物探新技术—微动探测技术介绍

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《微动探测技术在南岭煤矿采空区的应用研究》范文

《微动探测技术在南岭煤矿采空区的应用研究》范文

《微动探测技术在南岭煤矿采空区的应用研究》篇一一、引言随着煤矿开采的深入,采空区的安全问题日益突出。

如何有效地对采空区进行探测,避免安全事故的发生,成为了煤矿生产中的重要问题。

微动探测技术作为一种新型的地球物理探测技术,具有高精度、高效率、非侵入性等优点,被广泛应用于地质勘探、矿产资源勘查、工程地质勘察等领域。

本文以南岭煤矿采空区为例,探讨微动探测技术在煤矿采空区中的应用研究。

二、南岭煤矿采空区概况南岭煤矿位于我国某地,随着多年的开采,采空区范围不断扩大。

采空区的存在对矿山的生产安全构成了严重威胁,一旦发生事故,将给矿山生产和人员安全带来极大的损失。

因此,对南岭煤矿采空区进行准确的探测和评估,对于保障矿山生产安全具有重要意义。

三、微动探测技术原理及特点微动探测技术是一种基于地震波的地球物理探测技术。

它通过记录和分析地面微小的振动信号,推断地下地质结构、岩性、构造等信息。

微动探测技术具有高精度、高效率、非侵入性等优点,能够有效地探测采空区、断层、溶洞等地质构造。

四、微动探测技术在南岭煤矿采空区的应用1. 探测方法及实施在南岭煤矿采空区探测中,我们采用了微动探测技术。

首先,在采空区周边布置测线,设置观测点。

然后,利用地震检波器记录地面微小的振动信号。

通过分析振动信号的频率、振幅、传播速度等参数,推断地下地质结构。

最后,结合地质资料和勘探成果,对采空区的范围、形态、岩性等信息进行综合分析。

2. 探测结果分析通过微动探测技术的实施,我们得到了南岭煤矿采空区的详细地质资料。

结果表明,采空区范围广泛,形态复杂,岩性变化大。

同时,我们还发现了采空区周边存在断层、溶洞等地质构造,为矿山生产和安全提供了重要的参考依据。

五、微动探测技术的优势与局限性1. 优势微动探测技术具有高精度、高效率、非侵入性等优点。

它能够有效地探测采空区、断层、溶洞等地质构造,为矿山生产和安全提供了重要的参考依据。

同时,微动探测技术还能够对地下岩性进行推断,为矿山资源开发和利用提供了重要的地质资料。

微动物探方法探测采空区

微动物探方法探测采空区

Ma L i I _ . J i n Xi ’ a n d He Z h e n g d o n g
( 1 . G e o p h y s i c a l P r o s p e c t i n g a n d S u r v e y i n g T e a m , S h a a n x i B u r e a u o f C o a l G e o l o g i c a l E x p l o r a t i o n , X i a n , S h a a n x i 7 1 0 0 0 5 ;
中 国 煤 炭 地 质
COAL GE0L0GY 0F CHI NA

Vo 1 . 2 5 No . 0 5 Ma v . 201 3
微动物探方 法探测 采空区
马 丽 一 . 金 溪 . 贺 正东
( 1 . 陕 两 省煤 田地 质局 物 探 测 量 队 , 陕西 西安 7 1 0 0 0 5 ; 2 . 国土 资 源 部 煤 炭勘 查 与综 合 利 用 重 点 实验 室 , 陕两 西安 7 1 0 0 5 4 ) 摘 要 : 采 空 区 探 测 通 常 采 用 瞬 变 电 磁 法 与 地 震勘 探方 法 , 前 者 采 用 人 工 电场 , 后 者 采用 人工 震源 , 但 二 者 施 工 难 度 大, 数据 采 集 也 困 难 。 微 动 探 测 是 从 台阵 微 动 记 录 的 垂 直 分 量 中提 取 瑞 利 波 相 速 度 频 散 曲线 , 再 通 过 对 频 散 曲线 的 反 演 估 算 地 下 介 质 S波 速 度 , 利 用 其 低 速 异 常 解 释 采空 区 。 以铜 J 1 l 东 坡 煤 矿 某 区 的 探测 为例 , 在煤 层 埋 深 5 0 m左右 、

微动探测技术规程

微动探测技术规程

微动探测技术规程
微动探测技术规程:
一、定义
1.微动探测技术:是基于指数函数定律构建电子表达模型的数据探测技术,可以精确描述人体动作状态的一种技术。

2.微动模型:是根据指数函数定律构建的电子表达模型,可以将不同的物理参数、机械参数以及自然界的社会参数有效映射到一起,让用户能够更好地探测到工作环境中的物理变化。

二、微动探测技术的应用
1.工业领域:微动探测技术可以用于智能控制系统,可以有效监控工厂设备运行状况,发现问题并自动解决;
2.医疗领域:微动探测技术可以用于监测人体内部的变化,精确监测病人的状态;
3.无人驾驶领域:微动探测技术可以应用到无人驾驶车辆,可以监控驾驶者内部参数和环境参数,实现智能化驾驶;
4.其他领域:微动探测技术还可以用于其他领域,如航空安全、智能家居、物联网等,精确监控各种参数变化,实现智能化管理;
三、微动探测技术的优势
1.精确检测:微动探测技术的优势之一是能够更精确的检测物理参数
和机械参数;
2.时间响应:微动探测技术的优势之二是可以较快的响应时间,更快的完成测量;
3.低成本:微动探测技术的低成本使它可以在各个行业都得到应用;
4.多功能:微动探测技术不仅能够测量物理参数,还可以测量自然世界或社会参数,更加灵活多样;
四、微动探测技术的使用规范
1.测量准确性:微动探测技术测量的精度必须在正确范围内,未经校准或经校准后偏差过大都不允许使用;
2.环境条件:微动探测技术需要在室温19℃-24℃,湿度<65%RH等环境条件下使用;
3.安全操作:请勿拧松微动探测技术的连接线,不能长时间使用或者滥用,避免损坏;
4.注意事项:微动探测技术的装配与使用都需要遵守有关安全规定,防止出现意外事故。

微动智能勘探新技术

微动智能勘探新技术

WD 型微动智能勘探仪简介
主要功能:
WD 型微动智能勘探仪无需人工震源,利用大地天然微动,提取面波信息,达到勘探
目的,勘探深度大——目前利用1Hz 检波器,可轻松达到200
米左右的勘探深度。

采集过程无需人工处理,直接实时显示勘探成果——面波频散曲线。

WD 系统主机为整机密封方式,采用工控级主板,仪器信噪比高,抗干扰能力强,适应恶劣环境。

WD 系统界面友好,全中文操作界面,数据采集与处理皆为Windows 操作系统,USB 数据传输。

检波器连接到仪器,频散曲线达到深度要求,数据叠加趋于稳定
检波器等边三角形布置,中心为勘探点,边长与测深有关(有多种方案)
北京市水电物探研究所
地点:福建马尾
采集参数:最大边长32米 勘察深度:90米。

左下图为钻孔柱状图和标贯参数,右下图为横波速度曲线图。

效果:频散曲线与地层界面及标
贯值分布对应良好。

北京市水电物探研究所
北京市水电物探研究所
采集地点:北京
测试深度:125m
北京市水电物探研究所。

(2023)微动探测技术方法原理、成果报告提纲、单点微动探测技术成果图册、资料解释推断(一)

(2023)微动探测技术方法原理、成果报告提纲、单点微动探测技术成果图册、资料解释推断(一)

(2023)微动探测技术方法原理、成果报告提纲、单点微动探测技术成果图册、资料解释推断(一)微动探测技术简介微动探测技术是指通过微小振动感应器件对物体的微动进行检测,并将所获得的信号进行分析处理,以达到对物体微动状态的识别和监测的技术。

本文将围绕微动探测技术的方法原理、成果报告提纲、单点微动探测技术成果图册、资料解释推断等方面进行阐述。

微动探测技术方法原理微动探测技术的方法原理主要是基于振动感应器件对物体的低频微动进行感应,在感应器件的输出端会出现微弱的振动信号。

这种信号需要经过传感器放大、滤波、数据采集等处理,才能得到对物体微动的相关参数。

具体技术方案包括:1.基于微机电系统技术的振动感应器件设计;2.采用数字信号处理技术进行信号处理和滤波;3.开发微动识别算法,实现对物体微动状态的识别。

微动探测技术成果报告提纲微动探测技术的成果报告中,我们主要阐述以下内容:1.微动探测技术的研究背景和意义;2.微动探测技术的研究方法和技术路线;3.对大量实验数据进行分析和整理,并提出微动探测技术的应用前景;4.对微动探测技术的研究方向和未来的发展进行探讨。

单点微动探测技术成果图册单点微动探测技术的成果图册主要包括以下方面:1.单点微动检测装置的研制;2.单点微动探测仪器的性能测试;3.单点微动探测技术在实际工程中的应用;4.单点微动探测技术的应用案例和效果展示。

微动探测技术资料解释推断通过资料的解释,我们可以推断出微动探测技术的应用前景和发展趋势:1.微动探测技术在科学研究、工业生产等领域都具有广泛应用前景;2.微动探测技术将越来越趋向于智能化和高效化;3.微动探测技术的未来研究将更加注重在算法优化和自动化控制上。

以上就是针对微动探测技术的方法原理、成果报告提纲、单点微动探测技术成果图册、资料解释推断的相关文章。

微动探测技术的研究与发展,将会为人们的生产和生活带来更多的便利和创新。

微动探测技术的应用微动探测技术在许多领域中都有非常重要的应用,如:1.工业领域:用于机械装备、制造设备等的微动监测和诊断;2.环境监测:用于地震、环境振动等的监测;3.医疗领域:用于心脏微动诊断、呼吸检测等;4.科学探测:用于探测宇宙微弱震动等。

物探新技术_微动探测技术介绍_王洪

物探新技术_微动探测技术介绍_王洪

物探新技术———微动探测技术介绍王洪( 贵州省有色地质和核工业地质勘查局物化探总队,贵州都匀558000)[摘要]微动探测技术是中国科学院地质与地球物理研究所副研究员徐佩芬博士等近年来在传统微动测深的基础上研究发展的一种探测新技术,并率先应用于国内多个勘探领域。

该方法是利用拾震器在地表接收各个方向的来波,通过空间自相关法提取其瑞雷面波频散曲线,经反演获取S 波速度结构的地球物理探测方法。

该方法不受电磁及噪声干扰影响,探测深度大,虽然当前仍存在一定的局限,但其显示的优越性表明该技术是一种很有前景的新技术。

[关键词]微动探测; 瑞雷面波; 反演; 地层波速结构; 测深[中图分类号]P631 [文献标识码]A [文章编号]1000 -5943( 2013) 01 -0075 -032012 年 1 月,在《国际地球物理期刊》第188 卷第 1 期 115 – 122 页上,发表了由中国科学院地质与地球物理研究所副研究员徐佩芬博士等撰写的一篇《利用微动排列分析方法测量隐伏地热断层》( Mapping deeply -buried geothermal faults usingmicrotremor array analysis. GeophysicalJournalInternational. 2012,188 ( 1) : 115 –122)的论文,该文例举了用微动探测方法在江苏吴江地热井位选址上的成功应用。

实测结果表明,隐伏断裂破碎带在微动视 S 波速度剖面上有明显的低速异常显示( 见图 1)[1]。

这一方法为探测深部隐伏地热构造开拓了一条新的技术途径,也为金属矿产探测、煤矿陷落柱及采空区探测、工程地质勘察( 铁路、地铁、城市地质调查) 等多个领域提供了一种新技术。

1 微动探测方法的由来地球表面无论何时何地都存在一种天然的微弱震动,被称为“微动”。

微动探测方法( The Microtremor Survey Method,简称 MSM) 是从圆形台阵采集的地面微动信号中通过空间自相关法提取其瑞雷面波频散曲线,经反演获取台阵下方 S 波速度结构的地球物理探测方法。

智能微动勘探新技术

智能微动勘探新技术

勘探实录
■大兴成果
表现:曲线具有明显 高速度特征; 宏观划分6层
地层:巨厚卵砾石地层 效果:边长40米布置
勘探深度达100米; 最大边长80米布置 勘探深度达200米
■福建马尾成果
地 点:福建马尾 采集参数:最大边长32米
勘察深度90米 左图钻孔:柱状图和标贯参数 右图曲线:横波速度曲线 效 果:与地层及标贯值对应良好
5,实践演示
WD智能勘探仪发布会
北京大兴
京津地区
北京丽泽商务区
北京丰台花乡
钱塘江边
天津城建大学
以往微动勘探工作流程
今天的WD微动智能勘探仪
﹢ ﹦OK
拾震器等边三角形布置 中心为勘探点、边长与 测深有关(有多种方案)
拾振器连接到仪器曲线 达到深度要求,数据叠加 趋于稳定
①1个、已知、点震源(照片) ②各种波的传播规律明确 ③可判断质量及是否达到目的
2.2微动勘探采用常规采集与处理分开做,不适宜 重要原因见天然源震动记录(右图) ①无数个、未知、震源点(录像) ②无规律的随机信号 ③无法认识有效信号和噪音信号 ④无法判断质量及是否达到目的
因此对能否得到处理成果不确定 工作处于被动状态。
3.解决问题的过程
3.1初期措施 为克服这种被动局面,采集试验时我去现场,数据采集完毕
就交给我处理,如果经过处理能得到合格成果,则移动装置到下 一个点,否则就重新采集,直至获得满意的处理结果。 3.2分析原因
①微动震源的频率是随机变化的,有效频率不是随时都有; ②环境噪音中,有效频率需要具有一定的信噪比; ③采集时段人为确定,有效信号是否在时段内;等等 由此看出:在固定的时间内,面对不确定的信号,采集需要的有 效信号,需要巧合,存在概率。有人形容微动勘探是:采集靠天 时、处理靠专家。

微动探测原理及仪器介绍

微动探测原理及仪器介绍

微动探测原理及仪器介绍《微动探测原理及仪器介绍》你有没有想过,在我们的脚下,大地其实一直在悄悄“说话”呢?这就和微动探测有关啦。

微动探测的原理其实就像是在听大地的“心跳”。

我们的地球表面,即使看起来平静,实际上也存在着各种微小的振动,这些振动就叫做微动。

微动的来源可多啦,比如说风轻轻吹过地面、远处车辆行驶引起的微弱震动、还有地下水流悄悄流动时带来的动静,甚至是地球自身内部活动发出的微弱信号。

这些微动就像不同乐器同时在一个大乐队里演奏,各自发出独特的“声音”。

那微动探测怎么从这一堆混合的“声音”里听出有用的信息呢?这里面有个很巧妙的原理。

我们知道,不同的物质对这些微动的传播和反应是不一样的。

就好比在不同的材质上敲鼓,声音传播的速度、频率都会有所不同。

比如在硬邦邦的石头上敲和在软乎乎的泥土上敲,你听到的声音肯定不一样。

大地也是这样,微动在地下不同的地层结构中传播时,它的频率、速度、幅度等特性就会发生变化。

微动探测仪器就像是一个超级灵敏的“耳朵”,它能够捕捉到这些微小的振动信号,然后通过一系列复杂的分析,就像把大乐队里每种乐器的声音都单独挑出来分析一样,找出其中的规律,从而推断出地下的地质结构。

说到微动探测仪器,那可真是个神奇的家伙。

它就像是一个专门为大地听诊的小医生背着的医疗箱。

这个仪器通常有几个重要的部分。

首先是传感器,这是仪器的“耳朵”,它能够非常敏锐地感受到大地的微动。

这些传感器的灵敏度超级高,就像那些能够听到极其细微声音的蝙蝠耳朵一样。

它们被放置在地面上,静静地等待着大地传来的每一丝“颤动”。

然后是数据采集系统,这个部分就像是一个记忆力超强的小助手。

它负责把传感器捕捉到的微动信号记录下来,而且是准确无误地记录,就像一个一丝不苟的秘书在记录重要会议内容一样。

采集到的数据量可是相当大的,因为微动是一直在发生的,所以要记录很多很多的“瞬间”。

最后还有数据处理和分析系统,这就是仪器的“大脑”啦。

它把采集来的海量数据进行分析,就像一个聪明的侦探在分析案件线索一样。

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物探新技术—微动探测技术介绍
[摘要]微动探测技术是中国科学院地质与地球物理研究所副研究员徐佩芬博士等近年来在传统微动测深的基础上研究发展的一种探测新技术,并率先应用于国内多个勘探领域。

该方法是利用拾震器在地表接收各个方向的来波,通过空间自相关法提取其瑞雷面波频散曲线,经反演获取S波速度结构的地球物理探测方法。

该方法不受电磁及噪声干扰影响,探测深度大,虽然当前仍存在一定的局限,但其显示的优越性表明该技术是一种很有前景的新技术。

[关键词]微动探测;瑞雷面波;反演;地层波速结构;测深
2012年1月,在《国际地球物理
期刊》第188卷第1期115–122页
上,发表了由中国科学院地质与地球
物理研究所副研究员徐佩芬博士等
撰写的一篇《利用微动排列分析方法
测量隐伏地热断层》的论文,该文例
举了用微动探测方法在江苏吴江地
热井位选址上的成功应用。

实测结果
表明,隐伏断裂破碎带在微动视S波
速度剖面上有明显的低速异常显示
(见图1)[1]。

这一方法为探测深部
隐伏地热构造开拓了一条新的技术
途径,也为金属矿产探测、煤矿陷落
柱及采空区探测、工程地质勘察(铁
路、地铁、城市地质调查)等多个领
域提供了一种新技术。

1.微动探测方法的由来
地球表面无论何时何地都存在
一种天然的微弱震动,被称为“微
动”。

微动探测方法
图1 江苏吴江地热井位选址微动视S波速度剖(TheMicrotremorSurveyMethod,简称MSM)
是从圆形台阵采集的地面微动信号中通过空间自相关法提取其瑞雷面波频散曲线,经反演获取台阵下方S波速度结构的地球物理探测方法。

该方法曾广泛应用于地震构造探测及场地稳定性评价等方面,应用领域很有限。

徐佩芬等近年来在传统微动测深的基础上研究发展了微动剖面探测技术,并率先应用于国内多个勘探领域,是对传统微动探测方法的继承与创新。

基于台阵技术的微动理论早年由美国地球物理学家Aki(1957)和Capon(1969)提出[2]。

2.工作原理和方法技术
2.1工作原理
微动测深的物理前提是基于不同时代沉积地层之间存在的波速差异。

地层波速与岩石密度和弹性有关,新生界、中生界、古生界到中上元古界地层的波速差异较为明显,形成了由低到高可以识别物性界面(从几百m/s至几千m/s)。

这种方法利用的是地球表面无时不在的地面微小“震动”作为观测对象,它的振幅很
小(微米量级),它是由自然界中海浪、气压变化、人类工业及交通活动所产生。

它的成份较为复杂,包括有面波、体波等各种成份,其中面波占主要成份
2.2工作方法
一般用频率—空间自相关(SAC)法和频率—波数(F-K)法来获取和处理分析面波。

2.2.1空间自相关法
2.2.1.1野外工作方法
空间自相关法是利用特殊阵形(如圆阵、棱形阵等)接收天然场源的面波,总的原则需满足一台拾震器位于圆心,其它各拾震器布设在半径为r的圆周上,这样以便接收各个方向的来波,拾震器越多,勘探的精度越高,所以在实施过程中应尽量多布设拾震器。

2.2.1.2数据处理方法
空间自相关法主要是在时间域进行面波提取的一种比较简便,实用方法。

对于野外所接收的数据首先在时间域进行窄带滤波处理,求出不同频率的空间自相关系ρ,此空间自相关系数实际是面波频率成份f及空间坐标的函数,也就说,它不但与频率有关,还与拾震器的位置有关。

从形态上看,实测空间自相关曲线应是近似于零阶贝塞尔函数曲线,通过它来求取“效正值”,再加入空间坐标参数就可以提取各个频点的相速度,据以画出相速度—频散曲线,进而进行地质分层。

2.2.2频率-波数法
2.2.2.1野外工作方法
频率—波数法可以采取随机布阵的方式,对工作场地要求不高,基本上可以做到布阵的随意性,但它应满足各个拾震器尽量呈平面展布,以满足可以接收到各个方向的来波条件。

在实际勘探过程中,也可采用规则布阵,通常以一个拾振器为中心,其它测点在周围形成若干个边长不等的正三角形,这样在处理分析资料时既可也使用频率-波数法,也可使用空间自相关法提取面波。

2.2.2.2数据处理方法
频率—波数方法是在频率域进行面波提取的一种方法,首先对野外所采集的数据,通过付氏变换对原始数据进行带通滤波,以便去除各种干扰信号,再通过最大似然法等方法求取各个频率成份的功率谱的分布图,此功率谱只是与空间坐标的单值函数,所以可以比较方便地求出相速度—频散曲线,进行地质分层。

频率—波数法比空间自相关的野外布阵更加灵活,并可有意地避开干扰源(如锅炉房、车辆较多的主干道),从而间接地提高了抗干扰能力。

缺点是频率—波数法野外所需的拾震器的数量比空间自相关法要求的多,数据处理的工作量也相应增加。

2.3观测形式
微动探测通常有3种形式。

2.3.1单点勘查形式
观测台阵是单点勘探的最大特点,方阵的组成是两个大小不一的的同心圆,同心圆中内接正三角形。

将多个微动观测仪分别设置在两个圆的心与圆周上的内接正三角形的顶点处。

单点勘查观测方式最大的特点是勘查深度与台阵的大小是成正比关系的。

如果勘查要求的深度大,可以增加同心圆,使观测台阵的观测点增多。

2.3观测形式
微动探测通常有3种形式。

2.3.1单点勘查形式
观测台阵是单点勘探的最大特点,方阵的组成是两个大小不一的的同心圆,同心圆中内接正三角形。

将多个微动观测仪分别设置在两个圆的心与圆周上的内接正三角形的顶点处。

单点勘查观测方式最大的特点是勘查深度与台阵的大小是成正比关系的。

如果勘查要求的深度大,可以增加同心圆,使观测台阵的观测点增多。

2.3.2测线勘查形式
当需要进行大面积的勘查时,单点勘查就不能满足要求。

因此,为获得S
波速度剖面成果图,可以根据要求采用测线(剖面)观测系统。

具体方法是在测区内,根据一定的间距来设置测线,达到实现二维微动测深勘探的目的,同时能够反演测区三维S波速度结构。

如果这种方式的勘查能够结合钻孔或者其他相关的一些地质资料,有利于利用速度异常区域进行地质解释。

2.3.3平面探查形式
平面探查用于精细的勘探。

当仪器数量较多时,采用平面观测,同时反演测区三维S波速度体,达到圈出速度异常体或者面的目的。

2.4观测系统
观测系由多个垂直摆(宽频带拾震器)、多通道直流放大器和数字记录仪组成。

垂直摆的固有周期大于5秒,灵敏度大于500mv/cm/s,相位一致性良好;直流放大器的增益为固定增益低噪声放大器,增益范围20~80db,内部噪声小于10uv,无明显零漂;A/D均独立工作,满足同步采样,转换位数12-20位,采样间隔20~200ms,记录长度无限。

2.5方法的探测能力及分辨率
利用自然界中1秒~3秒周期的微动信号,可以大致获取100~6000m波长的面波信号,探测深度可达3000m。

分辨率主要由受目的层与上、下地层速度差及层厚的影响[3]。

3.方法的优越性
(1)不需要笨重的人工能源。

(2)测点布设比较灵活。

(3)不受电磁及噪声干扰影响,探测深度大,效果好。

4.方法的局限性和今后改进方向
(1)物探测量都是一种体积勘探,即在水平方向有一个影响半径(范围)。

某一点的大地面波探测结果其实是代表了直径约一公里圆内范围的平均物性结果,并不是圆内某个点的局部地质信息。

理论上认为在这个圆的范围内,地下各个速度界面均近似于水平(一维),反演计算公式都是在这种假设的前提下推导出来的,只有符合条件,计算结果才相对准确。

而在自然界中,各时代地层由于构造(如褶皱、断裂)较为复杂,常常不能满足这个(一维)假设,人们事先又不能发现,所以物探的推断解释结果也是有出入的。

(2)观测系统有待改进。

现在的观测系统是用多条导线使各拾震器和记录仪相连接,这样不但布线麻烦,导线容易受损,而且又是一种干扰。

(3)数据处理方法有待改进。

如采用自回归模型(AR模型)和遗传算法等。

5.结语
人类活动范围越来越大,高压线、电缆、各类管道、地下建筑等分布广泛,采用电磁及地震类等物探手段时往往受到严重干扰,难以取得令人满意的效果,
微动探测方法则不受电磁等干扰影响,而且探测深度大,虽然目前还有一定的局限性,但仍是一种很有前景的新技术。

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