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小特集：バルク成長分科会特集－最先端デバイスと科学技術

A Trial of Online Approach to Foster the Ability of Teaching Programming Education in a Teacher Training Course

Article信州大学教育学部附属次世代型学び研究開発センター紀要　教育実践研究 19: 31-40(2020)departmental bulletin pape

基于二维激光观测的溢油及其乳化过程散射模式研究进展

合成孔径雷达(SAR)以其高分辨率、能不受雨云影响实施全天时全天候全方位监测,在海面溢油灾害应急监测过程中发挥着越来越重要的作用。溢油是因为海面油膜抑制了毛细波和重力波,在SAR图像上呈暗斑而被识别。然而,海面溢油的乳化过程直接影响SAR对海面溢油后向散射截面的观测精度。本研究以物理海洋学和激光原理以及海面电磁散射理论为基础,通过实验利用激光扫描仪观测海面溢油粗糙度,分别与溢油特征参数、后向散射系数建立对应关系;耦合海面溢油参数与后向散射截面的关系,利用电磁散射数值建模方法,建立海面溢油散射模型,研究海面溢油乳化过程对微波后向散射截面的影响。本项目的研究将为SAR监测海面溢油量、溢油厚度及油品..

一种观测水面溢油油膜粗糙度的方法

本发明属于水面溢油领域，具体的说是一种观测水面溢油油膜粗糙度的方法。采用高分辨率的三维激光扫描仪，将其固定于待测油面上，且在油面与扫描仪扫描入射角保持垂直条件下进行扫描，进而获得测距数据，而后再利用均方根误差计算获得油膜粗糙度。本发明的油膜粗糙度的测量方法可对建立油膜粗糙度与后向散射之间的关系提供了实测数据支持；对于海面溢油遥感监测精度提高，提供了强有力的技术支持。其同时，开发了三维激光扫描仪的一个新功能，原有的三维激光扫描仪主要用于固体的测距和扫描，用于液体的测距扫描很少，尤其是原油油膜粗糙度扫描，没有先例。该发明实现了仪器扫描油膜粗糙度的突破，为研究水面溢油油膜对后向散射的影响提供了数据支持

Chitosan/Nonahydrate Gel Derived Fe-N-Doped Porous Carbon Sheet as High-Efficient ORR Electrocatalyst

以壳聚糖/硝酸铁凝胶为前躯体，实现了含氮高分子与金属盐的均匀混合，将凝胶冷冻干燥处理后，经过热处理和酸刻蚀得到了成分及微结构更加均匀的铁氮掺杂多孔碳片. 铁氮掺杂多孔碳片与商业铂碳相比，具有更高的起始电位，半波电位和优秀的循环性能，在碱性燃料电池的测试中实现了更高的功率密度. 铁氮掺杂多孔碳片出色的氧还原电催化性能归因于铁在壳聚糖中的原子级分散所导致的均匀分布的铁氮碳催化活性位，大的比表面积和均匀的孔道分布.The chitosan/nonahydrate gel was used as a precursor to realize the uniform mixture of N-polymer and metal salt. After lyophilization treatment, the gel went through heat treatment and acid etch. Accordingly, the Fe-N-doped porous carbon sheet with homogenous composition and microstructure was prepared. Compared with the commercial Pt/C catalyst, the Fe-N-doped porous carbon sheet exhibited more positive onset potential and half-wave potential, higher current density, and especially, excellent durability. The power density of 318 mW·cm-2 was obtained in alkaline fuel cell with the Fe-N-doped porous carbon sheet as a cathode catalyst, which is higher than 267 mW·cm-2 with the Pt/C as a cathode catalyst. The improved cell perforence with the Fe-N-doped porous carbon sheet might be contributed to the atomicaly dispersed iron in chitosan, which results in the homogenous dispersion of Fe-N-C active site, high specific surface area and pore size distribution.中科院“百人计划”和基金委 优青 (21422108)资助作者联系地址：1. 吉林大学材料科学与工程学院，汽车材料教育部重点实验室，吉林 长春 130022；2. 中国科学院长春应用化学研究所，稀土资源利用国家重点实验室，吉林 长春 130022Author's Address: 1. Key Laboratory of Automobile Materials, Ministry of Education and College of Materials Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130012, China; 2. State Key Laboratory of Rare Earth Resource Utilization, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130012, China通讯作者E-mail：[email protected]

Scattering model research based on two-dimensional laser observation of spilled oil and emulsification processes

合成孔径雷达(SAR)以其高分辨率、能不受雨云影响实施全天时全天候全方位监测,在海面溢油灾害应急监测过程中发挥着越来越重要的作用。溢油是因为海面油膜抑制了毛细波和重力波,在SAR图像上呈暗斑而被识别。然而,海面溢油的乳化过程直接影响SAR对海面溢油后向散射截面的观测精度。本研究以物理海洋学和激光原理以及海面电磁散射理论为基础,通过实验利用激光扫描仪观测海面溢油粗糙度,分别与溢油特征参数、后向散射系数建立对应关系;耦合海面溢油参数与后向散射截面的关系,利用电磁散射数值建模方法,建立海面溢油散射模型,研究海面溢油乳化过程对微波后向散射截面的影响。本项目的研究将为SAR监测海面溢油量、溢油厚度及油品..

IA:一种科学数据云分析服务管理引擎

【目的】随着科学大数据技术的发展,问题导向的数据端分析成为常态。科学数据处理以云计算的形式跑在数据端,并提供安全的用户访问方式、可选的算法资源库、高效的数据存取接口、便捷的用户交互工具、有效扩展的计算和存储资源,将有力提升科学家的数据分析探索效率。【方法】本文提出一种基于容器技术的科学数据端云分析服务管理引擎设计方案:资源节点以自动注册的方式进行横向扩展,资源节点可以是物理主机或虚拟主机;当在用资源达到阈值,管理节点通过接口启动资源节点的注册,同时资源入池;可选的算法资源库、高效的数据和计算访问接口均以容器镜像的方式进行版本控制,在构造资源池时选用。容器实例池的健康度在节点内部进行维护,根据用户的最长使用时间、静默时间等进行实例生命周期管理;内部资源池的容器实例有准备中、准备好、使用中、消亡中几种状态,并始终维护资源池的固定大小。用户认证访问时,根据用户的领域算法库的选择和资源池的使用率进行新用户资源的接入,并通过代理配置提供唯一的标识入口以供用户访问;用户以安全加密的网络访问方式访问交互编程组件或交互应用组件,即可使用数据端的数据资源和计算资源。每个交互组件均在独立的容器实例中,可以进行有效的资源隔离。【结果】基于以上科学数据端云分析服务管理引擎构建的交互分析云服务系统IA(Interactive Analysis Cloud Service System)V1.0,实现了科学数据端云分析资源的统一管理服务,可以通过服务门户直接面向终端科学家使用,也可以通过API接口以docker容器交付的方式给其它现有数据系统调用。已逐步构建生命健康、生态环境、气象水文等领域的科学数据端云分析服务,已应用于中国科学院战略先导专项A、中国科学院战略先导专项B、国家烟草专卖局重大专项等重大项目;已应用于国家微生物科学数据中心、国家空间科学数据中心等国家科学数据中心;已应用于地理空间数据云、DarwinTree分子数据与应用环境等领域公共平台。并提供面向R、TensorFlow、Data Science、All Spark等的常用工具服务,用户可以https的方式访问交互编程组件(iJupyter)或交互应用组件(iWorkflow),即可使用数据端的数据资源和计算资源