摘要：三皇庙位于陕西省西安市,庙内供有上古三皇——伏羲、神农、黄帝,四壁原绘有精美的壁画,是中国古代传统医学和儒家发展交融的产物,具有珍贵的历史、艺术和学术研究价值。但在自然保存状态下,三皇庙历经风雨,现状岌岌可危。为了辨析三皇庙建筑壁画制作材料,为壁画原始信息的获取及后续保护修复提供科学依据,采用超景深显微镜、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射分析仪(XRD)、显微激光拉曼光谱仪(micro-Raman)等多种分析技术,对现场采集的极少量颜料样品进行分析研究。分析结果表明,红色颜料有朱砂、赤铁矿、铅丹;黑色颜料主要显色成分为炭黑,混有普鲁士蓝;蓝色颜料为合成群青;绿色颜料为巴黎绿和钛白混合而成;颜料打底层主要成分为二水石膏。壁画制作材料的科技分析表明,三皇庙壁画确曾进行过历史修复,且修复年代较晚,修复中有混合颜料的使用,其中炭黑和普鲁士蓝的混合使用在壁画中属首次发现,该结果为陕西地区三皇庙壁画制作材料及修缮历史研究提供基础,为后期壁画保护修复和复原展示提供科技支撑,具有重要的文物保护意义。

摘要：目的:观察丧失可控应激是否会诱发学习记忆损害行为,探讨针刺治疗学习记忆损害行为的作用机制。方法:结合经典抑郁症动物模型——习得性无助(learned helplessness,LH)模型的范式并在此基础上进行了改进,即小鼠前3天能够通过学习控制斯金纳箱中的有效鼻触器来主动躲避足底电击;后3天有效鼻触器功能丧失,小鼠从而丧失了对足底电击的控制,建立丧失可控应激(loss of controllable stress,LOC)小鼠模型。同时,设计无足底电击的对照组(control of non-foot-shock,Control)。建模完成后,利用新物体识别箱和Morris水迷宫检测学习记忆行为的变化,并电针刺激耳穴,观察对学习记忆损害行为的改善。随后,利用高尔基染色观察腹侧前额叶(ventral prefrontal cortex,vPFC)神经元结构的变化,免疫组化染色观察vPFC脑区C-fos的表达,Western Blot检测I型囊泡谷氨酸转运体蛋白(vesicular glutamate transporter I,VGLUT1)、突触蛋白I(synapsin I,SYN-1)的表达及针刺后相应指标的变化。结果:LOC组小鼠在经历认知挫败后造成了学习记忆功能的损害;针刺能够改善其记忆的获取及巩固;vPFC谷氨酸能(glutamate,Glu)神经元显著激活,VGLUT1、突触小泡蛋白(synaptophysin,SYN)表达水平降低,且耳迷走神经刺激能够显著降低其活动水平,调控VGLUT1、SYN蛋白的表达。结论:耳穴刺激通过调控v PFC中神经元结构的变化及VGLUT1、SYN蛋白表达改善丧失可控应激诱发的学习记忆损害行为。

摘要：为提高碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(silicon carbide metal oxide semiconductor filed effect transistor,SiC-MOSFET)与硅基绝缘栅极双极晶体管(silicon insulated gate bipolar transistor,Si-IGBT)并联混合开关(SiC/Si hybrid switch,SiC/Si HyS)的可靠性与适用性,该文提出一种可变驱动电压的SiC/Si HyS栅极驱动电路结构,采用一路脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)控制信号和一个驱动芯片产生不同电压幅值的栅极控制信号,分别控制SiC/Si HyS中的SiC-MOSFET和Si-IGBT。相比于传统采用2个独立驱动电路的SiC/Si HyS驱动结构,该驱动电路大幅度降低SiC/Si HyS栅极驱动电路的复杂度,降低SiC-MOSFET关断过程中Si-IGBT误导通的可能性,提升混合开关的工作可靠性。该文首先分析所设计驱动电路工作原理,给出驱动电压调节方法;其次,建立耦合电容端电压纹波和系统启动时电容端电压暂态数学模型,通过仿真和实验验证模型准确性;搭建2 kW的SiC/Si混合开关Buck电路,验证该文所提混合开关驱动电路可行性,从SiC/Si HyS功率器件关断损耗、驱动电路功率损耗、成本以及体积4个方面分析所提驱动结构的优势。

摘要：针对苹果叶片病害图像识别存在数据集获取困难、样本不足、识别准确率低等问题,提出基于多尺度特征提取的病害识别网络(Multi-scale feature extraction ConvNext,M-ConvNext)模型。采用一种结合改进的循环一致性生成对抗网络与仿射变换的数据增强方法(Improved CycleGAN and affine transformation,CycleGAN-IA),首先,使用较小感受野的卷积核和残差注意力模块优化CycleGAN网络结构,使用二值交叉熵损失函数代替CycleGAN网络的均方差损失函数,以此生成高质量样本图像,提高样本特征复杂度;然后,对生成图像进行仿射变换,提高数据样本的空间复杂度,该方法解决了数据样本不足的问题,用于辅助后续的病害识别模型。其次,构建M-ConvNext网络,该网络设计G-RFB模块获取并融合各个尺度的特征信息,GELU激活函数增强网络的特征表达能力,提高苹果叶片病害图像识别准确率。最后,实验结果表明,CycleGAN-IA数据增强方法可以对数据集起到良好的扩充作用,在常用网络上验证,增强后的数据集可以有效提高苹果叶片病害图像识别准确率;通过消融实验可得,M-ConvNex识别准确率可达99.18%,较原ConvNext网络准确率提高0.41个百分点,较ResNet50、MobileNetV3和EfficientNetV2网络分别提高3.78、7.35、4.07个百分点,为后续农作物病害识别提供了新思路。

摘要：滚动轴承故障检测信号具有非线性、不平稳的特点,且特征量难以提取,因此提出变分模态分解(VMD)信号的可视化与深度学习神经网络相结合的方法以诊断轴承故障。首先对轴承原始振动信号进行VMD分解,滤除信号噪声;其次采用希尔伯特黄变换消除VMD存在的“欠包络”问题;接着对一维时间序列信号进行可视化变换,提取信号的格莱姆角视场(GAF)二维特征图,以充分反映不同故障的特征。最后采用卷积神经网络(CNN)对可视化图形进行诊断,CNN网络包括两个卷积层和两个池化层,卷积层的内核均为(5×5),池化层内核均为(2×2),卷积层深度分别为20和32。对采集的10类轴承振动信号进行诊断,训练集样本数量为3791,训练精度为96.5%,测试集样本数量为209,测试精度为95.2%,证明了本方法的有效性。

摘要：周向振动钻削是一种新型的孔加工方式,麻花钻是实现这种加工的重要工具,然而在现场加工过程中发现,麻花钻后刀面的过快磨损是制约周向振动钻孔质量和钻头寿命的重要因素。基于产品抽样钻孔试验与正交试验,对高速钢麻花钻后刀面的过快磨损失效原因进行了综合分析,探讨了麻花钻后刀面的磨损量与机床参数及钻削工艺参数之间的关系,利用周向振动钻床,对麻花钻后刀面过快磨损的主要影响参数进行了试验研究。研究表明,机床自身的参数与加工的工艺参数对麻花钻后刀面的过快磨损均有影响,其中机床自身参数主要是摆振的弧度及圆频率;工艺参数主要为纵向进给量和钻削速度。

摘要：肌电信号是人体肌群在运动时产生的一种微弱信号,该信号蕴藏着与运动相关的控制信息源。提出了一种基于肌电信号的智能小车控制系统。该系统由肌电信号采集模块、无线传输模块、小车控制模块和显示模块等组成。整个系统分为主从两部分。主机采用STM32F103ZET6微处理器对肌电信号进行多通道采集,提取所采集信号的特征值。将特征值分为测试集和训练集,并对不同手势信号贴上对应的标签,使用K最近邻(KNN)算法对测试集进行准确度分析以实现对不同手势的识别。识别结果通过无线传输模块发送给从机小车,小车接收到主机发送的内容后进行相应的动作。测试结果表明,所提出的方法在不同时间段信号采集的平均准确率可达91.14%以上,系统具有很好的鲁棒性。

摘要：燃料电池技术作为一种新型清洁能源,有希望成为传统化石燃料的替代品之一.氧还原反应(ORR)是燃料电池的阴极反应,研究更稳定、更经济的高活性电催化剂对实现燃料电池商业化发展具有重要意义.本研究基于高熵效应的优势,制备了多种过渡金属共掺杂NSC材料(M-NSC,M=Co、Fe、Ni、Mn、Ce),旨在提高直接液体燃料电池阴极催化剂的催化性能.实验采用高温热解法分别合成了三种M/C摩尔比的(CeMnFeCoNi)-NSC催化剂,研究了不同金属添加量对材料微观结构和催化性能的影响.(CeMnFeCoNi)-NSC呈现二维层状结构,拥有较大的比表面积,为催化反应提供了更多的活性位点.将(CeMnFeCoNi)-NSC作为直接甲醇燃料电池(DMFC)和直接硼氢化物燃料电池(DBFC)的阴极催化剂,单电池功率密度分别为19.86 mW·cm^(-2)和73.81 mW·cm^(-2),优于高温热解法制备的Fe-NC(DMFC:7.92 mW·cm^(-2);DBFC:52.12 mW·cm^(-2)).这主要归因于在(CeMnFeCoNi)-NSC催化剂中金属与N元素产生的M-N4基团可以作为催化位点,以及多种金属之间的协同作用共同提高了其阴极活性.并且研究发现当金属总量与碳的摩尔比例为1∶50时,表现出最优异的电池性能.研究结果为开展碳基电催化剂的成分设计和性能调控提供了新思路.

摘要：为了建立华支睾吸虫环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)快速检测方法,试验利用GenBank中华支睾吸虫(Clonorchis sinensis)的线粒体全基因组设计特异性引物,然后构建LAMP方法,并验证了LAMP方法的特异性和敏感性;以及用粪便镜检(金标准)、PCR和LAMP方法同时检测45份犬粪便样本,评价LAMP方法的检测效果。结果表明:经序列比对,筛选得到华支睾吸虫特异性基因Unit R2,以该基因序列为靶标构建检测方法,优化后的总体积为50μL,Bst3.0 DNA聚合酶的最适用量为1μL,MgSO_(4)的最适浓度为6 mmol/L,最佳反应温度为63℃,最佳反应时间为40 min。构建的LAMP方法可以检测华支睾吸虫整个生命发育周期,实现了对其成虫、嚢蚴及虫卵的全方位覆盖;与其他种类寄生虫无交叉反应;对基因组DNA的最低检测限为10 fg,是PCR方法的100倍;与金标准相比,LAMP方法的特异性为100%(30/30),敏感性为93.33%(14/15)。说明试验建立的华支睾吸虫LAMP方法特异性强、敏感性高、检测结果准确,具有快速检测华支睾吸虫的潜力。

摘要：当前移动机器人在二维未知环境中的避障与路径规中,采用一次规划策略,会导致控制算法收敛速度较慢、路径规划能力较弱,运行效率过低等问题,为此提出二维未知环境下移动机器人二次规划避障路径控制方法。使用栅格法描述移动机器人的未知工作环境,在栅格地图上对其移动避障路径进行初步规划,将所有初步规划的避障路径作为蚁群算法二次规划问题的初始解;考虑机器人在转弯和平坦路面上的运动状态对路径的影响,将其作为二次规划的约束条件,以保证在未知环境下,生成的控制路径符合机器人的运动能力和限制;通过蚂蚁的移动和信息素的更新来逐步优化路径,直到找到最优的避障控制路径。实验结果表明:该方法具有较高的收敛速度、搜索效率及路径规划能力。