2019年光学热点回眸

 随着激光的诞生，光学已渗透到人类生活的方方面面。盘点了未来可能会对人类生存及生活方式产生巨大影响的微纳光学、超强激光、成像技术、量子通信、太赫兹技术、光学通信、生物光子学、人工智能用于光学检测8个光学技术研究领域，回顾了这些领域在2019年的重大进展。     

Key technologies for polymer electrolyte membrane fuel cell systems fueled impure hydrogen

Hydrogen energy and polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cells become concerned issues in recent years. Nevertheless, the construction of hydrogen refueling infrastructure and hydrogen storage and transportation constrains the commercial development of fuel cells. In this review, sources, production, storage, transportation, and purification methods of hydrogen are extensively reviewed and compared. The advantages of utilizing industrial by-product hydrogen and steam reforming gas in PEM fuel cell systems are analyzed. Using industrial wasted hydrogen can significantly reduce the cost of hydrogen. Also, it is indicated that the onboard hydrogen generation by steam methanol reforming can solve the difficulties of efficient storage and transportation of gaseous hydrogen, which means that methanol has great potential to be a convenient carrier of hydrogen. The effects of impurities contained in the reformate gas are generally introduced. After the methanol steam reforming and pretreatment purification processes, the reformate gas can be fed to PEM fuel cells. Thus, a fuel cell system integrated with onboard hydrogen production and impure hydrogen treatment subsystems is introduced, and key technologies therein for pretreatment purification and in-situ poisoning mitigation methods are reviewed. Finally, suggestions are proposed for further studies.     

基于变异系数的模糊物元模型评价阔叶十大功劳根不同提取部位的抗炎镇痛作用

为了筛选阔叶十大功劳根抗炎镇痛的有效部位，应用模糊物元模型对阔叶十大功劳根不同提取部位抗炎镇痛效果进行综合评价。采用醋酸扭体法、热水缩尾法及热板法，以小鼠足跖肿胀、耳廓肿胀程度考察阔叶十大功劳根不同提取部位的抗炎镇痛作用；用变异系数权重的模糊物元模型对其干预效果进行综合评价；通过计算贴近度比较模型组（M₁）、阳性对照组（M₂）、水提物组（M₃）、乙醇提取物组（M₄）、正丁醇提取物组（M₅）、乙酸乙酯提取物组（M₆）、石油醚提取物组（M₇）的抗炎镇痛效果。结果显示阔叶十大功劳根不同提取部位均有抗炎镇痛的效果，但各部位抗炎镇痛效果程度不同；反应不同部位抗炎镇痛总效应的贴近度值从大到小排序为M₆，M₄，M₃，M₅，M₂，M₇，M₁。基于变异系数权重的模糊物元模型可筛选出阔叶十大功劳根抗炎镇痛的最佳有效部位为乙酸乙酯提取部位，能够客观、科学地评价不同提取部位的抗炎镇痛效果。     

钩形弯交叉口信号协同控制优化方法研究

针对车辆在钩形弯交叉口与相邻常规交叉口间的整体运行特性，建立了各条车道的车辆平均延误计算模型。以各交叉口的周期时长和相位绿灯时间为约束，钩形弯交叉口与相邻常规交叉口间的车辆平均延误最小为目标，建立了信号协同配时方案。以位于苏州市高新区内有轨电车沿线的两个相邻交叉口为例，采用实际数据验证所建立的方法，并设置钩形弯渠化方案。将设置的钩形弯交叉口与其相邻常规交叉口的信号协同作为改进方法，在VISSIM软件中对比分析改进方案与现状方案的车辆延误指标。实验结果表明，钩形弯交叉口与相邻常规交叉口的信号协同优化方法可有效提高交叉口的通行能力，尤其是干道直行机动车的通行能力，可降低车辆的平均延误。     

锁固段损伤过程中的能量转化与分配原理

锁固段是主控构造地震产生的地质结构，研究其损伤过程中的能量转化与分配原理，可加深对其损伤行为和能量演化机制的理解.基于能量守恒原理，阐明了受载锁固段内裂纹扩展时储存弹性应变能的转化与分配关系，提出了锁固段破裂事件的地震波辐射能计算公式.据此，在孕震断层多锁固段脆性破裂理论框架下，推导了主震判识的震级准则，论证了锁固段累积Benioff应变比与剪切应变比的等效性，提出了锁固段破裂事件的震源参数计算方法.实例分析表明，该方法可靠.该研究成果在主震判识、震源参数估算与复核等方面具有良好的应用前景.     

关于星匹配数的图能量下界

对图G的能量ε(G)与K_(1,s)-匹配数μ_s(G)之间的关系进行了研究。证明了对于一般图G有■成立,进一步地,若其子图满足一定的条件,则有■,其中c_1(G)表示G中的奇圈数。还证明了若n阶树T的最大度小于等于3,有ε(T)≥(s+1)μ_s(T)-1成立。     

中子活化分析中煤样厚度及探测器位置的选择

利用MCNP5程序包模拟14MeV脉冲中子照射一定厚度煤样,并通过时间控制获得非弹γ能谱和俘获γ能谱,再利用计数率的高低确定γ能谱的获取位置.结果表明:当煤样厚度为20cm时,非弹γ能谱的计数率达到饱和;当煤样厚度为35cm时,俘获γ能谱的计数率达到饱和.     

两水平扩大设计基于中心化L2-偏差的均匀性

基于中心化L₂-偏差讨论了两水平扩大设计的均匀性，获得了两水平扩大设计中心化L2-偏差的一个新的下界，该下界可作为寻找最优折叠反转方案的一个基准.     

傅立叶变换下色散光纤信号的强度和相位计算

利用傅立叶变换，详细推导了光纤信号通过色散介质传播后输出的强度和相位的表达式.只要因色散而产生的附加场振幅足够小，该表达式对于任意的输入强度和相位都是有效的.     

“一带一路”区域气象灾害时空变化特征

 根据1980-2019年“一带一路”区域气象灾害数据，统计分析了该区域气象灾害时空变化特征。研究表明，1980-2019年“一带一路”区域气象灾害发生次数、经济损失和死亡人数分别占全球比重的54%、43%和81%，且均呈上升趋势。空间上，南亚和东南亚地区最为严重；其中，气象灾害发生次数方面，东南亚占全球36%，南亚占29%；经济损失方面，南亚占40%，东南亚占39%；死亡人数上，南亚占48%，东南亚占37%。21世纪以来，“一带一路”区域气象灾害发生次数加速增长，2010-2019年气象灾害次数较2000-2009年增长了约2.8倍，但死亡人数减少了将近76%。建议尽早尽快开展“一带一路”区域气象灾害监测、预警和预报研究，为灾害风险管理提供有效的气候服务。