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World File Search System场分布
双 - 丝带光栅共振模式：基于衍射顺序的调查
可调节的谐振峰对于在生物传感，过滤和光学通信中的高精度光子设备是必需的。在这项研究中，我们专注于具有不同时期的双ribbon二维金光栅，并详细检查了不同的光栅时期的瑞利条件，以了解共振波长的激发。我们在不对称的双丝带金光栅上展示了可调节的共振行为，周期为400至600 nm。该结构由二硫化钼（MOS 2）单层上的亚波长金带组成，并由二氧化硅底物支撑。在可见的谐振波长时，对场分布的分析揭示了表面等离子体（SP）激发，并伴随着传播衍射顺序转化为evaneScent的波。当谐振峰出现在透射衍射顺序消失的波长下时，SP会在MOS 2-戈尔德色带界面和传输域内激发。相比之下，通过消失反射衍射顺序，SP在金带空气界面和反射域中激发。了解SP激发波长突出了这些光栅对可调纳米级光子设备的潜力。它们的精确共振控制和简单的制造使其适合可扩展的光学应用。
电池组中的热失控和火焰传播
摘要锂离子电池技术的广泛应用面临着固有的热逃亡风险和随之而来的火灾传播的重大挑战。本文提出了一个智能的框架，用于预测电池组中电池组中温度分布和热失控的繁殖，包括各种电池类型，环境温度和火灾释放速度。首先，我们生成了一个广泛的数值数据库，包括36个模拟电池喷射火焰和通过实验数据验证的热失控过程。随后，采用双重代理人工智能（AI）模型来预测电池组中温度场的细胞热失控传播和温度场的演变。结果证明了深度学习方法在捕获蝙蝠热失控动力学方面的准确性和可靠性。量化，基于AI的方法在具有数据库含量的场景中的热失去时间预测的相对误差低于10％，而外推病例的相对误差则低于30％。该模型在预测温度场分布方面还显示出卓越的性能，r⊃2值超过0.99，最大MSE为1.52s⊃2。这项研究低估了AI方法改善电池安全管理的潜力，从而促进了及时的干预措施，预防性维护和电池储能系统的消防安全性。
基于变分量子发射的波导模式模拟
摘要 — 当前的量子计算机 (QC) 属于嘈杂的中型量子 (NISQ) 类，其特点是量子比特嘈杂、量子比特能力有限、电路深度有限。这些限制导致了混合量子经典算法的发展，该算法将计算成本分摊到经典硬件和量子硬件之间。在混合算法中，提到了变分量子特征值求解器 (VQE)。VQE 是一种变分量子算法，旨在估计通用门量子架构上系统的特征值和特征向量。电磁学中的一个典型问题是波导内特征模的计算。按照有限差分法，波动方程可以重写为特征值问题。这项工作利用量子计算中的量子叠加和纠缠来解决方波导模式问题。随着量子比特数的增加，该算法预计将比传统计算技术表现出指数级的效率。模拟是在 IBM 的三量子比特量子模拟器 Qasm IBM Simulator 上进行的。考虑到基于计算的量子硬件测量，进行了基于镜头的模拟。以二维本征模场分布形式报告的概率读出结果接近理想值，量子比特数很少，证实了利用量子优势制定创新本征解法的可能性。
引用：Sun N，Gan Y，Wu YJ等。单光束光学陷阱的表面增强拉曼散射光流体分子指纹光谱
在这项研究中，我们开发了一个基于单光光学陷阱的表面增强拉曼散射（SERS）光氟分子指纹光谱检测系统。该系统利用单光束光学陷阱在光氟芯片中浓缩游离银纳米颗粒（AGNP），从而显着提高了SERS性能。我们使用COMSOL模拟软件研究了锥形纤维内的光场分布特性，并建立了MATLAB模拟模型，以验证单光束光学陷阱在捕获AGNP方面的有效性，证明了我们方法的理论可行性。为了验证系统的粒子捕获功效，我们通过实验控制了光学陷阱的On-Own状态，以管理颗粒的捕获和释放。实验结果表明，捕获状态中的拉曼信号强度明显高于非捕获状态，这证实了单光束光学陷阱有效地增强了光氟硅烷检测系统的SERS检测能力。此外，我们采用了拉曼映射技术来研究捕获区域对SERS效应的影响，表明激光捕获区域中分子指纹的光谱强度得到了显着改善。我们以10 -9 mol/l的浓度和农药Thiram的浓度成功地检测到了晶体紫罗兰色的拉曼光谱，并在10 -5 mol/L的浓度下进一步证明了单光束光学TRAP在增强分子手指纹状体识别能力的能力的能力。作为集成光电传感系统的关键组成部分，在本研究中开发的光捕获仪具有与便携式高功率激光器和高性能拉曼光谱仪的集成潜力。这种集成有望推进高度集成的技术，并显着提高光电传感系统的整体性能和可移植性。
超音速中的质量、动量和能量传递...
气溶胶沉积 (AD) 可通过气流中的粒子沉积形成致密涂层；在 AD 中，气溶胶通过收敛-发散喷嘴，以超音速粒子速度促进惯性粒子撞击所需基材。与热喷涂方法不同，AD 可以在接近室温下应用；与冷喷涂不同，在 AD 中，气溶胶通常在喷嘴上游处于大气压下。尽管之前已成功演示了 AD，但与 AD 系统中粒子运动相关的许多方面仍不太清楚。在这项工作中，我们模拟了具有平面基材的狭缝型收敛-发散喷嘴的典型 AD 工作条件下的可压缩流场分布和粒子轨迹。在检查流体流动分布时，我们发现速度和压力分布以及冲击结构对喷嘴的上游和下游工作压力很敏感。这些最终会影响粒子撞击速度。重要的是，在 AD 中，粒子阻力状态是动态的；粒子克努森数和马赫数都可以相差几个数量级。为了辅助粒子轨迹模拟，我们训练了一个神经网络，根据现有实验数据、理论极限和新的直接模拟蒙特卡罗 (DMSC) 结果预测粒子上的阻力。基于神经网络的阻力定律取决于马赫数和克努森数，与 DSMC 模拟数据相比，其一致性比预先存在的相关性更好。借助该定律，粒子轨迹模拟结果表明，对于给定的粒子密度，存在一个最佳粒子直径，以最大化粒子撞击速度。我们还发现，在 AD 中，粒子会经历与尺寸相关的惯性聚焦，即存在一个特定的粒子直径，其中粒子沉积线宽最小。小于此直径的粒子聚焦不足，大于此直径的粒子聚焦过度，因此在两种情况下都有较大的沉积线宽。使用轨迹模拟，我们还开发了一个框架，可用于评估喷嘴上游任何气溶胶尺寸分布函数的位置相关质量、动量和动能通量到沉积基质的通量。结果表明，对于实验室可达到的典型气溶胶浓度，动能通量可以接近在具有相变的对流传热中通常观察到的量级，因此 AD 中的平动能到热能的传递可能是形成致密涂层的关键因素。关键词：气溶胶沉积；收敛-发散喷嘴，惯性聚焦；惯性撞击；直接模拟蒙特卡罗
电主轴热特性数字孪生研究
上海理工大学机电工程学院，上海 200093 通讯作者，电子邮箱：fkg11@163.com 摘要 随着主轴转速的提高，发热成为高速电主轴的关键问题。为了获得电主轴的实际热行为，本文开发了热特性数字孪生系统。热特性数字孪生的原理是通过数据采集系统和修正模型映射和修正热边界条件来模拟机床的热行为。所提出的数字孪生系统包括数字孪生软件、数据采集系统和嵌入传感器的物理模型三个模块。数字孪生软件基于 Qt 使用 C++ 编程语言和 ANSYS 二次开发开发。提出热边界修正模型，利用数据采集系统测得的热关键点温度来修正发热和接触热阻。为了验证数字孪生系统的预测精度，在电主轴上进行了试验。实验结果表明，数字孪生系统预测精度大于95%，对提高热特性仿真与热优化的精度具有重要意义。 关键词 数字孪生·热特性·精度仿真·电主轴 1.引言 热行为预测在数控机床热优化中具有重要意义。电主轴是数控机床的核心，也是其主要热源。数控机床向超高速、超高精度方向发展的趋势，对电主轴热特性的精确分析提出了更严格的要求。影响主轴温度场和热变形准确预测的主要因素来自产热和接触热阻两个方面，在主轴工作过程中，产热和接触热阻都不是恒定的。由于主轴工作时伴随产热，引起热变形，使主轴零部件接触面间产生热应力，接触压力的变化使接触热阻和内部热源产热量也发生变化。为了提高热行为预测精度，热特性数字孪生成为模拟主轴单元温度场分布的最佳选择。数字孪生是指通过构建数字化虚拟实体与物理实体之间的映射关系，实现虚实映射。它将物理空间中的物理实体映射到数字空间，具有数据映射、分析决策、控制执行等功能。近年来，许多学者对数字孪生进行了卓有成效的研究工作，形成了成熟的理论体系。在理论方面，数字孪生的概念最早由Grieves教授[1]于2003年提出，随后NASA将该概念应用于阿波罗计划中的飞行器。Dmitry Kostenko等[2]研究了设备数字孪生在静态和动态领域的应用
SLM 畸变相位校正及涡旋光束的产生
近年来，随着激光应用的不断发展，科学家们对新型激光光束理论与实验的研究产生了浓厚的兴趣。其中，中心强度为零的暗空心光束由于其在原子光学、量子光学、二元光学、微观粒子操控、激光显微成像等领域的广泛应用而受到越来越多的关注。这类光束一般具有特殊的螺旋相位波前结构。本研究利用SLM产生任意阶数、任意拓扑荷的涡旋光，并讨论了SLM在应用中面临的诸多问题。由于SLM的相位调制在理想条件下是不畸变的，但在其制造过程中，其光调制部分不可避免地会产生微小的畸变和缺陷。事实上，这些畸变会给实验结果带来很大的误差。为了消除这种误差，本文提出了一种校正SLM误差的方法。首先对其畸变相位进行精确测量，然后对其进行校正。并以涡旋光束的发生为例，验证了校正效果。关键词：涡旋光束 计算全息图 空间光调制器 1.引言 利用传统的光学系统获取涡旋光束存在着装置复杂、调节困难等一系列问题[1] 。然而，利用空间光调制器（SLM）中的计算全息图很容易实现光束的转换。SLM 是对光束施加某种形式空间变化调制的物体。SLM 可以根据输入的信息调制光束的相位、偏振面、振幅、强度和传输方向等物理参数。只有改变输入信息，计算机才能控制 SLM 的参数。用 SLM 代替传统光学系统，可以轻松解决上述问题。用 SLM 代替传统光学系统，可以轻松解决上述问题。2007 年，Yoshiyuki Ohtake [2] 等人 [3] 在空间光调制器（SLM）中提出了一种基于空间全息图的涡旋光束转换方法。利用SLM产生径向折射率p和角折射率l分别为5阶和1阶的LG（拉盖尔高斯）光束，并实现可编程相位调制。利用计算机模拟LG光束在传输过程中的光强分布。本文利用反射式SLM产生3种涡旋光束、贝塞尔光束、LG光束和HyG（超几何）光束，利用干涉法验证它们的涡旋量和拓扑荷。通过数值计算对HyG光束进行理论模拟，并将模拟值与实验值进行比较，分析了误差。由于制造工艺的原因，SLM表面会存在细微缺陷，因此使用SLM会造成调制相位畸变。本文提出了一种测量和校正SLM畸变相位的方法。2.理论描述2.1贝塞尔光束沿z方向传输的BG光束的场分布可表示为[3]: