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波导型钯(Pd)膜氢传感器数值模拟及优化 被引量：4
1
作者 胡建东 文泓桥 林志立 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期237-240,共4页
基于离子交换波导的集成型器件是氢敏传感器中很有发展潜力的一种 传感区域由离子交换波导及其表面的金属钯膜组成,通过有限差分法(FDM)计算了这种波导结构中的导模及表面等离子模的模场分布,分析了其传播特性与钯膜光学常数的关系,并... 基于离子交换波导的集成型器件是氢敏传感器中很有发展潜力的一种 传感区域由离子交换波导及其表面的金属钯膜组成,通过有限差分法(FDM)计算了这种波导结构中的导模及表面等离子模的模场分布,分析了其传播特性与钯膜光学常数的关系,并结合束传播方法 (BPM)对钯膜的厚度进行了优化,使其具有最高的灵敏度. 展开更多
关键词 光波导 离子交换 表面等离子波 氢敏传感器
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场发射压力传感器的研究进展 被引量：6
2
作者 廖波 林鸿溢 王越 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 2000年第6期413-418,共6页
对现有场发射压力传感器的各种结构形式和研究现状进行了综合比较 ;从压力测量范围、阴极发射电流强度及阴阳极对准键合等方面分析传感器的改进途径 ;讨论了在阴极发射体阵列上淀积纳米硅薄膜 ,提高器件灵敏度的设想。
关键词 场发射 压力传感器 纳米硅薄膜 研究进展
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光湿敏元件及特性 被引量：1
3
作者 郭志友 黄钊洪 +1 位作者 李观启 黄美浅 《应用光学》 CAS CSCD 2002年第4期33-36,25,共5页
介绍硅衬底的半导体陶瓷材料钛酸镧锶 (Sr1-x Lax Ti O3 )光湿敏元件的工作原理及结构 ,MIS结构元件的光湿敏特性参数和曲线。利用光湿敏元件研制成光湿敏传感器和测量仪 ,智能光湿敏测量仪具有软件湿度补偿、智能判断声光报警等特性。
关键词 光湿敏元件 钛酸镧锶 MIS结构 相对湿度 工作原理 光湿敏传感器
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基于嵌入式技术的光纤干涉型传感器智能控制研究 被引量：3
4
作者 张荆沙 张琰 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第10期193-196,共4页
为了获得更优的光纤干涉型传感器控制效果,提出了基于嵌入式技术的光纤干涉型传感器智能控制研究。首先采用嵌入式技术分析光纤节点的覆盖性,构建了能量均衡控制目标函数,利用最大似然估计方法构建光纤节点汇聚链路模型,采用加权算法设... 为了获得更优的光纤干涉型传感器控制效果,提出了基于嵌入式技术的光纤干涉型传感器智能控制研究。首先采用嵌入式技术分析光纤节点的覆盖性,构建了能量均衡控制目标函数,利用最大似然估计方法构建光纤节点汇聚链路模型,采用加权算法设计了光纤干涉速度切换器,根据切换器实现光纤干涉型传感器的智能控制。结果表明,本方法的光纤干涉型传感器智能控精度较高,平均为95.6%,使用了8.4 h将节点剩余能量消耗为0 J,可以均衡传感器节点的剩余能量,计算时间最短,平均为30.4 s。 展开更多
关键词 嵌入式技术 干涉型 光纤传感器 智能控制
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CMOS环形振荡器相位噪声仿真分析 被引量：1
5
作者 谭晓昀 周贤中 刘晓为 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第9期24-26,共3页
通过分析环形振荡器的一阶线性模型,得到环形振荡器相位噪声的功率谱的近似表达式。为了分析相位噪声的时域特征,引进谱综合法,并利用快速傅立叶变换(FFT),求出了相位噪声的时域采样信号。并进一步分析了相位噪声的采样信号的自相关序列... 通过分析环形振荡器的一阶线性模型,得到环形振荡器相位噪声的功率谱的近似表达式。为了分析相位噪声的时域特征,引进谱综合法,并利用快速傅立叶变换(FFT),求出了相位噪声的时域采样信号。并进一步分析了相位噪声的采样信号的自相关序列,发现相位噪声是一个长记忆过程,具有非平稳的特征。采用Yule-Walker功率谱估计法,分析了相位噪声的采样信号的功率谱密度,其仿真结果进一步验证了理论分析结果。 展开更多
关键词 环形振荡器 相位噪声 功率谱估计
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基于聚合物封装的光纤布拉格光栅压力传感器 被引量：18
6
作者 刘明尧 卢一帆 +2 位作者 张志建 王佳 史登辉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2392-2398,共7页
设计并研究了一种光纤布拉格光栅压力传感器,FBG1与FBG2串联连接,其中FBG1直接封装于聚合物之中,而FBG2先粘贴于弹性基体上再封装于聚合物之中。推导了传感器的灵敏度和解耦算法,并且使用有限元法计算了本传感器压力灵敏度和温度灵敏度... 设计并研究了一种光纤布拉格光栅压力传感器,FBG1与FBG2串联连接,其中FBG1直接封装于聚合物之中,而FBG2先粘贴于弹性基体上再封装于聚合物之中。推导了传感器的灵敏度和解耦算法,并且使用有限元法计算了本传感器压力灵敏度和温度灵敏度,最后对传感器进行了实验验证。实验结果表明FBG1和FBG2的压力灵敏度分别为197.4 pm/MPa和95.7 pm/MPa,温度灵敏度分别为47.2 pm/℃和36 pm/℃,具有良好的线性度,较小的回程误差,并且符合该传感器感知的压力和温度解耦条件。同时,随着聚合物小圆环直径增加,基体的应变量越来越大,并趋近于没有基体时聚合物的应变量。研究表明,较之传统的聚合物封装的光纤光栅压力传感器,本传感器的聚合物与套筒不易脱落,两者之间的非固结连接可以增加传感器灵敏度,并且本传感器具有温度补偿功能。 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 压力传感器 温度补偿 有限元分析
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光纤光栅应变传感器温度补偿计算值的改进 被引量：14
7
作者 侯立群 赵雪峰 +1 位作者 冷志鹏 孙涛 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期70-73,共4页
温度补偿传统算法没有考虑光纤光栅应变传感器标定状态和实际测试状态的差别,在算法理论上存在不足。为解决这一问题,分析了测试状态下传感器的约束变形特征及温度影响,提出了温度补偿改进算法。通过对改进算法和传统算法的比较分析以... 温度补偿传统算法没有考虑光纤光栅应变传感器标定状态和实际测试状态的差别,在算法理论上存在不足。为解决这一问题,分析了测试状态下传感器的约束变形特征及温度影响,提出了温度补偿改进算法。通过对改进算法和传统算法的比较分析以及混凝土试块应变测试试验,验证了算法的正确性。理论分析表明,改进算法体现了传感器本身的线膨胀系数和被测结构线膨胀系数的差别所带来的影响,理论上更合理。混凝土试块应变测试试验结果表明,利用改进算法得到的实测应变误差小于4με,而利用传统算法得到的实测应变大于8με。改进算法理论正确,计算结果精度更高,具有工程实用性。 展开更多
关键词 光纤光栅 温度补偿 应变测试 线膨胀系数
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基于概率成像的复合材料结构健康监测系统 被引量：10
8
作者 冯勇明 杨建元 +1 位作者 陈卫东 李航航 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2013年第3期253-257,共5页
基于虚拟仪器和损伤存在概率成像方法,提出了一种结构健康监测系统的设计方案,用于对结构的关键部位进行实时地健康监测。该系统能快速准确地检测出结构关键部位可能存在的损伤,进而识别损伤的位置及大小,并给出损伤成像图。运用该系统... 基于虚拟仪器和损伤存在概率成像方法,提出了一种结构健康监测系统的设计方案,用于对结构的关键部位进行实时地健康监测。该系统能快速准确地检测出结构关键部位可能存在的损伤,进而识别损伤的位置及大小,并给出损伤成像图。运用该系统对复合材料结构进行了实验研究,先由系统激励和接收Lamb波信号,再将获得的监测信号与结构完好状态下的基准信号进行对比分析,识别出结构中可能存在的损伤,得到损伤成像图。实验结果表明该系统能快速、有效、准确地识别出结构中损伤的位置及大小,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 虚拟仪器 结构健康监测 成像方法 LAMB波 损伤识别
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光纤电压传感器最新进展 被引量：11
9
作者 唐丽杰 吴重庆 +1 位作者 尚玉峰 张勇 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期228-232,共5页
综述了光纤电压传感器近年来国内外的最新研究进展 ,包括可用于SF6绝缘高压开关的光纤电压传感器、频率调制型的光纤电压传感器以及光控灵敏度的光纤电压传感器。介绍了国内在光纤电压传感器方面的研究进展 ,包括以DSP为信号处理芯片的... 综述了光纤电压传感器近年来国内外的最新研究进展 ,包括可用于SF6绝缘高压开关的光纤电压传感器、频率调制型的光纤电压传感器以及光控灵敏度的光纤电压传感器。介绍了国内在光纤电压传感器方面的研究进展 ,包括以DSP为信号处理芯片的BGO晶体的光纤电压传感器 ,以及应用光纤传感机理来测试脉冲电压和电场的方法 ,并对光纤电压互感器暂态信号处理的原理进行了研究 ,试验证明可以满足继电保护的要求。 展开更多
关键词 光纤 传感器 电光效应
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基于光纤光栅传感器的人体心率测量技术研究 被引量：8
10
作者 陈会娟 苗长云 +1 位作者 高华 张诚 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1317-1320,共4页
光纤光栅以其抗电磁干扰、体积小、寿命长、柔韧性好等特点,是构成智能服装的最具潜力的材料。文中根据人体心率信号的特点,设计了由金属材质构成的振动腔,采用ANSYS分析了腔的振动过程,确定了光纤光栅的封装方式,并在实验室中实现了心... 光纤光栅以其抗电磁干扰、体积小、寿命长、柔韧性好等特点,是构成智能服装的最具潜力的材料。文中根据人体心率信号的特点,设计了由金属材质构成的振动腔,采用ANSYS分析了腔的振动过程,确定了光纤光栅的封装方式,并在实验室中实现了心率信号的采集,完成了数据分析与信号提取的算法。实验结果表明:该传感器可完成人体心率信号的实时在线的采集与分析,测量误差小于1次/min。 展开更多
关键词 智能服装 光纤光栅 心率测量 小波变换
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单片机的高精度FBG传感解调技术 被引量：6
11
作者 庄其仁 龚冬梅 +1 位作者 王静 王士东 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第3期254-257,共4页
将单片机数据处理应用于光纤光栅匹配解调方法中 ,对光电探测器输出电压与波长之间的关系数据进行线性插值 .通过相关计算 ,确定传感光栅的中心波长位移 .实验表明 ,采用相关计算数据处理得到的传感光栅中心波长值 ,比起直接采用光电探... 将单片机数据处理应用于光纤光栅匹配解调方法中 ,对光电探测器输出电压与波长之间的关系数据进行线性插值 .通过相关计算 ,确定传感光栅的中心波长位移 .实验表明 ,采用相关计算数据处理得到的传感光栅中心波长值 ,比起直接采用光电探测器输出电压为最大的数据点所确定的中心波长值 ,具有测量重复性好 ,分辨率高 .结果 ,证明此方法可提高解调精度 . 展开更多
关键词 光纤光栅传感器 单片机 光纤光栅解调 相关计算
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光纤光栅传感器的聚合物封装增敏技术 被引量：5
12
作者 李婷 乔学光 +4 位作者 王宏亮 贾振安 傅海威 刘钦朋 王向宇 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2005年第12期39-41,共3页
基于聚合物封装光纤光栅温度、应变传感原理,从聚合物材料的特点、聚合物材料的选择、用聚合物对光纤光栅传感器进行封装的要求及封装工艺进行了综述,并介绍了目前解决光纤光栅压力和温度增敏及应变和温度同时区分测量的各种方法,同时... 基于聚合物封装光纤光栅温度、应变传感原理,从聚合物材料的特点、聚合物材料的选择、用聚合物对光纤光栅传感器进行封装的要求及封装工艺进行了综述,并介绍了目前解决光纤光栅压力和温度增敏及应变和温度同时区分测量的各种方法,同时介绍了聚合物封装的应用前景。 展开更多
关键词 波导与光纤光学 聚合物封装 压力增敏 温度增敏
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基于PDMS海绵介质层的电容式柔性压力传感器 被引量：13
13
作者 陈瞳 王瑞荣 李晓红 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期528-531,共4页
柔性压力传感器以其低成本和大的检测范围等优势广泛的应用于电子皮肤和可穿戴传感器领域。本文通过在PDMS中填充碳酸氢铵材料,制备了大面积高密度具有微观结构的PDMS海绵介质层,通过简易的方法完成了柔性压力传感器的制备。与以往的柔... 柔性压力传感器以其低成本和大的检测范围等优势广泛的应用于电子皮肤和可穿戴传感器领域。本文通过在PDMS中填充碳酸氢铵材料,制备了大面积高密度具有微观结构的PDMS海绵介质层,通过简易的方法完成了柔性压力传感器的制备。与以往的柔性压力传感器相比,制备的PDMS海绵介质层由于气孔的存在更容易在受到压力时发生形变,拥有高的灵敏度(0.23 kPa^(-1))、大的检测范围(0～50 kPa)、稳定的重复性(>1 000循环)以及快的响应时间(<150 ms)。通过对不同厚度、不同大小的PDMS海绵介质层进行测试,利用厚度为1.5 mm,大小为8 mm×8 mm的PDMS海绵作为压力传感器的介质层实现了力的实时检测。 展开更多
关键词 柔性压力传感器 PDMS海绵 电容式 灵敏度 电子皮肤
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基于MEMS技术的柔性Ni基热敏传感器阵列研制 被引量：6
14
作者 徐延光 马炳和 邓进军 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第7期697-700,共4页
利用Ni材料的高电阻温度系数特性,结合MEMS微加工技术,研究开发了全柔性的Ni基热敏传感器及其阵列。对传感器阵列的材料选择、Ni薄膜电阻的特点以及制备工艺进行了研究。通过油浴升温和电流阶跃响应方法实现了对传感器重要静态、动态参... 利用Ni材料的高电阻温度系数特性,结合MEMS微加工技术,研究开发了全柔性的Ni基热敏传感器及其阵列。对传感器阵列的材料选择、Ni薄膜电阻的特点以及制备工艺进行了研究。通过油浴升温和电流阶跃响应方法实现了对传感器重要静态、动态参数的测量。实验结果表明,该热敏电阻传感器在5～80℃范围内具有电阻温度系数高、热响应速度快的特点。该柔性传感器阵列可方便贴附于曲型表面,为温度、速度、剪应力等快速分布式低侵入测量提供了新型支持手段。 展开更多
关键词 热敏传感器 Ni电阻 柔性基底 电阻温度系数
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一种新型结构长周期光纤光栅光谱特性研究 被引量：2
15
作者 赵洪霞 程培红 +1 位作者 鲍吉龙 王金霞 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期743-746,共4页
基于长周期光纤光栅(LPFG)包层有效折射率与包层半径、折射率和环境折射率的良好相关性,提出一种LPFG的新颖结构。利用传输矩阵法和三包层光纤的色散方程对其建模,mathcad15计算软件进行数值仿真和模拟。得到新型结构LPFG谐振峰发生分裂... 基于长周期光纤光栅(LPFG)包层有效折射率与包层半径、折射率和环境折射率的良好相关性,提出一种LPFG的新颖结构。利用传输矩阵法和三包层光纤的色散方程对其建模,mathcad15计算软件进行数值仿真和模拟。得到新型结构LPFG谐振峰发生分裂,即一个透射峰分裂为两个;两个分裂峰谐振波长间距随着腐蚀段包层半径的减小或填充材料厚度的增大而增加,模式越高增加越快;同时分裂峰间距在填充材料折射率小于1.4和大于1.48时基本不变,而在1.4和1.48之间分裂峰间距变化显著,在1.44附近达到极值。此种结构LPFG设计上的特殊性即可弥补半腐蚀LPFG容易断的不足,又可通过填充敏感材料且利用分裂峰间距定标而提高气体或液体浓度传感灵敏度。 展开更多
关键词 光纤光栅 包层半径 填充厚度 填充材料折射率 环境折射率
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基于强度补偿式光纤传感器测金属线胀系数 被引量：11
16
作者 贾亚民 杨拴科 朱钧 《物理实验》 2008年第10期1-4,共4页
分析了强度补偿式光纤位移传感器的补偿机理.通过测量定标,应用最小二乘法确定了该传感器的特性曲线和拟合方程.使用强度补偿式光纤传感器测量了黄铜和铝杆的线胀系数.实验结果表明:强度补偿式光纤位移传感器采用比值运算法给出测量结果... 分析了强度补偿式光纤位移传感器的补偿机理.通过测量定标,应用最小二乘法确定了该传感器的特性曲线和拟合方程.使用强度补偿式光纤传感器测量了黄铜和铝杆的线胀系数.实验结果表明:强度补偿式光纤位移传感器采用比值运算法给出测量结果,其灵敏度高,稳定性好,用其测量微小位移,可消除一些传统测量方法中待测参量较多而引入过多测量误差的问题,实现非接触测量,且克服反射式非补偿位移传感器因光源光强波动、光纤传输介质损耗及环境光干扰所带来的测量误差. 展开更多
关键词 强度补偿 光纤位移传感器 线胀系数 调制曲线 定标曲线
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基于零磁通原理的小电流传感器设计 被引量：9
17
作者 袁建州 艾朝平 +1 位作者 李彦明 田建华 《电子测量技术》 2011年第2期22-24,共3页
为满足电力系统绝缘在线监测需求,设计制作了一种基于零磁通原理的精密小电流传感器。该传感器通过重新设计传感器结构,进行硬件"零磁通"补偿,同时用动态平衡电子电路对其进行动态补偿,达到近似"零磁通"的效果。实... 为满足电力系统绝缘在线监测需求,设计制作了一种基于零磁通原理的精密小电流传感器。该传感器通过重新设计传感器结构,进行硬件"零磁通"补偿,同时用动态平衡电子电路对其进行动态补偿,达到近似"零磁通"的效果。实际测试表明:该小电流传感器具有高精度(角差、比差分别在1.5′、千分之一以内)、高稳定度、调整性好,抗干扰能力强的优秀特性。 展开更多
关键词 小电流传感器 零磁通 角差 比差
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超长距离光纤布拉格光栅传感系统 被引量：1
18
作者 饶云江 封莎 +1 位作者 冉曾令 蒋祺 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期703-705,736,共4页
提出了基于可调激光器和声光脉冲调制的光纤布拉格光栅(FBG)传感系统,同时利用掺铒光纤放大器(EDFA)和拉曼放大相结合的放大方案大幅度提高了光纤布拉格光栅传感系统的传输距离,达到了300 km的超长距离传感。该系统通过前端的EDFA和末... 提出了基于可调激光器和声光脉冲调制的光纤布拉格光栅(FBG)传感系统,同时利用掺铒光纤放大器(EDFA)和拉曼放大相结合的放大方案大幅度提高了光纤布拉格光栅传感系统的传输距离,达到了300 km的超长距离传感。该系统通过前端的EDFA和末端的拉曼泵浦光源来补偿光纤布拉格光栅反射的光功率。系统在低于275 km长度时获得了大于15 dB的优良信噪比;在300 km处获得了4 dB的信噪比,以及明显的反射信号。系统在100,200,250,300 km处的静态应变实验中,线性度均达到了0.999以上。系统可望在铁道、输油(气)管道、海岸线等的超长距离遥测中得到广泛应用。 展开更多
关键词 掺铒光纤放大器 光纤布拉格光栅 拉曼放大 超长距离传感系统
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光纤气体传感网络的研究进展 被引量：1
19
作者 余贶琭 吴重庆 +2 位作者 郭旋 王智 王拥军 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期1-7,共7页
光纤传感网络是一种重要的传感网络。将国内外现有光纤气体传感器网络的多址技术归纳为:频分多址、时分多址、波分多址和码分多址等四类。前两类受铌酸锂调制器的消光比及偏振相关性能的制约,且存在无法多点同时监测、系统损耗较大等缺... 光纤传感网络是一种重要的传感网络。将国内外现有光纤气体传感器网络的多址技术归纳为:频分多址、时分多址、波分多址和码分多址等四类。前两类受铌酸锂调制器的消光比及偏振相关性能的制约,且存在无法多点同时监测、系统损耗较大等缺陷。采用波分多址技术的网络,其损耗及监测点间串扰均较小,但受到待测气体吸收峰位置和强度等因素制约,且成本较高。采用光码分多址技术的传感网络,可同时检测位置与浓度信息。该网络采用环行器代替耦合器降低损耗,还可利用全光缓存技术数十倍增加气室有效长度。此类网络将成为气体传感网络发展的重要方向之一。 展开更多
关键词 光纤传感器 气体传感 传感网络 研究进展
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硅压力传感器中硅玻璃阳极键合的热应力分析 被引量：6
20
作者 张强 王鸣 戎华 《光学与光电技术》 2009年第3期33-36,共4页
由于硅与玻璃阳极键合需要在相对较高的温度下进行,因此材料之间会因热膨胀系数失配而产生较大的热应力,该应力对压力传感器的性能影响较大。对采用单晶硅横膈膜作为敏感膜与玻璃环阳极键合形成压力参考腔的封装,用有限元方法对硅玻璃... 由于硅与玻璃阳极键合需要在相对较高的温度下进行,因此材料之间会因热膨胀系数失配而产生较大的热应力,该应力对压力传感器的性能影响较大。对采用单晶硅横膈膜作为敏感膜与玻璃环阳极键合形成压力参考腔的封装,用有限元方法对硅玻璃环键合后因温度变化所产生的应力分布进行了系统仿真分析,并采用泰曼-格林干涉仪对键合后硅片的变形进行测量。测量结果显示硅膜的挠度为283nm,测量结果与仿真结果基本一致。 展开更多
关键词 阳极键合 热应力 有限元分析 干涉法
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