合肥光源实验数据管理系统,以有效提高用户的实验效率和数据处理效率。通过设计开发数据采集服务、元数据系统、文件存储系统与数据分析平台,以及接入现有的用户服务系统,实现涵盖用户认证、课题申请、专家审批、机时分配、数据采集、数据存储、数据分析、数据发布等实验及数据全生命周期的统一管理。该系统已在合肥光源的软X射线成像实验站进行了部署和功能测试,达到了设计要求。

摘要：选择成分均为72%γAl_(2)O_(3)+28%SiO_(2)的氧化铝纤维制品作为Bi-2212超导磁体绝缘纤维材料并进行空气热处理除碳。采用强度测试、SEM、TG-DSC等测试手段,对三种氧化铝纤维制品(宽25mm/厚0.2mm氧化铝纤维带A、宽25mm/厚0.35mm氧化铝纤维带B和200tex/3股/捻度80氧化铝纤维束C)的热失重、纤维表面形貌、纤维强度进行分析表征。结果表明,其耐温性好,热失重过程并未发现晶相转变的吸放热峰。纤维经过空气热处理后,表面浸润剂氧化挥发,纤维裸露,无缺陷暴露,直径变化不明显,强度下降不超过25%,绝缘性能提高。分析结果表明,通过600℃、2h空气热处理可以有效提高氧化铝纤维绝缘性能。

摘要：HLS-Ⅱ(Hefei Light Source-Ⅱ)是以真空紫外和软X射线为主的专用同步辐射光源,其历史数据的检索速度对于性能分析和故障诊断至关重要,因此设计并开发了基于HBase的数据存档与检索系统(HBase-base Data Archiving and Retrieving System,HDARS),以提高历史数据的检索速度。HDARS中设计了一个数据抽取算法在存档过程中以不同的时间粒度抽取原始数据中的特征数据。原始数据和特征数据分别存入到HBase的原始数据表和冗余数据表中,当查询长期的历史数据时,HDARS将根据查询数据的时间范围来计算合适的时间粒度,并从冗余数据表中检索、返回具有此粒度的特征数据。该系统自投入运行以来,性能稳定,可以在1 s内响应任意时间范围的查询请求,完全满足了用户对HLS-Ⅱ历史数据查询需求。这种设计以较小的冗余存储空间为代价,完全解决了长期历史数据检索速度慢的问题。

摘要：天然气作为一种低碳清洁能源,其储量大,价格低,被认为是最有前途的石油替代资源之一.而以天然气的主要成分——甲烷为原料来生产高价值化学品被认为是石化工业中实现天然气取代石油为原料新化工路线的技术基础,具有极为可观的社会经济价值.目前甲烷的化学利用主要采用间接转化法,即先从甲烷制合成气,再由合成气制备各种化工原料和油品.但该路线流程复杂,能耗大,生产成本高及投资大,具有明显的局限性,这促使着人们不断探索能量效率更高的甲烷直接转化技术.甲烷氧化偶联(OCM)是最重要的甲烷直接转化技术之一.自1982首次报道以来,人们开发了1000多种OCM催化剂,涉及元素超过68种,但C_(2)烃类(乙烷和乙烯)的收率普遍低于30%,尚未实现工业化.传统研究认为,OCM反应遵循“多相-均相”催化反应机理,甲烷在催化剂表面活化产生甲基自由基后,在气相中进行偶联生成乙烷和乙烯等产物.由于高温下甲基自由基很容易脱附到气相,传统的OCM催化剂一般只在甲基自由基的产生这一步发挥作用.而随后在气相中发生的甲基自由基均相反应并不受催化剂控制,在热力学驱动下,会倾向于深度氧化生成CO2等副产物,因此OCM反应中C_(2)的收率上限为25%–28%.理论上来说,只有当催化剂能够在甲基自由基偶联这一步发挥作用时,C_(2)物种的收率才可能打破上限,但目前尚未有催化剂实现甲基自由基可控表面偶联.本文提出并证实5wt%Na_(2)WO_(4)/SiO_(2)(5NaWSi)具有催化甲基自由基表面偶联的能力.在低温下,5NaWSi本身对于OCM没有催化活性,但是它的加入能够显著提高La_(2)O_(3)催化剂的C_(2)选择性,进而提高C_(2)收率,使其在570℃的低温下即可达到10.9%的C_(2)收率.在La_(2)O_(3)和5NaWSi之间加入一层甲基自由基淬灭剂——石英砂,这种提升作用随即消失,表明甲基自由基在5NaWSi上的表面偶联可能是C_(2)选择性和收率提升的主要原因.本文进一步采用同步辐射光电离质谱技术原位检测了反应过程中的自由基中间体,结果发现,La_(2)O_(3)表面产生的甲基自由基确实可以在5NaWSi表面进行偶联,进而提高C_(2)的选择性和收率.通过对5NaWSi的组成和结构进行分析,发现5NaWSi中的Na_(2)WO_(4)纳米团簇可能是甲基自由基偶联的活性位点,该位点不仅具有很强的甲基自由基吸附能力,为甲基自由基表面偶联提供机会,同时不会深度氧化C_(2)物种,有效地提高了C_(2)选择性.以此为基础建立理论模型,我们通过DFT计算对甲基自由基在5NaWSi表面的偶联机制进行了研究.结果表明,5NaWSi对甲基自由基具有很强的吸附能力,而吸附后的甲基自由基更倾向于偶联生成C_(2)产物,而不是β-H消除生成HCHO等副产物,表明5NaWSi确实是很好的甲基自由基表面偶联催化剂.甲基自由基表面偶联的证实为OCM催化剂的开发开辟了新方向.从双功能催化剂设计的角度出发,将OCM反应分解成甲烷活化和甲基自由基偶联这两个部分,并分别针对这两个部分来筛选和优化催化剂,将有望突破C_(2)收率上限,进而推进OCM的工业化进程.

摘要：合肥光源(HLS-Ⅱ)是以真空紫外和软X射线为主的专用同步辐射光源,作为用户装置,对运行性能有很高的要求。为提高数据查询的实时性与便捷性,满足工作人员及时掌握装置运行状态的需求,基于Web技术开发了HLS-Ⅱ移动端数据查询系统。该系统在EPICS环境下进行开发,以IOC作为实时数据源,以HBase数据库作为历史数据源,以Phoebus Alarms作为报警数据源,以MySQL数据库存储用户管理信息。整个系统采用前后端分离的模式进行设计,系统后端采用Spring Boot框架和***环境进行开发;系统前端以***框架开发,使用lib-flexible弹性布局方案和postcss-pxtorem插件,以适配不同种类的移动设备。测试表明,HLS-Ⅱ移动端数据查询系统信息更新流畅,操作直观方便,达到了设计要求。

摘要：设计了一个用于测试液氦温区的多层绝热材料的量热器平台,对量热器进行了结构设计、力学分析和理论漏热计算以验证平台可靠性。力学分析的结果表明,量热器最大的位移变形量为0.16 mm,位于下保护胆底部封头;应力最大为49 MPa,位于液氮冷屏的顶部封头处。理论漏热计算的结果表明,当稳定测试时间为8 h时,所设计的容器容量均满足需求。基于力学分析和理论漏热计算的结果,得知所设计的量热器满足测试多层绝热性能的要求。

摘要：【目的】稳态强磁场实验装置(Steady High Magnetic Field Facility,SHMFF)作为国家重大科技基础设施之一,构建了面向多学科领域的稳态强磁场公共实验平台,并在长期运行过程中产生了装置运行数据、科学实验数据两类核心数据。数据是装置的重要数字资产,数据的高效收集、共享和利用,有助于提升装置的运行价值和促进前沿交叉合作。【方法】稳态强磁场实验装置数据管理系统通过构建数据监测采集器、实验元数据提取器、数据库系统,并集成元数据目录管理开源项目SciCat,基于B/S技术架构提供数据的管理与访问。【结果】系统实现了装置运行数据的解析与导入、百万级以上数据记录的可视化图形绘制,以及科学实验元数据的有效管理。系统构建的安全保护机制,提升了系统的鲁棒性和数据的安全性,并经过部署和测试,验证了系统的功能指标和性能。【结论】稳态强磁场实验装置数据管理系统的建设,有助于提升装置数据的集中管理与在线分析效率,促进数据的共享和价值利用。

摘要：离子源是中性束注入器(Neutral Beam Injector,NBI)的关键子系统之一,根据射频离子源的实验和运行需求,本文设计了一套基于物理实验与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)架构的控制程序,实现对射频离子源实验和调试过程的远程监控功能。NBI射频离子源控制程序通过集成开发平台(Control System Studio,CSS)的交互界面开发模块(Best OPI Yet,BOY)实现友好的人机交互界面,使用Jython实现界面逻辑,支持服务器/客户端和EPICS两种通信架构。程序已经上线近半年,实验表明,射频离子源控制程序具备了放电模式设置、时序幅值设置、设备状态实时监控、采集数据实时波形显示等功能,满足了射频离子源实验的远程控制和数据可视化的需求。

摘要：中国科学院强磁场科学中心研制出一套中心孔径70 mm、中心场强达12 T的超导磁体系统,该系统与扫描隧道显微镜(Scanning Tunneling Microscopy,简称STM)设备相结合,为测试样品提供低温、高场的环境。该超导主磁体是由内外同轴的两个线圈组合而成。内部为Nb3 Sn线圈而外部为NbTi线圈,它们分别在4.2 K的温度下可提供5.32 T和6.68 T中心磁场强度。此外,该系统的低温杜瓦通过优化设计和结构改进,液氦温区的漏热为0.178 W,满足了用户超低漏热要求。