激光诱导击穿光谱的自组织特征映射结合相关判别对天然地质样品分类方法研究

激光诱导击穿光谱技术具有微损、原位、快速分析的特点,在样品分类识别、成分分析等领域有广阔的应用前景。为探索该技术在天然地质样品识别应用的可行性,提出了一种自组织特征映射神经网络结合相关判别对天然地质样品LIBS光谱分类识别的方法。为减小全谱中背景噪声等不相关数据干扰、降低计算量,在元素谱线归属的基础上进行了特征谱线提取,实现了高维光谱数据的降维。以特征谱数据为输入建立网络训练模型,得到具有输入样本特征的权向量,通过权向量与待测样本进行相关分析可以实现样品分类。对16种天然地质样品的分类算法实验证明,在全谱、主成分降维和特征谱段三种数据处理方法中,特征谱的降维和提取LIBS数据主特征效果最优。改进的SOM网络结合相关判别算法比支持向量机方法和直接应用SOM网络方法的分类准确度更高,初步证实了该方法的有效性。     

Er,Yb：(LaLu)2O3透明陶瓷制备及上转换发光性能

采用柠檬酸燃烧法制备Er,Yb：（LaLu）₂O₃陶瓷粉体,用X射线衍射对其进行了物相鉴定,研究表明1 000℃时已经得到纯相的（LaLu）₂O₃。采用冷等静压-真空烧结法制备了Er,Yb：（LaLu）₂O₃和Er：（LaLu）₂O₃陶瓷,对陶瓷的结构和光谱性能进行了详细的研究,研究发现掺杂5% Yb³⁺和10% La³⁺样品的上转换发光强度与未掺Yb³⁺、La³⁺样品相比明显增大,根据上转换光谱显示较强发射峰位于564 nm和661 nm处,对应Er³⁺的⁴S_3/2（²H_11/2）→⁴I_15/2能级跃迁和⁴F_9/2→⁴I_15/2能级跃迁,并讨论了Er³⁺-Yb³⁺的能量传递过程及其上转换发光机制。     

气泡在内置交错矩形肋管道中自由上升的FTM直接数值模拟

采用直接数值模拟的FTM（Front-Tracking Method）方法研究在重力作用下单气泡在竖直内置矩形肋管内的自由上升.选择矩形肋的肋高、肋距与方管宽度的比值作为管道几何特征值,用莫顿数作为流体特征参数,分析不同肋高、肋距及莫顿数情况下的气泡自由上升,研究不同几何特征及流体参数对气泡运动轨迹的影响.研究表明：在矩形肋片的影响下气泡上升时形状不对称,存在水平方向位移,表现为"蛇形"上升.这种现象与管道几何结构及气泡周围流体性质有关,肋高越大,现象越明显;气泡周围流体的粘度越小,水平方向位移越大.     

Simulation research on effect of magnetic nanoparticles on physical process of magneto–acoustic tomography with magnetic induction

Magneto–acoustic tomography with magnetic induction(MAT-MI) is a multiphysics coupled imaging technique that is combined with electrical impedance tomography and ultrasound imaging. In order to study the influence of adding magnetic nanoparticles as a contrast agent for MAT-MI on its physical process, firstly, we analyze and compare the electromagnetic and acoustical properties of MAT-MI theoretically before and after adding magnetic nanoparticles, and then construct a two-dimensional(2 D) planar model. Under the guidance of space-time separation theory, we determine the reasonable simulation conditions and solve the electromagnetic field and sound field physical processes in the two modes by using the finite element method. The magnetic flux density, sound pressure distribution, and related one-dimensional(1 D), 2 D, and three-dimensional(3 D) images are obtained. Finally, we make a qualitative and quantitative analysis based on the theoretical and simulation results. The research results show that the peak time of the time item separated from the sound source has a corresponding relationship with the peak time of the sound pressure signal. At this moment, MAMPTMI produces larger sound pressure signals, and the sound pressure distribution of the MAMPT-MI is more uniform, which facilitates the detection and completion of sound source reconstruction. The research results may lay the foundation for the MAT-MI of magnetically responsive nanoparticle in subsequent experiments and even clinical applications.     

基于打洞函数法的BP神经网络水文预报方法

BP神经网络是目前水文预报中应用较为广泛的方法,但存在收敛速度慢、
易陷入局部最优的缺陷.由此提出了基于全局优化打洞函数法的水文预报方法,把打洞函数法和BP神经网络相结合,
利用打洞函数使BP算法跳出当前局部极小点,得到一个函数值更小的极小点,循环运算直至找到全局极小点.
实验表明该水文预报方法能够提高预报精度,显示了良好的适用性.     

采用超连续谱激光的双光束光纤光阱实验

以超连续谱激光器作为捕获光源,首次提出并搭建了超连续谱双光束光纤光阱实验系统,实现了聚苯乙烯微球的捕获和操控。通过改变光纤端面间隔和调整捕获光功率的方式精确控制微球的位置,采用CCD图像分析方法实现了微球位置的精确测量。对微球受限布朗运动下的位置变化进行傅里叶变换,计算得到功率谱,与理论功率谱函数拟合后求出了其光阱刚度。结果表明,捕获光束的功率为28 mW时,光阱刚度达到1.3×10-6N/m,高于相同实验条件下单波长光纤光阱的刚度。与传统采用单色光作为捕获光源的光镊系统不同,超连续谱双光束光阱系统利用其宽谱优势,通过研究被捕获微粒的散射光谱信息可获取其尺寸、折射率等物理特征参数。     

单个上升气泡与异质液膜相互作用的数值模拟

为了探讨在流体区域内气泡上升然后与异质液膜接触的过程中,气泡速度、形状随时间的变化,以及区域内液膜的运动特性。本文采用FTM方法模拟研究了在2D×D的空间范围内单个气泡从静止开始上升到与异质液膜接触过程中的运动特性。研究结果表明:气泡上升到与液膜一定距离后,会使液膜中间凸起变薄,并将液膜挤向两侧,气泡的竖直速度先增大后减小;液膜厚度不同时,气泡上升初期相同时刻的纵横比?基本相同;气泡上升后期相同时刻的纵横比随着液膜厚度的增厚而增大;不同表面张力下,相同时刻气泡纵横比随着表面张力的减小而减小;表面张力越小,气泡顶部和底端的压力差会越小,上升速度越小。     

Er：YbGG纳米粉体制备及荧光发光性能研究

采用溶胶-凝胶法制备Er：YbGG纳米粉体,利用XRD、TG-DTA、IR和SEM等测试手段分析了Er：YbGG纳米粉体的物相结构和光谱性能。 结果表明:Er：YbGG纳米粉体属于立方晶系,空间群为Ia-3d,晶格参数a=1.2162 nm。在980 nm激光激发下,Er：YbGG纳米粉体在1 533 nm附近获得了较强的发射,其较高的发射强度得益于Yb³⁺-Er³⁺离子之间的能量传递。     

高效液相色谱法测定果蔬中八种植物生长促进剂残留

建立了果蔬中八种植物生长促进剂残留量的检测方法。本实验采用ODS2C18色谱柱(200×4.6mm,5μm),以乙腈/磷酸-磷酸氢二铵缓冲溶液(0.01mol/L,pH=3.50)为流动相,梯度洗脱,紫外检测器变换波长检测,分离测定了赤霉素(GA3)、6-苄氨基嘌呤、对氯苯氧乙酸、噻苯隆、吲哚丁酸、2,4-滴、α-萘乙酸、氯吡脲八种植物生长促进剂。采用外标法定量,相对标准偏差均小于6.43%,方法检出限在0.26～0.75mg/kg之间。采用该法对果蔬样品中植物生长促进剂残留量进行分析,添加低、中、高三个浓度八种化合物混标,分别为2.50、10.0、25.0mg/kg,回收率为80.0%～106.0%,结果表明,该方法样品处理简单,色谱分离完全,结果准确可靠,可用于果蔬中植物生长促进剂的检测。     

基于串口的无线通信调制解调的软件实现

利用软件实现调制、解调具有方法灵活,实现简单的优点,通过分析FSK调制、解调原理,利用RS-232串行通信接口的特点,研究在该串口下的软件实现调制、解调的方法,实现了无线通信中的软件调制、解调功能,将其应用于基站与中继站之间的无线通信,为保证无线通信的可靠性,具体设计了具有一定容错能力的编码调制方式与软件判读流程,对远端进行监测;在该方式下运行测试,无线通信误码率约为10-5～10-6,达到了设计要求。