高分五号可见短波红外高光谱影像云检测研究

高分五号(GF-5)卫星上荷载的可见短波红外高光谱相机(AHSI)能够同时获取330个谱段的光谱信息,对大气和陆地进行综合高光谱观测,能有效获取地物的精确信息。云的存在会对遥感影像造成污染,为了提高GF-5数据的利用率,本文结合AHSI的地物高光谱特性,研究多种下垫面背景下的云检测方法。对得到的1级产品,利用产品配套的定标系数以及光谱响应函数文件,得到各波段的大气顶层表观反射率数据。使用多种典型地物与云像元进行表观反射率的对比后发现,厚云与其他类型的像元在可见光波段具有显著差异。高光谱数据由于波段宽度窄,易受到噪声的影响,因此在进行厚云像元判定时,使用多个窄波段数据进行等效计算,得到对应的宽波段表观反射率,在此基础上使用简单的检测阈值可以将厚云筛选出来。之后使用卷云波段,筛选出潜在的薄云像元。高亮地表作为薄云检测的重点研究对象,检测时极易与薄云造成混淆,为了将薄云区域与高亮地表进行有效区分,统计不同波段之间表观反射率比值的变化,将薄云与易造成误判的高亮区域进行对比,确定最优判定波段与阈值。为了验证算法的精度,对多景AHSI影像进行目视解译,勾选出云像元区域作为基准数据。实验结果表明,本文所提方法的云检测总体精度可达91%以上,可以准确区分云与晴空区域,实现高精度的高光谱遥感影像云检测。     

基于离焦型夏克-哈特曼传感器的定量相位成像技术

提出了一种基于离焦型夏克-哈特曼传感器的定量相位成像技术。该技术利用离焦型夏克-哈特曼波前传感器记录两种不同波长的光的照射下的强度分布图,采用双波长相位恢复算法进行相位恢复,获得了透过相位物体的数字光场,实现了纯相位物体成像。数值模拟结果表明该定量相位成像技术方法简单、精度高、收敛速度快,是一种非常具有潜力的定量相位成像技术。     

紫光对外延掺锰铁酸铋薄膜物性的影响

采用溶胶-凝胶的方法在(001)取向的SrRuO3/SrTiO3 (SRO/STO)异质结上制备了外延BiFen95 Mn0.05O3(BFMO)薄膜,并以氧化铟锡(ITO)作为上电极构架了ITO/BFMO/SRO型电容器.研究表明,BFMO薄膜为良好的外延生长,当波长为404 nm的紫光入射到电容器表面,产生光电导,漏电流密度变大;测试电压为5V时,无光和光照时的漏电流密度分别为2.92 mA/cm2和10.10 mA/cm2.通过对电流密度的拟合发现:欧姆传导为外延ITO/BFMO/SRO电容器的主要漏电机制,并且光照没有改变电容器的导电机制.在紫光照射下,外延ITO/BFMO/SRO电容器的电滞回线发生变化,这是由于光照在薄膜内部产生光生载流子的缘故.由于光辐射的作用,外延ITO/BFMO/SRO电容器的电容增大.     

液相色谱-串联质谱法测定污水处理厂水样中双酚A、四溴双酚A及烷基酚类化合物

近年来,双酚A、四溴双酚A及烷基酚类化合物由于其对水生生物的内分泌干扰作用受到越来越广泛的关注。污水处理厂是处理这类化合物的重要途径,研究目标物在其中的浓度分布对于探明此类物质在环境中的暴露水平具有重要意义,而建立相应的分析测定方法则是开展上述研究的基础。本研究建立了同时测定污水处理厂水样中双酚A、四溴双酚A及6种烷基酚类化合物的反相液相色谱-电喷雾串联质谱分析方法。结果发现,以ZORBAX Eclipse Plus C18色谱柱（150 mm×2.1 mm,3.5 μm）为分离柱,乙腈和0.02%（v/v）氨水溶液为梯度洗脱的流动相,电喷雾质谱负离子模式下目标化合物在11 min内分离;在1~100 μg/L范围内,双酚A、四溴双酚A及6种烷基酚类化合物的峰面积与质量浓度的线性关系良好（R²≥0.998）,方法定量限为2.0~20 ng/L;添加水平分别为0.2、2、20 μg/L时,目标化合物的平均回收率分别为64.3%~118.0%、65.9%~100.5%、70.3%~102.7%,相对标准偏差均小于7.1%。基于上述方法,对江苏省某工业园区污水处理厂水样中相关物质进行检测,出水中检出5种目标化合物,质量浓度范围为11.9~3015.3 ng/L。结果表明,该方法准确可靠、灵敏度高,适用于污水处理厂水样中相关烷基酚类化合物的检测。     

微波辅助氢氧化钾催化合成2-(4-羟基苯基)六氟异丙醇

微波辐射下,在水溶液中以KOH催化苯酚与六氟丙酮三水合物（HFA·3H2O）的缩合反应,制备了2-(4-羟-基苯基)六氟异丙醇的异构体混合物;目标产物结构经IR、1H NMR和MS确认。 结果表明,与传统加热法相比,微波辐射法可明显缩短反应时间。 在n(苯酚)∶n(HFA·3H2O)∶n(KOH)=3.0∶1.0∶0.3及微波功率为300 W条件下,反应时间可由常规加热法的35 h缩短至6 h,总收率由87%提高到90%,目标物产物选择性为94%。     

新型腰果酚基不饱和树脂的结构及其紫外光固化行为的红外光谱研究

以天然产物腰果酚为原料,利用其酚羟基与环氧基的反应活性,通过开环醚化反应制备了两种腰果酚基不饱和树脂单体。通过傅里叶红外光谱研究了合成过程中主要活性基团的变化,结合核磁共振氢谱及凝胶渗透色谱分析进一步确定了合成树脂单体的分子结构,并利用红外光谱法对树脂单体的紫外光固化行为进行了研究,且对其光固化物进行了热重分析。研究表明：分子结构分析确认了目标产物的成功合成,树脂单体的分子结构以及不饱和双键含量对树脂的固化速度和固化物的热稳定性有着重要影响,两种单体在30 s内均已基本达到最高固化水平,光固化物的主分解初始温度均可达到350 ℃以上。     

基于近红外光谱的人眼像差校正系统中变形镜性能对比研究

对比分析了基于近红外光谱的人眼像差校正系统中两种微机械薄膜变形镜(OKO37单元和BMC140单元)的结构特征和空间特性,着重对变形镜的影响函数进行了主成分研究,建立了变形镜电压控制模型,并通过调整参数d确定变形镜最优控制模式。最后对Zernike单位模式波前像差和Thibos模式人眼波前像差进行拟合仿真实验,结果表明BMC140单元变形镜对Zernike各阶模式的拟合能力均为OKO37单元变形镜的2倍以上。对RMS均值为0.683λ(λ=0.785 μm)的Thibos模式人眼像差,BMC变形镜校正后残余像差RMS值为0.063λ,达到了光学系统的衍射极限(λ/14)。而OKO变形镜由于受相邻电极交连值大、电极分布密度小等因素的影响,其校正能力不及BMC变形镜,残余像差RMS值为0.168λ。本方法也可用于其他种类变形镜的性能评估。     

大口径天文薄镜面磨制试验

介绍了采用薄镜面主动支撑技术来加工大口径天文薄镜面的试验情况。试验镜为一弯月型球面反射镜．直径为Ф1035mm,镜面曲率半径为3220mm,径厚比约为40：1。在磨制过程中,有55个分离支撑点支撑存镜子背面。支撑点的位置与支撑力的大小通过有限元分析计算确定,其中3个为固定支撑点．另外52个为主动支撑点。每个支撑点位置设置了力促动器,调节力促动器加力的大小。可以主动改正镜面的低频误差。加工后最后达到的面形精度：λ=632．8nm,面形误差(RMS)小于等于λ／21．5,局部高频误差(RMS)小于等于λ／23。试验证明所采用的方法适合于大口径天文薄镜面的加工。     

主动抛光盘磨制非球面的工艺与面形检测

主动抛光盘技术特别适用于磨制焦比大的深度非球面,能够根据需要对抛光盘面实时地主动变形成偏轴非球面来磨制非球面镜面。它具有较高的磨削速率和较大范围内的自然平滑(无切带)。用计算机控制磨制,可以像加工球面一样来加工一个深度的非球面。介绍了用国内首次研制成功的主动抛光盘对加工直径910mm、焦比F/2的抛物面镜的工艺方法的初步探讨,并给出了抛物面镜的检验方案和检测结果。     

检测大口径光学平面镜时干涉条纹的子孔径拼接方法

提出了用Ritchey_Common法检测大口径光学平面镜时干涉条纹的子孔径拼接方法。通过确立基准点将多幅子孔径检测数据统一到全口径归一化坐标系下进行拼接,解决了在检验光路中因Ritchey角所引起的投影变形问题和如何消去因被检平面的大曲率所造成的像散。通过Zernike多项式拟合重建连续波面,可恢复全口径波面图像。