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人工神經網絡以其對復雜非線性問題的魯棒性和高效建模能力，在微波元件中得到了廣泛的應用。現有的基于人工神經網絡的微波器件模型與優化研究主要集中在建模方法上。采樣是建模的基礎，直接影響到人工神經網絡建模和優化的效率和準確性，卻很少被研究。 傳統的取樣方法廣泛應用于基于人工神經網絡的建模與優化，包括蒙特卡羅抽樣和拉丁超立方體抽樣。這些采樣方法的重點是提高設計空間中分布樣本的均勻性。由于微波元

本發明公開了一種頻率及脈寬可調的微波信號產生方案，基于由一個寬帶光源、一個可調的差分群時延元件，一個帶寬可調的光濾波器，及一個頻域到時域映射模塊構成的微波產生裝置；微波信號產生方法為：將光源產生的寬譜光注入光譜構造模塊中，使用可調的差分群時延模塊及光濾波器構造目標光譜，最后利用頻域到時域映射裝置產生指定頻率及脈寬的微波信號。本發明方法在保證了產生微波信號高頻性能的基礎上，實現了信號頻率及脈沖寬度的可調性，增強了一般微波信號生成方法的靈活性。

“秸稈還田”是增加土地有機碳含量提高土地持續生產能力及節省人力物力的有效方法。但是此法達到預期效果的時間周期長，而且容易造成耕地問題保水性變差等一系列問題。據調查，我國僅因氮肥流失造成的損失每年在400億元以上，且部分地區由于施肥不當已引起嚴重的環境污染。 數據顯示：若將土壤有機質含量提高1%的話，相當于土壤從空氣中凈吸收了306億噸CO2。每增加0.1個百分點的土壤有機質含量就可釋放600-800千克/公頃的糧食生產潛力。如果將秸稈經過熱解炭化轉化為生

本發明的固支梁Ｔ型結直接加熱式微波信號檢測儀器由傳感器、模數轉換、ＭＣＳ５１單片機和液晶顯示四大模塊組成，傳感器由六端口固支梁耦合器，通道選擇開關，微波頻率檢測器，微波相位檢測器，直接加熱式微波功率傳感器級聯構成；六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口、第四端口以及第一端口到第五端口、第六端口的功率耦合度相同，信號經第一端口輸入，并由第二端口輸出直接加熱式微波功率傳感器，由第四端口和第六端口輸出微波相位檢測器，由第三端口和第五端口輸出通道選擇開關；通道選擇開關的第七端口和第八端口接直接加熱式微波功率

本發明的固支梁直接加熱在線式未知頻率微波相位檢測器由六端口固支梁耦合器，通道選擇開關，微波頻率檢測器，微波相位檢測器，直接加熱式微波功率傳感器級聯構成；六端口固支梁耦合器由共面波導，介質層，空氣層和固支梁構成；六端口固支梁耦合器的第一端口到第三端口、第四端口以及第一端口到第五端口、第六端口的功率耦合度分別相同，待測信號經第一端口輸入，并由第二端口輸出到下級處理電路，由第四端口和第六端口輸出到微波相位檢測器，由第三端口和第五端口輸出到通道選擇開關；通道選擇開關的第七端口和第八端口接直接加熱式微波功率傳

1 成果簡介 微波耦合加熱移動物體的過程，在數學與物理的建模上，通常認為是極其復雜的過程，普通人員很難掌握，另外，模擬仿真計算還極其耗時。為解決此問題，我們利用運動的相對性原理和不同物理量(電磁場、溫度場和流場)在不同坐標系之間轉換，提出了一種計算微波耦合加熱移動物體的數值計算方法。此法具有操作過程簡易，計算精度高且耗時少的特點，理論上，此計算方法還適用于微波耦合電磁攪伴器時的加熱過程計算。 2 關鍵技術 從物理場的角度而言，微波加熱是一個典型的多物理場問題，主要涉及的是電磁場與溫度場能量的轉換與傳導，以及流場（如周圍空氣）與加熱物之間的共扼傳熱。 在現代工業與科研中，廣泛應用微波加熱。如《Science》和《nature》，分別在 2016 與 2018 年，刊登了利用微波制作石墨烯技術。但由于微波最大的缺陷，就是加熱的不均勻性，又極大地影響了微波的應用。為了改善加熱的均質性，通常使加熱物運動，如旋轉或采用磁攪伴器。微波治療腫瘤，被國際醫學界稱為綠色療法，腫瘤細胞死亡最可能萎縮和死亡在 42.5℃～43.5℃之間，溫度低了則治療腫瘤無效，而溫度高了，又會損傷周圍健康器官，由于在人體上操作，故要非常謹慎的，所以又限制了微波應用。若能有一種快速預測的計算方法，能立即得到加熱的溫度場分布，則是一個非常有意義的事！ 針對移動物體的微波加熱，傳統模型計算極其復雜，只有少量專業研究人員會計算，一般人員很難掌握，同時計算又極其耗時。本方法在此方面進行了大膽的探索。 3 知識產權及項目獲獎情況 發表了一篇 SCI 論文，專門論述了該方法，詳見：PU GUANGYi, PU CHENG XI, J. WANG, C. F. SONG, “A method for coupled microwave heating process and heat transfer simultaneously of moving objects,” Journal of Food Processing and Preservation, vol. 42, no.1,e13468, 2018. DOI: 10.1111/jfpp.13468. 4 項目成熟度 該方法計算工作量小，計算方便，且精度高，適合加熱運動物體或電磁攪拌裝置，或同時加熱運動物體及有電磁攪拌的情況。現在 CAD 與 CAE 技術發展非常迅速。所以，理論上可以直接利用這些商業軟件進行建模與計算。 5 投資期望及應用情況； （1） 微波治療腫瘤方面。由于微波能夠穿透到腫瘤內部，直接“殺死”腫瘤細胞，理論上，遠比高能射線如γ射線效果好，且對人體副作用小。先前沒有廣泛使用，原因之一是不好控制加熱的不均勻性。若能在治療之前，先預先計算出加熱物溫度場分布，即預測出溫度場的分布，則可以控制微波直接“殺死”腫瘤細胞。 （2） 石墨烯的過程制作。 （3） 食品及其他工業與科研的應用。 

1 成果簡介 微波耦合加熱移動物體的過程，在數學與物理的建模上，通常認為是極其復雜的過程，普通人員很難掌握，另外，模擬仿真計算還極其耗時。為解決此問題，我們利用運動的相對性原理和不同物理量(電磁場、溫度場和流場)在不同坐標系之間轉換，提出了一種計算微波耦合加熱移動物體的數值計算方法。此法具有操作過程簡易，計算精度高且耗時少的特點，理論上，此計算方法還適用于微波耦合電磁攪伴器時的加熱過程計算。 2 關鍵技術 從物理場的角度而言，微波加熱是一個典型的多物理場問題，主要涉及的是電磁場與溫度場能量的轉換與傳導，以及流場（如周圍空氣）與加熱物之間的共扼傳熱。在現代工業與科研中，廣泛應用微波加熱。如《Science》和《nature》，分別在 2016 與 2018 年，刊登了利用微波制作石墨烯技術。但由于微波最大的缺陷，就是加熱的不均勻性，又極大地影響了微波的應用。為了改善加熱的均質性，通常使加熱物運動，如旋轉或采用磁攪伴器。微波治療腫瘤，被國際醫學界稱為綠色療法，腫瘤細胞死亡最可能萎縮和死亡在 42.5℃～43.5℃之間，溫度低了則治療腫瘤無效，而溫度高了，又會損傷周圍健康器官，由于在人體上操作，故要非常謹慎的，所以又限制了微波應用。若能有一種快速預測的計算方法，能立即得到加熱的溫度場分布，則是一個非常有意義的事！ 針對移動物體的微波加熱，傳統模型計算極其復雜，只有少量專業研究人員會計算，一般人員很難掌握，同時計算又極其耗時。本方法在此方面進行了大膽的探索。 3 知識產權及項目獲獎情況 發表了一篇 SCI 論文，專門論述了該方法，詳見：PU GUANGYi, PU CHENG XI, J. WANG, C. F. SONG, “A method for coupled microwave heating process and heat transfer simultaneously of moving objects,” Journal of Food Processing and Preservation, vol. 42, no.1,e13468, 2018. DOI: 10.1111/jfpp.13468. 4 項目成熟度 該方法計算工作量小，計算方便，且精度高，適合加熱運動物體或電磁攪拌裝置，或同時加熱運動物體及有電磁攪拌的情況。現在 CAD 與 CAE 技術發展非常迅速。所以，理論上可以直接利用這些商業軟件進行建模與計算。 5 投資期望及應用情況 （1） 微波治療腫瘤方面。由于微波能夠穿透到腫瘤內部，直接“殺死”腫瘤細胞，理論上，遠比高能射線如γ射線效果好，且對人體副作用小。先前沒有廣泛使用，原因之一是不好控制加熱的不均勻性。若能在治療之前，先預先計算出加熱物溫度場分布，即預測出溫度場的分布，則可以控制微波直接“殺死”腫瘤細胞。 （2） 石墨烯的過程制作。 （3） 食品及其他工業與科研的應用。 

針對可再生能源發電系統中面臨的峰谷負荷差大，棄風棄水嚴重的問題，提出了循環氧空位儲氫技術，以該技術為核心單元，耦合了電解水制氫和燃料電池發電兩項技術，有效的實現了氫-電兩種能量載體的相互轉換，實現了常壓條件下基于廉價鐵基材料的高效儲氫，解決了電能難以大規模安全廉價存儲的問題。經第三方檢測認定：材料儲氫密度可達4wt%以上，系統儲能效率大于40%，儲氫材料制備成本約15萬元/噸。

針對可再生能源發電系統中面臨的峰谷負荷差大，棄風棄水嚴重的問題，提出了循環氧空位儲氫技術，以該技術為核心單元，耦合了電解水制氫和燃料電池發電兩項技術，有效的實現了氫-電兩種能量載體的相互轉換，實現了常壓條件下基于廉價鐵基材料的高效儲氫，解決了電能難以大規模安全廉價存儲的問題。經第三方檢測認定：材料儲氫密度可達4wt[[[[%]]]]以上，系統儲能效率大于40[[[[%]]]]，儲氫材料制備成本約15萬元/噸。 針對可再生能源發電系統中面臨的峰谷負荷差大，棄風棄水嚴重的問題，提出了循環氧空位儲氫技術，以該技術為核心單元，耦合了電解水制氫和燃料電池發電兩項技術，有效的實現了氫-電兩種能量載體的相互轉換，實現了常壓條件下基于廉價鐵基材料的高效儲氫，解決了電能難以大規模安全廉價存儲的問題。經第三方檢測認定：材料儲氫密度可達4wt[[[[%]]]]以上，系統儲能效率大于40[[[[%]]]]，儲氫材料制備成本約15萬元/噸。 針對可再生能源發電系統中面臨的峰谷負荷差大，棄風棄水嚴重的問題，提出了循環氧空位儲氫技術，以該技術為核心單元，耦合了電解水制氫和燃料電池發電兩項技術，有效的實現了氫-電兩種能量載體的相互轉換，實現了常壓條件下基于廉價鐵基材料的高效儲氫，解決了電能難以大規模安全廉價存儲的問題。經第三方檢測認定：材料儲氫密度可達4wt[[[[%]]]]以上，系統儲能效率大于40[[[[%]]]]，儲氫材料制備成本約15萬元/噸。 針對可再生能源發電系統中面臨的峰谷負荷差大，棄風棄水嚴重的問題，提出了循環氧空位儲氫技術，以該技術為核心單元，耦合了電解水制氫和燃料電池發電兩項技術，有效的實現了氫-電兩種能量載體的相互轉換，實現了常壓條件下基于廉價鐵基材料的高效儲氫，解決了電能難以大規模安全廉價存儲的問題。經第三方檢測認定：材料儲氫密度可達4wt[[[[%]]]]以上，系統儲能效率大于40[[[[%]]]]，儲氫材料制備成本約15萬元/噸。

水是生命是源泉，是人類生存和發展的條件之一。我國是一個貧水國家，水的供需矛盾就成為我國工農業生產發展的制約因素之一，保護水資源、合理使用水資源和節約水資源成為我國水法的主要目的，也是關系到我國經濟可持續發展的關鍵之一。在我國2000年工業用水占總用水量的18.6%，而在工業用水中80%是循環冷卻水，因此節約工業循環冷卻水是合理利用水資源的關鍵之一。各國逐漸認識到提高工業循環冷卻水的濃縮倍數是降低工業用水量和污染排放的最好途徑，要解決有關問題就是開發和使用水處理藥劑，也就是水質穩定劑。我國七十年代后期開始較大規模研究和使用水質穩定劑，逐步在石化、化工、冶金、電力等工業得到了廣泛的使用。 我國水處理技術起步較晚，雖然經過“八五”、“九五”攻關在水處理藥劑，在水處理劑開發方面達到了較高水平，但是目前在阻垢分散劑方面較好的品種主要有有機膦酸、聚丙烯酸及含膦酸基、磺酸基的二元、多元共聚物等，這些含膦酸基的水處理劑在使用和排放中會產生正磷酸鹽影響水體，隨著環保和節水意識的加強，“綠色阻垢劑”的概念已經被提出，并成為21世紀水處理劑的發展方向，但是真正“綠色阻垢劑”還在開發之中。因此，在水處理藥劑的低磷化、無磷化、環保化方面，在水處理藥劑生產的連續化、自動化、標準化方面，水處理藥劑生產過程中的監測和控制技術方面相對滯后，影響了我國水處理技術的整體水平，與國際水平存在一定差距，難以適應工業生產和保護水資源日益提高的要求。本專題以我們自主開發的新型無磷水處理劑聚環氧磺羧酸 (PECS)的工業化生產為目標，產品無磷，含有羧酸基、磺酸基和聚醚等多種官能團，產品的阻垢、分散性能優良，所研究建立一套1000T/a的示范工程裝置及相應的軟件包，可操作性強，對水處理藥劑的生產有示范作用，能夠提供成套生產技術對國內外進行技術轉讓。本專題的成功開發，可大大縮短在水處理劑的研究開發、生產方面我國與國外先進水平的差距，極大地提高我國水處理技術的技術水平和技術含量，為保護水資源、節約水資源方面作出一定的貢獻。因此本專題具有較大的經濟效益和社會效益。4. 設備或產品的應用范圍新型無磷水處理劑聚環氧磺羧酸 (PECS)是一新型的水處理藥劑，該化合物分子中同時含有磺酸基、羧酸基和醚鍵等官能團，這些官能團是目前一般水處理劑的活性官能團，該化合物將這些官能團集于一體，利用它們之間的協同作用，使得它具有更好的阻垢、分散性能；同時該產品的無磷和氮，對保護環境有利；并且本產品原材料簡單易得，生產成本少，價格低，易被客戶接受，容易推廣。因此，本產品是一新型的水處理劑，是目前使用的有機膦酸、磺酸等水處理劑的更新換代產品，可在在石化、化工、冶金、電力等行業的工業循環冷卻水處理中廣泛使用，具有非常好的推廣應用前景。