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基于纳米CT技术研究运行后Ni-YSZ阳极三维微结构变化被引量：2: 2016年; 固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)阳极不仅提供了电化学反应的三相界面(Three-phase boundary,TPB)区域,而且在物质传输、扩散和燃料电池反应中不同物质之间的隔离起到积极作用。在运行期间,电极微结构发生变化。对SOFC阳极微结构演变的研究能够帮助我们理解长期运行的SOFC性能损失的原因。近年来不断发展的X射线纳米CT(Computed Tomography)技术使得可以无损地获得测试前后的阳极三维微结构。本文利用硬X射线纳米CT技术对Ni-YSZ复合阳极进行了三维重建,并采用自主开发的一些定量分析方法来获得阳极微结构的关键参数,如颗粒尺寸、每种相的体积分数和连通率等。发现在电池测试后,Ni颗粒尺寸增大,与之相对是由于Ni颗粒的聚集导致Ni相的连通性和三相界面长度明显下降。结果表明,在电池测试过程,Ni颗粒发生了团聚,电极微结构发生了改变,进而导致SOFC性能损失。阳极结构的数据表明,X射线纳米CT技术能够作为一个强力工具研究能源材料的微结构,为阳极结构优化提供重要参考数据。; 郭鹏飞关勇刘刚田扬超; 关键词：复合阳极连通性

高分辨X射线成像在电池材料结构分析中的应用: 2023年; 随着同步辐射光源及微纳加工技术的进步,X射线纳米成像方法近年来得到了长足的发展,并在能源材料、工业催化、生命科学和环境科学等多个科研领域发挥着重要作用.三维纳米分辨X射线成像技术已成为无损分析电池材料三维结构的重要工具之一,其与双能成像结合,可以获得元素在电池材料中的三维分布.将三维X射线成像与谱学结合起来,即谱学成像,可以获得不同价态元素在电池材料中的三维分布.; 田扬超关勇吴朝刘刚; 关键词：X射线

基于Nano-CT技术研究多孔陶瓷材料的三维结构被引量：9: 2010年; 陶瓷材料体内的多孔结构对其性能影响很大,因此研究陶瓷的多孔结构具有重要的意义。但现有的表征技术均不能够观察这种多孔的三维结构。本文采用Nano-CT成像技术对相转化制备的陶瓷中空纤维管壁内的孔结构进行了三维无损观察,得到了壁内孔的形状、走向、孔径分布以及三维结构图,并计算了孔径的大小为0.4–1.5μm,孔隙率为38.31%。从而可以为改善其制造工艺、优化结构参数提供依据,使其更好地在化工、能源、环保等多个领域得到广泛应用。; 吴问全李伟李文杰关勇杨云昊陈洁周杰俞希跃宋香霞田扬超陈初升; 关键词：多孔陶瓷 NANO CT 孔隙率

软X射线纳米CT综述被引量：3: 2017年; 为了展现X射线纳米CT的相关性能和应用价值,本文介绍了软X射线纳米CT的基本原理和特性、数据预处理和重构方法,通过若干典型例子展示了软X射线纳米CT在不同科学领域的应用及成果,展现了其在含水生物样品研究方面的独特性和优越性。最后并对软X射线纳米CT的进一步发展做了展望。; 关勇梁知挺刘刚田扬超; 关键词：细胞三维成像

基于软X射线成像菲涅耳波带片精确光学传递函数的离焦图像恢复: 2017年; 高分辨率软X射线显微成像已被广泛用于获得样品的三维结构.然而,焦深的受限问题导致样品投影图像离焦模糊,严重影响图像质量.提出了一种基于菲涅尔波带片的光学传递函数离焦图像的恢复方法.利用这种恢复方法,恢复了Siemens star测试板的离焦图像.结果表明,基于光学传递函数的恢复方法能够去除因离焦而造成模糊现象并且恢复由离焦引起的离焦图像.而且,相关的模拟说明这种方法可以真正用于解决X射线显微成像中焦深受限问题,完成样品的三维成像.; 李法虎关勇熊瑛张晓波刘刚田扬超; 关键词：光学传递函数图像恢复菲涅耳波带片

同步辐射纳米成像技术的发展与应用被引量：12: 2019年; 伴随着相关技术的进步,X射线纳米成像方法近年来得到了长足的发展,并在能源材料、工业催化、生命科学和环境科学等多个科研领域中发挥着重要的作用。文章总结了同步辐射纳米成像技术的发展现状,并结合实例讨论了其在若干学科领域的前沿应用。在此基础上,作者强调了先进数据分析手段和科研大数据发掘等在多尺度、多维度X射线成像领域中所扮演的重要角色。希望通过文章将同步辐射纳米成像技术系统地介绍给读者,以期进一步发掘该技术的潜力,促进其在各个科研领域的应用和推广。; 袁清习邓彪关勇张凯刘宜晋; 关键词：X射线关联成像

基于格子Boltzmann方法的燃料电池阳极气体与离子传输分布研究: 2019年; 格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann Method,LBM)适用于模拟研究固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)复杂多孔阳极内电化学反应过程中微观粒子的传输活动。利用X射线纳米CT成像技术获得SOFC阳极样品在运行2 h和20 h后的三维结构,并在原有研究基础上,利用LBM方法模拟研究增加离子传输对阳极电化学反应的影响,获得阳极内氢气、水的浓度分布和氧离子电流密度分布。结果表明:电池运行20 h后,阳极微结构发生明显变化,有效三相界面长度减少,模拟反应过程中氢气消耗减少,氧离子消耗减少,SOFC的效率降低。通过研究SOFC阳极电化学反应过程中微结构变化、气体与电流密度分布,可以为阳极结构优化提供参考。; 于德海魏文彬刘健宏关勇; 关键词：格子玻尔兹曼方法电流密度

一种针对不完善数据的基于全变分约束的相干衍射算法: 2020年; X射线相干衍射成像(coherent diffraction imaging,CDI)技术是一种无透镜成像技术.其基本原理是使用高度相干的X射线光束照射孤立样品,在远场收集相干衍射图样的信息,使用CDI重构算法从衍射图样中还原出样品的真实结构信息.但是由于实验技术的限制,通常实验数据都是不完善的,所以相干衍射算法对于噪声和数据缺失的容忍能力是非常重要的.通过将全变分约束引入到CDI重构算法中得到了一种改进后的算法,以提升算法对噪声和数据缺失的容忍能力.并使用模拟数据与真实实验数据来进行验证,结果表明改进后算法可以加快算法的收敛速度以及提高对噪声和数据缺失的容忍能力.; 江琦刘建宏关勇白浩波刘刚田扬超; 关键词：全变分数据丢失噪声

冷冻软X射线断层和冷冻荧光联合成像的精确配准: 冷冻软X 射线是一种快速发展的高分辨率的三维成像技术,可以用来在原位揭露亚细胞组织和结构.水窗波段(2.34nm-4.4nm)的软X 射线对于生物样品的穿透深度可达10μm以上,分辨率可达到30nm,意味着软X 射线成像...; 白浩波关勇田扬超

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关勇