船舶水听器设备
『壹』 调查船
多金属结核矿床多产于水深~5500m的大洋底,远离大陆,因此,实施多金属结核调查工作必须配备适合于远洋作业的勘查船只。通常,远洋勘查船需要具备如下条件:
(1)调查船的续航能力不低于2个月,并需配备有可变螺距;
(2)船只必须配备大型的绞车,用于投放和回收各种测量设备或拖曳测量的设备;
(3)具有各种高精度的仪器的维修能力;
(4)配备各种单波束和多波束(3.5~30kHz)回声探测系统和其它用于专项测量用的标准测量仪器;
(5)有各种地球物理测量仪器和化学分析仪器;
(6)配有能存储和处理各种数据资料的计算机;
(7)配备能贮藏多金属结核和沉积物样品的冷冻库或冷冻柜;
(8)有足够的实验室和后甲板作业面积;
(9)根据调查工作精度要求配备导航定位系统。
原苏联(俄罗斯)、法国、日本等国均已在太平洋海域从事过多年的多金属结核的调查工作,现将原苏联和日本所使用的调查船以及调查装备与我国在大洋多金属结核调查中使用的船只及其装备作如下比较,以便为今后在大洋调查的船只选择提供依据。
3.1.1国外调查船
1.原苏联调查船及其性能指标
(1)船舶的排水量5600~6000t;
(2)配备有5具大绞车和A形架,用于沉放、拖曳和回收重型设备,包括取样机和水下拖曳装置等;
(3)配备有2台精确交流发电机(250kW,220/280V,50Hz),以供地球物理、深海勘查设备所需电力;
(4)设置8个实验室(包括地球物理、水文物理、地质、化学、摄影、电视和水文声学、船上计算中心、制图和数据评价等)。
2.日本调查船的性能
日本调查船主要为白岭丸(Hakurei-Maru)号,其排水量达1822t。1980年后由白岭丸2号代替,排水量达2111t。白岭丸2号的主要技术指标为:船长88.8m,船宽13.8m;最大试验航速17.27kn[1],航速15.15kn;主要发动机1545kW两部;艏部推力器379kW。该船配备的调查设备有:①1kn=0.514444m/s。
(1)绞车、吊车、井架和托架等——1号10km绞车额定起重量15.5t,2号12km绞车额定起重量23t,3号7km绞车额定起重量1.5t,水听器绞车额定起重量0.15t;钩爪吊车两部,额定起重量分别为5t和2t,甲板吊车额定起重量2t;井架和托架有:横跨滑道的A型井架,操作负荷35t,平移负荷5t;后托架,操作负荷22t,平移负荷2t;前托架,操作负荷4t,平移负荷1t。大型绞车和A型架供下水、拖曳和回收沉重设备用。后甲板有适当的空间以方便作业,尾部有滑道。
(2)主要单轴复式发动机,附有可变螺距推进器,以确保维持船体位置的方便和在极慢船速下的测量。为了便于操舵,白岭丸2号配有艏推。
(3)精确交流发电机向地球物理测量设备提供电力。主要发电机的交流电以半导体转变为直流电,然后变成固定的矩形交流电,再以自动电压调节器降低至100~115V。其中25kW交流100V单向60Hz发电机一部,25kW交流115V单向60Hz发电机两部。
(4)船用实验室共有8个,包括:地球物理实验室、规划室、地质实验室、化学实验室、计算机室、暗室(摄影)、第1号绞车遥控室和维修间。
该船的导航系统配备有:罗兰C式导航系统、海军导航卫星系统和全球定位系统等。
3.1.2我国的调查船
我国的国家海洋局和地质矿产部广州海洋地质调查局自80年代以来已经在太平洋中部和东部海域执行过多个航次的多金属结核调查工作。在区域调查阶段先后用于调查的船只有:海洋四号船(图版Ⅱ—1)、向阳红9号、向阳红16号和大洋1号等。各船的性能指标如下:
1.海洋四号船
船长104.21m
船宽13.74m
吃水4.95m
排水量3200t
总吨位2608t
最大航速19.5kn
经济航速17kn
主机2台3579kW/台
副机3台400kW/台
10000m地质绞车1台
6000m水文绞车1台
该船还配备有可调螺距推进器并装有海水淡化处理系统、倒L型吊架(架高6.5m,负荷8t)。
2.向阳红16号船
船长110.99m
船宽15.2m
吃水5.5m
排水量4400t
总吨位2984.6t
最大航速18.47kn
经济航速17kn
主机2台3355kW/台
副机3台560kW/台
10000m拖网纹车1台
6000m地质绞车1台
11000m水文绞车1台
该船还配置有可调螺距推进器和艏侧推力器、A型架(负荷5t,长6.5m,宽4.2m,可伸出舷外3m)。
我国调查船的航速、续航能力以及船上配置的调查仪器、倒L型吊架地质绞车等设备基本上适应现阶段调查工作的要求。
『贰』 声呐的来历
声呐是英来文缩写“SONAR”的音译,自其中文全称为:声音导航与测距,Sound Navigation And Ranging”是一种利用声波在水下的传播特性,通过电声转换和信息处理,完成水下探测和通讯任务的电子设备。它有主动式和被动式两种类型,属于声学定位的范畴。声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。
作为一种声学探测设备,主动式声呐是在英国首先投入使用的,不过英国人把这种设备称为"ASDIC"(潜艇探测器),美国人称其为"SONAR",后来英国人也接受了此叫法。
『叁』 仿生学资料
仿生学举15个例子:
1。由令人讨厌的苍蝇,仿制成功一种十分奇特的小型气体分析仪。已经被安装在宇宙飞船的座舱里,用来检测舱内气体的成分。
2。从萤火虫到人工冷光;
3。电鱼与伏特电池;
4。水母的顺风耳,仿照水母耳朵的结构和功能,设计了水母耳风暴预测仪,能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。
5。人们根据蛙眼的视觉原理,已研制成功一种电子蛙眼。这种电子蛙眼能像真的蛙眼那样,准确无误地识别出特定形状的物体。把电子蛙眼装入雷达系统后,雷达抗干扰能力大大提高。这种雷达系统能快速而准确地识别出特定形状的飞机、舰船和导弹等。特别是能够区别真假导弹,防止以假乱真。
电子蛙眼还广泛应用在机场及交通要道上。在机场,它能监视飞机的起飞与降落,若发现飞机将要发生碰撞,能及时发出警报。在交通要道,它能指挥车辆的行驶,防止车辆碰撞事故的发生。
6。根据蝙蝠超声定位器的原理,人们还仿制了盲人用的“探路仪”。这种探路仪内装一个超声波发射器,盲人带着它可以发现电杆、台阶、桥上的人等。如今,有类似作用的“超声眼镜”也已制成。
7。模拟蓝藻的不完全光合器,将设计出仿生光解水的装置,从而可获得大量的氢气。
8。根据对人体骨胳肌肉系统和生物电控制的研究,已仿制了人力增强器——步行机。
9。现代起重机的挂钩起源于许多动物的爪子。
10。屋顶瓦楞模仿动物的鳞甲。
11。船桨模仿的是鱼的鳍。
12。锯子学的是螳螂臂,或锯齿草。
13。苍耳属植物获取灵感发明了尼龙搭扣。
14。嗅觉灵敏的龙虾为人们制造气味探测仪提供了思路。
15。壁虎脚趾对制造能反复使用的粘性录音带提供了令人鼓舞的前景。
16。贝用它的蛋白质生成的胶体非常牢固,这样一种胶体可应用在从外科手术的缝合到补船等一切事情上。
『肆』 声呐是利用什么传递信息
声呐是利用回声定位寻找物体的,跟据接受到回声的时间算得据物体的距离。
『伍』 我要找关于白鳍豚的所有资料
白暨豚(bái jì tún),在长江里大约生活了2500万年的白暨豚,是中新世及上新世延存至今的古老孑遗生物。白暨豚是鲸类家族中小个体成员,是世界上现有5种淡水豚(拉河豚、亚河豚、恒河豚、印河豚、白暨豚)中存活头数最少的一种。由于数量奇少,白暨豚不仅被列为中国一级保护动物,也是世界12种最濒危动物之一。原属淡水豚科,20世纪70年代末,根据中国科学家周开亚教授的建议,单独设立了白暨豚科。 鲸目白暨豚科白暨豚属的唯一种。
【中文名称】:白暨豚
【拉丁学名】:Lipotes vexillifer (Miller, 1918年)
【俗名】:白豚、白鳍豚、白旗,简称白暨
【英文名】:Yangtze River Dolphin
【国家重点保护动物级别】:一级(1995年被列为一级濒临灭绝动物)
【世界自然保护联盟(IUCN)】:濒危
【特有种】:是
【濒危等级】:濒危动物
【濒危动植物种国际贸易公约(CITES)】:附录I
【生态环境】:淡水及咸淡水交汇水域
【致危因素】:回游被切断,过度捕猎,环境污染,航运繁忙
【保护措施】:迁地保护
【国内分布】:长江 (Yangtze River), 钱塘江(Qiantang Jiang) [洞庭湖及长江中下游]
【分类地位】:
动物界 Animalia
脊索动物门 Chordata
哺乳纲 Mammalia
鲸目 Cetacea
齿鲸亚目 Odontoceti
白暨豚科 Lipotidae
白暨豚属 Lipotes
白暨豚种 L. vexillifer
编辑本段外形特征
白暨豚的体形呈纺锤形,身长约2-2.5米左右,体重可达200千克以上。嘴部又长又细,背呈浅灰色或蓝色,腹面为纯白色,背鳍形如一个小三角,胸鳍宛如两只手掌,尾鳍扁平,中间分叉,善于游水,时速可达80千米左右。由于长期生活在浑浊的江水中,白暨豚的视听器官已经退化。它眼小如瞎子,耳孔似针眼,位于双眼后下方。但大脑特别发达,声纳系统极为灵敏,头部还有一种超声波功能,能将江面上几万米范围内的声响迅速传入脑中。一旦遇上紧急情况,便立刻潜水躲避。白暨豚耐寒,体温通常在36℃左右。
编辑本段分布范围
白暨豚主要生活在长江中下游及与其连通的洞庭湖、鄱阳湖、钱塘江等水域中,通常成对或10余头在一起,喜在水深流急处活动。现有数量稀少,20年前的估计只有300头左右,当时就已面临灭绝的危险。
编辑本段生活习性
喜欢群居,尤其在春天交配季节,集群行为就更明显。每群一般2-16头。其活动范围广,但对水温条件要求较高,经常在一个固定区域停留一段时间,待水温条件发生改变后,又迁入另一地域。以鱼类为食。
喜欢生活在江河的深水区,很少靠近岸边和船只,但它时常游弋至浅水区,追逐鱼虾充饥。它的吻宽细长,上下颌长有130多枚圆锥形的同型齿,可它却懒得咀嚼,只管张口吞下鱼食,消化能力很强。白暨豚往往成对或三五成群一起活动,但人们很少有机会看到它,只有在它露出水面呼吸时才能瞥见一眼。
白暨豚分布在长江中下游干流的湖北枝城至长江口约1600千米的江段内,以鱼为食,喜结群活动,小群约2~3头,大群约9~16头。白暨豚是用肺呼吸的水生哺乳动物,每次呼吸时,头顶及呼吸孔先浮出水面,接着露出背部和低三角形的背鳍,出水呼吸时间约1-2秒钟,潜水时间每次约20秒,长潜时可达200秒。成熟个体最大体长,雌性2.5米,雄性2.3米,体重100~150千克,有恒定体温,总是在36摄氏度左右。
编辑本段繁殖习性
白暨豚两年繁殖一次,每胎1仔,出生时体长80厘米左右。新生幼体体色略深.成年白暨豚一般背面呈浅青灰色,腹面呈洁白色,在阳光的照耀下尤其光亮。水平伸展的鳍肢和尾鳍上下两面分别与背面和腹面同色,这样的颜色分布恰好与环境颜色相符。当由水面向下看时,背部的青灰色和江水混为一体很难分辨;当由水底向上看时,白色的腹部和水面反射的强光颜色相近也很难被发现。这使得白暨豚在逃避敌害、接近猎物时,有了天然的隐蔽屏障。白暨豚寿命可达30多年,雌兽一般在6岁达到性成熟,雄兽为4岁。成年白暨豚每年发情两次,分别在3月至5月,8月至10月。孕期为10至11个月,一胎一仔,偶有两仔。野生状态下,成年白暨豚雌雄比例为1:1,但雌兽怀孕率一般仅为30%,自然繁殖率很低。
每年的冬末春初是白暨豚的交配期,母豚妊娠期长达1年左右,因此产仔大多在来年的春季。出生后的小白暨豚靠母亲的乳汁喂养,直到五六岁才算成熟;一般寿命30年。
编辑本段身体结构
白暨豚是食肉动物,口中约有130个尖锐牙齿,为同型齿。常在晨昏时游向岸边浅水处进行捕食,一般以整条吞食体长小于6.5厘米的淡水鱼类为主,也吃少量的水生植物和昆虫。呼吸时,头部先出水,然后全部露出水面,在水面游动2米后,再入水中。白暨豚的视力几乎为零,依靠回声定位了解环境变化的情况,在生物学、仿生学和生理学等方面具有广泛的科研价值。但白暨豚生性胆小,很容易受到惊吓,一般都远离船只,很难接近,加之其种群数量很少,活动区域广阔,所以在野生状态下对白暨豚的研究十分有限。
白暨豚皮肤光滑细腻,富有一种特殊的弹性,原理与竞赛式游泳衣着中使用具有弹性的尼龙织料相同,能够减少在水中快速游动时身躯周围产生的湍流。它的尾鳍扁平地分为两叉,两边的胸鳍呈扁平的手掌状,背鳍呈三角形。这四鳍给白暨豚提供了优良的水中游动时方向与平衡的控制力,再加上光滑高弹性的皮肤与流线型的身躯,白暨豚在逃避危险的情况下可达每小时60千米的游速。平常它保持着每小时10至15千米的游速。
白暨豚长期生存于长江的浊水中,所以它的视觉和听觉均退化严重,在水中主要以发射声纳接收信号来识别物体。白暨豚的上呼吸道有着三对独特的气囊与一个形似鹅头的喉咙,但是因为生存于水中靠水发音,所以并没有陆地动物在空气中发音所需要的声带。用特制的水听器,可以听到白暨豚发出的“的答”“嘎嘎”等数十种不同的声音。白暨豚发出的声音常为两声一对,发出声音后会安静的等待着回声,从而辨出自己与产生回声的阻碍的距离和大小,并且考虑是否游向目标。它又会在收到回声后的不久发出新的一对声音,稍候又安静一阵等待回声。第二次回声收到后,它便可以分析出目标游动的方向与速度,白暨豚就是这样如人造声纳般的做回声定位。用这独特的声纳系统,它时常还可以在江底的淤泥中捕捉食物,也可以发出人耳听不见的高频率音波,与十多千米外的同伴联系。
白暨豚的大脑表面积要比海豚的大,大脑的重量约占总体量的0.5%,其中平均一只重95千克的雄豚,大脑重470克。这等重量已接近大猩猩与黑猩猩的大脑重量,甚至某些学者认为白暨豚比长臂猿和黑猩猩更聪明。
编辑本段种群现状
根据化石记载,白暨豚于2500万年前由太平洋迁徙至长江。中国两千多年前的古籍《尔雅》中,亦有对白暨豚的描述,视之为江神。白暨豚曾广泛存在于长江流域的洞庭湖及鄱阳湖湖区,在长江中的分布最远至三峡地区葛洲坝上游35千米处,至上海附近的长江入海口都曾有发现。估计历史上曾经有5000头之多。但长期以来,随着人类活动的影响,其种群数量不断减少,分布区域也在逐渐缩小。
1980年1月,湖北省嘉鱼县渔民在靠近洞庭湖口的长江边捕获世界上第一头活体雄性白暨豚,其随即被送往位于湖北武汉的中国科学院水生生物研究所人工饲养。2002年7月14日,这头白暨豚死去。1986年捕捉到一头雌性幼豚,两年半后,这头雌豚死于肺炎。
1995年,在湖北石首江段捕到一头性成熟的雌性白鳍豚,将它放养在石首天鹅洲长江故道白鳍豚自然保护区内。1996年夏天长江大洪水,这头白鳍豚因触网而死。
2006年11月6日~12月13日,来自中国、美国、英国、日本、德国和瑞士等六国近40名科学家,对宜昌—上海长江中下游的干流1700公里江段进行了考察,未发现一头白暨豚。1997年到1999年农业部曾连续3年组织过对白暨豚进行大规模的监测行动,三年找到的白暨豚分别是13头、4头、4头。此次考察的结果则是0。
1979年:中国宣布白暨豚为濒危物种
1983年:立法规定狩猎白暨豚乃违法
1986年:剩余300头 1990年:剩余200头
1997年:少于50头(发现23头)
1998年:发现数量只剩下7头
2004年:7月在长江南京段发现搁浅死亡的白暨豚尸体
2006年:几乎0头
2007年:长江白暨豚8月8日正式宣告绝种
2007年:8月19号,安徽铜陵的一位市民在铜陵淡水豚国家级自然保护区江段偶然发现了一头白暨豚,并用数码相机拍摄下来。
编辑本段中国抢救白鳍豚大事记
1978年:中国科学院水生生物研究所成立白鳍豚研究组。正式开始白暨豚的科学研究。
1978年;国务院颁布了《水资源繁殖保护条例》、《关于严格保护珍贵稀有野生动物通令》,都把白鳍豚列为重点保护对象。
1980年:湖北省政府发布了《关于保护珍贵动物白鳍豚的布告》。
1986年:在武汉召开了淡水豚生物保护国际学术研讨会,白鳍豚成为国内外科学家关注的主题。
1992年:农业部批准建立湖北石首天鹅洲和湖北洪湖江段两个国家级白鳍豚自然保护区,并批准建立湖北监利、湖南城陵矶、江西湖口、安徽安庆、江苏镇江5个保护站。
1993年:在南京召开了保护白鳍豚国际会议。
1996年:12月25日武汉白鳍豚保护基金会正式成立。
1996年:2月,农业部召开关于保护白鳍豚紧急会议,商讨保护对策。
1997年:6月,中国野生动物保护协会等单位专家及来自北大、人大的部分大学生倡议1997年为挽救濒危野生动物——白鳍豚年。
1997年:8月,“长江瑰宝白鳍豚展览”在北京自然博物馆举行。
2000年:4月,在北京开通了“爱白鳍”网站。
2002年:3月,全国政协委员陶醒世等在政协大会上提出了加紧保护白鳍豚的提案。
编辑本段保护价值
白鳍豚是研究鲸类进化的珍贵“活化石”,它对仿生学、生理学、动物学和军事科学等都有很重要的科学研究价值。
白暨豚属鲸类淡水豚类,国家一级保护动物,为我国特有珍稀水生哺乳动物,有“水中熊猫”之称,已被列入世界濒危物种名录中。
编辑本段濒危现状与保护
20世纪80年代中期调查,长江中的白暨豚总头数已下降到200头以下,其中50%分布在湖北省石首县至武汉市上游江段,主要栖息在弯曲河段或弯曲分汊河段的大回水区中。
由于人类活动增加或活动不当,使白暨豚意外死亡事故增多。据统计,1973~1985年间,共意外死亡59头,其中被鱼用滚钩或其它渔具致死29头,占48.8%;被江中爆破作业致死11头,占18.6%;被轮船螺旋桨击毙12头,占20%;搁浅死亡6头,占10%;误进水闸1头,占1.6%。另据统计,长江下游水域中意外死亡的白暨豚,有三分之一是被轮船螺旋桨击毙的。
1997年11月4日~10日,由农业部组织,来自湖北、湖南、安徽、江西、江苏、上海等6省、市的200多名科研、渔政工作者,分别在上起湖北枝城、下至上海长江口,全长1600多千米的长江干流上,实施了我国建国以来规模最大的“长江中下游调查白暨豚行动计划”。经过7天的辛勤观测表明,白暨豚现存数量不容乐观,已不到100头。分布范围也大大缩小,枝城以上江段、南京以下江段、洞庭湖和鄱阳湖内,已难以见到白暨豚的身影。十多年的时间里,白暨豚的数量锐减近100头,不能不引起人们的震惊。专家们分析,使白暨豚锐减的另一个主要原因是,长江水体污染日趋严重,鱼类资源迅速减少,使白暨豚赖以生存的食物资源愈来愈匮乏。
当前的情况告诉人们,不论三峡工程何时建成,大家必须紧急行动起来,采取综合措施,抢救白暨豚。?三峡水库蓄水后,枯水季节长江中下游流量增加,水深增大,对白暨豚越冬极为有利,搁浅死亡可望避免;加强管理,渔业活动引起的意外死亡可大大减少;但由于长江中上游航运事业的发展,中游江段白暨豚被轮船螺旋桨击毙事件将会有所增加,应抓紧研究白暨豚追逐轮船螺旋桨的原因,并采取切实可行的对策。为保护白暨豚,最好的对策是建立管理严格、设备先进的自然保护区。
长江新螺江段白暨豚自然保护区已由农业部批准建立。上起螺山下至新滩口江段,全长135千米,该区江面开阔,河道曲折,水深约25米,流速约每秒0.3~0.8米,浅滩、江心洲星罗棋布,是目前白暨豚分布最密集的水域。该区上游紧接洞庭湖出口,并有洪湖、黄盖湖、西凉湖、武湖、陆水水库等汇入,沿岸有护岸矶、三毛矶、赤壁矶等突出于江中的矶头,控制着水流的流向和流态。
上述这些自然条件的共同作用,使保护区内形成较多深槽和大回水区,是白暨豚的理想生存环境。
自然保护区的主要任务是:
①为保护对象提供较优越的自然生存环境,避免人为干扰,保护珍稀物种生息繁衍;
②坚决取缔有害渔具,在保护区和保护区以外的一定范围内禁止捕捞作业,查处并纠正机动船舶违章航行、违章排放“三废”等破坏生存环境的行为;
③抢救受伤、误捕、搁浅的珍稀水生动物;
④定期观察、记录保护区内珍稀水生动物的活动规律,种群数量变化情况等;
⑤宣传有关法律、法规和保护知识,使保护珍稀物种成为群众的自觉行动;
⑥为研究珍稀水生动物,尤其为繁殖生物学研究建立实验基地。
相关故事
1980年1月11日,湖北省嘉鱼县的几位渔民在长江交接洞庭湖湖口处捕淡水鱼时不料发现了一头白鱀豚误入洞庭湖的浅水区。随后他们用他们的渔船堵住浅水区的出口,再用铁钩把这头白鱀豚从水中勾出。捕捞时这头白鱀豚的颈背处被捕鱼船上用来把捕鱼网钓上船的大铁钩意外勾出了两个直径4厘米、深约8厘米、内部连通的大洞,那渔民便通知了当地的水产部门。中科院的武汉水生研究所得知消息后,连夜地赶到了现场,并在次日早晨,花费了5小时50分钟的时间,成功地用干运方式把那头受伤的白鱀豚移到了中科院水生生物研究所内的池水中。当时测量出此豚的身躯长度为1.47米,身体体重36.5公斤,雄性,中科院的专家们估出它的年龄约为两岁。
在捕捞回中科院后一星期内,其颈背处的伤口受到了严重的感染。中科院的专家们结合中西医药治疗伤口,专门为该豚制作了一个背心用来给豚背伤口处敷上云南白药。四个月后,其伤口愈合并且随即康复.
白鱀豚恢复健康后不久,时任中科院水生所所长、中国著名鱼类学家、中科院院士的伍献文与时任中科院水生所副所长的胡鸿钓教授给这头白鱀豚起了个名字——“淇淇”。其含义为三,一则“淇”字代表着此豚的珍奇与稀奇;二则“淇”为三点水旁,适应给水生动物的起名使用;三则“淇”(qí)字与白鳍豚的“鳍”字音同。
从1992年开始,淇淇被饲养在一个封闭式,并带有水循环过滤系统的圆形水泥池中。常年水温控制在23℃至25℃之间。这个水池直径12米、深3.5米,内有三级0.8米宽的弧形台阶。池中心底部有五个圆形的排水孔, 池壁周围有6个进水孔。为了保证淇淇的健康并方便观察,池水透明度保持大于3.5米。
来观看淇淇的人们常把中科院水生所白鱀豚馆称作“白公馆”。白公馆就从此成为中科院的一大观点。从此中科院开始了对白鱀豚的迁位保护]研究与保护工作。“淇淇”作为近代全世界的第一头室内人工饲养的白鱀豚,驰名于国际水生学术届,不少国外的学者们纷纷向中科院致电庆贺与了解有关淇淇的新消息。
一开始,中科院的工作人员们不清楚白鱀豚的食物习性,曾把馒头、肉做成鱼的形状给淇淇吃。然而,后来才发现,白鱀豚只吃鲜的活淡水鱼,春天到秋天主要吃白鲢,每天约6公斤;秋天到冬天主要吃鲤鱼和鲫鱼,每天7.5公斤。
1986年,淇淇差不多八岁时,达到了白鱀豚的成熟年龄。身躯体长与体重分别稳定于2.2米与125公斤。每年的5、6月淇淇进入发情期,浅灰色的背部会变得发红,粉红色的生殖器也常常从腹部露出,淇淇就不断地在水池中翻跳。中科院水生所的人员因此开始了为淇淇寻找雌白鱀豚作配偶的捕捞工作。
寻找配偶
白鳍豚是我国独有的珍稀水生哺乳动物,分布在长江中下游,数量稀少,濒临绝迹,其形态漂亮,被誉为“长江女神”。它是中国目前最为濒危的动物,也是世界上几种最濒危的动物之一。从某种程度说,比大熊猫还要珍贵。
“淇淇”是“女神”中的一个,1980年1月从洞庭湖口被渔民捕到,送进中国科学院武汉水生物研究所人工饲养,成为世界上唯一人工饲养的白鳍豚。
1997年10月,一位贵阳人从《中国青年报》认识“淇淇”后,便与之结下了不解之缘。这位贵阳人化名“爱淇”,自1997年武汉白鳍豚保护基金会成立后,每月坚持给“淇淇”寄钱,从未间断,直到2002年7月“淇淇”悄然去世,而当月10日, “爱淇”给“淇淇”的汇款,成了人类给“淇淇”最后的礼物。
“爱淇”一直不允许媒体透露他的真实姓名,他说:“爱”是自然的,谁都有权利选择自己的爱,他无意通过自己的行为在报上宣传后去影响别人,这样也许爱才更真实、更永恒.
在中国长江污浊的泥水中、烟雾笼罩的江面上,再加上长江较快的水速,人们乘船寻找白鱀豚的踪影都还需要很大耐心,中科院水生所想定位活捕雌性白鱀豚对于20世纪80年代中国较落后的科研设备来说是难上加难。1985年10月中旬还请来了西德杜伊斯堡动物学院院长格瓦尔特博士,在八百多水里洞庭湖附近的长江流域乘船用测听白鱀豚的声纳设备做寻捕工作,但最终并没有取得成功。格瓦尔特博士当时还断言在没有更先进的设备与技术前,要想在长江活捕白鱀豚是不可能的。不过,5个月后,1986年3月31日,当时洪湖籍渔民出身的中科院水生所长江白鱀豚考察队副队长万恩权与他带领的由当地渔民组成的长江白鱀豚考察队队员们在中科院水生所高级工程师华元渝的指导和帮助下,在荆州观音洲的长江流域江面上成功地用定点围网的方式成功地捕捉到了一对白鱀豚,一雌一雄。这两头白鱀豚用同样的干运方式迁运至中科院水生所内的室外水池中,作为它们暂时的家。一开始并没有把它们放进白公馆是怕淇淇一时不适应,因为淇淇被捕时年仅两岁,而在白公馆被人工饲养了六年从未“见”(用声纳探听)过另一头白鱀豚。
中科院水生所的人员随后给它们作了测定,并起了名字。雌的称叫“珍珍”,雄的称叫“连连”,并发现连连是珍珍的父豚。珍珍和连连被搬进中科院水生所后一时不习惯人工饲养的环境,进行了绝食。其中院中的工作者不久便发现珍珍出水呼吸有困难,甚至有几天,它已经没有力气游出水面呼吸了。连连尽管自己也在绝食,却还是用尽力气把珍珍的头托出水面,让它呼吸,以防被憋死。情景感动了院中的科学家们[4]。他们便开始在白公馆扩建一池,供珍珍、连连父女两豚居住。
1986年6月14日连连还没有搬进白公馆的新水池就不幸去世了。在人工饲养的条件下仅仅活存了76天。
珍珍为它过世的父亲尤其伤悲。搬进了白公馆内新修成的水池后便开始断断续续地绝食。中科院的专家们用人工灌喂特制的鱼浆来维持珍珍的健康。新修建的水池与淇淇的水池由一面水泥墙隔离,这是因为一开始怕淇淇会不适应珍珍侵犯它的住所。但是在修建珍珍的水池时,中间留了一个足够一头白鱀豚宽长的水渠道。珍珍或淇淇愿意的情况下,可以随时游进另一只白鱀豚的水池。珍珍搬进白公馆的一星期后,发现常常在那条水渠道的开口处游来游去。淇淇也是颇具好奇地在水渠道的另一开口处环绕着。一天,专家们把水听仪器置入水渠道的中间,结果听到了豚与豚之间交流的6千赫啸叫声。又过了几日,专家们发现珍珍游进了淇淇的水池,淇淇显得有些害怕,躲在一角环绕。这样持续了一星期,珍珍与淇淇逐渐地熟悉起来了。只是当时珍珍在被捕捉时还未性成熟,所以没能怀孕,不过专家们发现珍珍自从进入淇淇的水池中居住后,性特征开始出现了。淇淇与珍珍在次年的发情期,常做过性交,但因珍珍终究未能达到性成熟,所以一直没有怀孕。1988年9月27日珍珍突然急病发作,不幸死亡。人工饲养了2.5年,它是继淇淇后在人工饲养的迁位保护环境下生存最久的一头白暨豚。
1995年底,在湖北省长江石首流域捕捉到了一雌性白暨豚。专家们还没有来得及把它运至白公馆让它与“淇淇”配对,还临时放养于石首天鹅洲长江故道里的雌豚,不幸在次年夏天的大洪水中触网遇难。
1999年初,当地的民工在上海市长江口崇明岛西部的海滩上发现了被搁浅的一头体长2米多、体重100多公斤的雌豚。因为那些民工当时不知道这就是中国珍稀的“水中大熊猫”白暨豚,所以致使它身陷池塘长达七日。最终通知了有关部门。第十日,专家们赶到了现场,但因它已七日绝食而导致心力衰竭,用干运的方法刚刚运抵至上海,便不治身亡。
水生学家们为淇淇寻找配偶捕到的三只雌兽,均在能够与淇淇在白公馆交配前去世,这三次失败,可以说是砸定了白暨豚人工繁殖工作的最终失败。已经性成熟的淇淇单独在白公馆生存,尤为孤独,据专家们说,它每逢4至6月的发情期,总是“躁动不安,常常用身体撞击池壁。”
内分泌失调并发感染肝炎和糖尿病。它的肝损伤导致它发高血脂、高血糖症。GPT指标高达1500单位,这是正常值的150倍;甘油三脂指标高达1,1000单位,这是正常值的100倍;血糖指标高达900单位,这是正常值的9倍。经中外专家的一番救治才得转危为安。1997年春,它又开始了短期的绝食,赵庆中等专家只好给它灌食鱼浆。
2002年7月14日早晨6点多钟,中科院水生所的科研人员像以往一样地去中科院水生所的白暨豚馆巡视,看到淇淇在水池中游动,没有什么异常。前一天的工作记录上记载:晚上喂食,进食正常。8点钟,当工作人员再次走进“白公馆”时发现,淇淇躺在水下不动了。经过一番抢救后,未能救活,全世界唯一一头人工饲养的白暨豚就这样去世了。死时淇淇的年龄约为25岁,相当于人类70多岁的高龄。被人工饲养了22年半,淇淇是人类用近代水生科学手段第一头被人工饲养的白暨豚,人工饲养环境下最为成功的一头白暨豚,也是全世界最后一头人工饲养下的白暨豚。
『陆』 什么是声呐技术
声呐就是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。它是SONAR一词的“义音两顾”的译称(旧译为声呐),SONAR是SoundNavigation AndRanging(声音导航测距)的缩写。
声呐技术至今已有100年历史,它是1906年由英国海军的刘易斯·尼克森所发明。他发明的第一部声呐仪是一种被动式的聆听装置,主要用来侦测冰山。这种技术,到第一次世界大战时被应用到战场上,用来侦测潜藏在水底的潜水艇。
目前,声呐是各国海军进行水下监视使用的主要技术,用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪;进行水下通信和导航,保障舰艇、反潜飞机和反潜直升机的战术机动和水中武器的使用。此外,声呐技术还广泛用于鱼雷制导、水雷引信以及鱼群探测、海洋石油勘探、船舶导航、水下作业、水文测量和海底地质地貌的勘测等。
在水中进行观察和测量,声波有着得天独厚的条件。
在海洋之所以不能像在宇宙空间那样使用雷达,主要原因是海洋中作为能量传播介质的海水是一种导电体;当电磁波辐射到海水之中时,它的大部分能量会被海水吸收掉,使传播距离受到严格的限制。而用光波也不行,光波本身属于频率更高的电磁波,在海水中被吸收衰减得更厉害;浑浊的海水会更严重地影响它的传播。
声波受海水吸收衰减很小,能传播很远的距离。拿相同能量的电磁波和声波比,声波能量的吸收衰减低于电磁波的1‰。也就是说电磁波走1千米就消失,而声波却能走1000千米。
所以,声波是海洋中信息传播的较理想形式。
声呐装置一般由基阵、电子机柜和辅助设备三部分组成。基阵由水声换能器以一定几何图形排列组合而成,其外形通常为球形、柱形、平板形或线列行,有接收基阵、发射机阵或收发合一基阵之分。电子机柜一般有发射、接收、显示和控制等分系统。辅助设备包括电源设备、连接电缆、水下接线箱和增音机、与声呐基阵的传动控制相配套的升降、回转、俯仰、收放、拖曳、吊放、投放等装置,以及声呐导流罩等。
换能器是声呐中的重要器件,它是声能与其他形式的能如机械能、电能、磁能等相互转换的装置。它有两个用途:一是在水下发射声波,称为“发射换能器”,相当于空气中的扬声器;二是在水下接收声波,称为“接收换能器”,相当于空气中的传声器(换能器在实际使用时往往同时用于发射和接收声波,专门用于接收的换能器又称为“水听器”。换能器的工作原理是利用某些材料在电场或磁场的作用下发生伸缩的压电效应或磁致伸缩效应)。
声呐设备门类广、型号多,根据它们的工作方式,可分为被动声呐和主动声呐两类。
被动声呐本身不发射声信号,只处于被动接收工作状态,所以也叫无源声呐。无源声纳主要用于检测目标所辐射的声信号,如潜艇噪声、鱼群噪声等。
主动声呐是一种有源声呐,它通过自己向海洋发出的声信号和目标反射回波,经处理达到测距定位的目的,广泛应用于海洋目标的探测、定位导航等方面。
第一次世界大战期间,德国采取无限制潜艇政策,使英国一方受到了沉重的打击。为了防潜反潜,法国物理学家郎之万研究了水下超声波的反射,利用1880年法国化学家发现的压电晶体,制成了压电陶瓷,创立了超声学和水声学。
到了第二次世界大战,随着电子技术的发展以及超声学、水声学基础研究的不断深入,人们利用压电陶瓷制成了声呐。那时,几乎所有的舰船都装上了它,在战争中发挥了重大的作用。如今,随着军队信息化的发展,声呐也越来越受到人们的重视。
知识点
声呐浮标
与机上的浮标投放装置、无线电信号接收机和信号处理显示设备等组成声呐浮标系统。使用时,载机先将浮标组按一定的阵式投布于搜索海区,尔后在海区上空盘旋,接收和监听由浮标组发现的经无线电调制发射的目标信息。被动式声呐浮标对水下以6节速度航行潜艇的探测半径为2~5海里,最大10海里;主动式声呐浮标的回声定位距离为1?5海里左右。现代航空声呐浮标系统,已成为机载综合反潜战术情报和指挥控制系统的一个组成部分。
『柒』 地球物理层析成像仪器设备
地球物理层析成像仪器设备见表13-2。
各种数字地震仪均可用于地震层析成像,如E2401、DZQ24、FY-20、DAS-1、ES1210等,其动态要在100dB以上,频带最好达到1000Hz,记录的格式为SEG-1和SEG-2。
地震层析成像使用的震源可用以下几种:①炸药。在坑道中常用几十克的炸药作震源,置于坑道壁的小孔洞内引爆。对于有瓦斯的巷道有专用的防爆装置才不会产生危险。②电火花震源。在钻孔中使用效率较高,对不超过100m的探测间距,要求几万焦耳的能量。国产的电火花震源可在中国科学院电工研究所购买。③专用的井中震源。具有定向功能,价格比较昂贵,如美国和日本OYO公司出产的水枪式井中定向震源,价格都在百万美元以上。④敲击产生震动。只能用于坑道和堤坝探测,重复性较差。震源下井时还需绞车和电缆配套。
表13-2地球物理层析成像仪器设备一览表
下井观测的方式与垂直地震剖面(VSP)十分相似,探头最好采用水听器,并在井孔中充满泥浆或清水。在渗漏地层施工时,为保证井孔充水可利用钻机水泵,这时钻机不要过早撤离。为提高效率可把多个水听器按1~5m的间距用电缆连成串珠状。试验表明,检波器与井壁的耦合对观测记录的影响极大,带有推靠装置的多分量井中探头(如法国CGG公司产品)可以记录到良好的波场信息,但价格昂贵。如果只用直达波走时信息作图像重建,则可用不带推靠的水听器串。在坑道中施工时,可用各种电磁式或涡旋式检波器,但要注意其方向性。
总之,地震层析成像试验应选择高频、大功率、延时小且一致性好的脉冲震源,选择频响范围宽、采样精度高、动态范围大得多通道接收仪器,宜选择频响范围宽、灵敏度高、非线性失真小的传感器。
参考文献
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何正勤,吴庆举等.2001.反向VSP透射层析成像法在岩墙松动层检测中的应用.物探与化探
孙党生,李洪涛等.2000.井间地震波CT技术在水库渗漏勘查中的应用.勘查科学技术
王文龙.1999.孔中电磁波透视在煤窑采空区勘探中的应用实例.物探与化探
杨文采.1989.地球物理反演和地震层析成像.北京:地质出版社
杨文采.1993.地震层析成像在工程勘测中的应用.物探与化探
赵明阶,朱介寿.1995.一种精确射线层析成像方法及其应用.物探与化探
周兵,朱介寿等.1993.一种新的地震射线层析成像计算方法.石油物探
朱介寿,严忠琼等.1994.井间地球物理层析成像软件系统研究.物探化探计算技术
朱介寿,严忠琼等.1998.勘探地球物理层析成像软件系统及其应用.物探与化探
『捌』 谁有仿生学资料的来回答!
海洋动物仿生学
海蜇,早在5亿多年前就漂浮在海洋里,是一种极古老的腔肠动物,还是预报风暴最早、最准确的“顺风耳”。因为它的“耳朵”(细柄上的小球)中有小小的听石,风暴产生时发出的次声波(由空气和波浪摩擦而严生,频率为8赫兹-13赫兹,传播比风暴、波浪的速度快)冲击小小听石“球”壁的神经感受器,于是海蛰就稳约听到了即将来临的风暴的隆隆声,便警惕地离岸游向大海避灾。
人们模拟海蛰感受次声波的器官,设计成功精确的“水母耳”仪器。它由喇叭、接受次声波的共振器和把这种振动转变为电脉冲的转换器以及指示器组成。将这种仪器安装在船的前甲板上,喇叭做360°旋转。当它接收到8赫兹-13赫兹的次声波时,旋转自动停止,喇叭所指示的方向,就是风暴将要来临的方向。指示器还可以告诉人们风暴的强度。这种仪器,可提前15小时左右预报风暴。
鲎,早在4亿多年前出现于地球上,是老资格的海洋节肢动物。但它进化不大,眼睛却很奇特--有4只。前面的两只小眼直径只有0.5毫米左右,都有晶状体和视网膜;视网膜中有50个-80个感光细胞,对近紫外辐射最敏感,但刺激停止后,小眼反应即降为零。
对鲎行为影响最大的是两侧的复眼。受光束照射后,复眼产生脉冲。一只眼受光束照射,一只眼产主脉冲;两只眼同时受光束照射,两只眼同时产生脉冲,但比光束照射一只眼时产生的脉冲的频率略低些。人类受其启示,研制成功一种电子模拟装置,能解10个元素构成的网络方程,应用这个原理制成的电视摄影机,能在激光下提供清晰度较高的电视影象。
鱼能在伸手不见五指的海里与海流搏斗,并能准确地发现障碍物,确定正确的方向。这些本领十分奇特。科学研究表明,这些行为是鱼类使用身体上的侧线完成的,它是鱼类的“第六感”系统,由数千个延伸整个身体的细小毛发细胞组成。即使是在完全黑暗的海水中,侧线也会对鱼类身体周围的水流做出反应,从而正确地侦测到障碍物和水流的动物。
不久前,伊利诺伊州立大学的科研小组仿生开发出一套可使机器人拥有“第六感”的人工侧线,它与鱼类的侧线系统相似。这种人工侧线由许多排列在表面的,类似于发束的微小硅片组成,每一条都通过微较链连接在一个电子感应器上。当水流与硅束接触时,硅束会因不同的水流速度而弯曲,使传感能侦测到硅束弯曲的角度和方向,从而帮助机器人找出它想去的方向。
『玖』 关于声纳检测距离的公式
一、什么是声纳及声纳的发展史?
声纳就是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备,是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。它是SONAR一词的“义音两顾”的译称(旧译为声纳),SONAR是Sound Navigationand Ranging(声音导航测距)的缩写。
声纳技术至今已有100年历史,它是1906年由英国海军的刘易斯·尼克森所发明。他发明的第一部声纳仪是一种被动式的聆听装置,主要用来侦测冰山。这种技术,到第一次世界大战时被应用到战场上,用来侦测潜藏在水底的潜水艇。
目前,声纳是各国海军进行水下监视使用的主要技术,用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪;进行水下通信和导航,保障舰艇、反潜飞机和反潜直升机的战术机动和水中武器的使用。此外,声纳技术还广泛用于鱼雷制导、水雷引信,以及鱼群探测、海洋石油勘探、船舶导航、水下作业、水文测量和海底地质地貌的勘测等。
和许多科学技术的发展一样,社会的需要和科技的进步促进了声纳技术的发展。
二、声纳工作原理
声波是观察和测量的重要手段。有趣的是,英文“sound”一词作为名词是“声”的意思,作为动词就有“探测”的意思,可见声与探测关系之紧密。
在水中进行观察和测量,具有得天独厚条件的只有声波。这是由于其他探测手段的作用距离都很短,光在水中的穿透能力很有限,即使在最清澈的海水中,人们也只能看到十几米到几十米内的物体;电磁波在水中也衰减太快,而且波长越短,损失越大,即使用大功率的低频电磁波,也只能传播几十米。然而,声波在水中传播的衰减就小得多,在深海声道中爆炸一个几公斤的炸弹,在两万公里外还可以收到信号,低频的声波还可以穿透海底几千米的地层,并且得到地层中的信息。在水中进行测量和观察,至今还没有发现比声波更有效的手段。
三、声纳结构与分类
声纳装置一般由基阵、电子机柜和辅助设备三部分组成。基阵由水声换能器以一定几何图形排列组合而成,其外形通常为球形、柱形、平板形或线列行,有接收基阵、发射机阵或收发合一基阵之分。电子机柜一般有发射、接收、显示和控制等分系统。辅助设备包括电源设备、连接电缆、水下接线箱和增音机、与声纳基阵的传动控制相配套的升降、回转、俯仰、收放、拖曳、吊放、投放等装置,以及声纳导流罩等。
换能器是声纳中的重要器件,它是声能与其它形式的能如机械能、电能、磁能等相互转换的装置。它有两个用途:一是在水下发射声波,称为“发射换能器”,相当于空气中的扬声器;二是在水下接收声波,称为“接收换能器”,相当于空气中的传声器(俗称“麦克风”或“话筒”)。换能器在实际使用时往往同时用于发射和接收声波,专门用于接收的换能器又称为“水听器”。换能器的工作原理是利用某些材料在电场或磁场的作用下发生伸缩的压电效应或磁致伸缩效应。
声纳的分类可按其工作方式,按装备对象,按战术用途、按基阵携带方式和技术特点等分类方法分成为各种不同的声纳。例如按工作方式可分为主动声纳和被动声纳;按装备对象可分为水面舰艇声纳、潜艇声纳、航空声纳、便携式声纳和海岸声纳等。
主动声纳:主动声纳技术是指声纳主动发射声波“照射”目标,而后接收水中目标反射的回波以测定目标的参数。大多数采用脉冲体制,也有采用连续波体制的。它由简单的回声探测仪器演变而来,它主动地发射超声波,然后收测回波进行计算,适用于探测冰山、暗礁、沉船、海深、鱼群、水雷和关闭了发动机的隐蔽的潜艇;
被动声纳:被动声纳技术是指声纳被动接收舰船等水中目标产生的辐射噪声和水声设备发射的信号,以测定目标的方位。它由简单的水听器演变而来,它收听目标发出的噪声,判断出目标的位置和某些特性,特别适用于不能发声暴露自己而又要探测敌舰活动的潜艇。
四、声纳安装及运用
传统上潜艇安装声纳的主要位置是在最前端的位置,由于现代潜艇非常依赖被动声纳的探测效果,巨大的收音装置不仅仅让潜艇的直径水涨船高,原先在这个位置上的鱼雷管也得乖乖让出位置而退到两旁去。
其他安装在潜艇上的声纳型态还包括安装在艇身其他位置的被动声纳听音装置,利用不同位置收到的同一讯号,经过电脑处理和运算之后,就可以迅速的进行粗浅的定位,对于艇身较大的潜艇来说比较有利,因为测量的基线较长,准确度较高。
另外一种声纳称为“拖曳声纳”,因为这种声纳装置在使用时,以缆线与潜艇连接,声纳的本体则远远的拖在潜艇的后面进行探测,拖曳声纳的使用大幅强化潜艇对于全方位与不同深度的侦测能力,尤其是潜艇的尾端。这是因为潜艇的尾端同时也是动力输出的部分,由于水流的声音的干扰,位于前方的声纳无法听到这个区域的讯号而形成一个盲区。使用拖曳声纳之后就能够消除这个盲区,找出躲在这个区域的目标。
五、影响声纳工作性能的因素
影响声纳工作性能的因素除声纳本身的技术状况外,外界条件的影响很严重。比较直接的因素有传播衰减、多路径效应、混响干扰、海洋噪声、自噪声、目标反射特征或辐射噪声强度等,它们大多与海洋环境因素有关。例如,声波在传播途中受海水介质不均匀分布和海面、海底的影响和制约,会产生折射、散射、反射和干涉,会产生声线弯曲、信号起伏和畸变,造成传播途径的改变,以及出现声阴区,严重影响声纳的作用距离和测量精度。现代声纳根据海区声速--深度变化形成的传播条件,可适当选择基阵工作深度和俯仰角,利用声波的不同传播途径(直达声、海底反射声、会聚区、深海声道)来克服水声传播条件的不利影响,提高声纳探测距离。又如,运载平台的自噪声主要与航速有关,航速越大自噪声越大,声纳作用距离就越近,反之则越远;目标反射本领越大,被对方主动声纳发现的距离就越远;目标辐射噪声强度越大,被对方被动声纳发现的距离就越远。
简单点来说声纳就是利用声音在介质中传播,来计算距物体的距离,公式S=TV T就是声音传播到物体的单程时间,V就是声音在介质(水或空气)中传播的速度。
『拾』 原油中是否可以安装水听器
原油中是否可以安装水听器,答案是可以。
声纳是利用液态中声波进行探测专、定位和通信属的电子设备。声学(声纳)是各国海军进行水下监视使用的主要技术,用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪;进行水下通信和导航,保障舰艇、反潜飞机和反潜直升机的战术机动和水中武器的使用。此外,声纳技术还广泛用于鱼雷制导、水雷引信,以及鱼群探测、海洋石油勘探、船舶导航、水下作业、水文测量和海底地质地貌的勘测等。声纳可按工作方式,按装备对象,按战术用途、按基阵携带方式和技术特点等分类方法分成为各种不同的声纳。例如按工作方式可分为主动声纳和被动声纳;按装备对象可分为水面舰艇声纳、潜艇声纳、航空声纳、便携式声纳和海岸声纳,等等。
声呐系统基本构成,由信号发生其,放大其,调制器控制声呐或者声呐阵列,声波遇到物体将反射回波,然后由水听器接收,由信号放大处理记录分析。基本原理见图片。
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