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期刊信息/Journal information
实验技术与管理
实验技术与管理

李德华

月刊

1002-4956

sjg@tsinghua.edu.cn

010-62783005；62797828-205，207，203，

100084

北京清华大学10号楼2层

实验技术与管理/Journal Experimental Technology and Management北大核心CSTPCD
查看更多>>《实验技术与管理》是面向全国各级各类高等学校实验室的学术技术性期刊，1963年创刊，教育部主管，清华大学主办，月刊，每月20日出刊。是中国科技核心期刊 、《CAJ-CD规范》执行优秀期刊、国内外公开发行、是高校实验室工作研究会会刊。收录我刊的国内媒体：国家科技部《中国科技论文统计源期刊》（中国科技核心期刊）、《中国学术期刊》（光盘版）、中国核心期刊（遴选）数据库、《万方数据资源系统数字化期刊群》、《中国期刊网》、《中国学术期刊综合评价数据库》、《中国期刊全文数据库》、《中文科技期刊数据库》、《中文电子期刊服务》、《中国学术期刊文摘》（中文版）。收录我刊的国外媒体：美国《剑桥科学文摘:材料信息》（CSA：MI,工程技术）、美国《化学文摘》（CA）。
正式出版
收录年代

    高校大科学设施推动高端装备制造业创新研究——以环境与载荷耦合全尺寸试验为例

    梁治国徐燕闫松涛夏秀芹...
    1-8页
    查看更多>>摘要：大科学设施是推动前沿基础科学发展和技术创新的重要条件支撑，越来越多的高校承担了大科学设施的建设运行任务。重大工程材料服役安全研究评价设施通过研制开发能够实现真实服役工况的、复杂环境与载荷耦合的全尺寸试验装置，积极面向高端装备制造开展复杂工况下服役性能试验，对相关学科融合发展，以及国产高端装备制造的材料选型、新材料应用、设计优化和可靠性评价等方面发挥了不可替代的推动作用，在核心技术研发与产品验证等环节中加速国产化进程，是直接面向国民经济主战场的大科学设施。该文在总结环境与载荷耦合全尺寸试验技术创新的基础上，分析了大科学设施服务高端装备制造产业的实际案例。

    大科学设施高端制造环境载荷耦合全尺寸试验

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    层状复合夹煤岩石组合体试样强度试验与破坏特征研究

    石建军贾明琦冯吉成苏士杰...
    9-14页
    查看更多>>摘要：针对巷道复合夹煤组合结构顶板易冒落问题，以某矿取芯和钻孔窥视探测获得的巷道层状复合夹煤顶板结构组合类型为实验背景，对砂质泥岩、中砂岩以及煤厚度为 20、30、40 mm不同结构组合类型的复合试件进行了单轴压缩试验，研究了复合夹煤岩石组合体的力学特性与破坏特征。试验结果表明:复合夹煤岩石组合体的抗压强度均小于单一岩石，中砂岩夹煤厚度为 30 mm时抗压强度达到单一中砂岩抗压强度的 85。95%，抗压强度随着煤厚变薄而下降;砂质泥岩夹煤厚度为20 mm时仅为单一砂质泥岩抗压强度的32。5%，随着夹煤厚度增加抗压强度也增大，夹煤厚度超过 30 mm后抗压强度增大不明显。复合夹煤岩石组合体整体呈X状共轭斜面剪切破坏、单斜面剪切破坏、部分拉伸破坏，随着复合夹煤岩石组合类型不同呈现不同的破坏特征等。

    层状复合顶板复合夹煤岩石组合体单轴压缩力学特性破坏特征

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    基于三维超混沌映射的图像加密及其FPGA实现

    黄丽莲叶优欣马衍昊李创...
    15-24页
    查看更多>>摘要：随着信息技术的不断发展，确保信息安全已成为重要问题，而图像作为被广泛使用的多媒体工具，时常面临着泄露的风险，针对该问题提出一种基于三维超混沌映射的图像加密算法。该算法首先构造一个离散三维超混沌系统，此系统相较于传统的混沌系统拥有更好的混沌特性，所生成的序列具有更强的随机性。然后在此序列的基础上对图片进行置乱和扩散:在置乱阶段，通过混沌序列对原始图片的像素点进行索引排序，实现像素置乱;在扩散阶段，使用处理后的混沌序列对置乱图像的像素值进行分层异或，实现像素扩散。软件仿真和性能分析表明，该算法具有较高的安全性和较强的抗干扰能力，最后通过FPGA硬件平台完成图像加密。整个算法包括软件仿真和硬件实现两个部分，能够有效提升学生将理论和实践相结合的能力，增强学生对非线性理论的理解。

    超混沌映射混沌序列图像加密FPGA实现

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    硼砂-硅酸钠碱激发矿渣砂浆干缩和微观特性试验研究

    陈海明秦子光陈杰张亚东...
    25-31页
    查看更多>>摘要：碱激发材料(AAMs)具有高强、低碳等优点，但是其相较于水泥基材料较大的干燥收缩率限制了其应用和推广。该文设计了一种复合激发剂，开展了硼砂-硅酸钠碱激发矿渣(AAS)砂浆的干缩和微观特性试验研究。采用压汞法(MIP)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对样品进行测试和表征，分析了复合激发剂减缩机理。试验结果表明，硼砂-硅酸钠复合激发剂有效降低了AAS砂浆的干缩;XRD结果显示AAS砂浆中存在钠硼解石相(NaCaB5O6(OH)6(H2O)5);FTIR分析表明，最优硼砂比例下(20%)，AAS砂浆的Si—O—T(T代表Si、Al或B)谱带明显增强，通过MIP分析得到AAS砂浆的中孔(<50 nm)数量减少，这有助于缓解收缩应力，降低砂浆的干缩率。该研究结果可以为AAMs的减缩和应用提供参考依据，激发学生在建筑领域的碳减排思维，提升解决关键问题的能力。

    碱激发材料硼砂干缩压汞法傅里叶变换红外光谱

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    用RCPT研究功能梯度混凝土抗氯离子渗透性能

    周万良陈俊高升孙鑫梁...
    32-38页
    查看更多>>摘要：用非稳态迁移法(NSSM)和自然浸泡法评定功能梯度混凝土(FGC)的抗氯离子渗透性能都存在局限性，但快速氯离子渗透试验法(RCPT)没有局限性。该研究用RCPT法对基于各种胶凝材料的FGC的电通量进行了大量测试并得到如下结论:提出了FGC的电通量计算公式;FGC的电通量反映了FGC的抗氯离子渗透性能，FGC的电通量越低则其抗氯离子渗透性能越高;碱激发矿渣(AAS)砂浆具有极好的抗氯离子渗透性能，其氯离子渗透系数可低至 2。1×10-13 m2/s。

    功能梯度混凝土快速氯离子渗透试验电通量氯离子渗透碱激发矿渣

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    固体激光器涡旋光束产生实验系统设计与实现

    连天虹寇科刘丽娟王萌...
    39-45页
    查看更多>>摘要：高质量的涡旋光束在量子信息、激光雷达、激光通信等领域有着广泛的应用前景。为了用固体激光器直接产生涡旋光束，该文基于谐振腔模式与激光介质作用的速率方程，阐述了在二极管端面泵浦固体激光器中通过环形光泵浦产生拉盖尔-高斯涡旋光的原理。设计了环形光泵浦固体激光器产生涡旋光的实验方案并搭建了实验系统。实验产生了角向阶次为 1 阶、2 阶的涡旋光束，相位涡旋手性可通过微调谐振腔输出镜调节。该实验能够使学生利用固体激光器直接产生涡旋光束并观察涡旋光束的相位特性，有助于学生加深对激光谐振腔模式理论及涡旋光束相位特性的理解，为相关专业学生的课程教学提供有力支撑。

    固体激光器高阶模式涡旋光束相位特性

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    基于参数辨识的低速永磁同步电机MTPA控制策略

    蒯松岩吴文扬卓金亮魏伟...
    46-52页
    查看更多>>摘要：在永磁同步电机运行过程中，由于铁芯材料磁导率呈非线性变化而导致电感变化，继而在最大转矩电流控制比(MTPA)控制下出现固有的计算参数与实际参数不匹配现象，严重影响了电机的动态性能和运行工况下的稳定性。针对这一现象，该文采用高频注入原理，通过对高频注入产生的响应信号解调辨识得到实时的电感参数，然后令辨识得到的电感参数参与到MTPA计算中，保证了参数辨识的准确性和电机运行的稳定性，避免了最大转矩电流控制参数与电机不匹配导致的失控问题。最后，采用DSP LAUNCHXL-F28379D为控制核心的实验平台对所提方法进行了验证，实验结果表明该方法能够有效辨识电感参数并实现最大转矩电流控制。

    内埋式永磁同步电机旋转高频电压注入参数辨识最大转矩电流比

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    可重构智能表面辅助通信系统的非线性优化及实验设计

    许方敏
    53-59页
    查看更多>>摘要：针对可重构智能表面辅助的通信系统，提出了一种智能反射表面开关选择和功率分配的联合设计方法，以改变电磁波传播环境、提高信号传输效率、减少功率消耗。首先，在保证接收端数据传输速率达到一定门限值等多个约束条件下，建立以系统能量效率最大化为目标的多维变量联合非线性优化问题，其中涉及的优化变量包括:智能反射表面开关选择、相位调整和功率分配。在开关选择方面，采用贪婪算法选择开启起主要作用的元器件，并关掉起次要作用的智能反射表面。在功率分配方面，通过求解凸优化问题得到功率分配的闭式解。基于此，设计出一种高传输速率、低功率消耗的迭代优化算法。最后，设计仿真教学实验，通过 MATLAB 软件，验证了所提出的联合优化算法通过改变电磁波传播环境，有效地提高了信号传输的速率和能量效率;并分析了实验中导致算法性能发生变化的机理，这也有利于帮助学生提高科研创新能力和工程实践能力。

    非线性优化问题贪婪算法可重构智能表面实验设计

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    基于温度特性测试的GaN HEMT功率放大器性能退化研究

    汪玫倩林倩
    60-65页
    查看更多>>摘要：为了研究氮化镓高电子迁移率晶体管功率放大器在不同环境温度下的性能退化情况，根据我国东、西、南、北 4 个地区的极端温度、平均温度以及电路的工作温度对其进行了系统的温度特性测试。测试结果显示，随着温度升高，该功率放大器的直流特性和交流特性都出现了不同程度的退化，当温度升高至125℃时，小信号增益较常温减少了1。26 dB，三阶交调点下降了6。03 dBm，输出功率与增益最大差值为1。31 dB。分析可得其主要原因是温度升高直接引起阈值电压正向偏移和二维电子气迁移率下降，进而导致饱和电流减小和膝点电压增加，最终使得输出功率显著减小。为保证电路在不同温度下正常工作，提出了一种温度补偿措施来抵消由温度引起的性能退化，这为电路的可靠性设计提供了重要参考。

    GaNHEMT功率放大器温度特性温度补偿

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    ZnO1-xSx异质结光催化降解有机染料的综合实验设计

    李合孙瑞祥郭茂德张彦...
    66-72页
    查看更多>>摘要：围绕能源和环境催化领域的前沿研究热点，设计了一个科教融合的综合化学实验项目——ZnO1-xSx异质结光催化降解有机染料。该项目以光催化剂的水热合成、结构/形貌表征、性能测试和数据分析为主线，模拟了科学研究的全过程。通过参与该实验项目，学生能够自主探索ZnO1-xSx异质结的组分比例对其结构、光学性质和光催化性能的影响规律，并初步推断异质结界面光生载流子的转移路径。该实验项目训练了学生对多种化学学科知识的理解与综合运用，有助于培养他们的自主创新意识、实践应用能力和批判性思维，教学质量大大提高。

    光催化硫化锌氧化锌异质结实验设计

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