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关键词： 有色溶解有机物   紫外吸收光谱   海水养殖   碳汇   桑沟湾  

摘要： 为探究有色溶解有机物（CDOM）光学性质如何示踪海水中溶解有机物组分的动态信息，实验利用紫外可见吸收光谱手段，分区域测定了桑沟湾春季水体及表层沉积物间隙水中CDOM的吸收光谱特征，探讨了CDOM的来源组成、空间分布特征、迁移转化过程及其与养殖活动的关系。结果显示，（1）波长为355 nm的吸收系数[a（355）]范围为0.23～9.09/m，不同水层空间分布差异显著，表层和底层均从近岸区向贝藻区逐渐降低，在海带区升高后向外海逐渐降低；海带区从表层向底层先降低后升高，高密度、规模化的海带养殖释放了大量的CDOM，各区域沉积物间隙水a（355）是其表层、中层和底层之和的1.3～2.5倍，CDOM在沉积物间隙水中富集并逐渐累积。（2）光谱斜率（S275～295）范围为0.013～0.036，外海区和海带区S275～295均值显著高于其他各区，海带区和外海区CDOM中海源有机质占主要成分，而近岸区以陆源有机质为主；近岸区CDOM中的腐殖酸类物质含量从表层到底层逐渐降低，沉积物中积累的富里酸类物质含量较高，海带区和外海区呈相反趋势。（3）比紫外吸光度(SUVA254)范围为4.60～14.10 L/（mg·m），贝类区、贝藻区和藻类区SUVA254均呈现出从表层到底层逐渐增大的趋势，CDOM的芳香性逐渐增强并在沉积物间隙水中达到最大；海带区和外海区沉积物间隙水中的SUVA254显著高于其他各区。研究表明，海带区的规模化养殖活动向养殖海区及邻近海域贡献了较多的惰性溶解有机物，暗示着海带养殖活动有较强的碳汇效应，并通过海流作用向外海输送。本研究对桑沟湾海域不同养殖区域的CDOM的吸收特性和空间分布特征进行研究，可为全面了解海水养殖的碳源汇效应提供基础数据。

关键词： 配对交易   卡尔曼滤波   半衰期   动态时间规整   协整理论  

摘要： 配对交易作为一种重要的套利策略,通过交易资产对间的残差以获利。本研究旨在探索机器学习和卡尔曼滤波技术在配对交易中的应用,以期对传统配对交易策略进行优化,提高策略收益率及稳定性。具体而言,我们致力于解决两个问题:(1)如何提高资产的配对效率以及稳定性。(2)如何减少噪声干扰并生成能提高收益率的动态交易信号。实证结果表明,基于机器学习和卡尔曼滤波的配对交易策略在对冲交易中具有显著优势。该策略通过聚类算法提升协整配对效率,同时,借助卡尔曼滤波消除噪声,成功提升交易信号的准确性与稳定性。此外,利用半衰期作为滑动窗口计算z-value(交易信号),可使策略更灵活地把握交易机会。实证结果表明,本策略在回测中取得了较好的收益表现,且具有良好的稳健性和有效性,研究结果可为投资者提供有益的策略优化路径参考。

关键词： 907A钢   微束X射线荧光光谱(μ-XRF)   元素偏析   带状组织   含量分布   低碳结构钢  

摘要： 907A钢作为我国自行开发研制的船用低碳结构钢，已广泛应用于常规船舶建造中，其铸坯热轧过程中常会形成带状组织的缺陷，造成铸坯成分和组织结构的不均匀并严重影响钢材后续加工性能和使用性能。因此为了保证907A钢的质量，必须对其带状组织进行分布表征。目前907A钢带状组织主要通过金相法进行评级来表征，样品表面需要经过腐蚀处理，制样较为困难，也无法反映元素的偏析情况。实验研究了基于微束X射线荧光光谱(μ-XRF)的907A钢带状组织和元素偏析的原位统计分布分析表征方法，针对907A钢的组成元素和含量范围优化了微束X射线荧光光谱的测定参数，并引入与待测样品成分相近的低碳钢合金光谱标准样品对仪器定量模型进行了校正，获得了907A钢中4种主要合金元素Ni、Mn、Cr、Cu的含量二维分布表征。发现当扫描步距为10μm时，Ni、Mn、Cr元素含量二维分布图和金相测得的带状组织分布图谱具有较好的一致性，说明可以采用微束X射线荧光光谱法表征钢中带状组织分布。经统计解析，发现Cr元素分布相对较为均匀，统计偏析度为5%左右，其余3种元素偏析较为明显，统计偏析度均接近或超过了10%。同时也考察了不同元素在带状组织上的分布规律，发现深色带状组织上Mn、Cr、Ni元素存在明显的正偏析，带状组织上的元素偏析度都大于1,Ni元素的富集导致的正偏析最为明显。

关键词： 纯镁   X射线荧光光谱法(XRF)   杂质元素   铣床   放置时间   实验室间比对  

摘要： 纯镁中杂质元素含量较低，主要包括Si、Fe、Cu、Al、Mn、Zn、Pb等，应用化学湿法测定时程序繁琐、测试周期长，应用火花放电原子发射光谱法虽可快速测定，但多类金属交叉测试时存在污染风险。试验采用铣床制备样品后快速测定，确立了X射线荧光光谱法(XRF)测定纯镁中Si、Fe、Cu、Al、Mn、Zn、Pb的分析方法。经标准样品分析，各元素测定值与标准值相吻合，有效解决了化学湿法分析测试周期长的问题和火花放电原子发射光谱法测定多类金属时交叉污染的问题。经实际样品分析及实验室间结果比对，0.001 0%级别以上元素测定结果的相对标准偏差(RSD)在7%以下，方法具有良好重现性和广泛适用性。

关键词： 褐煤分选   高含水煤质   X射线   褐煤矸石识别  

摘要： 褐煤作为高水分、高挥发分、严重泥化又低热量的煤化程度较低的年轻煤种，现有的湿式分选工艺对其的适应性较差，不仅会恶化褐煤的泥化现象，还会进一步加重其含水量，亟待研究干式分选对褐煤的适用性。基于T104在其他煤种上的成功应用，针对褐煤的特点，对褐煤中的高品质成分和矸石成分进行识别研究，以探索基于X射线的无水化选别方式对褐煤的适用性。文章基于X光传感的T104系统对胜利1号煤田的5号褐煤进行了研究，小样本测试结果表明，当煤或者矸石在夹矸煤中含量高于80%的情况下，算法识别处于临界状态，会有一定偏差通过改进的向量机算法，可以自动选取最佳的分选参数。大产量现场运行情况下，该系统可以有效将原煤中高发热量、低灰分、相对低硫分的精煤精准选出。

关键词： X射线诊断   非平衡载流子   光折变   法布里-珀罗干涉   信号反演定量  

摘要： 核聚变能以其清洁、安全和可持续等显著优势,成为未来能源发展的重要方向之一。2022年12月5日,国家点火装置（National ignition facility,NIF）在实验中首次释放出净增益能量,实现了惯性约束聚变（Inertial confinement fusion,ICF）点火。这一科学里程碑的突破,为我国ICF领域的进一步发展奠定了基础。然而,由于X射线诊断技术的局限性,现阶段,对于ICF实验中涉及的内爆物理、辐射输运以及流体动力学等关键过程的理解仍不够充分。 与现役的电真空X射线诊断设备（如X射线条纹相机、X射线分幅相机和真空X射线二极管）及X射线光电导探测器相比,基于光折变效应的干涉式X射线超快诊断技术能够原位测量X射线辐射激发所产生的电荷,并通过光纤进行信号传输。该技术不仅可实现高时间分辨率探测（具备亚皮秒时间分辨潜力）,还具有小型化（传感器尺寸仅为数厘米）、抗电磁干扰以及远距离信号传输无失真（光纤传输）等优势,是一种理想的X射线诊断手段。然而,该技术的高时间分辨探测系统及其理论模型的研究仍处于发展阶段,且辐射信号的采集和处理技术有待进一步完善。 为推动基于光折变效应的干涉式X射线超快诊断技术在我国核辐射探测领域的应用与发展,本文系统地开展了理论和实验研究,主要研究内容包括以下几个方面: 1.系统分析了X射线光子与半导体材料相互作用的物理过程。利用蒙特卡罗方法结合物理模型计算,综合探讨了X射线光子在高原子序数半导体材料GaAs和InP中激发非平衡载流子产生、扩散和复合的物理机制,以及非平衡载流子、辐射诱导的电场和温度升高等因素对半导体材料折射率变化的影响。在30 keV能量范围内,非平衡载流子的极限产生时间小于150 fs,空间弥散范围小于3μm,且折射率变化主要由能带填充、带隙重整化和带内自由载流子吸收三种非平衡载流子效应主导。该结论为X射线的超快探测与信号反演定量分析提供了重要的理论基础。 2.针对超短X射线脉冲源单脉冲能量低,难以有效激发系统响应的问题,提出了一种基于双光子吸收的时间仪器响应函数获取方法。该方法利用双光子吸收生成与X射线激发类似的非平衡载流子分布,从而有效避免了表面复合和俄歇复合等机制对响应函数的影响。通过比较掺铁半绝缘InP传感器探测到的纳秒级X射线脉冲信号与红外飞秒激光激发得到的响应函数下降沿,验证了该方法的准确性,为反演X射线超快信号提供了可靠的时间仪器响应函数。 3.为开展基于光折变效应的法布里-珀罗干涉式X射线超快诊断技术的实验研究,研制了一套用于原理验证的系统。基于半导体材料GaAs和InP,制备了三种干涉式传感器,并优化了光纤与传感器的耦合效率,实现了调制比接近于1的高调制比法布里-珀罗干涉式X射线探测系统。通过双光子吸收实验测试,该探测系统的上升时间可达50 ps,与理论分析的探测系统时间分辨率一致。此外,探测灵敏度是定量分析X射线脉冲信号的关键参数。根据非平衡载流子对传感器光学性质的影响,构建了瞬态探针光相移变化模型,以评估探测系统的探测灵敏度。针对ICF实验中最佳探测的4-8 keV光子能量范围,该探测系统的探测灵敏度优于1.0*10-2 mrad/(keV·μm-2),达到了国际先进水平。同时,根据信号记录模块的噪声水平及理论最大可测量的非平衡载流子浓度,评估了探测系统的动态范围,其动态范围大于80:1。 4.基于高功率激光平台,开展了纳秒级X射线探测和信号反演及定量研究。依据构建的探测系统信号演化模型及评估探测灵敏度,采用共轭梯度反卷积算法和中心差分算法,实现了对满足线性时不变特性的非极限型掺铁InP传感器和长寿命积分型未掺杂n型InP传感器探测得到的X射线脉冲信号的有效反演与定量分析。定量后的峰值辐射通量密度分别为8 photons/（μm2·ps）和7photons/（μm2·ps）。这一诊断技术可为激光等离子体相互作用分析提供重要的诊断信息。