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期刊信息/Journal information
实验室研究与探索
实验室研究与探索

夏有为

月刊

1006-7167

sysy@mail.sjtu.edu.cn;sysyyt@163.com

021-62932875

200030

上海华山路1954号交大教学三楼456、457室

实验室研究与探索/Journal Research and Exploration in Laboratory北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是教育部主管、上海交通大学主办的国内外公开发行的综合性技术刊物，全国高校实验室工作研究会会刊之一。本刊始终追踪实验室工作中的新技术、新经验、新理论，进行研究与探索，在推动高校的素质教育和创新工程、实验室建设与管理、实验教学改革、实验水平提高等方面发挥了积极作用。刊物已入选国家科技部中国科技论文统计源期刊，中国学术期刊综合评价数据库来源期刊等。
正式出版
收录年代

    黏性液体中固体颗粒与壁面碰撞的实验研究

    王晋轲刘磊
    1-5页
    查看更多>>摘要：针对深海采矿、固体矿浆输送等工程实践中出现的固体颗粒与管壁碰撞现象,在水箱中开展颗粒-壁面碰撞物理模型实验研究,分析颗粒直径、密度、表面粗糙度、碰撞角度以及液体黏度等参数对颗粒碰撞回弹速度、轨迹的影响,探究碰撞能量耗散规律.实验结果表明,随着斯托克斯数逐渐增大,碰撞恢复系数相应增加到最大值;颗粒表面粗糙度和表面性质不同,对能量损耗的影响也不同,玻璃颗粒相较于铁质颗粒能量损耗更小,而碰撞恢复系数更大;当颗粒与壁面发生倾斜碰撞时,碰撞处切向摩擦力使得颗粒的部分能量转化为颗粒自转的旋转动能,因此碰撞恢复系数小于垂直碰撞恢复系数.

    固体颗粒碰撞黏性液体斯托克斯数恢复系数

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    多功能闭合式迷宫空间认知能力评价与应用

    夏旖婕彭顺勤刘求智项持彰...
    6-9,40页
    查看更多>>摘要：针对空间学习记忆测试仪器的局限性,自主研发了 1 款多功能闭合式迷宫,该迷宫由圆形实验箱体、摄像头及电路控制系统组成,可实现远程实验动物行为学监测.利用该系统对吗啡成瘾与戒断空间学习记忆行为学进行测试和验证:皮下注射吗啡10 mg/kg,每天2 次,连续9d建立吗啡成瘾大鼠模型;第12d开始自然戒断,对照组给予等体积生理盐水,比较第11、13、15、17 d 2 组动物空间认知能力变化.测试结果表明,在第11d和第 13d的观察期间,吗啡组相较于对照组在目标区域的停留时间显著增长;在第15d和第17d的观察期间,2 组实验动物在目标区域的停留时间无统计学差异,基于大鼠的成瘾和戒断行为可在系统中稳定训练完成.实验表明该多功能闭合式迷宫能满足对实验动物的空间导航认知能力的评价,且有较好的应用效果.

    空间导航迷宫认知能力成瘾动物模型

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    冷凝收集与ICP-MS测定实验室空气中12种金属元素

    吴建伟余珊丹毕晨曦马玉通...
    10-14,24页
    查看更多>>摘要：为了评价实验室空气中金属元素的浓度,开发了一种准确、高效的分析检测方法.将高纯液氩汽化时形成的冷凝冰碴作为样品载体,采用电感耦合等离子体质谱仪(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS)测定冷凝冰碴中12 种金属元素的浓度,建立了一种冷凝收集 ICP-MS测定实验室空气中金属元素的方法.该方法冷凝收集率为 70.8%～85.8%,各元素线性相关系数R2 均大于0.9999,检测限为0.001～0.019 μg/L,定量限为0.003～0.063 μg/L,6 次重复测定的相对标准偏差均小于5%,加标回收率为80.5%～99.2%.该方法操作简便、检测效率高,检测限低,数据线性相关性良好,精密度和准确度良好.采用该方法测定某实验室空气冷凝收集样品中12 种金属元素的含量,对比测定结果与标准方法职业接触限值,表明实验室空气中各元素浓度远低于职业接触限值对应浓度,该实验室空气中金属元素污染风险低.所建立的检测方法能准确、快速地测定空气中的多种金属元素含量,为实验室空气的安全性评价提供参考依据.

    冷凝收集电感耦合等离子体质谱法实验室空气金属元素

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    褐煤和秸秆生物质热解的热重教学实验设计

    周玲妹邓久帅孙美洁解维伟...
    15-18页
    查看更多>>摘要：为了提升本科实验教学水平,将科学研究与实验教学相融合已成为目前实验课程改革的趋势.针对"煤化学与煤质分析"课程中学生难以理解煤炭的有机大分子结构特性及热转化机理的难题,设计了基于煤和生物质热解的热重教学实验.在TGA反应器中,对褐煤和秸秆生物质在 10 K/min升温速率下,从室温到 1100℃和大气压下进行热解实验.研究表明,因秸秆中含有较高的挥发分,生物质的失重率大于褐煤.随着热解温度升高,褐煤和秸秆生物质都经历了干燥脱吸阶段(室温～300℃)、主要热解阶段(300～600℃)和焦化阶段(高温 900℃以上),但由于褐煤和秸秆生物质自身性质和组分的差异,其失重机理并不相同.通过此实验设计,可帮助学生更深入地理解和掌握煤炭的性质、用途及转化的原理与工艺;还可帮助学生了解生物质的热转化特性,提高学生的科研和学习兴趣.

    煤热解热重实验课程教学研究

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    改进U-Net融合空洞卷积的肝脏计算机断层扫描影像分割算法

    邹倩颖刘俸宇
    19-24页
    查看更多>>摘要：为了提高肝脏计算机断层扫描(CT)影像分割的精度并解决边缘修正不平衡问题,提出一种基于改进U-Net并融合空洞卷积的肝脏CT影像分割算法.通过引入改进注意力特征机制模块增强全局信息,将传统的空洞卷积分解为一维卷积,并结合残差连接来强化上下文信息.使用编码器筛选U-Net中的图像信息,将改进的U-Net模块与空洞卷积模块融合,并通过混合池化层进行图像分割.在医学图像分割十项全能肝脏数据集上的实验结果表明,该算法在保留肝脏CT影像边缘信息的精度上优于其他模型,系数D和Q分别为93.98%和96.74%,平均分割时间仅57 ms.

    图像分割空洞卷积肝脏计算机断层扫描影像注意力机制

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    微小无人机旋翼动力系统性能测试实验教学平台开发

    刘聪李百庆单泽众苏扬东...
    25-28,40页
    查看更多>>摘要：为了满足高等院校交通运输类专业无人机系统教学需求,设计并开发了微小无人机旋翼动力系统性能测试实验教学平台,主要由主体台架系统、控制和数据采集系统、数据显示和分析系统组成.依托该实验教学平台,进行了悬停和前飞状态的旋翼性能测试实验.实验结果表明:配合风洞系统,利用该实验教学平台能够实时获取旋翼动力系统主要性能参数;气动拉力和扭矩直接测量误差均低于 0.5%,电流电压直接测量误差为 0.2%,桨力效和系统力效间接测量误差均低于5%.该实验教学平台可应用于小型无人机旋翼动力系统性能分析的实验教学.

    无人机旋翼动力系统风洞系统力效

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    可穿戴柔性湿度传感器开发及在人体呼吸模式检测中的应用

    马士腾郗广帅张冬至周兰娟...
    29-32页
    查看更多>>摘要：针对传统湿度传感器存在测量范围窄、响应时间长和稳定性差等问题,开发了一种基于石墨相氮化碳(g-C3 N4)与TiO2 复合材料的聚酰亚胺(PI)基底电容式柔性湿度传感器.通过扫描电镜(SEM)分析了g-C3 N4/TiO2 复合材料的多孔结构和形态特性,并采用饱和盐溶液法对g-C3 N4/TiO2 柔性湿度传感器在不同湿度下的湿敏性能、湿滞特性、响应和恢复速率等进行测试.结果表明,g-C3 N4/TiO2 柔性湿度传感器具有相对湿度检测范围宽(0%～97%)、湿度迟滞低(1.48%)、响应时间短(3.5 s)等优势,可实现人体呼吸频率、呼吸强度以及比奥呼吸、潮式呼吸、睡眠暂缓呼吸等模式的检测.

    电容式柔性湿度传感器湿度检测石墨相氮化碳水热合成

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    扫描探针显微镜旋转样品台的开发及应用

    蒯伟杰田罡王杰
    33-36页
    查看更多>>摘要：使用扫描探针显微镜对各向异性材料进行面内方向表征测试时,需进行样品的原位旋转,但目前并没有成熟的解决方案.因此,基于扫描探针显微镜研发了一种多层结构的原位旋转样品台及定位方法.配合定位片完成 1 次定轴心操作后,更换新样品或改变同一样品测试位置,均无须再进行繁琐定位和调整,大幅度提高了测试效率.由于引入了定位片,定轴心操作无需对样品进行标记或专门寻找具有明显特征的特殊观测点作为参照,增强了样品的普适性.此外,使用该旋转台对PbTiO3 薄膜的面内、面外压电响应进行表征,并重构了其三维铁电畴,使电畴信息分析更为直观.

    扫描探针显微镜旋转台铁电畴三维重构

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    溅射工艺时间对不同靶材溅射速率的影响

    付学成徐锦滨乌李瑛付刘成...
    37-40页
    查看更多>>摘要：为了研究溅射工艺时间对不同靶材溅射速率的影响,以铜、铝、二氧化硅、氧化锌4 种靶材为研究对象,获得不同溅射工艺时间下沉积薄膜厚度.根据靶材的导热情况和溅射时腔内的温度变化建立数学模型,采用Matlab软件模拟出靶材表面温度随溅射工艺时间的变化.结果表明,随着溅射工艺时间的延长,铜、铝等金属靶材的溅射速率几乎没有改变,而氧化锌和二氧化硅等靶材出现"溅射失重"现象,原因可能与靶材的导热性能和键能有关.

    磁控溅射溅射速率溅射失重溅射工艺时间

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    电力-交通融合系统均衡状态分析与实验仿真平台设计

    谢仕炜张从容张亚超
    41-48页
    查看更多>>摘要：随着电动汽车的日益普及,电力网和交通网呈融合发展态势.新型电力-交通融合系统耦合机理复杂,传统实验教学方法逐渐难以适用.为适应未来交叉学科实验教学的要求,构建电力-交通融合系统仿真实验平台,提供对融合系统均衡状态分析的可视化工具.通过选取不同的电动汽车渗透率实例进行仿真分析,表明仿真平台内嵌模型和算法的有效性,探讨了该平台的教学和科研用途.该实验仿真平台,不仅为电力-交通融合方向的实验教学提供实践性平台,还可推动电力-交通交叉学科的发展和教学改革.

    电力交通融合电动汽车均衡状态实验仿真平台

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