DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 术后观察及告知 接受输液港植入术的病人会有恐惧害怕的心理，因此须向病人及家属做好解释沟通工作，说明植入式输液港使用的注意事项，可能出现的并发症及预防措施，以减轻病人的顾虑。注意观察病人的生命体征，观察颈部及锁骨下伤口敷料是否干洁，有无渗血渗液，如有污染应及时更换敷料。告知病人对植入静脉输液港侧上肢勿做剧烈活动，不能过度使用置管侧上肢，避免压迫，撞击注射座。同时观察病人是否有胸痛、胸闷、肢体麻木及发热症状 [ 3 ] ，局部血肿一般在植入后24小时内形成，可采用沙袋进行按压，待其自行吸收。在输液过程中应观察穿刺部位有无红肿、疼痛等渗液情况，输液流速是否正常，每次加入化疗药时应观察回血情况，并倾听患者主诉，如有发现应立即停止输液，并采取相应措施。
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user: 4. 临床观察 液体输入10分钟后，患者主诉心前区不适，胸闷，感到左胸部有血管搏动感，观察输液流速减慢，由130滴/分减慢为60滴/分，即刻停止输液，通知医生，同时抽回血不畅，使用生理盐水进行推注时阻力较大，排除患者自身的原因，护士的原因及输液器材的原因后仍无回血抽出，遵医嘱行心电图检查无异常，鼻导管吸氧3 L/min，密切观察生命体征，停止输液半小时后患者不适症状缓解。 4.1. 案例分析 医生综合患者临床表现的特征，疑似不符合左上腔静脉的存在。左侧上腔静脉属于胸部静脉先天畸形，为胚胎发育过程中，左前静脉和左静脉导管未闭合所致，文献报道，普通人群中90%的左侧上腔静脉通过冠状静脉窦回流至右心房，不引起明显的病理生理变化，不伴有临床症状，不需处理，可通过心脏超声、CT等检查发现，多数是在心导管操作或外科手术时偶然发现 [ 4 ] 。考虑此患者可能有大血管畸形的形成，建议行血管造影明确诊断。 4.2. 处理方法 患者于10月18日6pm去介入科行血管造影术，医生经患者输液港针头穿刺处打入造影剂，血管造影提示左锁骨下静脉有大的分支而导致输液港导管尖端位于半奇静脉内(见图2)。半奇静脉起自左腰升静 图2. 血管造影提示管路尖端位于半奇静脉 脉，穿左膈脚处入胸腔，沿脊柱左侧上行，至第9胸椎高度，向右横过脊柱前面，注入奇静脉 [ 5 ] 。此静脉较狭窄，血流缓慢，不符合作为中心静脉置管的标准，有违深静脉置管输液的原则，患者于10月19日在局麻下拆除输液港，考虑其他输液途径完成后续化疗方案。 如图1和图2所示。
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user: 5. 讨论 护理人员在输液港植入后输液过程中应该注意严密观察，如果发现输液阻力过大、输液流速减慢，回抽血液障碍首先应检查患者体位是否正常 ，其次排除外部挤压因素以及导管夹闭综合征的可能性。还要考虑以下引起输液不畅的因素1) 针尖插入的深度不够，在输液过程中如果针尖斜面在硅胶中没有达到泵体的底部则可能造成输液不畅。2) 血管内皮损伤，导管末端位置不当可能导致纤维活瓣结构的出现，导致向内打开受阻，进而无法回抽血液。3) 导管位置不当，将导管植入到患者上腔静脉中的深度不够，或者其尖端贴附在血管壁、导管移位等现象均可能造成输液不畅的发生，回抽血液非常困难。与此同时研究还发现，左侧置管的患者发生输液不畅的比例更高，分析其原因可能与左侧置管路径较长、导管的长度较短等原因相关。4) 由于长时间的应用，药物微粒或者血液凝结块可能沉淀在注射座中，从而导致输液不畅。另外，在处理过程中如果使用生理盐水推注时阻力过大，不宜强行推注，以免造成血栓脱落引发栓塞，正确的方式是采取溶栓治疗。 加强输液港输液过程中的护理，预防和纠正输液不畅现象的发生，及时发现患者的不适症状对于提高治疗效果同样重要。就临床医护工作者而言，应当不断提升自我，促进个人护理水平的提高。 我科从2001年开始植入静脉输液港以来，至今已有8000余例，但因大血管畸形而未能放置到上腔静脉的仅此一例。美国INS静脉输液治疗护理实践标准指出：中心静脉导管头端的最佳位置在上腔静脉下1/3到上腔静脉与右心房连接处，相当于脊柱右侧第6~7后肋水平 [ 6 ] 。此处血管管腔较大，导管尖端易漂浮在上腔静脉中，不易贴壁，不易有血栓的形成，发生输液障碍较少，可将各种药物通过导管直接输送到中心静脉处，依靠局部大流量、高流速的血液迅速稀释和播散药物，防止刺激性药物，尤其是化疗药、营养支持类药物等对静脉的损伤，通过胸部X线片可以观察导管头端位置，若位置不合适，可提示及时调整，再次调管时需在B超联合X线C臂机定位下进行调管，以确定放置位置的准确率，如发现有大血管的变异，应立即行胸部CT，CT可明确上腔静脉管腔内管状结构的情况或行血管造影，血管造影可以了解导管进入血管后的部位及其走向，以明确诊断，同时应做好植入输液港术前的评估准备工作，虽然大血管的畸形变异在正常人群中少见，但在先天性心脏病患者中发生率较高，可达2%~4.3%，对早发现区分变异类型具有临床意义，临床护士应配合医生做好置管前评估、准备工作及心理护理，向患者做好解释工作，疏导患者心理问题，尽量减轻患者的身体痛苦及经济负担。
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user: 摘 要 目的：系统评价血尿酸在阿尔茨海默病患者和一般人群之间的差异，探讨血尿酸与阿尔茨海默病之间的关系。方法：计算机检索PubMed、EMbase、The Cochrane Library、CNKI、CBM、维普、万方数据库，并辅以参考文献追溯和手工检索方法，查找有关血尿酸水平与阿尔茨海默病的病例–对照研究的文献，检索时限均为建库时间至2017年8月。由两位评价员按照纳入与排除标准独立筛选文献、提取资料和质量评价后，采用stata12.0软件进行统计量的合并分析。结果：最终纳入24个研究，共计1378例阿尔茨海默病患者。Meta分析结果为SMD = −0.27，95% CI (−1.16， −1.28)，P < 0.001，说明病例组的血尿酸水平低于对照组，病例组与对照组之间血尿酸的差异有统计学意义。亚组分析显示各个研究的异质性可能来源于尿酸的测定方法。敏感性分析显示各个研究之间的结果较稳定，Meta分析的结果较稳健。经Begger’s和Egger’s检验，P > 0.1，提示无发表偏倚。结论：阿尔茨海默病患者的血尿酸水平较一般人群低，提示血尿酸水平较高患阿尔茨海默病的风险相对较低，血尿酸较高是阿尔茨海默病的保护因素。 关键词 :尿酸，阿尔茨海默病，病例对照研究，Meta分析 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease， AD)是一种神经系统退行性疾病，是老年痴呆中最常见的类型 [ 1 ] ，主要表现为逐渐加重的认知功能损害和日常生活能力下降。随着人口老龄化的进展，阿尔茨海默病的发病率明显升高，严重威胁人们的健康 [ 2 ] 。2015年世界阿尔茨海默病报告显示，全球大约每3秒就有1例痴呆患者被确诊，预计2050年全球老年痴呆的人数将由4600万人增加至1.315亿 [ 3 ] 。AD的病理特征包括β淀粉样蛋白沉积、老年斑形成、神经元纤维缠结形成以及突触丧失、神经元丢失等。目前，关于阿尔茨海默病的确切发病机制尚不清楚 [ 4 ] 。近年来，氧化应激及自由基损伤学说受到研究者的关注，在一定程度上综合了其他几种假说，可以认为氧化应激贯穿于AD发生、发展的整个过程。在氧化应激学说中，AD神经病理主要与自由基生成与清除之间的不平衡有关 [ 5 ] 。人体内存在抗氧化剂—促氧化剂尿酸盐氧化还原系统，血尿酸在一定范围内具有抗氧化特性，具有清除氧自由基和其他活性自由基的保护作用；但血尿酸水平过高时，尿酸变得具有促氧化特性，便成为致病因素 [ 6 ] 。 在黄德弘 [ 7 ] 、Cervellati [ 8 ] [ 9 ] 的研究中阿尔茨海默病患者血尿酸水平高于对照人群，而在Cankurtaran [ 10 ] 、Baldeirasa [ 11 ] 等的研究中阿尔茨海默病患者的血尿酸水平比对照人群低。所以血清尿酸水平是阿尔茨海默病的保护因素还是危险因素仍存在争议，考虑到这些研究结果的不一致性，本文通过系统评价血尿酸水平与阿尔茨海默病的关系，为临床预防与治疗提供参考。
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user: 2. 材料与方法 一、资料来源和检索策略 计算机检索PubMed、EMbase、The Cochrane Library、CNKI、CBM、维普、万方数据库，并辅以参考文献追溯和手工检索方法。英文检索词包括(uric acid OR urate) AND ( Alzheimer’s disease)，中文检索词包括尿酸、阿尔茨海默病。文献发表时间为各数据库建库时间至2017年8月，语种限中英文。 二、文献纳入与排除标准 纳入标准：1) 研究对象为阿尔茨海默病患者和一般人群；2) 研究设计为病例—对照研究；3) AD诊断标准符合DSM-IV或DSM-III和(或)NINCDS-ADRDA标准 [ 3 ] ；4) 暴露因素明确说明实验室中血尿酸的检测方法；5) 结局指标提供均数、标准差等指标分析血尿酸在病例组和对照组间的差异，或者提供均数、样本量、95%可信区间可通过公式转换得到标准差。排除标准：1) 对照组为患有其它非AD类型的老年痴呆的病人；2) 重复研究；3) 数据不可靠或无法提取数据；4) 未明确说明AD的诊断标准。 三、文献筛选及资料提取 由两位评价员独立阅读筛选文献，首先阅读文献的题目和摘要，排除部分明显不相关的文献，之后阅读全文提取资料并交叉核对，双方出现分歧时经讨论解决，必要时由第三位研究者进行裁定。资料提取内容包括第一作者，研究所在国家，文献发表年份，病例组和对照组的例数、性别比例(男/女)、年龄(均数 ± 标准差)、血尿酸(均数 ± 标准差)、阿尔茨海默病诊断标准。由于纳入的文献中血尿酸单位不一致，统一换算成以mg/dl为单位，1 mg/dl = 59.52 umol/l。 四、文献质量评价 采用非随机研究偏倚风险评估方法纽卡斯尔-渥太华量表(Newcastle-Ottawa scale， NOS)，对纳入研究的偏倚风险进行评估，从病例组与对照组选择方法、可比性、暴露三方面进行质量评价。NOS量表共8个条目，9分，将评分 ≥ 6分的文献纳入研究。 五、统计分析 采用Excel软件在数据提取表上进行数据录入。采用Stata 12.0软件进行meta分析。各研究结果间的异质性采用χ 2 检验分析，检验水准为α = 0.1，并采用I 2 衡量异质性的大小。当各研究结果间P > 0.1，I 2 < 50%时，可认为各研究结果间具有同质性时，使用固定效应模型进行分析；当各研究结果P ≤ 0.1，I 2 ≥ 50%，说明各研究结果间存在异质性时，则使用随机效应模型进行分析。P ≤ 0.1，I 2 ≥ 50%时，根据可能导致异质性的因素(如种族等)进行亚组分析，从而分析异质性的来源。通过逐篇去除文献并观察异质性的变化进行敏感性分析，从而分析异质性的来源。通过Begger’s和Egger’s检验分析发表偏倚。
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user: 3. 结果 一、文献检索结果 初检出相关文献2762篇，经逐层筛选后，最终纳入24个病例–对照研究 [ 7 ] - [ 30 ] ，共1378例阿尔茨海默病患者。其中中文文章8篇，英文文章16篇。文献筛选流程及结果见图1。纳入的病例–对照研究在亚洲进行的有13篇，其中中国8篇、土耳其2篇、韩国1篇、日本1篇、约旦1篇；在欧洲进行的有9篇，其中意大利5篇、德国2篇、西班牙1篇、葡萄牙1篇；在美国进行的有1篇；在非洲进行的有1篇。纳入研究的基本特征见表1。 二、纳入研究的质量评价 共纳入24篇研究，根据NOS量表进行评分，均在6~9之间。其中2篇9分、4篇8分、14篇7分、 图1. 文献筛选流程及结果 4篇6分，提示为较高质量的研究，质量评价结果见表2。 三、血尿酸与阿尔茨海默病Meta分析结果 1) 血尿酸与阿尔茨海默病Meta分析：结果显示SMD = −0.27，95% CI (−1.16， −1.28)，P < 0.001，采用随机效应模型进行分析。说明阿尔茨海默病病例组的血尿酸水平低于对照组的血尿酸水平，病例组与对照组之间尿酸水平的差异有统计学意义。森林图见图2。 2) 亚组分析结果：由于Meta分析结果所显示的异质性较高(P < 0.001， I 2 = 96.6%)，需分析异质性的来源。按研究对象所在的不同的洲分组进行亚组分析，分组后亚组内仍存在较大的异质性，欧洲组(P < 0.001， I 2 = 98.3%)，但在亚洲组内的异质性有所减小(P < 0.001， I 2 = 90.5%)。按尿酸测定方法分组，酶法组(P < 0.001， I 2 = 98.6%)，比色法组(P < 0.001， I 2 = 89.7%)，HPLC法组(P = 1.35， I 2 = 50%)。见图3、图4。 3) 敏感性分析：通过逐篇去除文献并观察剩余文献统计量合并后异质性的变化，发现每排除一篇研究后剩余研究合并的RR值均在总合并结果的95% CI内，说明各项研究结果之间较稳定，meta分析的结果较稳健。见图5。
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user: 摘 要 随着图片采集设备的发展，虹膜识别对特征点定位的准确性要求也越来越高，传统的橡胶板模型已无法满足虹膜识别对精准度的要求。为削弱瞳孔扩张和收缩运动对识别结果的影响，本文根据开大肌和括约肌组织结构的不同，提出了一种虹膜向外、向内弹性变化的不对等性模型。该模型从组织动力学入手，结合不同运动状态下虹膜组织弹性变化的特点，分析应力和剪应力在形变过程中占位的重要程度，深入研究虹膜组织扩张和收缩运动的不对等性。 关键词 :归一化，不对等性，偏差校正，组织动力学，弹性形变 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 生物识别是一门基于个体的身体或行为特征建立起人类身份的科学，如指纹、脸、虹膜、声音、步态和签名识别等 [ 1 ] 。从智能手机到边境安全等多种身份管理和访问控制系统中，均需利用生物特征识别系统，这表明了利用生物特征识别技术进行人类识别的潜力，尤其是虹膜识别系统。 在虹膜识别算法中，最经典的归一化方法是Daugman提出的橡胶板模型 [ 2 ] ，除此之外，Wyatt等 [ 3 ] 提出的虹膜磨损最小的网状结构模型和Yuan等 [ 4 ] 提出的线性与非线性结合的归一化模型，以及Thornton等 [ 5 ] 提出的虹膜图像变形模式匹配的贝叶斯方法等，都有很好的识别性能。本文在Clark等 [ 6 ] 提出的虹膜动力学的理论模型的基础上，提出了一种结合房水折射和瞳孔扩张、收缩的弹性运动不对等性模型，对虹膜特征点位置进行偏差校正，此模型改善了房水折射对特征点定位的影响，同时很好的描述了瞳孔的运动。 本文第2节详细给出了本文提出的弹性动力学不对等模型和算法，在第3节将本文所提出模型与其他模型的归一化图像类内匹配结果进行比较，通过实验验证了算法的有效性，第4节是文章结语，讨论了本文模型的优缺点以及探讨模型改进的方向。
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user: 3. 实验结果与分析 相较于橡胶板模型，本文所提出的虹膜弹性运动不对等性模型，在对房水进行折射偏差校正的基础上，分别研究虹膜扩张和收缩的弹性变化情况。 分别取两组橡胶板模型和本文模型归一化后的虹膜图像，比较类内单行相同灰度值占比，由图4可知，红线大多都位于蓝线的上方，且数值也更接近于1，也即本文模型的归一化效果优于橡胶板模型。 为了验证本文模型对虹膜类内匹配的有效性，此节采用衡量两幅图像相似度指标的算法：结构相似性(SSIM)，此算法从图像组成的角度将结构信息定义为独立于亮度、对比度的反映场景中，衡量物体结构的属性，并将失真建模为亮度、对比度和结构三个不同因素的组合。用均值作为亮度的估计，标准差作为对比度的估计，协方差作为结构相似程度的度量，建立质量客观评价标准，评估橡胶板模型、Clark模 图4. 归一化单行相同灰度值占比 型和本文模型的归一化定位效果。相似性度量取值范围为[0， 1]，实验随选取1张虹膜图像与其他16张虹膜图像进行结构相似性评估，当评估取值越接近1时，两张图像间的相似性越高，归一化定位效果也越好；当取值趋近0时，两张图像间的相似性较低，可判断两张虹膜图像不属于同一个人，此时会发生类内错误拒绝的情况，也即归一化效果不理想。 从虹膜数据库中随机选取17张虹膜图像进行类内结构相似比较，重复进行四次，前两组为瞳孔扩张状态，后两组为瞳孔收缩状态，比较结果如图5所示。其中橡胶板模型作为经典的归一化方法，基本可以区分类内和类间虹膜，只是精度还有待提升。Clark模型对瞳孔扩张状态归一化效果较好，但当瞳孔收缩时拍得的虹膜图像归一化效果较差，易导致类内错误拒绝的情况发生。本文模型消除了对房水折射的干扰，再在Clark模型的基础上进行改进，由折线图可知，对扩张和收缩状态的虹膜类内结构相似性度量有明显的提升，尤其是后两组瞳孔收缩状态时，本文模型保证了类内结构相似的准确性和稳定性。 对不同光照强度下拍摄的虹膜图像数据集进行归一化结果比较，为避免由于眼睑和睫毛遮挡造成的虚假虹膜信息，选取中间无干扰的虹膜区域 [ 11 ] ，并进行效果验证。本文考虑以瞳孔处于正常状态下的虹 图5. 虹膜图像类内结构相似度 膜内外圆半径比作为分界线，先对虹膜图像进行房水折射校正，再采用虹膜弹性运动不对等模型，对虹膜进行归一化处理。此折射校正后的弹性运动模型更符合眼球的组织结构和虹膜弹性组织的运动规律，且采用此模型的归一化结果进行比较，虹膜的结构相似性度量有明显提升，类内匹配成功率也大大增加，同时降低了类内错误拒绝率和类间错误接受率。
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user: 4. 结语 本文在Clark等提出的虹膜动力学的理论模型的基础上，考虑瞳孔扩张和收缩的不同工作机制，并考虑房水折射的影响，提出了一种结合房水折射和瞳孔扩张、收缩的弹性运动不对等性模型，对虹膜特征点位置进行偏差校正。本模型不仅适用于瞳孔扩张状态，还适用于瞳孔收缩状态，相较于最经典的Daugman橡胶板模型来说，对类内匹配效果有所提升。为了进一步提高虹膜识别性能，若建立基于虹膜生理特性的3D虹膜变形模型，并考虑房水的前后房压差变化对虹膜弯曲面的影响 [ 12 ] 和角膜缘的遮挡 [ 13 ] 等，无疑会对识别效果产生正面的影响。
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user: 摘 要 本文利用量化计算的方法在B3LYP/6-31G(d，p)水平上对C 2 H 2 +O 2 →CH 2 +CO 2 小分子反应过程进行了研究，计算得到了反应物、过渡态、中间体和产物的分子构型，以及过渡态的振动模式，并对反应过程各构型的变化特点进行了对比分析。通过IRC解析的方法对反应过程进行了确认，获得了反应势垒。最后对各构型中原子上电荷分布特点进行了分析。 关键词 :乙炔，过渡态，虚频，势垒 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 1836年，英国皇家学院化学教授戴维•爱德蒙德在加热木炭和碳酸钾以制取金属钾的过程中，将残渣投进水中，产生一种气体，发生爆炸，分析确定这一气体的化学组成是C、H，这种气体就是乙炔。乙炔分子式为C 2 H 2 ，俗称风煤和电石气，是炔烃化合物系列中体积最小的一员。乙炔在室温下是一种无色、极易燃的气体，乙炔是一种有毒气体，化学性质非常活泼、极易燃、具有爆炸等风险 [ 1 ] 。工业上是在装满石棉等多孔物质的钢桶或钢罐中，使多孔物质吸收丙酮后将乙炔压入，以便贮存或运输。纯乙炔是无臭的，但工业用乙炔由于含有硫化氢、磷化氢等杂质，而有一股大蒜的气味。当乙炔在氧气中燃烧时可产生高温和强光，常被用于金属焊接或切割。Laskin和Wang [ 2 ] 曾提出乙炔在氧气中燃烧时，C 2 H 2 分子可能经过异构化过程转变成•C 2 H 2 之后与O 2 发生反应，并根据实验检测出的产物推测出了诸多反应过程。 过渡态理论是1935年由艾林(Eyring)和波兰尼(Polany)等人提出地，它以统计热力学和量子力学为基础，理论认为由反应物分子转变为生成物分子的过程中间，一定要经过一能级较高的活化络合物，即过渡态，过渡态极不稳定，可以分解为原始的反应物，也可以分解生成产物 [ 3 ] 。一直以来，该理论已被广泛应用于对化学过程的研究 [ 4 ] - [ 9 ] 。本文运用Gaussian 09计算软件，对C 2 H 2 +O 2 →CH 2 +CO 2 的反应过程进行了较为系统的计算研究，得出了反应过程中各驻点的几何结构及能量，并利用内禀反应坐标IRC (intrinsic reaction coordinate)的方法对反应物、活性中间体、过渡态和产物之间的联系进行了确认，并依据计算结构对反应过程中分子的结构变化、能量变化和密立根电荷分布进行了分析，以期能为更好的了解乙炔的燃烧过程提供理论支持。
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user: 2. 计算方法 理化计算采用的是Gaussian 09计算软件，分子构型软件采用的是GaussView。首先，利用GaussView构型软件构建了反应物、产物、过渡态以及反应中间体的初始构型，然后利用Gaussian09计算软件，在B3LYP/6-31G(d，p)水平上对各初始构型进行了结构优化和频率分析，获得了反应物、产物、过渡态以及反应中间体的优化构型，经频率验证确定优化获得的反应物、产物和反应中间体没有虚频，即构型为稳定构型，优化获得的过渡态构型只有一个虚频，即该构型为C 2 H 2 +O 2 →CH 2 +CO 2 小分子反应的中间过渡态。为了确定该分子反应过程中的反应物、产物、过渡态以及反应中间体之间的对应关系，还在B3LYP/6-31G(d，p)水平上进行了内禀反应坐标计算。然后对经IRC内禀反应坐标计算所获得的各中间体的能量进行精确计算，并以反应物作为能量零点得到了各中间体的相对能量，从而绘制出了反应的势能面图。此外，还依据计算结果对反应过程中各结构的密立根电荷分布规律进行了研究。文中能量计算是在MP2/6-311G(d，p)水平上进行地，零点能和频率计算分别采用0.9613和0.8929的修正因子进行校正。
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user: 3. 结果与讨论 3.1. 分子的结构特点 图1中列出了优化得到的反应物、过渡态TS1、中间体INT1、过渡态TS2、中间体INT2和产物的几何构型。经频率分析，优化得到的过渡态TS1和过渡态TS2的均有唯一的虚振动频率，从而验证了优化所得过渡态的真实性。首先，反应物C2H2和O2形成反应物络合物，然后O 2 分子中的5号O原子进攻4号C原子形成过渡态TS1，由于过渡态的不稳定性，5号O原子继续进攻4号C原子，进而成键形成中间体INT1。中间体中的5号O原子向远离4号C原子的方向迁移，6号O原子向4号C原子的方向迁移，从而形成过渡态TS2。同样，TS2具有极不稳定的特性，5号O原子和6号O原子继续向4号C原子迁移，形成INT2，此后INT2中的两个O原子继续向4号C原子两侧移动，并且其中的1C-4C化学键断裂，进而形成产物CH 2 和CO 2 。 在反应过程中经历了多次的架键和能量的改变，分子结构也发生的极大变化。图2为反应过程中过渡态TS1、中间体INT1、过渡态TS2和中间体INT2各化学键的变化曲线。不难发现，在由TS1形成INT1过程中2H-1C和3H-1C两个化学键的键长几无变化，而对于4C-1C化学键键长，先减小后有所增加。5O-4C化学键来说，两过渡态中的键长较反应中间体的键长大。而对6O-5O而言，过渡态TS2中的键长最大，而INT1、INT2和TS1中的键长变化不大。表1中列出了中间体和过渡态的键角和二面角参数。比较发现，与键长变化类似，在反应过程中∠3H1C2H和∠4C1C3H未出现较大变化，而∠5O4C1C在TS1中的最小，其余结构中变化不大。从二面角参数来看，反应过程中各原子均在一个平面内。 图1. 反应过程中各分子结构 图2. 键长变化曲线 Table 1 The bond angle and dihedral angle of the intermediate the transition stat 键角(˚) 二面角(˚) TS1 INT1 TS2 INT2 TS1 INT1 TS2 INT2 ∠3H1C2H 119.9 119.6 119.9 119.9 ∠4C1C3H2H −180 −180 180 180 ∠4C1C3H 119.9 119.9 119.9 119.9 ∠5O4C1C3H 0.0 0.0 0.0 0.0 ∠5O4C1C 79.5 127.6 125.5 124.0 ∠6O5O4C1C −161.6 180 180 180 ∠6O5O4C 166.2 116.6 76.6 168.1 表1. 间体和过渡态的键角和二面角 图3为反应过渡态TS1和TS2的振动模式，其中过渡态TS1的振动模式与TS1结构中5O=6O的整体转动相对应，振动频率−1256 cm −1 。过渡态TS2的振动模式与TS2结构中两个O原子的面内弯曲振动形成地，其振动频率为−653 cm −1 。 3.2. 能量变化分析 采用IRC解析的方法对C 2 H 2 +O 2 →CH 2 +CO 2 反应进行了分析，进而确定了优化所得各结构的合理性，并通过对IRC解析所获得的各结构进行了能量计算，通过数据分析获得了该反应的势能曲线，如图4所示。图中横坐标代表反应路径，即反应历程；纵坐标标注的数值是以反应物能量为零参考点所获得的相对能量值。分析发现，首先反应物须跨过8.45 kcal/mol的势垒形成过渡态TS1，然后经1C、4C和5O之间的键重排释放29.98 kcal/mol形成INT1，然后INT1跨过90.82 kcal/mol的势垒，形成TS2，TS2释放239.09 kcal/mol能量后形成中间体INT2。最后INT2经1C、4C和6O之间的价键重排形成产物CH 2 和CO 2 。 3.3. 电荷分布 为了更进一步的对C 2 H 2 +O 2 →CH 2 +CO 2 反应的过程进行分析，获得了过渡态TS1、中间体INT1、过渡态TS2、中间体INT2中各原子上的密立根电荷分布情况，如图5所示。分析发现，在整个反应过程中 图3. 过渡态振动模式 图4. 反应势能曲线 图5. 密立根电荷分布 1C、2H和3H上的密立根电荷分布变化不大，而对于4C上的电荷分布来看，反应中INT1在形成TS2 过程中密立根电荷没有变化，但在形成TS1的过程中，负电荷逐渐增加，而在由TS2形成INT2的过程中，正电荷出现了明显增加，这主要是由于5O和6O与4C成键的影响。而对5O上的电荷分布来说，随着反应的进行负电荷逐渐增加。此外，在反应过程中6O上的电荷分布TS1上的正电荷最多，然后在形成INT1过程中逐渐减小，然后电荷量又由所增大形成TS2，最后电荷量又减小形成INT2。
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user: 4. 结论 对C 2 H 2 +O 2 →CH 2 +CO 2 反应的过程进行了分析，对反应过程中各过渡态和中间体，以及反应物和产物的结构变化进行了详细研究。利用IRC解析的方法，对优化所得的各结构的合理性进行了确认，并通过能量分析的方法获得了该反应的势能变化曲线，确定该反应须先后跨过8.45 kcal/mol和90.82 kcal/mol的两个势垒。此外，还对C 2 H 2 +O 2 →CH 2 +CO 2 反应的过程中各原子上的密立根电荷分布情况进行了研究，了解了反应过程中各原子上所带电荷的变化过程。
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user: 摘 要 建立了以填筑体为离散体的模型以及振动压路机响应信号处理模型，对在三种土路基材料下，运用MGYS-Ⅲ进行研究分析；对通过CMV与灌砂法得到的压实度值进行相关分析与回归分析。 关键词 :填筑体；压实度；相关分析 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 前言 压实度指标检测主要是通过检测压实层密度的方法来实现，弯沉、模量指标检测主要是通过检测应力应变的方法来实现，其中检测应力应变的方法又分为动态和静态两种 [ 1 ] 。常用点式检测控制 [ 2 ] 。为了使检测控制和施工工艺相适应，减少检测时长从而减少对施工工序的影响，提高检测准确性和适应性，实时提供压实结果以提高压实效率，增加检测功能，全面控制压实工艺，需要在路基压实过程中推广、使用连续压实检测控制技术。在二十一世纪，智能压实系统已经进入一个全新的时代，智能系统在铁路方面已经得到应用，也形成了对应的理论实践体系，在公路方面人们正在积极研究，理论和实践方面也在日趋成长，相信这一技术在此方面一定会不断完善，早日为工程人员创造价值 [ 3 ] [ 4 ] 。 为了对基于智能压实技术对填筑体路基压实度的研究，以白洋淀大道作为试验场地，对在三种土路基材料下，运用MGYS-III连续压实进行分析；对智能压实控制指标CMV与灌砂法得到的压实度值进行相关分析与回归分析 [ 5 ] 。
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user: 2. 压路机在碾压过程中对填筑体建模求解和分析 2.1. 填筑体为离散体——“质量块–弹簧–阻尼”模型 2.1.1. “质量块–弹簧–阻尼”模型建立与解析 在碾压过程中，塑性变形较大，弹性变形较小。随着碾压遍数增加，塑性变形逐渐减小，弹性变形逐渐增强，一直到碾压结束时，塑性变形消失，弹性变形达到一定值 [ 6 ] 。变形过程如图1。 填筑体离散体——“质量块–弹簧–阻尼”模型把压路机滚筒、振动装置、填筑体者耦合建立离散模型，如图2。假设条件为：1) 钢轮与弹簧以及阻尼之间必须紧密接触，不能有弹跳。2) 部分填筑体参与振动，建模应考虑参振质量，但不容易确准确定。如图3为双自由度系统与单自由度系统： 2.2. 振动压路机响应信号处理模拟——谐波比模型 2.2.1. 振动力学模型系统分析 由压路机的振动响应识别路基抵抗力。为了识别路基抵抗力，可作如下假设：由于振动压路机在其内部振子作用下，激励符合简谐振动规律，可将系统简化为不受重力作用的质量M，在瞬时激振力Psinω和抗力F(x)的共同作用下做单自由度的周期运动，对振动力学模型系统进行分析如图4： 图1. 形变过程 图2. 填筑体离散体——“质量块–弹簧–阻尼”模型 图3. 双自由度系统与单自由度系统模型 图4. 振动力学模型系统图示 2.2.2. 建立振动响应和抗力的相关关系 为了建立振动响应和抗力的相关关系，在已有的单自由度振动力学模型的基础上，还需要建立包含重力作用在内的力学体系。由于振动压路机仅在振动钢轮上产生激振力，将振动轮从压路机体系中分离出来，把振动轮、路基组成独立的激励系统，建立体系。如图5： 图5. 激振系统的受力图 根据振动理论，振动压路机在理想状态下(无约束时)振动形态为简谐振动，响应信号呈规则的正弦波形，频率中只有基频成分。当压路机位于被压材料上时，受到来自被压材料的反作用力，随着碾压工作的持续，碾压遍数增加，材料越来越密实，反作用力越来越强，使振动形态不断发生变化，表现为被压材料变形越来越小，波谱越来越复杂，波谱中出现了其他频率的波形，这种波形畸变和材料压实程度之间存在相关关系 [ 7 ] 。我们可以通过在复杂的波谱中找到代表振动压路机的激励基频信号幅值和代表被压材料的抗力信号幅值从而确定被压材料实时压实度。通过试验段用标准压实度检验方法和CMV之间的关系，就可以进行实时压实度的检测控制。
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user: 3. MGYS-Ⅲ智能压实控制系统实验方法 3.1. 试验工况 于2016年5月在白洋淀大道进行试验，本试验原材料选用保定白洋淀大道地区天然土，根据对现场土的调查，分析土的级配、材料性能等，按照最大粒径的不同将材料分类，选择代表性路段的原材料进行试验。加载设备徐工YZ18JC 18吨压路机；测试设备MGYS-Ⅲ连续控制系统。在三中路基材料下，运用MGYS-III连续压实控制系统连续压实进行计算，得到CMV值，振动频率，机真理，主抗力。结合卫星定位系统厘米级定位可以对接下来的施工路段进行压实度的控制，来反映路基的填料和压实状况，以及压路机振动频率与激振力相关情况。 3.2. MGYS-III系统反映路基的填料和压实状况的分析 3.2.1. 对填料的含水量及压实度的分析 选取白洋淀大道K2 + 610~K2 + 650公路段，土地基，含水量普遍偏高(如图6)。此时压路机的振动参数(如表1)。对此路段连续压实两遍，对反馈回来的振动频率图7(a)以及CMV值时序图分析图7(b)。 根据MGYS-Ⅲ系统反馈出来的振动频率图和CMV值图，可以发现CMV值太小且多遍碾压无明显上升，振动频率也无明显上升，说明土的含水率高，需要对此路段进行翻晒处理。 3.2.2. 对填料的均匀度的分析 选取白洋淀大道K2 + 610土底基有不均匀石料，含水量高，路面相对平整。此时压路机的振动参数(如表2)。单点27 Hz强振15秒对反馈回来的振动频率图8以及CMV值时序图分析图9。 图6. 该路段含水量高 图7. (a) MGYS-III反馈得到的振动频率；(b) CMV值时序图 图8. MGYS-III反馈得到的振动频率 图9. CMV值时序 Table 1 Vibration parameters of roller at this stag 起止桩号 K2 + 610~K2 + 650 振动类型 强振 数据个数 138 速度(m/s) 0.99 平均振动频率(Hz) 28.2 平均压实度(cmv) 4.9 平均激振力加速度(m/s 2 ) 64.2 平均主抗力加速度(m/s 2 ) 1.0 标准差 1.8 激振力加速度变异系数% 2.12 主抗力加速度变异系数% 36.63 表1. 此阶段压路机振动参数 Table 2 Vibration parameters of roller at this stag 起止桩号 K2 + 610 振动类型 强振 数据个数 77 速度(m/s) 0 平均振动频率(Hz) 27 平均压实度(cmv) 29.8 平均激振力加速度(m/s 2 ) 60.8 平均主抗力加速度(m/s 2 ) 6.0 标准差 2.7 激振力加速度变异系数% 1.44 主抗力加速度变异系数% 9.16 表2. 此阶段压路机振动参数 3.2.3. 对压实的均匀性的分析 选取白洋淀大道K2 + 210~K2 + 250路段外侧辅路底基 ，土料，底基层未刮平，经过两遍的振压，得到的振动频率图10，CMV值时序图11以及控制终端显示CMV曲线图12。 由上图可以发现，得到的CMV时序图标准差较大(时序曲线波动较大)，说明路基填料不均匀。在经过两次振压后，发现第一遍振压和第二遍振压所得到的CMV值变化比较大，说明路基可以继续压实。
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user: 4. 智能压实控制指标CMV与压实度相关校验 4.1. 连续压实检测结果选取 4.1.1. 现场取点数据整理 实验地点：白洋淀大道 建筑材料：二灰。 图10. MGYS-III反馈得到的振动频率 图11. CMV值时序图 图12. 控制终端显示CMV曲线图 4.1.2. 曲线拟合的选择 通过插值基函数得到拉格朗日插值多项式，使理论分析便捷，但全部插值基函数随插值节点的变化而变化，使公式随之变化 对于实际计算不方便，为了解决这一点，提出了牛顿插值。牛顿插值通过求各阶差商，递推得到的一个公式 [ 8 ] ： N n ( x ) = a 0 + a 1 ( x − x 0 ) + a 2 ( x − x 0 ) ( x − x 1 ) + ⋯ + a n ( x − x 0 ) ⋯ ( x − x n − 1 ) 只需求出系数a i ，即可得到插值多项式。但上式在数据成线性关系时，点数较多时，不适合用来拟合直线，CMV值和灌沙法得到压实度值近似成线性关系，而最小二乘法对于解决这类问题十分便捷，所以选用最小二乘法。直线方程： y * = 0.236 + 1.696 x 。 4.2. 智能压实压实度与CMV值得线性计算 现在计算 x 1 和 x 2 的相关系数，也就是压实度和CMV值得相关系数。 γ 12 = ∑ k = 1 n ( χ 1 k − χ ¯ 1 ) ( χ 2 k − χ ¯ 2 ) ∑ k = 1 n ( χ 1 k − χ ¯ 1 ) 2 ∑ k = 1 n ( χ 2 k − χ ¯ 2 ) 2 其中 x ¯ 1 ， x ¯ 2 是指数据 x 1 ， x 2 的平均值。 现在分别计算分子的 ( x 1 k − x ¯ 1 ) ， ( x 2 k − x ¯ 2 ) ， ∑ k = 1 n ( x 1 k − x ¯ 1 ) ( x 2 k − x ¯ 2 ) 的值。分别计算分母的 ∑ k = 1 n ( x 1 k − x ¯ 1 ) 2 ， ∑ k = 1 n ( x 2 k − x ¯ 2 ) 2 ， ∑ k = 1 n ( x 1 k − x ¯ 1 ) 2 ∑ k = 1 n ( x 2 k − x ¯ 2 ) 2 的值。 4.3. 智能压实压实度与CMV值的回归模型计算以及校验预测4.3.1回归模型计算 回归模型一： 用灌砂法测得的压实度值确定CMV值的检测结果回归模型 y = a + b x a = y ¯ − b x ¯ ;     b = ∑ i = 1 n ( x i − x ¯ ) ( y i − y ¯ ) ∑ i = 1 n ( x i − x ¯ ) 2 式中： x——灌砂法测得的结果，普通填料为地基系数，化学改良土为压实系数； y——CMV； x i ， y i ——x和y分别代表智能压实压实度和CMV值，其中 i = 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， ⋯ ， n ，代表数据中的数量； a，b——回归系数。 回归模型二： 用CMV值确定灌砂法测得的压实度值的检测结果回归模型 式中： x——灌砂法测得的结果，普通填料为地基系数，化学改良土为压实系数； y——CMV； x i ， y i ——x和y分别代表智能压实压实度和CMV值，其中 i = 1 ， 2 ， 3 ， 4 ， ⋯ ， n ，代表数据中的数量； c，d——回归系数。 4.3.1. 线性回归模型校验与预测 通过对压实度与CMV值校验与预测，得出下面表3。可发现得到的目标压实值CMV和压实度预测值在误差范围5%内，证明计算得到的线性回归模型的正确，也可以说明此压实系统的准确性 [ 9 ] 。 Table 3 Linear regression model check and prediction tabl 压实度(灌砂法) (%) CMV*系数 校验y = −115.709 + 1.884*x 预测x = 72.804 + 0.31873*y 目标压实值CMV 与真实值相差 压实度预测值 与真实值相差 剔除北道二遍灌砂93.3 88.7 49.7 51.4 1.7 88.645 −0.055 88.2 47.0 50.46 3.46 87.78 −0.42 88.7 54.4 51.4 −3 90.143 1.443 90.5 54.0 54.793 0.793 90.012 −0.488 90.0 54.6 53.851 −0.749 90.21 0.21 89.6 55.1 53.1 −2 90.367 0.767 91.4 52.1 56.5 4.4 89.410 −1.99 92.5 57.2 58.6 1.4 91.035 −1.465 剔除南道二遍灌砂91.4 88.7 49.7 51.4 1.7 88.645 −0.055 88.2 47.0 50.45 3.45 87.784 −0.416 88.7 54.4 51.4 −3 90.143 1.443 90.5 54.0 54.793 0.793 90.015 −0.485 90.0 54.6 53.851 −0.749 90.207 0.207 89.6 55.1 53.1 −2 90.366 0.766 92.5 57.2 58.56 1.36 93.518 1.018 表3. 线性回归模型校验与预测计算表 采用MGYS-Ⅲ智能压实系统，在白洋淀大道北道K2 + 210~K2 + 250路段进行压实处理。通过系统对北道K2 + 210~K2 + 250路段压实度数据采集，提取了北道第二遍、第三遍、第四遍、第五遍的CMV值，并对这些数据进行处理分析。根据线性回归模型预测方程x = 72.804 + 0.31873*y把北道第二遍、第三遍、第四遍、第五遍的CMV值代入到此方程中得到北道第二遍、第三遍、第四遍、第五遍的理论灌砂压实度值。可发现当CMV值达到70左右的时候，此路段压实度值可达到95%以上，说明压实程度达到规范标准。
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user: 5. 结论 一、系统能较全面的反映路基的填料和压实状况。 二、MGYS-Ⅲ系统结合卫星定位系统厘米级定位可以对接下来的施工路段进行压实度的控制 [ 10 ] 和压实遍数的控制。 三、路基结构抵抗变形能力的度量为常规检测和连续检测。检测结果为统计学上的正相关关系。对整个碾压面的现场可视化的全面监控和检测。
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user: 摘 要 喷码机的高压偏转板是喷码机喷头中的一个关键组成部分。高压偏转板通电之后，两极板之间会产生一定的高压电场。墨滴在充电极充上电，进入高压偏转板，在偏转电场作用下发生偏转。改变墨滴的带电量或者改变高压偏转板间的电场强度，可以改变带电墨滴的偏转位移量。偏转板间电压的极性对墨滴的偏转位移量是有一定影响的。本文研究分别在单极性高压偏转板和双极性高压偏转板条件下，带电墨滴在进入偏转板前、以及离开偏转板后的电场分布情况。同时研究充电极电压对进入偏转板前的场强分布的影响。 关键词 :喷码机，单极性，双极性，高压偏转板，电场分布 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 1.1. 喷码机技术概述与研究意义 喷码机是能够辨识产品、标识产品的实用设备。二十世纪七十年代末出现在美国，世界上的第一台商用喷码机就是在美国率先产生。但是直到1992年，我国才出现了第一个生产喷码机的厂家。喷码机技术的引进和推广对国内产品包装和标识的应用方面产生了深刻的影响，现在大部分的生产企业已经意识到了喷码标识的发展性及重要性。增加产品的高品质，提升产品的强竞争力需要标识技术的强有力支撑，也就是喷码机技术的改进。消费者知识水平的提高对标识产品信息的质量越来越看重、对于内容要求也随着提高，所以市场提出的高要求推动了喷码机技术的高速发展。而喷码机的喷头直接决定着喷印技术的质量。本文将分析研究高压偏转板在不同极性下，对带电墨滴的影响，从而达到对喷码机喷印质量的优化。 1.2. 喷码机工作原理 非接触式连续喷墨技术一般应用于要求喷印的速度快而对于喷印质量要求不是很高的高速生产线上。喷码机的工作原理：油墨进给管在油墨系统压力的作用下进行油墨供给，在振幅信号的提供下，因振幅信号而引起的压电晶体震荡，在压电晶体的激励下，墨流在充电极内断裂为墨滴，墨流在充电极中断裂并且同时被充上负电。带电墨滴经过高压偏转板时，而高压偏转板是通以静电直流高压的两直板，会形成一个静电场，带电墨滴在静电场作用下发生偏转，打落在被喷印产品表面，形成所需要的字符。不带电的墨滴，在静电场中是不会发生偏转的，直接落入回收槽中，被加以重复利用。喷码机喷头结构原理如图1： 图1. 喷码机喷头结构图
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user: 2. 单极性和双极性高压偏转板对电场分布的影响 2.1. 理论依据 墨点的偏转指的是带电墨点在偏转电场中受到电场力作用，偏离原来飞行轨迹。带电墨点通过相位传感器检测后继续直线飞行，进入一对平行的高压极板。由于墨点体积很小，质量很轻，飞行过程中的空气阻力和重力相对于受到的电场力可以忽略不计 [ 1 ] 。 根据带电粒子在电场中的运动理论，在理想状态下，带电粒子的重力忽略不计，带电荷量为q的带电粒子以垂直电场方向，也就是平行于极板的速度 v 0 进入高压偏转板，带电墨滴在垂直于板面的方向受 到静电力。根据公式加速度 a = F m = q E m = q U m d ，带电粒子射出电场时，在垂直于板面方向产生的位移为 y = 1 2 a t 2 其中 t 为飞行时间。带电粒子在平行于两偏转板的方向不受力，所以在这个方向做匀速运动，可得 t = l v 0 将a和t代入y中，得到 y = 1 2 ⋅ q U l 2 m d v 0 2 带电墨滴的偏转距离 y 与高压偏转板间的电压 U 正比，与带电墨滴所带的感应电荷量q成正比。由此可见，高压偏转板间的电场分布影响着带电墨滴的运动。 2.2. 高压偏转板的极性对电场分布的影响 本设计主要研究带电墨滴进入高压偏转板前和离开高压偏转板后的电场分布。为了得出单极性的高压偏转板对电场分布的影响，充电极取200 v，偏转板分别取值为6 kv和0。同时为了研究双极性的高压偏转板对电场分布的影响，偏转板分别取值为±3 kv。两偏转板相距4 mm。规定充电极的中心位置为坐标原点。x即为到这个点的距离。带电粒子从x = 2.5 mm处离开充电极，在2.5 mm之前由于充电极的屏蔽作用，高压偏转板对带电粒子的影响几乎为0。两高压偏转板间的距离为4 mm。在10 mm处进入偏转板。高压偏转板的坐标示意图如图2所示。 2.2.1. 带电墨滴进入高压偏转板前 带电墨滴在离开充电极进入高压偏转板前的电场分布，本设计将重点分析在运动方向的场强分量大小。如图3所示。 根据 F = q E ， a = F m = q E m ，带电墨滴带负电，在高压偏转板为单极性的情况下，运动方向的加速度 分量 a 与带电墨滴的运动方向一致，带电粒子的速度也将增快，带电粒子在高压偏转板中的偏转量将减小。而在双极性高压偏转板中，带电墨滴在运动方向的加速度分量与带电墨滴的运动方向相反，且加速度大小变大，带电粒子的速度将减慢，从而在高压偏转板中的偏转量越大。 2.2.2. 带电墨滴离开高压偏转板后 同理得出带电墨滴离开高压偏转板后的运动方向的场强分量大小，观察分析数据会发现不管高压偏转板是单极性或双极性，其场强分量大小几乎一样。说明单极性偏转板和双极性偏转板的影响大概无差别。 2.2.3. 不同充电极电压条件下的场强分布 以上是充电极200伏的情况下，为了进一步研究场强分布情况，本课题还研究了不同充电极电压条件下的场强分布，当充电极电压为0时，场强分布图如图4所示。 与充电极电压200 v的条件下相比较，当高压偏转板是双极性时，充电极电压越大时，运动方向的场强分量值就越大，也就是充电极电压越大，带电粒子在运动方向的速度越慢，在高压偏转板中的偏转量也将越大。当高压偏转板是单极性时，充电极电压越大，运动方向的场强分量值就越小，运动方向的速度越慢，在高压偏转板中的偏转量也将越大。 2.3. 结果讨论 由以上的试验结果可以看到单级性高压偏转板和双极性高压偏转板造成的电场分布是有明显区别的，单极性高压偏转板的电场分布图和双极性高压偏转板的电场分布图对比分析。 1) 在单极性高压偏转的情况下，带电粒子在未进入偏转区域前，运行方向的速度增加，从而导致在高压偏转板中的偏转量减小。在离开偏转区域后，偏转板的极性影响几乎无差别。 2) 在双极性高压偏转板的情况下，带电粒子在未进入偏转区域时，偏转板对其运行方向的速度影响相比单极性高压偏转板要小。 3) 无论高压偏转板为双极性还是单极性，充电极电压在可变范围内越大，对墨滴的运动速度影响更小。 图2. 高压偏转板的坐标示意图 图3. 充电极200 v下的高压偏转板附近的运动方向的场强分量图 图4. 充电极0 v下的高压偏转板附近的运动方向的场强分量图
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user: 3. 结论 通过对比单极性高压偏转板和双极性高压偏转板对电场影响效果，可以明显看到双极性高压偏转板对带电粒子在未进入高压偏转板前的运动速度影响更小，在进入高压偏转板后的偏转量也将增大。而在高压偏转板为单极性情况下，带电粒子的运动速度更快，偏转量更小。
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user: 摘 要 离子减薄仪是一种用来制备透射电镜样品的设备，其原理是利用被电离的氩离子轰击样品表面，从而使样品减薄，达到透射电镜观察要求。页岩中的微孔隙及微裂缝是页岩气储存空间及流通通道，有重要的研究价值，然而页岩中的孔隙微小，多为纳米级，用传统的制样方法很难观察到。国外一些研究人员采用氩离子抛光制样方法，成功地观察到了页岩中的纳米级孔隙，由于国内当时还没有此类设备，我们把我实验室原有的离子减薄仪进行开发，成功地实现了氩离子抛光的功能，满足了科研需求。 关键词 :离子减薄，氩离子抛光，功能开发，页岩，孔隙，扫描电镜 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 离子减薄仪功能开发背景 页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的非常规天然气资源，在世界范围内广泛分布，美国最先对页岩气进行开采，并取得巨大的成功，中国的页岩气资源储量丰富，具有较大的资源潜力和勘探开发前景 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] 。页岩气以自生自储的方式存在于页岩的微小孔隙及裂缝中，所以页岩中的微孔隙及微裂缝为页岩气开采评价的重要研究内容。 页岩中孔隙多为纳米级，由于样品表面凹凸不平，使用常规制样方法很难用扫描电镜观察到这些孔隙。国外研究人员采用一项技术，先用机械方法把样品表面磨平，然后把样品放入氩离子抛光仪中，对样品表面进行抛光，抛光后的样品表面光滑平整，能够比较容易地用扫描电镜观察其中的孔隙 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 。当时对氩离子抛光设备的需求非常强烈而且紧迫，然而国内还没有单位引进该类设备，我们决定对我实验室原有的离子减薄仪进行改造，使其实现氩离子抛光功能。 沈阳华业LJB-1A型离子减薄仪是我实验室2009年购置的设备(如图1所示)，作用是对样品进行减薄，以满足透射电镜观察要求，由于与该设备同时购置的还有一台进口的离子减薄仪，其利用率并不高。
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user: 2. 设备功能开发过程 离子减薄仪的工作原理是：利用高压对氩气进行电离，电离后的氩离子在电场作用下，轰击样品表面，样品在氩离子的不断轰击下逐渐减薄，直至满足透射电镜观察要求。氩离子抛光仪与离子减薄仪工作原理一致，也是用氩离子轰击样品表面，使样品表面变的光滑平整，所以设备基本结构不需要改动。 离子减薄仪专门为制备透射样品而设计(透射电镜样品为直径3 mm，厚度几个微米的薄片)，为了满足设备工作条件，扫描电镜样品需要进行预处理，首先把样品切割成1 mm厚的薄片，再用砂纸对样品表面进行打磨，对样品表面打磨时，砂纸选择要由粗到细，最后的砂纸目数为2000~3000目。 透射电镜样品尺寸很小，样品要粘在载片中间的小孔上。扫描电镜观察的样品尺寸比透射样品大的多，为了提高效率，我们一次可以多放几个个样品，用热熔胶固定在样品台上(如图2所示)。接下来的工作是调整工作参数，包括电压、氩离子流，样品倾角、抛光时间等。增加工作电压和氩离子流可以提高抛光效率，但是这两个参数过高容易对样品造成损伤；样品倾角大，抛光面积小，效率高，样品倾角小， 图1. 离子减薄仪设备照片 图2. 样品载片，左边第一个是空白载片，第二个是装有透射电镜样品的载片，第三个是装有页岩样品的载片 抛光面积大，但是效率低。经过反复调整参数，发现当电压为5 KV，氩离子流100 µA，样品倾角5˚，抛光时间7小时抛光效果最佳。
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user: 3. 实际应用效果 抛光后的样品拿到扫描电镜下观察，样品表面平整，孔隙清晰可见，抛光效果达到国外进口设备水平，实现了观察页岩中微小孔隙的目的。未进行氩离子抛光的样品，表面凹凸不平，页岩中的微小孔隙及裂缝被掩盖(如图3所示)，抛光后的样品表面光滑平整，可见有机质及矿物质的分布情况。抛光后的样品适合用背散射模式观察，背散射模式利用平均原子序数衬度成像，原子序数越高，亮度就越高 [ 9 ] [ 10 ] 。图4中黑色为有机质(主要成分是C，原子序数最低)，白色为黄铁矿(成分是FeS 2 ，平均原子序数最高)，灰色为碳酸盐及硅酸盐类矿物 [ 11 ] [ 12 ] (原子序数介于有机质和黄铁矿之间)。图5和图6是抛光后的样品的表面形貌，微裂缝及微孔隙清晰可见。 图3. 样品进行氩离子抛光前扫描电镜图片表面凹凸不平 图4. 样品氩离子抛光后，扫描电镜图片表面光滑平整 图5. 抛光后样品表面的微孔隙 图6. 抛光后样品表面的微裂缝
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user: 4. 作用及意义 页岩气是一种重要的非常规油气资源，21世纪美国页岩气开发取得突破性进展，实现大规模工业化开采，使美国一改天然气大举进口的局面，实现全面的自给自足，还有望成为液化天然气出口国。我国蕴藏丰富的页岩气资源，但我国的页岩气开采难度更大，页岩气层深度比美国深得多，目前勘探开发还处于初级阶段，还有许多基础研究工作有待开展，其中作为页岩气储存空间及流通通道的微孔隙及微裂缝有着重要的研究价值。我们对离子减薄仪进行功能开发，实现了页岩样品的氩离子抛光，并成功地用扫描电镜观察到了页岩中各种类型的微孔隙及微裂缝，为对页岩进行深入研究提供了一个有效手段。对离子减薄仪进行功能开发，满足了科研对氩离子抛光仪的急需，同时提高了设备利用率，增加了实验室的服务项目。
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user: 摘 要 制造业是国民经济的支柱产业，目前我国制造业的规模较大，但与西方及欧洲国家相比在高端核心技术方面仍存在较大差距，《中国制造2025》是我国实施制造强国战略的第一个十年行动纲领。鉴于中国制造2025的主攻方向智能制造以及2017年三部委印发的《制造业人才发展规划指南》，文中对智能制造的发展阶段及关键支撑技术，制造业十大领域人才需求情况进行了介绍，针对智能制造关键支撑技术以及与机械学科密切相关的高档数控机床及机器人领域的人才需求情况，探索构建符合智能制造人才需求的我校机械工程本科教育课程体系。 关键词 :智能制造，中国制造2025，机械工程，课程体系 Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/