摘要:先进镜面技术开发 (AMTD) 项目为期 6 年,旨在完善 4 米或更大的单片或分段紫外/光学/红外空间望远镜主镜组件所需的技术,用于一般天体物理和系外行星任务。AMTD 采用科学驱动的系统工程方法。从科学要求开始,推导出主镜孔径、面密度、表面误差和稳定性的工程规范。影响最大的规范可能是每 10 分钟 10 pm 的波前稳定性。六项关键技术取得了进展:(1) 制造大孔径低面密度高刚度镜面基板;(2) 设计支撑系统;(3) 校正中/高空间频率图形误差;(4) 减轻段边缘衍射;(5) 调整段间间隙;(6) 验证集成模型。 AMTD 成功展示了一种制造尺寸达 1.5 米、厚度达 40 厘米的基板的工艺,该工艺通过堆叠多个核心元件并将它们低温熔合在一起来实现。为了帮助预测在轨性能并协助架构贸易研究,为两个镜子组件(由 AMTD 合作伙伴 Harris Corp. 制造的 1.5 米超低膨胀 (ULE ® ) 镜子和 Schott North American 拥有的 1.2 米 Zerodur ® 镜子)创建了集成模型。X 射线计算机断层扫描用于构建 1.5 米 ULE ® 镜子的“竣工”模型。通过在相关的热真空环境中测试全尺寸和子尺寸组件来验证这些模型。© 作者。由 SPIE 根据知识共享署名 4.0 未本地化许可证出版。全部或部分分发或复制本作品需要完全署名原始出版物,包括其 DOI。 [DOI:10.1117/1.JATIS.6.2.025001]
在系统神经科学中,大多数模型都认为大脑区域在效率的限制下传达信息。然而,以分层组织和高度连接的枢纽为特征的结构性大脑网络中有效沟通的证据仍然很少。有效编码的原则提出,大脑以代谢经济或压缩形式传输最大信息,以改善未来的行为。为了确定结构连通性如何支持有效的编码,我们开发了一个理论,指定大脑区域之间消息传输速率以实现预期的忠诚度,并且我们基于随机行走通信动态从理论中测试了五个预测。这样做,我们介绍了压缩效率的指标,该指标量化了结构网络中有损压缩和传输保真度之间的权衡。在大量的青年样本中(n = 1,042;年龄8 - 23岁),我们分析了源自扩散加权成像和使用脑血流量运行的代谢支出的结构网络。我们表明,结构网络罢工压缩效率与理论预测一致。我们发现,压缩效率优先于发展,在代谢资源和髓鞘沟通沟通时提高忠诚度,解释了分层组织的优势,将较高的投入保真度与面积不成比例的扩张联系起来,并表明枢纽通过损失压力整合信息。最后,压缩效率可以预测行为(超出常规网络效率指标),包括执行功能,记忆,复杂的推理和社会认知,包括行为。我们的发现阐明了宏观连接如何支持有效的编码,并用于前景通信过程,这些过程利用了受网络连接约束的随机步行动态。
摘要 石榴石型固态电解质 (SSE) 因其高离子电导率、宽电化学窗口和显著的 (电) 化学稳定性而成为全固态锂 (Li) 电池的首选。然而,正极/石榴石界面差和正极负载普遍较低等棘手问题阻碍了它们的实际应用。在此,我们展示了通过放电等离子烧结构建增强正极/石榴石界面的方法,通过将 Li 6.5 La 3 Zr 1.5 Ta 0.5 O 12 (LLZTO) 电解质粉末和 LiCoO 2 /LLZTO 复合正极粉末直接共烧结成致密的双层,并以 5 wt% 的 Li 3 BO 3 作为烧结添加剂。具有 LiCoO 2 /LLZTO 交联结构的块状复合正极牢固地焊接到 LLZTO 层上,从而优化了锂离子和电子的传输。因此,一步集成烧结工艺实现了 3.9 Ω cm 2 (100 ◦ C) 的超低正极/石榴石界面电阻和高达 2.02 mAh cm −2 的高正极负载。此外,Li 3 BO 3 增强的 LiCoO 2 /LLZTO 界面还能有效减轻 LiCoO 2 的应变/应力,从而有助于实现卓越的循环稳定性。面积容量为 0.73 mAh cm −2 的块体型 Li|LLZTO|LiCoO 2 -LLZTO 全电池在 100 µ A cm −2 下经过 50 次循环后的容量保持率为 81.7%。此外,我们发现不均匀的锂沉积/剥离会导致间隙的形成,最终导致长期循环过程中锂和 LLZTO 电解质的分离,这成为大容量全电池中的主要容量衰减机制。这项工作深入了解了 Li/SSE 界面的退化,并提出了从根本上改善石榴石基全固态锂电池电化学性能的策略。
区域地球化学数据通常来自政府和行业地球化学调查,这些调查覆盖了不同空间分辨率的区域。由于这些调查数据的介质、尺寸分数以及消化方法和分析仪器的混合不均匀,因此很难收集和整合。这些收集的数据集通常包含数千个观测值,其中元素多达 50 种或更多。尽管收集这些数据是一项挑战,但由此产生的综合数据集提供了发现与基础地质、蚀变和矿化相关的各种地球化学过程的机会。数据分析和统计方法与地理信息系统的结合使用为在这些大型数据集中识别过程和发现模式提供了有效的环境,但应该记住,由于矿化区域面积较小,因此在区域地球化学数据集中通常代表性不足。评估数据关联、结构和模式的现代方法归类为“数据挖掘”。数据挖掘包括应用多元数据分析和统计技术,结合地理信息系统,可以极大地帮助数据解释和随后的模型构建。当需要关联度量时,地球化学数据需要特殊处理。需要对数比率
摘要:尽管它们固有的对流及其相关的恶劣天气危害,但仍无法进行风暴上升的量化。上升的代理,例如从卫星造成的高层区域,与恶劣的天气危害有关,但仅与一定程度的总暴风雨上升到达有关。这项研究调查了机器学习模型,即U-NET是否可以巧妙地从单独的三维栅格雷达雷达反射性中巧妙地检索最大的垂直速度及其面积范围。使用模拟的雷达反射性和垂直速度对机器学习模型进行了训练,该模型从国家严重风暴实验室的对流中允许警告搜索系统(WOFS)训练。使用SINH - ARCSINH - 正态分布的参数回归技术适用于U-NETS运行,从而可以对最大垂直速度的最终和概率预测。超参数搜索后的最佳模型提供了小于50%的根平方误差,一个大于0.65的确定系数,以及由WOFS数据组成的独立测试集上的联合(IOU)的相交(IOU)超过0.45。除了WOFS分析之外,使用真实的雷达数据和超级电池内垂直速度的相应的双重多普勒分析进行了案例研究。U-NET始终低估了双重多个多置速度上升速度估计值50%。同时,5和10 m s 2 1上升气流核的面积显示为0.25。尽管上述统计数据并非例外,但机器学习模型可以快速蒸馏3D雷达数据,该数据与最大垂直速度有关,这对于评估风暴的严重潜力可能很有用。
缺乏全面的块状硫化物潜力图是阻碍 Escambray 地形中块状硫化物勘探和采矿投资和开发的主要因素。为了解决这个问题,新技术和方法被应用于完整的地理勘探数据集,以预测研究区域的潜力。矿床识别标准是基于研究区域和其他地区块状硫化物矿床特征从地理数据集中提取空间证据的基础。使用 Crósta 技术、软件脱叶剂技术和矿物成像技术来检测 Escambray 地形中的褐铁矿和粘土蚀变带。使用面积关联系数对这些技术的结果进行比较,表明矿物成像技术是检测与植被茂盛的地形中的块状硫化物矿床相关的粘土蚀变带的最佳方法。应用河流沉积物样品的主成分分析绘制地球化学异常区。研究了磁场分析信号和第一垂直梯度,以绘制现有地质图中缺少的结构和岩性特征。航空磁数据被证明分别可用于检测镁铁质/超镁铁质和断层/线性构造。为了量化地质特征与块状硫化物矿床之间的空间关联,使用了证据权重法。它产生了具有统计意义的结果,并表明几个地质特征(例如地球化学证据、与断层/裂缝的接近度、与超镁铁质/镁铁质岩的接近度、热液蚀变带和围岩)在空间上与块状硫化物矿床相关。证据权重建模也被证明对该地区进行预测建模是有效的。由此产生的预测图表明,埃斯坎布雷地形约 28% 具有形成块状硫化物矿床的潜力。预测图的预测率至少为 71%。预测图可用于指导该地区的进一步勘探工作。
为了解决藻类生物质用于生物燃料和副产品的商业化开发方面的主要知识空白和障碍,一个合作联盟——综合筛选、品种优化和验证研究发展 (DISCOVR) 于 2016 年成立。该联盟由美国能源部 (DOE) 生物能源技术办公室 (BETO) 资助,由四个能源部国家实验室——太平洋西北国家实验室 (PNNL)、洛斯阿拉莫斯国家实验室 (LANL)、国家可再生能源实验室 (NREL) 和桑迪亚国家实验室 (SNL)——和亚利桑那州立大学的亚利桑那藻类技术与创新中心 (AzCATI) 组成。为了解决菌株选择障碍,以实现具有适当成分和培养弹性的高季节性生产力,实施了分层的菌株筛选流程。在第一层,在烧瓶培养中确定菌株的温度和盐度耐受性;在 Tier II 中,面积生物量生产力和组成在气候模拟光生物反应器中确定;在 Tier III 中,生产力和培养稳定性在室外水道中确定。表现最佳的菌株将前往 AzCATI 的藻类试验平台进行长期测试,以生成年度生物量生产力数据。在 DISCOVR 管道中进行菌株下调的同时,还会检验有关提高生物量生产力、改变生物量组成以提高内在价值以及提高培养稳定性和抗虫性的假设。进行技术经济分析以确定实验室研究中的有希望的发现或室外池塘养殖条件的拟议修改是否会转化为最低生物质销售价格 (MBSP) 的降低。在 DISCOVR 推出后的三年内,年生物量生产力从 11.7 克 -2 天 -1 增加到 17.6 克 -2 天 -1 ,导致 MBSP 从 824 美元/吨降至 611 美元/吨。
缺乏全面的块状硫化物潜力图是阻碍 Escambray 地形中块状硫化物勘探和采矿投资和开发的主要因素。为了解决这个问题,新技术和方法被应用于完整的地理勘探数据集,以预测研究区域的潜力。矿床识别标准是基于研究区域和其他地区块状硫化物矿床特征从地理数据集中提取空间证据的基础。使用 Crósta 技术、软件脱叶剂技术和矿物成像技术来检测 Escambray 地形中的褐铁矿和粘土蚀变带。使用面积关联系数对这些技术的结果进行比较,表明矿物成像技术是检测与植被茂盛的地形中的块状硫化物矿床相关的粘土蚀变带的最佳方法。应用河流沉积物样品的主成分分析绘制地球化学异常区。研究了磁场分析信号和第一垂直梯度,以绘制现有地质图中缺少的结构和岩性特征。航空磁数据被证明分别可用于检测镁铁质/超镁铁质和断层/线性构造。为了量化地质特征与块状硫化物矿床之间的空间关联,使用了证据权重法。它产生了具有统计意义的结果,并表明几个地质特征(例如地球化学证据、与断层/裂缝的接近度、与超镁铁质/镁铁质岩的接近度、热液蚀变带和围岩)在空间上与块状硫化物矿床相关。证据权重建模也被证明对该地区进行预测建模是有效的。由此产生的预测图表明,埃斯坎布雷地形约 28% 具有形成块状硫化物矿床的潜力。预测图的预测率至少为 71%。预测图可用于指导该地区的进一步勘探工作。
锂离子电池 (LIBs) 具有高能量密度和长寿命的特点,在便携式电子设备和电动汽车方面取得了显著成功 [1-4]。然而,由于有机电解液、锂储量不足和成本高等问题,LIBs 的进一步应用受到限制 [5-7]。因此,有必要开发替代性二次电池来取代 LIBs [8,9]。水系锌金属电池 (AZMBs) 已成为有竞争力的候选电池,因为锌 (Zn) 金属负极具有优异的理论容量 (820 mAh g −1 和 5855 mAh cm −3) 和低电化学电位 (−0.76 V vs. 标准氢电极)、丰富的锌资源,以及水系电解质固有的安全性和高离子电导率 (~ 1 S cm −1 vs. 1-10 mS cm −1 有机电解质) [10-16]。然而,锌金属负极存在析氢反应(HER)、腐蚀、钝化、枝晶生长等严重问题,导致可逆性差、循环寿命不稳定,甚至发生短路故障[17–23]。这些问题严重阻碍了AZMBs的实际应用。为了克服上述问题,人们提出了各种针对锌金属负极的稳定策略,包括表面改性、结构优化、电解质工程和隔膜设计[24–31]。然而,由于使用了远远过量的锌,这些研究尚未实现较高的锌利用率[32]。为了补偿Zn的不可逆损失,提高充放电过程的循环稳定性,研究人员通常构建Zn过量(Zn箔厚度≥100μm)、面积容量低(1-5mAh cm−2)的锌金属负极,导致负极与正极的容量比高(N/P>50),放电深度(DOD)较低(<10%)[33]。放电深度(DOD)是参与电极反应的容量占锌金属负极总容量的百分比:
地球系统模型被广泛用于估计湿地范围的未来变化,但不会将表面高度变化(SEC)纳入预测湿地对海平面上升的真实反应(SLR)。使用机器学习模型(MLM)来研究多个驱动因素对潮汐沼泽中SEC和沉积物积聚率(SAR)和地球系统模型的影响(即综合气候和湿地迁移模型)的开发是为了预测潮汐沼泽对SLR的反应。地球系统模型结合了MLM发现的影响SEC的因素。首先,合成了有关潮汐沼泽的SAR和SEC的全球数据,并使用MLM检查SEC和SAR的驱动因素,包括潮汐范围和频率,沉积物载荷,降水量,高度,纬度,海冰和/或相对SLR(RSLR)。人类干扰导致沉积物的积聚减少,现有的保护活动在促进沉积物积聚方面不可能。其次,开发了一个综合的气候和湿地迁移模型,以评估通过将SEC,RSLR,气候区域,潮汐淹没,海拔和纬度纳入MATLAB中未来SLR的全球潮汐沼泽的弹性。该模型是在代表性浓度途径(RCP)2.6、4.5和8.5以及基于自然的人类适应方案下实施的。在RCP和基于自然的人类适应情景下,潮汐沼泽将在当前全球面积的53%-58%的占2100时,如果有能力的沉积物负载和住宿空间允许陆路迁移。如果维持当前的住宿空间,则可能可能存在23% - 30%的全球净损失。未来沼泽损失的热点主要在北美,澳大利亚和中国。对大多数SLR场景的预测可见沼泽地区在21世纪中期而不是中期的峰值。生态形态反馈会影响沉积物积累的效果,但不能纳入地球系统模型中。在增强潮汐沼泽对未来SLR的弹性方面强调了基于自然的适应性的重要性。
