检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：张贻齐张达张朝阳钟华王荣广东顺德西安交通大学研究院

1. 背景： 2016年度诺贝尔物理学奖颁给了在拓扑相变做出开拓性贡献的三位科学家,使得有关拓扑的研究备受瞩目。拓扑绝缘体由于其特殊的拓扑结构而表现出表面导电内部绝缘、不同自旋电子运动方向相反且对杂质和缺陷有抵抗力,有望突破当... 详细信息

标准号: 2400120560

1. 背景： 2016年度诺贝尔物理学奖颁给了在拓扑相变做出开拓性贡献的三位科学家,使得有关拓扑的研究备受瞩目。拓扑绝缘体由于其特殊的拓扑结构而表现出表面导电内部绝缘、不同自旋电子运动方向相反且对杂质和缺陷有抵抗力,有望突破当下信息处理的瓶颈而应用于高速信息处理。拓扑光子学正是光学与凝聚态物理交叉研究导致的一个新兴学科,涌现出一些有科学价值和应用前景的研究结果。通过设计光子能带空间的拓扑结构,得到相应拓扑保护的边界态,激发了这种边界态的光只在边界的波导之间定向耦合单向流动而不会向中间的波导散射,在传播过程中不会因为杂质和缺陷而发生背向反射,从而可有效地保护量子信息的传播。这对于芯片上集成光路和固体量子信息工程都有重要的潜在价值,为光信息处理和光量子计算提供了理论支撑。拓扑特性在量子计算、光电器件等方面具有广阔的前景和独特的优势。 2. 研究目的与意义本项目以“基于拓扑特性的光学功能原型器件的研究”为重点研究方向,以光子拓扑绝缘体以及高效稳定的光开关等光学功能器件的基础理论为研究对象,探讨可实现光子拓扑绝缘体的新平台和新思路,并利用拓扑特性实现或提高光学功能器件的理论原型,为片上光学功能器件的研制提供理论支撑。 3. 主要论点与论据拓扑边界态会因为拓扑保护的缘故局域在系统的边界上,沿着某个固定的方向运动,不会受到缺陷与杂质的影响,具有较强的鲁棒性。然而这种局域性和鲁棒性并不能消除拓扑边界态固有的衍射问题,即在系统的边界上依然会发生展宽,并且不会耦合至另外一个边界上,这大大限制了发展紧凑型光学功能器件与基于耦合机制的光学器件。本课题从构造光学拓扑绝缘体出发,得到了有效抑制光学拓扑边界态衍射和实现拓扑边界态耦合的方案。 4. 创见与创新光子笼目螺旋波导阵列的拓扑绝缘体特性：介绍了kagome螺旋波导阵列的拓扑绝缘体理论模型,并展示了能带结构以及每个能带对应的Berry曲率。研究了不同边界条件下应变kagome晶格的能带结构。详细讨论了拓扑边态的传播及稳健性。此外,提出了在这种波导阵列中可能沿相反方向传播的拓扑边态。拓扑谷霍尔边界态激光：研究证明了在这个系统中,如果提供空间上不均匀的增益,在畴壁上受拓扑保护的能谷霍尔边界态可以激发激光。这种拓扑能谷霍尔边界态激光不需要真实的或人工的磁场,也不依赖于基于耦合谐振器阵列的元件间耦合。另外,该研究提出的拓扑激光是基于直波导阵列的,因此实验实现更为可行。能谷霍尔边界态的类拉比振荡：主要研究了拓扑保护的谷霍尔边界态之间的类拉比振荡,通过在打破空间对称性的蜂巢晶格中引入两个zigzag型畴壁,在传播方向上加入对势阱深度周期性弱调制,这种调制不影响晶格的整体对称性与拓扑特性。这种类拉比振荡发生在同一布洛赫动量对应的两条边界态之间。转换周期和效率与布洛赫动量之间呈非单调关系,该工作还讨论了非线性边界态之间的转换。这项工作为研究时间反演不变的拓扑光子晶体中谷霍尔边界态之间的共振带来新的实现途径。超级蜂巢光晶格中的锥形衍射：对于超级蜂巢光晶格和蜂巢光晶格来说,它们的第一布里渊区不是正方形的,必须处理非常复杂的数学过程,包括多次坐标变换。先计算狄拉克锥态,然后在将狄拉克锥态作为入射态观察圆锥衍射。该研究介绍了一种激发狄拉克锥态和观察锥形衍射的有效方法。这种方法不依赖于数学变换,而且相当简洁。该研究在连续模型的基础上,用这种方法研究了超级蜂巢光晶格中的锥形衍射。具有第II类狄拉克锥的光子晶格：利用一个可控的角度参数θ,构造出了具有第II类狄拉克锥的光子晶格,其中θ的范围为[π/6,π]。当角度达到最大值时,就会产生一个位错的Lieb晶格,它同时具有第I类和第III类狄拉克锥。随着角度的减小,晶格发生变形,第Ⅲ类狄拉克锥会变为倾斜的第Ⅰ类狄拉克锥。进一步减小角度值晶格会继续形变,第Ⅰ型狄拉克锥会进一步倾斜,逐渐演化为第Ⅱ类狄拉克锥。这些不同种类的狄拉克锥,会出现不同类型的锥形衍射,可以通过相应的锥形衍射来解释。首次在第II类狄拉克光子晶格中证明了克莱因隧穿。弱非线性波导中方位角调制涡旋孤子的拉比振荡：拉比振荡是一种带间振荡,描述了在振荡驱动场作用下,不同能级的两个态之间的周期运动。在光子学中,拉比振荡可以通过对折射率施加弱的纵向周期调制来模拟。然而,非线性状态的拉比振荡还没有被引入。本文报道了不同对称性的弱非线性波导中方位角调制涡旋孤子的拉比振荡。利用耦合模理论可以确定拉比振荡的周期,而耦合模理论在很大程度上取决于调制强度。两个态之间的拉比振荡能否得到,取决于方位角调制涡旋孤子的空间对称性和调制势。结果不仅加深了对拉比振荡现象的理解,而且为研究非线性光学系统中的图样形成和空间场操纵提供了新的途径。

关键词：光学功能原型器件拓扑绝缘体耦合谐振器

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利用弹簧法精确测量砝码质量的实验探究

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物理与工程 2020年第3期30卷 109-112,118页

作者：张新罗婵 DARRACQ Bruno 刘科唐明君李玲谢林华周晓林四川师范大学物理与电子工程学院四川成都610066 巴黎第十一大学奥赛科技学院法国巴黎

论文以小组成员在法国交换实习期间的研究项目“用弹簧测量砝码质量”为例,重点介绍了该项目综合运用物理、技术、工程、数学等相关知识,利用NI myDAQ、LabVIEW、Fortran等信息采集和计算工具,精确测量砝码质量的设计与实验探究过程。... 详细信息

论文以小组成员在法国交换实习期间的研究项目“用弹簧测量砝码质量”为例,重点介绍了该项目综合运用物理、技术、工程、数学等相关知识,利用NI myDAQ、LabVIEW、Fortran等信息采集和计算工具,精确测量砝码质量的设计与实验探究过程。整个实验以项目为载体和导向,综合应用多学科多体系的知识解决项目中遇到的问题,培养探究知识的能力、实践动手能力和解决问题的能力,提升专业素养。本项目能够为更多综合设计性实验的学习提供模式的借鉴和思考。

关键词：弹簧秤质量实验探究设计性实验

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基于吸收线型理论的太赫兹光谱混合物定量分析方法研究

基于吸收线型理论的太赫兹光谱混合物定量分析方法研究

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第二十届全国分子光谱学学术会议暨2018年光谱年会

作者：周子涵黄美娇王梦颖张存林左剑太赫兹光电子学教育部重点实验室首都师范大学物理系

光谱分析结合化学计量学是一种重要的定量分析方法,其通过输入吸收系数当作建模参量建立浓度预测模型进行预测。这种方法仍难以解决微量物质定量分析问题,如测量婴幼儿乳粉中的三聚氰胺含量。微量定量分析的困难在于物质浓度过低时吸收... 详细信息

光谱分析结合化学计量学是一种重要的定量分析方法,其通过输入吸收系数当作建模参量建立浓度预测模型进行预测。这种方法仍难以解决微量物质定量分析问题,如测量婴幼儿乳粉中的三聚氰胺含量。微量定量分析的困难在于物质浓度过低时吸收系数的特性表征不充足,光谱上难以识别和区分。吸收线型理论中与分子偶极矩的关系密切,我们认为其对物质有很强的特性表征,因此本文使用和两个参量建立微量三聚氰胺浓度预测模型,探究其优劣。太赫兹时域光谱技术测量并后续计算三聚氰胺样品的和,后使用普通最小二乘建立模型。其中的模型R为0.957 5,RMSEC为0.006 3,模型R为0.945 9,RMSEC为0.007 1,可以看出吸收线型理论的模型水平更高。本文所研究的定量分析新方法,建立了比吸收系数方法更好的预测模型,对解决微量物质含量检测提供了新思路,且在基于太赫兹光谱技术的定量分析中可被广泛应用。

关键词：吸收线型太赫兹时域光谱定量分析普通最小二乘

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混排涡扇发动机推力确定方法研究

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燃气涡轮试验与研究 2019年第6期32卷 14-19页

作者：于洋王定奇高翔李密中国飞行试验研究院发动机所

引入具有物理意义的混合效率作为喷管特性,用于混排涡扇发动机推力确定。基于混合室入口内外涵参数,建立数学模型计算假设内外涵气流完全混合和不混合情况的推力,同时设置相应的边界条件,用数值模拟结果作为实际推力,得到不同试验点的... 详细信息

引入具有物理意义的混合效率作为喷管特性,用于混排涡扇发动机推力确定。基于混合室入口内外涵参数,建立数学模型计算假设内外涵气流完全混合和不混合情况的推力,同时设置相应的边界条件,用数值模拟结果作为实际推力,得到不同试验点的混合效率。采用回归分析函数得到混合效率的特性方程。实际应用中,利用测取的混合室入口参数计算完全和不完全混合时的推力,再引入混合效率确定实际推力。利用该型发动机地面台架试验数据对本计算方法进行验证,计算结果与实测推力的相对误差均在2.0%以内,满足工程试飞要求。

关键词：航空发动机混合排气混合效率推力确定回归分析数值计算飞行试验

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聚变中子源气态靶源强模拟研究

聚变中子源气态靶源强模拟研究

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第十六届(2020年)核技术应用学术交流会暨第三届核材料技术创新学术会议

作者：杨战国陈思泽曾正魁韩运城章勇段成君李桃生中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所安徽合肥 230031 中国科学技术大学安徽合肥 230026 中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所安徽合肥 230031 湖北科技学院核技术与化学生物学院湖北咸宁 437000

气态靶是提高聚变中子源源强的重要技术路线.由于束流的热效应及靶气体循环流动，运行工况下靶气体处于动态平衡状态，将对D+离子在气态靶中的射程及中子源强分布产生影响，有必要开展更精确的仿真模拟研究.本文通过蒙特卡罗粒子输运耦... 详细信息

气态靶是提高聚变中子源源强的重要技术路线.由于束流的热效应及靶气体循环流动，运行工况下靶气体处于动态平衡状态，将对D+离子在气态靶中的射程及中子源强分布产生影响，有必要开展更精确的仿真模拟研究.本文通过蒙特卡罗粒子输运耦合流体力学计算方法，结合反应截面数据，实现气态靶聚变中子源的源强及其空间分布模拟计算.利用现有实验数据对计算方法进行验证，发现新方法总源强计算结果与实验测量数据的相对偏差仅5.9％，中子源强分布与实验探测数据符合很好.在此基础上，基于正在研制的强流聚变中子源科学装置(HINEG)无窗气态靶设计方案及加速器运行参数，进行了气态靶源强模拟，计算得到了不同束流能量下中子源强及其分布数据，其中最高源强指标可达3.60 × 1013 s-1 .

关键词：气态靶中子源强分布多物理耦合强流聚变中子源科学装置

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一种电渗析传质过程的数值模拟方法

一种电渗析传质过程的数值模拟方法

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作者：祝海涛吴雅琴张高旗杨波李淑娜李想 310012 浙江省杭州市西湖区文一西路50号

本发明公开了一种对电渗析传质过程的数值模拟方法，该方法以离子交换膜和隔室作为计算单元进行在电场作用下物质传递的数值分析，根据膜的特性，利用二次电流分布及三次电流分布理论建立传质模型方程，采用有限元法对模型方程进行数值... 详细信息

标准号: CN110648724B

本发明公开了一种对电渗析传质过程的数值模拟方法，该方法以离子交换膜和隔室作为计算单元进行在电场作用下物质传递的数值分析，根据膜的特性，利用二次电流分布及三次电流分布理论建立传质模型方程，采用有限元法对模型方程进行数值求解。由于光凭实验手段很难监测电渗析过程中各种复杂的现象以及参数的变化，因此本发明提供了一种对电渗析传质过程的数值模拟方法，有助于研究参数变化规律和预测电渗析行为。该模拟方法几何模型简单，计算时间短，参数变化直观，可应用于海水/苦咸水淡化、物料分离等过程的模拟仿真。

关键词：电渗析传质过程数值模拟参数变化规律电渗析过程离子交换膜参数变化传质模型电场作用二次电流分布理论几何模型计算单元模拟仿真模型方程实验手段数值分析数值求解物料分离物质传递次电流苦咸水隔室直观海水淡化监测预测应用研究

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9.2%光电转换效率的纳米棒阵列结构Sb2Se3太阳电池

9.2%光电转换效率的纳米棒阵列结构Sb2Se3太阳电池

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第六届新型太阳能电池材料科学与技术学术研讨会

作者：梁晓杨李刚郭春升刘涛刘宇凡李志强麦耀华物理科学与技术学院河北大学新能源技术研究院暨南大学

硒化锑作为无机V-VI族化合物半导体材料展现了巨大的光伏应用潜力。近来,SbSe太阳电池在材料及器件制备方面获得了较大的进展,获得了7.6%的光电转换效率,但仍具有很大的发展空间。本研究提出并制备了一种全新的纳米棒阵列结构SbSe吸收... 详细信息

硒化锑作为无机V-VI族化合物半导体材料展现了巨大的光伏应用潜力。近来,SbSe太阳电池在材料及器件制备方面获得了较大的进展,获得了7.6%的光电转换效率,但仍具有很大的发展空间。本研究提出并制备了一种全新的纳米棒阵列结构SbSe吸收层材料,将SbSe太阳电池的光电转换效率至9.2%,为该类型电池已报导的最高转换效率。本研究应用近空间升华技术,在镀钼（Mo）的玻璃衬底上制备出具有一维纳米棒阵列结构的SbSe吸收层材料,SbSe纳米棒具有[001]方向的择优取向。理论计算及实验结果均证实,[001]结晶取向具有较长的载流子扩散长度（约1.7μm）,扩散长度的增加有利于光生载流子的抽取。同时,和SbSe薄膜相比,纳米棒阵列结构具有更低的表面反射率,可以增加入射阳光的利用率。此外,本研究用原子层沉积技术,在吸收层与缓冲层间引入一层超薄的TiO,有效的抑制了SbSe在硫化镉缓冲层制备过程中的溶解速率,同时,有效的减少了异质结界面处的漏电通道。制备完成的太阳电池获得了较高的填充因子（70.3%）和短路电流密度（32.58 mA/cm）,以及9.2%的全面积（0.26 cm）光电转换效率。

关键词：硒化锑太阳电池高效率纳米棒阵列氧化钛

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双面输入腔QED系统中光学双稳态的非线性调控

双面输入腔QED系统中光学双稳态的非线性调控

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第十九届全国原子与分子物理学术会议

作者：王立勇谭政朱一夫詹明生中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室武汉430071 中国科学院冷原子物理中心武汉430071 美国佛罗里达国际大学物理系迈阿密33199 中国科学院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室武汉430071 中国科学院冷原子物理中心武汉430071 中国科学院冷原子物理中心武汉430071 美国佛罗里达国际大学物理系迈阿密33199

光学双稳态在量子和非线性光学、全光量子器件以及量子信息等领域均具有重要应用价值1.我们研究了双面输入腔量子电动力学(CQED)体系中光学双稳态的非线性光学调控,通过一束自由空间耦合的控制光实现了对冷原子-腔耦合系统的输入-输出... 详细信息

光学双稳态在量子和非线性光学、全光量子器件以及量子信息等领域均具有重要应用价值1.我们研究了双面输入腔量子电动力学(CQED)体系中光学双稳态的非线性光学调控,通过一束自由空间耦合的控制光实现了对冷原子-腔耦合系统的输入-输出关系的控制.系统的输入-输出曲线展现出两个独立的光学双稳区域,并且两个光学双稳区的阈值可以通过控制光和体系的参数分别实现独立地调节.计算表明,当两面输入光的相位差Φ=0时,第一个双稳区的阈值随着控制光失谐的增加或光强的降低而减小,对应的系统输出光强几乎接近于零,该结果拓展了 CQED系统中光完全吸收的条件2,3,使输入光在一个较宽的强度范围内均可实现光的近似完全吸收.当两面输入光的相位差为Φ=n/2时,光场的干涉效应将使系统的两面呈现不对称的输出特性(见图1).在一定区域内,系统一面的输入-输出关系接近线性,而另一面的输出接近为零.进一步,通过改变系统参数,两面的输入-输出关系可以出现对调,表现出类似于手性量子光学的行为.研究结果可以进一步应用于全光开关和相位门的物理实现.

关键词：腔量子电动力学光学双稳态非线性

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平行航母:从数字航母到智能航母

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指挥与控制学报 2018年第2期4卷 101-110页

作者：阳东升王坤峰陈德旺包战苏振东王睿赵学亮王雨桐王飞跃解放军91181部队青岛智能产业技术研究院中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室福州大学数学与计算机科学学院解放军31002部队中国科学院大学经济与管理学院中国科学院大学国防科技大学军事计算实验与平行系统技术研究中心

针对航母作战平台与体系的复杂性,将平行理论应用到航母的运维及作战与训练中,提出平行航母概念,定义平行航母的数字四胞胎(Digital quadruplet):物理航母(Physical carrier)、描述航母(Descriptive carrier)、预测航母(Predictive carr... 详细信息

针对航母作战平台与体系的复杂性,将平行理论应用到航母的运维及作战与训练中,提出平行航母概念,定义平行航母的数字四胞胎(Digital quadruplet):物理航母(Physical carrier)、描述航母(Descriptive carrier)、预测航母(Predictive carrier)和引导航母(Prescriptive carrier).建立平行航母从物理航母到描述航母的描述智能、从描述航母到预测航母的预测智能、从预测航母到引导航母的引导智能框架体系.基于这一框架体系,提出平行航母的平行指挥与控制理念,以及平行指挥与控制体系框架结构,在运维、编队、战术群至作战平台等各方面,实现从传统的层级指挥控制向平行指挥控制的转型.

关键词：平行航母智能航母 ACP方法数字四胞胎平行指挥与控制

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某绝缘箱厂粉尘防爆改造泄放技术研究

某绝缘箱厂粉尘防爆改造泄放技术研究

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作者：刘婷婷上海应用技术大学

学位级别：硕士

木质粉尘作为易燃性粉尘,在木材加工行业常以细小微粒的形态伴生而成。生产过程中木粉尘泄爆扩散不但会使现场作业人员身体健康遭受危害,而且高浓度粉尘浓度可能会发生粉尘爆炸,影响企业的安全生产,车间通风除尘系统的合理性是解决上述... 详细信息

木质粉尘作为易燃性粉尘,在木材加工行业常以细小微粒的形态伴生而成。生产过程中木粉尘泄爆扩散不但会使现场作业人员身体健康遭受危害,而且高浓度粉尘浓度可能会发生粉尘爆炸,影响企业的安全生产,车间通风除尘系统的合理性是解决上述问题的重要技术前提。爆炸泄放和隔爆技术是目前最有效的防护技术手段。为更好地防止木质粉尘爆炸事故的发生,本文选取某绝缘箱厂作为工程应用案例,希望通过研究为实际工程通过理论基础。具体的研究内容主要有以下几个方面:（1）木质粉尘爆炸特性的实验研究。以绝缘箱车间木质粉尘为试验对象,通过哈特曼管、20L球、粉尘层最低着火温度测试仪等仪器,对粉尘的爆炸特性参数进行测试。试验得到粉尘云最低着火温度为360℃,粉尘层最低着火温度大于290℃,粉尘云最低着火能量在849.3 mJ-1142.7mJ之间,粉尘云爆炸下限浓度在10 g/m3-20 g/m3之间,粉尘云最大爆炸压力为1.0 MPa,粉尘云最大爆炸压力上升速率为9.3 MPa·m/s。（2）利用专业软件WinVent4.0及标准GB/T15605-2008、欧洲标准EN 14491和美国标准NFPA 68,计算了该绝缘箱厂除尘系统的泄爆面积,制定泄爆改造技术方案,并计算出通过管道泄爆的面积。计算得出除尘器泄爆面积为2.30m2,管道内部泄爆面积至少需要0.24m2。（3）建立数学和物理模型。基于工程实际问题,利用FLACS10.5对泄爆技术方案进行模拟研究。通过设置七组不同的初始条件,研究了不同点火位置、不同初始粉尘云状态对爆炸火焰传播、爆炸超压以及特殊点、泄爆板压力的影响规律。（4）不同点火位置的模拟结果表明:（1）管道内的泄爆板主要受到负压作用;（2）点火位置对管道内两块泄爆板所受压力的影响主要取决于两者之间的水平距离是否发生改变:点火位置水平距离不变时管道内两块泄爆板所受压力几乎不变;水平距离发生改变时,管道内泄爆板所承受的负压值几乎不受影响,主要影响所受到的爆炸超压值。点火位置距离管道内泄爆板越远,泄爆板受到的超压越大。（3）在所考察的模拟情景里,点火位置越靠近除尘器底部,火焰传播到管道的速度越快,在管道内的传播速度也越快;点火位置距离泄爆管道越远,火焰传播到管道的速度越慢,但火焰在管道中的传播速度却更快。（4）泄爆板距离点火位置越近,越容易受到的容器外部对板面的负压作用;相反地,距离越远,越容易受到的容器内粉尘爆炸的超压作用。（5）不同初始粉尘云分布状态的模拟结果表明:粉尘云仅分布在除尘器下半部时管道内泄爆板（Panel 1、Panel 2）承受的超压最大,当仅分布于除尘器上半部时承受的超压最小。也说明了在所考察的初始状态下,除尘器中下半部形成粉尘云时,对车间的危害最大。（6）所有模拟情景都出现了泄爆板开启延迟,当爆炸压力达到Pstat时,系统内的最大爆炸超压并没有因为点火位置的改变而产生很大的差异。当压力达到0.15bar左右后,初始条件才成为控制压力峰值的关键因素。

关键词：木粉尘粉尘防爆除尘器 FLACS

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