高光谱成像用高帧频CMOS图像传感器北大核心

针对高帧频、全局曝光和光谱平坦等成像应用需求,设计了一款高光谱成像用CMOS图像传感器。其光敏元采用PN型光电二极管,读出电路采用5T像素结构。采用列读出电路以及高速多通道模拟信号并行读出的设计方案来获得低像素固定图像噪声(FPN)和非均匀性抑制。芯片采用ASMC 0.35μm三层金属两层多晶硅标准CMOS工艺流片,为了抑制光电二极管的光谱干涉效应,后续进行了光谱平坦化VAE特殊工艺,并对器件的光电性能进行了测试评估。电路测试结果符合理论设计预期,成像效果良好,像素具备积分可调和全局快门功能,最终实现的像素规模为512×256,像元尺寸为30μm×30μm,最大满阱电子为400 ke^(-),FPN小于0.2%,动态范围为72 dB,帧频为450 f/s,相邻10 nm波段范围内量子效率相差小于10%,可满足高光谱成像系统对CMOS成像器件的要求。     

泸县6.0级地震文化遗产震害调查与分析

2021年9月16日，四川省泸县发生6.0级地震，对当地的文化遗产造成了不同程度的损坏。为掌握文化遗产在此次地震中的破坏情况，对古建筑、古桥、渡槽、摩崖造像、古遗址以及可移动文物进行震害调查，分析破坏原因，提出不同文化遗产的震害等级，并统计其在此次地震中破坏占比。研究结果表明：古建筑中木结构的震害较轻，砖木结构和石木结构的损伤较为严重，表现为墙体开裂、倾斜、倒塌和屋面损毁等破坏；古桥的桥面板产生裂缝和起壳，桥头堡基石发生移位；摩崖造像发生开裂、石像脱落，部分岩石发生坠落；古遗址的原有缝隙增大，石砌墙歪闪或倾斜；可移动文物与陈列台连接的金属卡件在地震下崩落。根据震害调查结果，将文化遗产的震害划分为4个等级，并对古建筑的维修与加固、摩崖造像的一体化监测、古桥的维护与应急抢险、可移动文物的隔震保护提出几点建议，为我国文化遗产的抗震保护提供参考。     

草原石林：东北亚早白垩世花岗岩伸展穹隆和岩浆成矿爆发的地质遗迹及其形成过程

东北亚地区至少发育9个大型草原石林,属花岗岩石林的一种,是东北亚早白垩世巨量伸展和第四系冰川、风化作用的共同产物,主要特点是发育密集的近水平节理。本文通过整理岩浆岩专题填图和构造研究发现,这些石林的主体是早白垩世东北亚地区巨量伸展过程中形成众多的不对称花岗岩穹隆或同减薄岩体,岩体边部发育韧性剪切带,核部发布近水平岩浆流动面理,伸展和岩浆多期侵位导致与成矿密切相关的岩浆热液大量上涌,岩体抬升至地表,沿岩浆面理发育密集的近水平节理和部分垂直节理,后期沿这些构造面理发生的物理风化和化学作用(包括风蚀、冰川以及盐风化等)造就了千奇百怪的形态。草原石林是花岗岩地貌中的“另类”,不仅具有指示东北亚地区花岗岩形成时代(早白垩世)的特点,也是寻找晚中生代中国北方大规模成矿的良好标志体,而且风化形成的千姿百态的景色极具观赏价值,可以作为整个蒙古草原地区和大兴安岭南段地区特色的地学科普和生态旅游资源。     

Mechanical properties of biomimetic ceramic with Bouligand architecture

Biomimetic Bouligand architecture is constructed in the ceramic to improve its toughness. Firstly, unidirectional carbon fiber-reinforced ZrB₂-SiC ceramic films are achieved through a vacuum-assisted filtration method using graphene oxide. Then, ceramic films are helically assembled at a fixed angle of 30° in the graphite die based on the fiber orientation. Finally, the spark plasma sintering method was utilized to densify helical assembly carbon fiber/ceramic films. By constructing Bouligand structure, high fracture toughness (7.4 MPa·m^0.5) and work of fracture (∼1055 J/m²) are achieved in ZrB₂-based ceramic. The toughening mechanisms mainly are crack deflection, twisting and branching, carbon fiber pulling out, and bridging.     

Electrochemical performance of in situ LiFePO4 modified by N-doped graphene for Li-ion batteries

LiFePO₄ modified by N-doped graphene (NG) with a three-dimensional conductive network structure was synthesized via a one-step in situ hydrothermal method. The effects of N amount of NG on the phase structure, morphology, and electrochemical properties of LiFePO₄ are investigated in this study. X-ray diffraction (XRD) results show that doping suitable N amounts in NG do not alter the crystal structure of LiFePO_4, and scanning electron microscopy (SEM) images show that NG can slightly reduce the particle size of LiFePO₄. The high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) results show that the LiFePO₄ particles are well covered and connected by NG. The electrochemical performance confirms that LiFePO₄ modified by 20% N-doped graphene (named LFP/NG-4) displays a perfect specific capacity of 166.6 mAh·g^?1 at a rate of 0.2C and can reach 125 mAh·g^?1 at a rate of 5 C. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) results illustrate that the charge transfer resistance value of the LFP/NG-4 composite is only 58.6 Ω, which is very low compared with LiFePO₄. Cyclic voltammetry (CV) tests indicate that the addition of 20% N-doped graphene can effectively reduce electrode polarization and improve reversibility. The LFP/NG-4 composite with a three-dimensional conductive network structure can be regarded as a promising cathode material for Li-ion batteries.     

改进的遗传算法在同步器优化中的应用

汽车同步器是自动变速器的重要组成部分.对同步器的模拟优化能为同步器的设计生产提供重要的参考.为了获得一个较好的优化效果,提出了一种改进的遗传算法.通过对遗传算法选择过程的标准进行了改进,结合适应度函数与染色体之间差异,形成一种新的适应度函数.该函数同时考虑了选择压力和物种多样性.通过对函数中两个常量的调整,可以使算法在不同情况下可以有不同的偏重.引入两种典型测试函数的分别从高纬度变量和低纬度变量进行试验,分析改进算法中两个影响因子的作用.并与几类遗传算法进行比较,结果表明该改进的遗传算法能更快更稳定的找到较优的解.最后将改进选择策略结合自适应遗传算法对同步器进行优化,证明了该选择策略具有良好的鲁棒性和实效性.     

海水淡化多级离心高压泵振动原因分析

目前,国内在海水淡化系统中对多级卧式离心泵的振动分析研究较少,很多都无法检测其真正超标原因。文中通过对某电厂海水淡化系统反渗透多级高压泵振动问题,对运行试验数据分析以及对泵的拆解过程进行了详细的描述,并深入剖析原因,最终找出了影响振动超标的主要因素。此次振动超标分析,具有较强的借鉴和指导意义,可以避免不必要的经济损失。     

基于MF-DCCA 的呼吸道疾病与大气污染物相关性分析

针对呼吸道系统疾病与大气 PM2:5、 SO2 浓度序列的相关性特征, 应用多重分形消除趋势波动分析法 (MF-DCCA), 对张家界市永定区呼吸道系统疾病患病人数与大气 PM2:5、 SO2 浓度序列进行了研究。结果发现该地区 呼吸道系统疾病患病人数与大气 PM2:5、 SO2 浓度的相关性具有长期持续特征和多重分形特征。随后对它们相关性 多重分形特征的动力来源进行了分析, 通过随机重排和相位随机处理, 结果表明在不同时间尺度上的长期持续性影响 是其主要动力来源。进一步研究发现该地区呼吸道系统疾病与大气 PM2:5、 SO2 浓度序列的相关性在四个季节均具 有长期持续性的多重分形特征, 且夏季多重分形特征相对强于其他季节。