ATR-FTIR光谱法同时测定香精的相对密度和折光指数

傅里叶变换衰减全反射红外光谱 (ATR- FTIR)分析技术与偏最小二乘法 (PL S)相结合 ,建立了香精相对密度、折光指数的校正模型。模型的预测结果与标准方法测定结果在 5 %显著性水平下无显著性差异。该法用于香精物理指标的检测 ,操作简单、快速、准确。     

中红外反射光谱结合偏最小二乘法快速定量分析葡萄酒

利用傅里叶变换中红外光谱(FTIR)和衰减全反射(ATR)技术,结合偏最小二乘算法,建立了一种同时快速测定葡萄酒中总酚含量、滴定酸度、pH值和酒精度的方法。通过光谱预处理方法、异常值诊断和建模参数的优化,提高了模型的预测精度,各指标预测值与实测值相关性良好,总酚含量、滴定酸度、pH值和酒精度模型的相关系数(r2)依次为0.9356,0.9649,0.9935,0.9837;交互验证均方根误差(RMSECV)依次为:0.445,0.378,0.087,0.507。t检验结果表明模型预测结果与标准方法测定结果之间无显著性差异(显著性大于0.05)。     

薄膜测厚仪

许多物理实验要用很薄的膜,如薄靶、薄吸收片、薄窗等,并且要知道所用薄膜的厚度(或面密度)。测量薄膜厚度的方法有称重方法、光学方法、电学方法和放射性方法等。这些方法适用于测量不同厚度的薄膜,准确度也不同。我们制备了一台简便的α粒子薄膜测厚仪,并且用它测量了厚度从10微克/厘米~2到数百微克/厘米~2的VYNS有机薄膜的厚度(VYNS是氯乙烯和醋酸乙烯的共聚物)。     

校正集选择方法对于积雪草总苷中积雪草苷NIR定量模型的影响

近红外光谱定量分析中,采用合适的校正集选择方法是建立预测性能良好的近红外定量模型的关键技术之一。校正集选择方法有RS法、CS法、KS法和SPXY法等,但是对以上校正集选择方法缺乏系统地比较。本文以积雪草总苷中积雪草苷NIR定量模型为载体,对NIR定量模型的7个评价指标进行分类和筛选,比较了CS法、KS法和SPXY法三种校正集选择方法对NIR定量模型的准确性和稳健性两类评价指标的影响。结果表明,SPXY法与CS法、KS法选择校正集样本后所建近红外模型的RPD和RSEP两个准确性评价指标存在显著性差异,模型的稳健性评价指标RMSECV和|RMSEP-RMSEC|不存在显著性差异。因此,建立积雪草总苷近红外光谱的积雪草苷偏最小二乘定量模型时,SPXY校正集选择方法能显著提高该定量模型的预测准确度,但对模型稳健性的评价指标没有显著影响,以上结论为中药固体体系建立近红外定量模型确定校正集选择方法提供参考。     

非晶态碳薄膜对金属二次电子发射的影响

非晶态碳薄膜由于具有极低的二次电子发射系数(secondary electron yield, SEY),在真空微波器件与设备异常放电领域引起了广泛关注.然而,非晶态碳薄膜对二次电子发射影响的动态过程及微观机理仍缺乏了解.本文采用Monte Carlo方法,建立了Cu表面非晶态碳薄膜的二次电子发射数值模拟模型,能够精确地模拟电子与薄膜及基底材料的散射及二次电子发射的微观物理过程.结果表明,随着薄膜厚度从0 nm增加至1.5 nm时, SEY峰值下降了大约20%;继续增大厚度, SEY峰值不再下降.然而,当薄膜厚度大于0.9 nm时,SEY曲线呈现出双峰形态,但随着薄膜厚度增加至3 nm,第二峰逐渐减弱甚至消失.电子散射轨迹和二次电子能量分布结果,表明这种双峰现象是由于电子在两种材料中散射所致.相比以往模型,所提模型考虑了功函数的变化以及界面势垒对电子散射路径的影响.该模型从微观层面上解释了SEY曲线双峰现象形成的原因,相关的计算结果为非晶态碳薄膜对SEY的抑制规律提供了理论预测.     

近红外光谱法的甜菜糖度快速测定

为了实现甜菜依据含糖量定等分级,甜菜收购环节的按质论价,促进甜菜制糖行业的良好健康发展,应用近红外光谱技术对甜菜糖度的快速检测进行了系统研究,确定了一种快速、无损、准确的测量甜菜糖度的方法。采集具有代表性的28个甜菜品种,820个甜菜样品作为校正集,70个样品作为预测集,扫描得到甜菜校正集样品的近红外原始光谱,选择合适的光谱预处理方法,采用偏最小二乘法建立甜菜糖度的定量预测数学模型,以校正模型的内部交互验证均方根误差(RMSECV)、决定系数(R2)和外部预测标准误差(SEP)为指标对模型的性能进行评价,并对模型的预测效果进行了比较。采用一阶导数和标准正态变量变换对光谱进行预处理并结合偏最小二乘法所建立的定量预测数学模型的预测能力较好。甜菜糖度定量校正数学模型的模型决定系数为0.908 3,内部交互验证预测均方根误差为0.376 7。用此数学模型对预测集70个样品进行预测,预测值与实测值的相关系数达到0.921 4,预测标准误差为0.439,预测值和实测值之间不存在显著性差异(p＞0.05)。结果表明：近红外光谱法作为一种简单、快速、无损、环保的检测方法,能够良好的评价甜菜的糖度。建立的模型具有很高的精确性,可以满足甜菜糖含量测定的需要,该方法可以实现甜菜收购环节的定等分级和按质论价。     

半导体薄膜场发射中的膜厚影响

考虑到薄膜中的电子散射,发展与完善了现有的场发射F-N(Fowler-Nordheim)模型,理论研究了不同厚度的半导体薄膜对其场发射性能的影响。结果表明:薄膜厚度对场发射性能的影响是非常显著的,随着薄膜厚度的增加,将相继出现极差膜厚值与最佳膜厚值,理论计算很好地验证了已有的实验结果;并进一步理论分析了半导体薄膜场发射性能随膜厚变化行为的物理实质,其可能来源于有效隧穿势垒面积的改变及电流密度在薄膜中的散射衰减。     

自支撑金属薄膜厚度测量技术

惯性约束聚变（ICF）物理实验研究中,10-100μm厚度的Al,Cu等白支撑金属薄膜是常用的靶材料,由于薄膜厚度及其分布与冲击波速度、压强等物理实验结果直接相关,因此需要对其厚度进行精确的测量。长期以来,对薄膜样品厚度的测量主要采用传统的单面定位测量法,但由于薄膜一基底之间的定位误差,薄膜厚度的精密测量存在难以克服的技术难题。     

MgO和Si上NbN超薄薄膜的生长研究

我们在单晶MgO(100)、Si(100)和SiOx/Si基片上成功生长了纳米厚度的超薄NbN薄膜,利用现代分析手段:X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等技术分析研究了所制备的超薄NbN薄膜的微观结构、厚度、表面界面情况等物理特性。研究表明,在MgO(100)基片上获得了外延生长的单晶NbN超薄薄膜,在Si(100)和SiOx/Si基片上获得的是多晶NbN超薄薄膜。厚度均约6nm左右。这些超薄薄膜的超导转变温度分别为:MgO上薄膜是14.46K,Si和SiOx上薄膜分别是8.74K和9.01K.     

用X射线能谱同时测定薄膜成分及厚度

本文提出一个直接利用薄膜和衬底的X射线能谱来同时测定薄膜的成分和厚度的新方法,利用薄膜发出的各元素的标识X射线强度比确定其成分,利用NaCl衬底的Nak_α和Clk_α标识X射线的强度随膜厚增大而衰减的定量关系确定膜厚,本方法不需要纯元素的块状标样,对在NaCl衬底上沉积的Cu-Si合金薄膜的成分和厚度,在各种实验条件下进行了测定,得到了较为满意的结果。 关键词：     

Error analysis of the piston estimation method in dispersed fringe sensor

Dispersed fringe sensor(DFS) is an important phasing sensor of next-generation optical astronomical telescopes. The measurement errors induced by the measurement noise of three piston estimation methods for the DFS including leastsquared fitting(LSF) method, frequency peak location(FPL) method and main peak position(MPP) method, are analyzed theoretically and validated experimentally in this paper. The experimental results coincide well with the theoretical analyses.The MPP, FPL, LSF are used respectively when the DFS operates with broadband light(central wavelength: 706 nm,bandwidth: 23 nm). The corresponding root mean square(RMS) value of estimated piston error can be achieved to be1 nm, 3 nm, 26 nm, respectively. Additionally, the range of DFS with the FPL can be more than 100 μm at the same time. The FPL method can work well both in coarse and fine phasing stages with acceptable accuracy, compared with LSF method and MPP method.     

Calculation of Phase Diagram of Lattice SU(3) Mixed Model

The variational-cumulant expansion method has been extended to SU(3) mixed-action lattice gauge theories. By using the method, the phase diagrams of SU(3) mixed model are obtained in four and five dimensions. The results are in good agreement with the Monte Carlo results. The comparison with results of the mean field method and the mean plaquette method is abo given.     

The Applications of Order Reduction Methods in Nonlinear Dynamic Systems

Two different order reduction methods of the deterministic and stochastic systems are discussed in this paper. First, the transient proper orthogonal decomposition (T-POD) method is introduced based on the high-dimensional nonlinear dynamic system. The optimal order reduction conditions of the T-POD method are provided by analyzing the rotor-bearing system with pedestal looseness fault at both ends. The efficiency of the T-POD method is verified via comparing with the results of the original system. Second, the polynomial dimensional decomposition (PDD) method is applied to the 2 DOFs spring system considering the uncertain stiffness to study the amplitude-frequency response. The numerical results obtained by the PDD method agree well with the Monte Carlo simulation (MCS) method. The results of the PDD method can approximate to MCS better with the increasing of the polynomial order. Meanwhile, the Uniform-Legendre polynomials can eliminate perturbation of the PDD method to a certain extent via comparing it with the Gaussian-Hermite polynomials.     

The finite difference time domain calculation of one-dimensional photonic crystals composed of repetitive metallic and dielectric layers

The frequency dependence on the reflectance of a one-dimensional (1D) photonic crystal composed of repetitive metallic and dielectric layers was simulated by the finite difference in the time domain (FDTD) method, and with results compared to the conventional transfer matrix (TM) method. The simulation from the FDTD method with an impedance-matched boundary of finite dimensions yields results similar to the calculation from the TM method with unbounded planes. The FDTD method is prominent in dealing with films of finite area including defects at some locations. The reflectivity increases and the rejection bandwidth decreases as the number of layers increases. PACS 42.70.Qs; 47.11.Bc; 78.20.-e; 78.67.-n     

差示扫描量热法测定己内酰胺的纯度

采用差示扫描量热（DSC）仪对己内酰胺标准品进行不同条件下的扫描。基于V an＇t Hoff方程,建立了DSC法测定己内酰胺纯度的方法。与气相色谱-卡尔费休法测得的纯度结果相比,偏差不超过0.1%,其重复性相对标准偏差小于0.02%（n=6）。DSC法的准确性和重复性较高,能快速,准确的测定己内酰胺的纯度。     

数字散斑相关方法亚像素求解的一种混合方法

亚像素求解是数字散斑相关方法(DSCM)中最重要的技术。亚像素求解算法的精度和效率直接影响DSCM的精度和计算速度。目前广泛应用的两种亚像素求解方法在处理高质量散斑图时都存在一定的缺陷:基于灰度插值的散斑场亚像素恢复方法,其计算精度较高,但计算消耗太大;基于相关系数分布的拟合方法,其计算消耗小,但计算精度较低。在分析两种亚像素求解方法各自优缺点的基础上,提出了一种结合两种算法优势的混合算法。混合算法在保证亚像素求解精度的基础上,可以大大降低整个算法的计算消耗。     

A Fast Finite Element Analysis of Millimeter Wave Waveguide Filters

The multifrontal method is applied for solving a large system of linear equations resulting from the use of edge-based finite element method (FEM). The finite element method combined with the perfectly matched layers (PML) is given for simulation of microwave filters and the algorithm of multifrontal method is described in detail. The reflection and insertion losses of millimeter wave filter are analyzed as the examples and the obtained results are compared with those obtained from literature. In order to demonstrate the efficiency of the multifrontal method, the computational time is compared with that of both symmetric successive overrelaxation (SSOR) preconditioned conjugate gradient (PCG) and conjugate gradient methods (CG) for the thick-iris waveguide bandpass filer.     

口径天线与近区厚介质体复杂系统的电磁建模

针对口径天线及其近区任意厚均匀介质体的复杂系统,应用表面积分方程(SIE)方法结合模式匹配方法(MM)建立了模式激励的新型一体化电磁模型。在馈电端口采取模式匹配方法模拟了波导中的激励情况,将金属壁处理为理想导电体,并在金属壁上利用边界条件建立电场积分方程(EFIE);利用零场等效原理在介质体内外表面分别建立电场积分方程和磁场积分方程(MFIE),并组合内外表面建立的电场积分方程和磁场积分方程为PMCHW方程;最后使用矩量法对所建立的EFIE-PMCHW-MM组合方程进行求解。文中结合喇叭天线设计了两个典型算例,所提混合方法 EFIE-PMCHW-MM给出的数值结果与商用软件FEKO高度一致,且在求解口径天线与近区厚介质体耦合问题时由于未知量显著减少,大幅度提高了仿真效率,降低了计算机资源消耗。     

Efficient Analysis of Millimeter Wave Ferrite Circulators by the GMRES Iterative Algorithm

The finite element method (FEM) combined with the perfectly matched layers (PML) is given for simulation of waveguide ferrite circulators. The generalized minimal residual (GMRES) iterative method is applied to solve such sparse large non-symmetric system of linear equations resulting from the use of edge-based finite element method. The formulation of FEM and the algorithm of GMRES method are described in detail. The reflection and insertion losses of millimeter wave waveguide circulator are analyzed and the results are compared with those obtained from literature.     

定向耦合法测量非标准接口元件驻波系数

 利用网络分析仪，根据需要在设定的频率范围进行扫频测量，网络分析仪的端口1输出的微波信号经过微波传输转换器进入与待测非标准元件匹配连接的连接段（如波导）；网络分析仪的端口2连接定向耦合器，用于监测传输段内的反射微波信号。首先，在非标准接口端面连接短路面，通过网络分析仪测量反射信号在设定频点的相对幅度值；然后去掉短路面，在非标准接口端面连接待测元件，再次测量反射信号在特定频点的相对幅度值；最后根据本文推导的公式得出驻波系数。该方法的测量误差与定向耦合器的方向性（方向性系数越大越好）和待测元件驻波系数有关。将该方法运用在非标准接口匹配负载驻波系数的测量中，定向耦合器方向性系数取为40 dB，测得其驻波系数小于1.2，误差小于20%。该方法简便可行，可以用于测量常用的非标准接口元件尤其是非标准低驻波系数元件的驻波系数。