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关键词： Bi2O3   Gd2O3   纳米纤维   静电纺丝   X射线防护  

摘要： 自从1895年德国物理学家威廉·康拉德·伦琴（Wilhelm Conrad Roentgen）发现X射线以来,X射线就广泛服务于人类社会的方方面面。但长期暴露于X射线辐射下有风险,因此亟需开发X射线屏蔽材料,以保护需要接触X射线照射的工作人员。目前,市场上广泛使用的X射线屏蔽材料是铅（Pb）基材料。但研究人员发现Pb厚重、且在40～88 ke V内存在X射线的弱吸收区,此外,Pb的生物毒性一直是悬在研究人员心中的一把达摩克里斯之剑,如何找到一种新的材料来替代Pb,一直是亟待解决的问题。最近几十年来,包含铋氧化物（Bi2O3）、钨氧化物（WO3）和铜氧化物（Cu O）等高Z元素的金属氧化物被广泛研究,以期代替铅而成为新的X射线屏蔽材料。当X射线的能量与原子的K层或L层电子的结合能非常接近时,会发生共振吸收,因此屏蔽效率急剧增加,而在吸收边之前会出现X射线的吸收盲区。但由于每个元素都有独特的吸收边存在,所以对单组份高Z元素来说,在0～100 keV范围内实现X射线高屏蔽效率是非常具有挑战性,甚至是不可能的。为了克服这个挑战,研究人员将多种高Z元素（Bi/W、Bi/La、Bi/Ce等）以浸渍、涂覆或者涂层的方法与纺织物结合,旨在充分利用每种元素的K吸收边,这也在一定程度上提高了材料的X射线屏蔽效率。但是,上述材料都是功能涂层与纺织物的结合,高X射线屏蔽效率牺牲了其透气性、轻质性,导致其可穿戴性非常差。另一方面,粉末状的功能颗粒易团聚脱落,造成材料的耐久性较差。因此,需开发透气、轻质、高效的X射线屏蔽材料。 本文以柔弹性Bi2O3/Gd2O3纳米纤维材料的构建及其X射线防护性能开展了一系列研究。首先,提出了X射线双相吸收剂微观/介观构建策略,构建了可拉伸仿贝壳珍珠层的Bi2O3/Gd2O3纳米纤维块状材料,研究了材料结构与X射线防护性能的本构关系,确立了材料具有最佳应用特性时所具有的理化结构特征。进一步地,提出了“晶界强化”新策略,构筑了柔性的Gd2O3纳米纤维膜,进一步利用纤维微互锁与晶粒互融的界面双重自增强策略,柔性引入Bi2O3纳米纤维膜,构建了Janus结构的Bi2O3/Gd2O3纳米纤维膜,研究了X射线入射方向对其二次辐射的影响。在此基础上,提出了单根纳米纤维的仿生三维组装新策略,制备了具有纳米纤维陷阱阵列结构的Bi2O3/Gd2O3纳米纤维气凝胶,进一步研究了X射线在纳米纤维气凝胶内部的传输行为,明晰了气凝胶结构、Bi2O3/Gd2O3纤维比例对材料X射线吸收性能的影响规律,确立了气凝胶在具有最佳应用性能时所应具有的结构特征。主要的研究内容和结论总结如下: （1）受贝壳珍珠层结构的启发,制备了具有层间微拱结构的Bi2O3/Gd2O3纳米纤维块状材料,材料的可拉伸性主要来源于两部分:层间微拱结构和PU本身的弹性,且其在100%应变下500次拉伸后塑性形变较小（<20%）。另外,自行搭建了X射线屏蔽效果测试系统,利用宽射束X射线测试了类贝壳块状纤维材料对X射线的屏蔽效果,研究了Bi2O3/Gd2O3的比例、材料厚度、X射线入射能量对材料屏蔽效率的影响,在90 ke V以下,Bi2O3和Gd2O3具有互补的K吸收边,可对10～90 ke V能量范围内的X射线产生协同吸收。管电压为120 k V时,Bi2O3/Gd2O3纳米纤维块状材料对X射线的屏蔽效率可达90%。 （2）引入晶界强化策略,制备了柔性的Gd2O3纳米纤维膜,报道了一种新的Janus界面工程策略,构建了具有微/纳尺度双重自增强的Janus结构柔性Bi2O3/Gd2O3纳米纤维膜,该策略促进了Bi2O3/Gd2O3纳米纤维之间的原位微互锁和Bi2O3/Gd2O3纳米晶粒之间的融合。测试了X射线从不同方向入射到FJNMs时材料对X射线的二次辐射。我们认为当X射线从Bi2O3面入射到材料时,其二次散射更小。这是因为X射线光子与Gd2O3倾向于发生康普顿散射,而与Bi2O3主要发生光电吸收效应。另外,发现材料具有较高的透湿性(11.2 kg m-2 day-1)和透气性(>30 mm-1),说明其在可穿戴X射线防护服领域具有广阔的应用前景。 （3）受天然树叶的光合作用及六边形捕光结构启发,利用静电纺丝和冷冻干燥法,通过操纵一维Bi2O3和Gd2O3纳米纤维在三维空间内的组装,制备了超轻超弹的Bi2O3/Gd2O3纳米纤维气凝胶,引入分子动力学模拟了Bi2O3和Gd2O3纳米纤维的组装过程,研究了纳米纤维陷阱的成型机制。Bi2O3和Gd2O3可对90 ke V以下的X射线进行协同吸收,同时X射线在纳米纤维陷阱中可多次散射,最大化X射线与Bi2O3/Gd2O3纳米纤维的碰撞概率。测试了不同比例Bi2O3/Gd2O3纳米纤维的BGAs的X射线质量吸收系数,发现当Bi2O3

关键词： X射线探测器   铅卤钙钛矿   多晶厚膜   稳定性  

摘要： X射线探测器广泛应用于科学研究、生物医学成像、安检等众多领域。由于X射线具有强大的辐射能力并对人体健康构成风险,应用场景中对X射线探测器的低辐射剂量和高图像质量的需求日益增加。具有ABX3结构的铯基铅卤钙钛矿,由于其组成元素的高原子序数,表现出较高的X射线衰减系数,使其成为有前景的X射线探测半导体材料。 在铯基铅卤钙钛矿的制备研发中,为保证短工艺流程下实现大面积成膜且保持足够的X射线吸收,制造多晶厚膜被认为是一种有前景的解决方案。然而,多晶厚膜中存在的晶界导致了大量的缺陷,形成了载流子复合位点,严重影响了光生载流子传输,降低了 X射线探测器的灵敏度。此外,传统铅卤钙钛矿材料在水氧环境中暴露时易产生相变和水解,因此水氧稳定性是其面临的另一个重大挑战。所以,迫切需要开发一种光电性能高、稳定性强的铅卤卤化物钙钛矿材料,以低成本、可持续的方式实现低辐射剂量、高图像质量平板X射线探测器。为了克服这些限制,本论文分别从以下两个方面展开研究: 本论文提出了一种多晶钙钛矿厚膜策略优化光生载流子传输。采用正交相CsPbI3(δ-CsPbI3)作为高度稳定的感光活性材料,利用其沿(200)晶面趋向生长的特点,并结合薄膜材料的液体外延生长工艺,实现垂直于基底方向的一维柱状δ-CsPbI3厚膜结构,抑制了载流子传输方向上晶界的形成,提高了材料载流子迁移率,同时保证了 X射线吸收效率。研究结果表明,多晶-CsPbI3探测器在1V偏压下显示出最高的灵敏度,达到321.28μC Gyair-1 cm-2。在空气中暴露7天后,灵敏度保持在初始状态的91.34%。结合薄膜晶体管阵列,探测器可在64×64矩阵内实现8位成像。 另外,本论文在上述器件的基础上引入电子传输层(SnO2)和空穴传输层(PEDOT:PSS),探索载流子传输层的引入以及其生长工艺对器件性能的影响,旨在优化能级结构,提高载流子传输性能。结果表明,采用喷涂技术制备的载流子传输层厚膜较旋涂技术制备的薄膜显著提升了器件的光电性能。具体而言,添加SnO2的器件在1V偏压下展现了最高的灵敏度,达到523.03 μC Gyair-1 cm-2。而引入PEDOT:PSS器件则显示出较低的探测限,达到0.056 Gyair-1 s-1。在X射线成像应用中,这些改进有助于降低噪声水平和提高信噪比,以获得更高的成像清晰度。

关键词： 钢   夹杂物   X射线显微镜   三维表征   空间分布  

摘要： 基于X射线显微镜开发了钢中夹杂物的三维形貌和三维结构特征参数的分析表征方法。以3种不同类型的钢为研究对象，详细分析了包括体积分数、等效直径、形状因子、粒径体积分布、球度、取向等夹杂物三维结构特征参数和三维空间分布。结果表明，X射线显微镜可准确表征钢中尺寸为1～500μm的夹杂物，并根据图像特征衬度区分高密度相、非金属夹杂物和显微疏松。在不锈钢的变形量达到50%时，塑性夹杂物的三维形貌由球形向扁平状演变，形状因子由0.67减小到0.57,空间取向角由63.48°增加到77.40°。Te改性处理的钢中，Te元素包裹在MnS外部形成复合型夹杂，提高钢的抗腐蚀能力。在含硫钢中依据MnS夹杂物的三维结构特征参数划分出三维晶界，解释了晶界夹杂物的析出过程与凝固选分结晶的关系。据此建立了在实验室中替代同步辐射设备的钢中夹杂物三维表征的新方法，籍以促进钢中夹杂物形态与改性演化特征等研究，为夹杂物的控制提供更加准确可靠的分析检测手段。

摘要： This dissertation presents a search for physics beyond the standard model by the study of lepton flavour violation in four-body charm decays. A search for the decays D 0 → π − π + µ ± e ∓, D 0 → K − π + µ ± e ∓ and D 0 → K − K + µ ± e ∓ using data collected by the LHCb experiment is performed. These decays provide a unique opportunity to search for new physics in the up-type quark sector, similar to multiple searches performed in the down-type quark sector in other works. The decays are studied using proton- proton collision data corresponding to 6 fb −1 of integrated luminosity recorded at a centre-of-mass energy of 13 TeV during the years 2015-2018. An expected upper limit on the branching fraction for these decays is estimated at the order of 10 −8. Furthermore, separate expected limits for decays with different relative charge constellations in the final dilepton state in respect to the flavour of the D 0 meson are reported, providing increased sensitivity to new physics scenarios. It is shown that the current best limit on the branching ratios can be improved by two orders of magnitude with the LHCb dataset. This analysis is performed on a blind dataset with possible D 0 → π − π + µ ± e ∓, D 0 → K − π + µ ± e ∓ and D 0 → K − K + µ ± e ∓ candidates removed from the dataset. The results are therefore validated by performing an updated measurement of the branching fraction for D 0 → π − π + µ − µ + and D 0 → K − K + µ − µ + decays.

关键词： 经济政策不确定性   投资者情绪   股票市场流动性   TVP-VAR模型  

摘要： 在当前“十四五”规划实施的关键时期,中国正面临着日益复杂的国内经济环境,经济政策不确定性的上升为金融市场带来了显著的挑战和风险。作为世界上最大的新兴市场之一,中国股票市场在制度框架、市场监管以及投资者行为方面仍显示出成熟市场所不具备的特有问题。市场参与者对于政策变动的高度敏感性,加剧了市场的波动性,这对政策制定者和市场参与者都提出了更高的要求。 本文旨在通过TVP-VAR模型,深入探讨经济政策不确定性、投资者情绪及股票市场流动性之间的动态关系。该模型允许我们观察和分析变量间随时间变化的复杂互动,提供了一个强有力的工具来捕捉在不同经济环境下的市场反应。首先,文章对经济政策不确定性、投资者情绪和股票市场流动性这三个核心变量之间存在的关系进行了文献综述,整理了现有的研究成果,并明确了研究的空白和必要性。随后,本文构建了基于理论和先行研究的假设框架,预测经济政策不确定性对投资者情绪以及股票市场流动性的影响,以及投资者情绪在影响机制中存在的中介效应。实证部分,本研究使用2003年3月至2022年11月的经济政策不确定性指数(EPU)、投资者情绪指数(CICSI)和我国A股市场流动性指标(AILLIQ)作为样本数据。通过建立TVP-VAR模型,详细分析了在不同市场条件下这些变量如何相互作用,并通过逐步回归系数法对投资者情绪的中介效应进行了检验。 研究发现,第一、经济政策的不确定性增强时,股市流动性通常会受到负面影响,呈现出显著的负相关性。第二、经济政策不确定性的增强对投资者情绪产生重要影响,具体表现为市场上行时投资者情绪偏向正面,而在市场下行时则表现为负面。第三、无论市场状态如何,投资者情绪均对股市流动性产生正向影响。第四、投资者情绪在经济政策不确定性和股市流动性之间存在中介效应,且为完全中介效应。 这些发现不仅丰富了金融市场动态的理论体系,也为政策制定者在制定与调整经济政策时提供了实证基础,帮助他们更有效地应对经济政策不确定性带来的市场波动。同时,为投资者在复杂市场环境中制定更为理性的投资策略提供了科学依据,从而有助于维护市场稳定和促进经济健康发展。

关键词： 树木病虫害缺陷   X射线无损检测   X射线CMOS相机   改进FCM算法   图像分割  

摘要： 针对树木内部的病虫害缺陷进行检测预警是预防林业病虫害暴发,保护林业资源的重要手段之一。现有的树木病虫害缺陷检测方法因检测设备及环境的限制存在着效率慢、精度低等问题。例如超声波检测法需使用耦合剂,使得检测准备工作变得烦琐;应力波检测法只对树木内部较大的缺陷检测效果较好,对树木内微小虫蛀缺陷检测效果并不理想。相比之下基于X射线的无损检测技术具有可视化、检测效率高、检测效果好等优点。然而,现有的X射线成像检测设备由于体积较大、成本较高、灵活性较低,无法在野外环境下对活立木进行高效便捷的X射线检测。针对上述问题,本文根据实际检测需求开展了面向树木病虫害预警的便携式X射线检测系统研究。 本文在对树木病虫害缺陷X射线检测方式及需求进行分析验证基础上,针对X射线检测剂量及探测器探测范围需求,利用微型X射线源与便携式X射线CMOS相机搭建了一套低成本便携式X射线检测系统。其中,为增加系统的灵活性及便携性,设计了一款采用改进耦合结构的X射线CMOS相机,相机结构紧凑、成本较低,可根据不同胸径树木灵活改变探测范围,同时具有良好的空间分辨率和成像效果,较为适合本文X射线检测系统。此外针对现有图像分割方法对病虫害缺陷树木图像分割检测效果较差的问题,提出了基于改进模糊C-均值聚类(improved fuzzy C-means clustering,IFCM)算法的图像分割检测方法。实验表明,本文系统可有效实现对模拟病虫害缺陷树木的X射线成像采集,且利用本文图像分割方法可有效提高对病虫害缺陷树木图像的分割精度,平均分割精度达到89.91%,可较为完整地分割出图像中的病虫害缺陷区域,完成分割检测任务。

关键词： 非法吸收公众存款罪   民间融资   法益保护   四性特征   限缩适用  

摘要： 非法吸收公众存款罪自设立以来,在司法实践中颇为常见,成为案发率极高的犯罪,近年来呈现出不断扩张适用的趋势,隐约有沦为“口袋罪”的趋势。非法吸收公众存款罪扩张的成因既存在立法上的缺陷,也存在司法实践的推动。非法吸收公众存款罪的过度扩张,一方面违背了罪刑法定原则,与集资诈骗罪以及擅自发行股票、公司、企业债券罪等界限不明;另一方面使得刑法不当地介入民间借贷或民间融资活动,罪与非罪的界限模糊,使得本罪的司法适用与经济发展表现出一定的冲突性。本罪的过度适用加剧了民营企业融资难问题,限制了民营经济的发展活力,同时也不利于投资人风险意识的培养,不利于社会主义金融市场的良性发展。作为独立的刑法罪名,非法吸收公众存款罪应当有其独特的立法价值和立法目的,也应当有其自己的保护法益和法律使命。 限缩非法吸收公众存款罪的司法适用,应当从其成因入手提出具体可行的限缩理论。非法吸收公众存款罪的司法限缩应在具体法益指导下开展,坚持“金融管理秩序”的法益保护立场,实现秩序法益“去泛化”,剔除其中不属于规制范围的民法以及行政法等秩序法益;对于“存款”要素,与“资金”和“投资款”进行区分,使其回归原本的内涵;将“扰乱金融秩序”作为本罪成立的危害结果,综合资金使用用途、吸收存款人数、金额等进行实质的结果判断;此外,坚持行政立法先行,实现行政法与刑法衔接,以金融监管的方式实现行政法的提前规制,同时应主张“先民后刑”的原则,保障民法的先行救济权利,保持刑法的谦抑性原则;最后,坚持对“四性特性”进行重新定位,对于“非法性”,明确区分其形式标准和实质标准的内涵,并且在司法过程中坚持前置法的先行援引;对于“口口相传”的宣传行为,引入主观心理和客观具体行为相结合的判断标准,考察其是否真正满足“公开性”;对于“公众”的界定,在“多数不特定对象”的基础上还应包括具有“公开性”风险的“特定多数对象”,同时对于特定对象的认定,在“亲友关系”的基础上增加对行为人是否为适格投资人的考量条件;对于“利诱性”,在行为违法性基础上引入是否有欺诈意图的判断标准,以区分合法融资与非法集资中还本付息的区别。