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关键词： 中微子   探测设备   运行寿命   江门中微子实验   探测器   领先地位   中心  

摘要： 江门中微子实验是目前世界上最大、最灵敏的中微子探测项目,核心探测设备--中心探测器——位于地下实验大厅内44米深的水池中央。江门中微子实验室预计在2025年8月正式运行,设计运行寿命约30年。它将成为国际中微子研究的中心之一,预示着中国在中微子研究领域处于世界领先地位。

关键词： X射线   骨折检测   深度学习   YOLOv8  

摘要： 目前腕部X光片的骨折检测存在误诊率高、医疗资源不足等问题。为了辅助医生进行骨折诊断,提出了一种基于YOLOv8m的X光片骨折检测方法。首先引入可分离大核注意力机制来提取重要特征信息,抑制不显著特征信息;然后将残差块融入注意力机制,增强注意力机制的作用,增加模型的泛化能力;最后将可切换空洞卷积与C2f模块结合,增加模型的感受野,捕捉不同尺寸的特征信息。实验结果表明,与先进的YOLOv8l改进模型相比,本文模型mAP50提高了1.3%,由于使用了规格更小的YOLOv8m为基础模型,参数量降低了14.3%,浮点运算次数降低了42.7%。此模型能够辅助放射科医生进行腕部X光片的骨折诊断。

关键词： 荧光光谱   局域表面等离子共振   黄曲霉毒素B1   金纳米粒子   罗丹明异硫氰酸酯  

摘要： 食源性感染可能会引起新疾病产生和原有传染病再次出现,是发达国家和发展中国家疾病和死亡的主要原因之一,严重影响人类的公共卫生安全。黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)是食源性霉菌毒素中毒性最大的一种,它可能通过受污染的谷类食品对人体和动物健康造成严重危害。AFB1在食品中的普遍污染,加之人们对食品安全的日益重视,决定AFB1快速准确的检测方法发展具有越来越重要的意义。光学生物传感器将生物特异性识别元件和生物材料组合起来,将生物反应转化为可测量的信号,由于检测快速、灵敏度高、前处理简单等优点,光学生物传感器在生物检测传感领域有着广阔应用前景。本文利用金纳米球粒子(AuNPs)的局域表面等离子共振(LSPR)特性和荧光抑制性,构建以适配体(Aptamer,Apt)保护的金纳米粒子为信号探针的LSPR/荧光双信号输出适配体传感器,用于AFB1的定量检测。Apt保护的AuNPs在荧光分子罗丹明异硫氰酸酯(RBITC)存在的情况下分散良好,金纳米粒子的LSPR性能稳定,且RBITC荧光强度明显;由于AFB1与Apt之间的特异性,在目标物AFB1竞争作用下,AuNPs失去Apt保护,迅速被阳离子溶液RBITC分子吸附,造成金纳米粒子团聚,溶液颜色和LSPR性能发生改变,且RBITC分子的荧光基团在金纳米粒子作用下发生荧光猝灭;随后,在铁氰化钾(K_(3)[Fe(CN)_(6)])和碘化钾(KI)组成的刻蚀剂溶液作用下,金纳米粒子被氧化刻蚀消失,RBITC分子从金纳米粒子上脱落,荧光性能得到恢复,由此建立AFB1浓度与AuNPs的LSPR性能改变前后吸光度比值及RBITC分子荧光强度之间的定量关系。构建的双信号输出适配体传感器能够在0.0001~1 ng·mL^(-1)浓度范围内实现AFB1的定量检测,在真实样品检测中,LSPR实验回收率可达95.6%~105%,荧光光谱检测回收率为92.3%~118%。本文将纳米技术、生物技术、适配体技术、霉菌毒素检测技术结合起来构建的基于LSPR/荧光双信号适配体传感器是一种很有潜力且有望用于AFB1现场快速检测的技术。

关键词： X射线光电子能谱仪   纳米材料   表征分析  

摘要： X射线光电子能谱仪(XPS)是一种利用X射线激发样品表面发射光电子,通过测量光电子的能量分布来分析样品表面化学信息的技术。XPS技术具有高灵敏度、高分辨率、无损伤、多功能等特点,是纳米材料表征分析的重要手段之一。本文介绍了XPS技术的基本原理、特点和优势,以及在金属纳米材料表征分析中的应用实例。讨论了XPS技术在纳米材料表征分析中存在的挑战和限制,以及需要改进和优化的方面,旨在为XPS技术和纳米材料表征分析的研究提供一个综述和参考。

关键词： 变分自编码器   伽马单中子出射反应   截面   离群点  

摘要： 伽马单中子出射反应截面是核工程输运计算中的重要参数,部分核素(g,n)的反应测量因来自不同实验室而分歧明显.本文基于变分自编码器方法,针对原子核质量数在29—207区域的伽马单中子出射反应截面实验测量数据进行分析,有效识别多家测量之间的离群点.首先,研究变分自编码器方法,建立伽马单中子光核测量数据离群点识别网络;其次,对^(29)Si,^(54)Fe,^(63)Cu,^(141)Pr,^(181)Ta,^(206)Pb和^(207)Pb的29家多能点测量数据进行离群点识别;最后,计算离群点识别前后的实验数据与国际原子能机构光核评价数据库(IAEA-2019-PD)评价值之间的偏差,检测变分自编码器的分析效果.研究表明,变分自编码器方法可以有效识别(γ,n)反应实验测量离群点,其中^(54)Fe,^(63)Cu,^(181)Ta,^(206)Pb和^(207)Pb的伽马单中子出射反应截面与IAEA-2019-PD评价结果一致性更高,验证了该方法在核数据研究中的应用潜力.

关键词： 中子俘获反应截面   CeBr_(3)探测器   康普顿相机   读出电子学  

摘要： CSNS Back-n实验环境中复杂的γ本底会影响中子俘获截面测量结果的准确性。本文将康普顿散射成像的原理引入总能量型探测器,开展用于中子俘获反应截面测量的康普顿相机读出电子学的研究,通过计算γ射线的入射方向抑制本底,从而提高效应本底比。其中探测器选用低本底高分辨的CeBr_3晶体耦合硅光电倍增管(SiPM)进行设计,并基于ASIC和FPGA对320路SiPM输出信号进行读出,通过高性能TDC与QDC实现对γ射线的时间与能量的测量。经过测试,康普顿相机的能量分辨率好于5.7%@662 keV,符合时间分辨σ_t为0.66 ns,eV能区和keV能区的效应本底比分别是现有C_6D_6探测器的1.61倍和3.30倍。测试结果说明了该方案的可行性,可为在Back-n上开展中子俘获反应截面测量提供技术支撑。

关键词： 自发参量下转换   频率上转换   黑体辐射   辐亮度定标   PPLN晶体  

摘要： 基于频率转移技术提出了一种新型红外绝对辐亮度测量方法,实现了红外光源在3390 nm的绝对辐亮度测量,将光量子“无溯源”定标技术拓展至中波红外。首先,用775 nm连续激光泵浦非周期性极化铌酸锂下转换产生1005 nm/3390 nm非简并相关光子对,再利用上转移技术将3390 nm转换至810 nm,采用参量下转换时间符合法绝对定标上转换单光子探测器在3390 nm绝对通道量子效率,结合光路的孔径与视场,实现绝对功率响应度至绝对辐亮度定标转换。介绍了基于相关光子时间特性的探测效率定标方法和频率转移的实验装置,分析了死时间、后脉冲、意外符合、非公共部分光路差异性等问题。然后,用定标光路测量了黑体辐射源在125℃~200℃共4个温度点下3390 nm的辐亮度,将测量结果与普朗克公式计算辐亮度结果进行对比验证,得到的最大差异为4.3%。研究结果表明,利用下转换和上转换相结合能将相关光子定标技术拓展至中波红外,对实现3000 nm后的中波红外绝对辐射测量有潜在的应用价值。

关键词： X射线衍射法   表面处理工艺   修正分析   有效预应力   服役桥梁  

摘要： 为进一步提升桥梁服役状态并延长结构使用寿命,对桥梁结构钢束的预应力进行有效检测具有重要意义。既有常规检测方法在实际工程测试中存在局限性,且检测结果离散性较大。X射线衍射法从金属材料微观尺度出发,通过晶格间距变化反推宏观应力分布,具有理论明确、测试过程稳定的优势。该文创新性地将X射线衍射法应用于桥梁有效预应力检测中,通过室内张拉对比试验,研究了表面处理工艺优化方法并对桥梁有效应力进行修正。结果表明:X射线衍射法的桥梁预应力测试结果稳定,具有场景适用性强、结果离散性小、测量精度高等优点;采用硬质砂轮片打磨,结合15V铅酸溶液电解2min的表面处理工艺最佳;提出了线性和指数型两种有效应力分级修正公式。研究成果可为X射线衍射法在桥梁预应力的测试应用提供参考。

关键词： 三维荧光光谱   污染物溯源   工业污染   化工废水   水质监测  

摘要： 本研究旨在探索三维荧光光谱技术在水环境污染物源解析中的应用,以福建省某小流域为例展开了实证研究。采用三维荧光光谱法结合相关分析,对水体污染物的来源和分布特征进行了系统研究,包括林竹和化工类工业废水,生活污水。研究结果表明,研究区域不同种类废水的荧光峰数量和形状等具有显著的行业特征,特别是化工废水具有显著的荧光特征,可通过溯源分析识别出主要污染源。该方法具有高灵敏度、高选择性和低检测限的优势,可为未来基于河道在线三维荧光监测的突发污染溯源提供技术支撑,尤其适用于化工园区及周边水体的污染源快速识别与预警。

关键词： 荧光光谱   荧光分析   快速检测   发展趋势  

摘要： 农药的适当使用可以有效地操纵病虫害,提升作物的生产量和品质,但是过量的农药会对人体健康产生负面影响,因此,对农产品的农药残留快速高效检测成为了当前社会所面临的严峻问题。荧光光谱技术以其较高的灵敏度和选择性,与气相色谱法、液相色谱法等农药残留检测方法相比具备前处理简单、检测速度快等优点,在复杂的农药残留检测环境中以较大的优势得到了广泛的应用。介绍了荧光光谱技术以及荧光分析新技术,综述了近年来荧光光谱技术在农药检测方面的研究进展,预测了农药检测的发展趋势与荧光光谱技术面临的挑战,为以后更加高效地检测农产品质量提供参考。