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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
魏清阳 王粉花 许天鹏 贾超 江年铭 谷宇 马天予 刘亚强
正电子发射断层成像仪(positron emission tomography,PET)通常采用模块化闪烁探测器,由闪烁晶体阵列耦合光电传感器阵列构成。近年来硅光电倍增管(silicon photomultiplier,SiPM)广泛应用于PET。虽然SiPM紧密排列可以获得较好性能,但是稀疏排列可以有效降低成本,获得较高性价比。该文采用SensL公司MicroFB-30035-SMT芯片自主拼接了一款8×8的稀疏SiPM阵列,阵列面积为33.7mm×33.7mm,SiPM芯片尺寸为3.16mm×3.16mm,即阵列间隙面积比例为44%。基于该稀疏SiPM阵列,开发了一款具有作用深度信息的双层错位LYSO晶体PET探测器模块。SiPM间隙为探测死区,将造成光损失。该文评估了在SiPM间隙粘贴增强型镜面反射膜(enhanced specular reflector,ESR)后对探测器性能的影响。在室温下采集了有无间隙反射膜2种情况下的泛场图像。开发了定量评估方法,评估了探测器的光电峰、能量分辨率和晶体响应均方根误差。结果表明:SiPM间隙粘贴反射膜提高光收集量25.5%,将探测器的能量分辨率由13.48%优化到12.80%;泛场图像质量也有了提升,即改善了探测器固有空间分辨率。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王俊楠 吕艳 倪忠进 黄政晖 倪益华
针对目前我国冬笋采收只能依靠传统人工经验法,没有合适的探测设备的问题,根据高频电磁波作用下冬笋与土壤的介电特性差异导致反射系数显著不同的原理,设计基于微波反射法的冬笋探测器。该探测器通过2块贴片天线向土壤发射并接收电磁波信号;构建基于卷积神经网络的回波序列检测模型,用于所设计冬笋探测器接收回波信号的分类,利用回波信号的电磁波衰减强度判断土壤内是否有冬笋存在。试验结果表明,本研究提出的回波序列检测模型通过冬笋探测器回波信号判断土壤内有无冬笋的准确率为79.08%,漏警率为21.47%,虚警率为20.37%,与支持向量机以及频谱阈值法相比,回波序列检测模型在冬笋探测的准确率、虚警率、漏警率方面均为最优。该探测器能对地下冬笋位置进行预测,可提高冬笋采收效率。
[期刊] 海洋渔业
[作者]
顾浩年
至于鱼群的方位和深度,则是借助换能器辐射声束的方位角来测定。典型的单波束机械扫描渔用声纳的方框图,如图1所示,它由发射机、接收机、指示器、电源和换能器动作控制等五大部分组成。这类渔用声纳的缺点是:搜索水域速度慢;漏测区域大;目标的跟踪和判断困难,如果目标较小,则往往不能再次记录,而且渔船在航行、鱼群在游动,所以对目标跟踪的操作技术要求极高,对映象的判读也需积累较丰富的实践经验。
[期刊] 海洋渔业
[作者]
顾浩年
被测目标的大小、强度则反应为辉点的亮度。这类声纳采用长余辉特性的显示器,使屏幕上能显示整个图象。为了保证显示图象与目标在船周围空间分布的一致性,显示中电子束扫描方位应与声束扫描方位严格同步。这类渔用声纳的特点是一次发射的声束就能对360°全方位进行搜索,并采用电子俯仰技术,因而信息率高,没有盲区,方位分辨率好,显示直观等。但发射声束功耗大,电路结构复杂,价格昂贵,而且电子扫描声纳是一个窄的接收波束在全方位范围内作快速电子扫描接收,由于是一个窄波束
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
杨霄 马阔 郑祥轩 刘衍文
高粒度时间分辨探测器(HGTD)是ATLAS实验Ⅱ期升级的关键项目.为了应对极高的粒子径迹堆积带来的挑战(每次束流交叉对应的质子-质子对撞数的平均值可高达200)，合作组计划通过精确测量粒子径迹的时间信息(径迹时间分辨可达30 ps)，使得实验能够在“4维”空间中进行粒子径迹到作用顶点的关联.升级项目的传感器选择了可以提供所需的时间分辨率和良好的信噪比的低增益雪崩探测器(LGAD)技术.日本滨松公司(HPK)生产了厚度为35μm和50μm的LGAD原型.中国科学技术大学(USTC)也与中国科学院微电子研究所(IME)合作研发了厚度50μm的LGADs原型.为了评估器件抗辐照性能，样品在JSI反应堆设施中接受了不同剂量的中子辐照，并在USTC进行了测试.通过测量室温(20℃)或-30℃下的电流电压和电容电压曲线测量，对增益层和硅基体损伤的中子辐照效应进行了表征评估.进一步处理提取了不同辐照剂量下的击穿电压和耗尽电压，并呈现为通量的函数,最终对比了不同样品的抗辐照性能参数c系数和α系数.对辐照模型的最终拟合得到的c系数值为HPK-1.2:3.06×10~(-16)cm~(-2), HPK-3.2:3.89×10~(-16) cm~(-2)以及USTC-1.1-W8:4.12×10~(-16) cm~(-2).结果显示HPK-1.2的增益层抗辐照性能最好.此外本文还提出了一种新的方法，进一步从数据中提取了c系数与初始掺杂浓度的关系.
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
李行 周汛 焦伟冰
为探究火源位置对送风环境下地铁车厢火灾探测器响应时间的影响，研究了不同火源位置下车厢内烟气蔓延规律及探测器响应时间。研究结果表明：回风口处风速较大，如果火灾发生在回风口附近，烟气可能会通过回风口进入车厢顶部送风系统，进而无法及时蔓延进入车厢顶部C形槽中，从而可能导致探测器响应时间延长。较大的风速会阻碍烟气向车厢顶部的蔓延，从而导致烟气无法快速进入C形槽内，致使探测器响应时间延长。因此，送风口所在截面的位置相比于车厢中心截面是更不利于火灾探测的位置。对该研究建立的车厢模型来说，在C形槽内布置2个探测器较为合理，在该研究设定的各火灾场景下，探测器均可在60 s内探测到烟气。该研究结果可为此类地铁车厢的探测器布置提供参考。
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
赵亚飞 华仁军 冀伟田 陈子瑜 沈激
采用专用集成芯片设计了基于厚气体电子倍增器THGEM的热中子位置灵敏探测器读出电子学系统,实现电荷信号的放大、整形,采用高速模数转换芯片AD9220进行采集,采用USB通信实现数据传输,采用FPGA作为读出系统的总控制器,实现了探测器的阵列电荷信号读出;得到读出系统通道输入输出线性响应关系,在±15fc之间线性关系良好;实现了位置信息重心读出;探测器最高计数率达1×105/s.
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王力 杜强 康克军 岳骞
中国暗物质实验(China dark matter experiment,CDEX)合作组设计并研制了大体积载钆液体闪烁体快中子探测器,用于中国锦屏地下实验室(China JinPing underground laboratory,CJPL)的快中子本底测量。该探测器基于反冲质子信号与钆俘获热中子产生的γ信号之间的符合测量方法,有效地抑制环境γ本底,提高对快中子的探测灵敏度。该文对该探测器进行了稳定性测试和单能中子探测效率刻度,实验结果表明:该探测器稳定可靠,且具有良好的中子、γ信号甄别能力,以及较高的
[期刊] 中国农业科学
[作者]
李雨 韩平 任东 罗娜 王纪华
【目的】研究土壤重金属与影响因子以及不同土壤重金属之间相关关系,为土壤重金属空间预测模型提供更加全面的辅助变量。【方法】利用地理探测器模型,结合空间插值技术对2014年湖南省湘潭县5个乡镇农田中5种土壤重金属Pb、Cd、As、Cr和Hg的空间分布变化与6种影响因子以及5种土壤重金属之间的相关性和交互作用进行研究。【结果】研究结果表明,GDP、平均温度和相对湿度对5种土壤重金属解释力较大(PD,H值均在0.5以上),土壤pH、土壤类型与高程对土壤重金属的解释力较小(PD,H值均在0.3以下),其中土壤类型对
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
陈奥杰 郭贤 操凯 赵稼轩 刘小勇
甲烷泄漏会导致居民楼燃气爆炸事故的发生。复杂厨房环境（如油烟等）会对家用燃气探测器性能造成影响。本文对4种不同工作原理家用探测器在油烟、水蒸气等单一及高温油烟等耦合环境中的适应性进行了实验研究，并提出报警动作值相对误差Srel的概念，对探测器的性能进行了定量评价。实验结果表明，半导体式探测器的灵敏度受到被干扰物的吸附和表面反应影响较大，油烟环境下报警值误差达到5.74%LEL，两种耦合环境下报警值误差分别达到7.48%LEL和6.84%LEL，油烟料酒耦合中相对误差高达149.5%；催化燃烧式对环境温度和氧气浓度等因素较为敏感；红外吸收式在水蒸气环境下发生误报；激光探测器能够长时间保持稳定的输出功率和波长，在评价得分结果中，其得分最高为85分。该研究为提高家用燃气探测器的精准性和可靠性提供了实验依据，也为国内探测器的性能评价提供了一种方法。
[期刊] 中国土地科学
[作者]
赵小风 刘梦丽 王柏源
研究目的:分析城市建设用地规模时空差异及其影响因素,为制定区域差别化的城市建设用地供应政策提供决策参考。研究方法:在分析345个城市建设用地规模时空变化的基础上,运用地理探测器识别城市建设用地规模扩张的影响因素及其交互作用。研究结果:(1)中国城市建设用地面积虽然持续增长,但增速逐渐放缓;(2)城市建设用地扩张存在较大空间差异,扩张规模按东部、西部、中部、东北地区逐渐递减,扩张速度按西部、中部、东部、东北地区逐渐递减;(3)全国城市建设用地扩张主要受投资驱动的影响,东部地区和东北地区由人口驱动转为产业驱动,中部地区由人口驱动转为投资驱动,西部地区城市建设用地扩张一直受投资驱动较为明显;(4)影响因子两两之间均为增强关系,包括双因子增强和非线性增强,2000年,投资水平、产业结构及学校数量交互作用极强,而到2015年,实际利用外资与其他因子的交互性明显增强。研究结论:中国城市建设用地扩张受产业、投资和人口共同驱动,但驱动力大小存在较大空间差异。应针对不同区域的主要驱动因素实施差别化管理,缓解城市建设用地规模扩张。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
毕硕本 计晗 陈昌春 杨鸿儒 沈香
遗址—河流距离是史前聚落遗址人地关系研究的重要内容。本文以河南省卢氏县为例,引入地理探测器模型,采用基于PD,H值计算的连续性地理数据最优离散法,获取遗址—河流相关性定量数值,讨论和总结模型中等间距(EI)、百分位(QV)、自然断点(NB)、几何间隔(GI)4种分类方法,分别在裴李岗时期、仰韶前期、仰韶后期、龙山时期所表现的性能及适用情况;并在此基础上揭示聚落的结构、发展规律、分布和范围规律。研究结果表明:14个文化时期分别采用NB、QV、NB、GI及其分类数分别为8,8,8,6时,为离水距离因子的最优离散。该因子对遗址密度分布的决定力分别为39.5%、70.8%、73.0%和59.8%;2洪水切割作用导致河岸两旁的阶地逐渐崩塌,阶地的面积越来越小,古人类为了赢得更多的生存空间,将遗址沿河散开呈条带装分布。当阶地面积小到一定程度,聚落沿河流长度扩展的成本过高,便开始向远离河流部分扩张,因此离河距离因子呈先升后降;3从Q值提升强度看,NB/EI>GI>QV;从提升效率看,EI/GI>NB>QV;从决定力大小来看,GI>QV/NB>EI;4聚落结构由裴李岗时期的简单、稀疏和松散不断发展,分别在仰韶前、后期和龙山时期出现两极化、三段式,聚落发展影响因素由人口数量增长变为社会内部结构变化,聚落的分布和古人类活动范围距河流约正常人步行1~2.5 h的距离,且不断扩大。
[期刊] 经济地理
[作者]
李颖 冯玉 彭飞 陈树登
生态用地是衡量区域生态系统健康和安全的土地单元。认识和探讨生态用地时空分布和形成机理对城市制定土地管理策略和引导城市可持续发展具有深远意义。运用土地转移矩阵、核密度估计、地理探测器和生态系统服务价值系数法等,综合分析2000—2014年天津市生态用地质量及生态用地时空演变特征,并探讨其形成机理。结果表明:(1)天津市生态用地呈持续减少趋势,其中滨海新区表现最明显;生态用地转移对象主要为建设用地。(2)天津市生态用地核面积集中分布在北部和东部,且呈减少趋势。(3)地理探测器结果显示社会经济因素对生态用地变化
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
赵小风 李娅娅 赵雲泰 田志强
土地开发度(LDD)是衡量区域人类活动对土地开发利用的程度。分析土地开发度的时空差异和驱动机制能更加深刻的认识人类活动与区域土地利用之间的关系,为研制区域差别化的土地管控政策提供依据。通过分析全国345个城市2009~2015年土地开发度的时空差异,并采用地理探测器探测其驱动因素及其空间差异。研究表明:(1)全国土地开发度从2009年的4. 1%持续增加到2015年的4. 47%,并在东、中、西3个区域上表现出显著的空间差异;(2) 345个城市的土地开发度总体呈上升趋势,且呈现明显的空间差异。土地开发度高的城市主要在城市群集聚,并在长江经济带、丝绸之路经济带等区域表现较快增长。(3)全国土地开发度由投资驱动和人口驱动为主转变为产业驱动和人口驱动为主,东、中、西3个区域土地开发度的主导驱动因素有所差异。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
杨毅 周晓丹 刘向宇
公园绿地等公共资源的空间配置关乎民生健康和空间公平等重大社会议题，合理衡量地理区位、邻里和社会经济等因素对公园绿地空间分异的影响将有助于反映当前存在的资源配置及其社会公平问题。基于改进的高斯两步移动搜索法，本研究以沈阳市中心城区为研究区，将传统指标与新兴数据结合从步行可达性、绿地占有量和悦跑活力指数3个角度评价公园绿地的空间利用水平，并利用地理探测器从区位特征、邻里特征和社会特征3个方面探究空间分异的影响机制。结果表明：（1）空间利用格局方面，公园绿地的步行可达空间分布存在空间分异性，核心城区内沿轴带分布，外围则围绕点状聚集，仅有50.02%的居民可在15min步行内到达公园绿地；绿地占有量呈现3组团镶嵌分布格局，虽然绿地分布广泛，但有67.59%的区域处人均绿地占有量低；在悦跑指数上，居民的选择以优质的浑河生态廊道为主，公园绿地为辅，城郊的高校与大型公园的利用率相对较高。（2）影响机制方面，区位特征与社会特征对绿地占有量和步行可达性有明显影响，邻里特征对于步行可达性和悦跑指数有较强的解释力。由此可知，3个角度的空间利用格局是局部有交集、整体不重合的关系，所以对交集内和交集外的地区应根据交通、人口、经济和设施配置等影响因素的空间特点，因地制宜制定规划方案。
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