基于100 nm砷化镓pHEMT工艺的C波段宽带低噪声放大器芯片

作为射电天文接收机系统的关键器件, 低噪声放大器的噪声和增益性能对接收机系统的灵敏度有重要影响. 采用100nm砷化镓赝配高电子迁移率晶体管(pseudomorphic High Electron Mobility Transistor, pHEMT)\lk工艺, 研制了一款可覆盖C波段(4--8GHz)的低噪声放大器(Low Noise Amplifier, LNA). 所设计的LNA采用3级共源级联放大拓扑结构, 栅极、漏极双电源供电. 常温下测试表明, 该LNA在4--8GHz频段内平均噪声温度为\lk60K, 在5GHz处获得最低噪声温度50K, 通带内增益($31\pm1.5$)dB, 输入输出回波损耗均优于10dB, 芯片面积为$2.1\times1.1$mm², 可以应用于C波段射电天文接收机以及卫星通信系统等.     

ATG-6118H型测氢仪校准与性能检测及其结果

氢气具有较强的映震灵敏性,氢气观测是探索地震短临预报的新途径。ATG-6118H痕量氢气在线自动分析仪是一种用于测量地下流体逸出氢气的新型数字化观测仪器,可以现场进行全自动连续测定,具有灵敏度高、自动化程度高、功耗低、操作简单等特点,具有网络远程诊断和数据处理分析功能,可以精确分析空气及井水中逸出的痕量氢背景值。目前我国尚未形成统一的痕量氢分析仪的检测规范,本文根据实际检测要求,对ATG-6118H痕量氢气在线自动分析仪进行了校准实验、检出限实验以及精确度实验,并对8台仪器性能进行了对比。通过指标评价确定了该仪器的性能检测方法的可行性,适合在具备数字化观测条件的全国地震地下流体台站以及具备断层气观测条件的台站推广应用。     

永清MS 4.3地震前永清井水温异常分析

2017年12月永清井观测温度急剧下降,采用该井水温、水位多年观测数据,从仪器测量原理及精细温度梯度测量出发,结合井孔资料,认为该变化为永清M_S 4.3地震（井震距<30 km）发生前的异常信息。利用正弦累加模型计算温度异常持续时间和幅度,发现该异常变化存在2个周期：①周期42天,温度变化幅度为0.042 12℃;②周期16.77天,温度变化幅度为0.018 62℃。分析认为,区域应力状态发生变化,使含水层渗透性受到影响,从而间接影响到井下温度传感器安放处水温。地震发生后近距离观测到水温异常变化尚属首次,利用模型对变化时间与幅度进行量化提取,可为经验预报、统计预报提供经典震例。     

东太平洋多金属结核中铁、锰元素的分形演化及其意义

运用分形理论,通过建立不同的相空间,计算了东太平洋多金属结核中的铁、锰元素的时间序列在各相空间中的关联分维,并与其在沉积物岩心中的关联分维进行了对比.通过研究发现,多金属结核中铁、锰元素和沉积物中Fe₂O₃及MnO在分形演化过程中均存在分维吸引子,认为沉积物中的Fe₂O₃和MnO可以用3个变量来描述,它们可能代表了火山、生物和陆地的三种来源,而描述结核中的铁、锰元素却需要14个变量,反映多金属结核中铁、锰元素的来源和/或赋存非常复杂,至少有14个因素在起作用,可能暗示了结核在形成过程中存在复杂的生物化学作用,为多金属结核的生物成因提供了间接的数学证据,同时也合理解释了结核生长结构所具有的自相似韵律现象.     

MATLAB在地下流体数据分析中的基础应用(Ⅱ)

MATLAB可用于地震地下流体数据求均值、去趋势性变化、频谱分析、自定义函数拟合、井孔水温梯度曲线绘制等操作。基于以上应用,本文进行井水位潮汐因子与气压因子计算,并讨论井水位中潮汐与气压成分的剔除问题。     

利用全站仪直线放样功能测量定线的精度分析

针对测量定线过程中出现的问题,介绍了全站仪直线放样功能用于测量定线的基本原理,并对测线上的转点和整条测线进行了精度分析。为了提高测线精度,提出了依据实地观测条件,分别在各测线段引入转点分段测量的方法。     

地下空间数据挖掘与虚拟现实

目前,地理信息系统处理空间数据多停留在点、线、面三类二维的地表数据,对离散或连续的真三维数据进行处理尚处于初步研究阶段。本文基于ArcGIS9.2版本中新开发的Extrude Between模块的拉伸封闭多边形面功能,以某校区地下87个离散钻孔数据为例,进行三维虚拟实现:首先,进行空间数据的挖掘,即对87个钻孔数据通过预处理,进行对具有特异值的各个钻孔数据层空间内插,生成具有深度属性的各层等高线,最终生成模拟各地层上表面形态的TIN;然后,虚拟实现真三维数据的可视化及体视化,达到对地下实体空间进行逼真模拟,反映该校区地形、地貌、地层分布以及水文地质特征。     

准噶尔盆地南缘头屯河地区砂岩型铀矿铀源区及其成矿构造背景分析——来自碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素的证据

准噶尔盆地是我国重要的多能源矿产产出盆地之一,而准噶尔盆地南缘头屯河地区也是我国砂岩型铀矿找矿的优选区段,为了厘定头屯河地区砂岩型铀矿赋矿层位沉积期的源区位置、母岩岩性及时代,本文在野外地质调查的基础上,对头屯河地区砂岩型铀矿赋矿层中的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素分析,建立了碎屑锆石的U-Pb年龄及Hf模式年龄谱系。通过与周缘岩浆活动时代对比,并结合古流向数据进一步分析赋矿层位沉积期的源区位置及母岩岩性,讨论砂岩型铀矿的铀源条件。对采自侏罗系和下白垩统的4个砂岩样品进行碎屑锆石年龄分析表明:碎屑锆石U-Pb年龄存在140～180 Ma、240～320 Ma、340～420 Ma、440～480 Ma四个主峰值年龄段,年龄较平均的分布在210～480 Ma宽泛的区间内。研究表明头屯河地区早侏罗世物源来自北天山;中侏罗世物源来自中、南天山;中侏罗晚期开始转变为以北天山为主;早白垩世物源大部分来自中、北天山,少量来自博格达山地区。砂岩型铀矿化层铀源主要来自南侧天山地区的古生代中酸性火成岩,其成矿作用应该发生在盆地处于较稳定的构造环境中。     

基于矩阵模型进行抗荧光干扰的蓝藻原位检测方法

藻蓝蛋白与叶绿素a作为特征色素常用于表征蓝藻的生物量.藻蓝蛋白与叶绿素a通常用荧光光谱或原位荧光强度检测,但是在实际水体中藻蓝蛋白与叶绿素a的荧光效应相互干扰会影响测量精度,极大限制了该方法的应用.本文根据朗伯比尔定律,利用二阶矩阵模型设计了一套在荧光检测过程中"激发光-发射光"优化抗干扰的波长选择方法,并利用多元线性回归分析建立了两种色素浓度与荧光强度之间的多元校正线性模型,实验验证了所筛选蓝藻荧光分析法中特定激发光和发射光波长的有效性.本研究实现了两种色素检测过程中的成功解耦,可在藻蓝蛋白的原位检测中排除水体中藻蓝蛋白与叶绿素a之间的相互干扰,提高藻蓝蛋白和叶绿素a的原位检测精度,为开发便携式蓝藻检测传感器时的波长选择提供理论基础.     

全球历史土地利用数据集中国草地数据可靠性评估

全球历史土地利用数据集已在全球变化研究中得到了广泛的应用,但其草地数据在区域尺度上的可靠性,尚未得到验证和评估.文章以中国学者基于历史文献重建的过去百年中国草地数据集(葛氏数据集)、过去300年中国东北地区数据集(叶氏数据集)以及1980～2015年中国遥感土地利用/覆盖数据库(CLUDs)为基准,采用趋势对比法、相对差异比值法和空间网格对比法对HYDE3.1、HYDE3.2、SAGE和PJ等全球数据集中国草地数据的可靠性进行评估.结果表明:(1)全球数据集中国历史草地数据与本国学者所重建的数据相比,不仅呈现的变化趋势完全相悖,而且绝对数量也存在巨大差异.(2)从2000年中国草地空间格局看, HYDE3.1、HYDE3.2和SAGE与CLUDs的草地数据对比,相对差异率大于60%的网格占比分别高达50.9%、52.8%和63.0%.而小于20%的网格占比分别仅为24.9%、26.7%和16.0%.(3)从东北地区过去300年草地空间动态过程看, HYDE3.2数据反映了草地空间分布呈不断扩张态势,而本国学者重建的结果则反映了该地区随土地垦殖活动的增强,草地空间分布范围日渐萎缩的特征.(4)造成上述差异的原因除全球数据集与中国区域数据集秉承不同草地概念的内涵外,主要是源于区域性不同土地利用范式而形成的不同的逻辑基础与重建方法.