基于IABC-SVR算法的拉曼光谱定量分析山羊血清蛋白含量

提出了一种基于拉曼光谱和改进人工蜂群算法优化支持向量机回归（IABC-SVR）算法快速定量检测山羊血清蛋白含量的方法。传统人工蜂群算法在数据区域规模较大时,收敛速度逐渐减慢, 出现效率低、精准度下降、局部最优解概率高等问题。所提出的算法解决了这些问题,使算法在进化前期避免陷入局部最优解,在进化中后期能够保持解的全局搜索能力。常规测定血清蛋白总量的方法通常采用凯氏定氮法、双缩脲法等,但存在时效慢、污染样本等缺点。采用拉曼光谱法进行检测,具有快速、无损的优点。以山羊血清为分析对象,按一定体积比配置35组待测样本,用拉曼光谱仪采集拉曼光谱,光谱采集范围为300~1 300 cm-1,采用基线矫正去除荧光背景,使用Savitzky-Golay光谱平滑法对原始光谱进行平滑处理,归一化处理光谱数据,并对拉曼光谱特征峰进行归属。实验结果表明,拉曼光谱能够表征血清中主要化学集团的信息,且由于官能团浓度差异,光谱特征峰强度随浓度变化明显,因此基于特征峰信息可以测定血清蛋白总量。实验中,以购买的山羊血清蛋白含量为基准,通过配置样本的体积比得到各组待测血清样本的蛋白含量,配置的单个液体样本体积为3 mL,随机选取8组实验样本作为模型测试集,剩余27组作为模型训练集。以经过处理的光谱特征峰强度和对应的血清蛋白含量分别作为模型的输入值及输出值,建立IABC-SVR,ABC-SVR和BP三种算法的定量模型,对测试集血清蛋白总量进行预测。最后通过均方差(MSE),相关系数（r）与建模时间分别进行对比,结果表明通过IABC-SVR建立的山羊血清蛋白定量矫正模型效果最佳,模型的相关系数为0.990 27,均方误差为0.244 3,建模时间为1.9 s,预测值方差均小于0.001 g·mL-1,预测准确率为99.8%。实验结果表明,应用激光拉曼光谱技术结合IABC-SVR算法,对快速定量检测山羊血清蛋白含量,具有较高的准确率和稳定性。     

非分辨空间目标光谱双向反射分布函数的实验室平行测量

为了克服非分辨空间目标识别研究中外场观测和计算机仿真手段的局限性,采用实验方法模拟了天基光照场景,用仪器和技术平行类比望远镜观测时光源-目标-探测器方位,并测量了某高保真卫星模型的光谱双向反射分布函数.分析了空间目标光谱散射模型、实验场旋转轴系和环境模拟设备布局.根据在轨卫星的轨道和姿态建立了外场观测几何到室内5轴旋转系统的角度映射关系.利用该关系控制旋转系统实现了对某卫星过境观测的平行模拟,并对目标混合光谱进行了测量和定标.实验结果发表明:目标光谱数据中存在"闪光"和峰值波长迁移现象;旋转系统各轴定位精度为0.5°,光谱数据相对测量误差为0.018%.该方法能实现空间目标观测的全角度平行模拟,测量结果为非分辨目标外形、材料、旋转等特性的识别提供参考.     

压力交换器压力脉动频域与转子转速特征分析

压力交换器的转子和端盖的相对运动,使流体在端盖和转子内的流动相互干涉,从而引起周期性压力脉动.本文利用RNGκ-ε湍流模型,在转动与静止部件之间采用滑移网格技术建立交互界面,对压力交换器内动静干扰引起的三维非定常湍流进行了计算。通过对端盖内压力脉动的监测发现,其压力呈周期性波动,通过对压力的频谱进行分析发现,各点的压力脉动的主频就是孔道通过频率.这说明利用分析压力脉动的方法提取转速是可行的。     

基于风特性和小型风力机的组合风速模型建立

小型风力发电系统中输出功率的波动会影响电能质量和设备使用寿命,风速是风轮输出功率波动的主要影响因素之一,建立适合小型风力机的组合风速模型,以便于研究小型风力发电系统输出功率波动的机理。本文综合考虑风特性和机组自身特性建立风速模型,不仅有基本风、阵风、渐变风和随机风,还加入风剪效应和塔影效应的影响,并利用Matlab-Simulink软件仿真。通过与实测风速数据对比,验证了该组合风速模型仿真实际风速的有效性,为小型风电系统输出特性的定量模拟研究以及凭借仿真数据进行小型风电系统输出功率波动抑制的研究提供理论依据。     

乌青铜型BaNd2Ti4O12微波介质陶瓷的电导和介电损耗

用固相反应合成了乌青铜型钛酸盐陶瓷BaNd₂Ti₄O₁₂, 并用电化学阻抗和微波介质谐振测试表征了不同热处理和钽掺杂对电导和微波介电损耗的影响. 电导率随退火气氛(空气, 氧气和氮气)的变化与缺陷反应平衡2O_O^×↔2V_O^··+O₂↑+2e'和Ti_Ti^×+e'↔Ti'_Ti随氧分压的变化一致, 表明BaNd₂Ti₄O₁₂具有n型导电性质. 在空气和氧气中退火有利于减少包括V_O^×, Ti'_Ti和弱束缚电子在内的本征缺陷因而降低电导. 而在低氧分压的氮气中进行退火处理, 增加了缺陷的浓度, 同时提高了电导率. 在空气/氧气/氮气中的退火处理对微波介电损耗没有明显的影响, 表明本征缺陷对微波介电损耗的影响可以忽略. 空气退火处理样品的电导率和微波介电损耗低于空气淬火处理的样品; 其中电导的变化与缺陷反应平衡相关, 但空气退火降低微波介电损耗可能与退火消除晶格热应力有关. 五价钽的掺杂降低了电导但增大了微波介电损耗. 本研究表明空气退火处理能有效地改善BaNd₂Ti₄O₁₂陶瓷的品质因子Q×f, 其值提高了约12%.     

基于TracePro的空间目标光学散射特性建模与仿真EI北大核心CSCD

为给空间目标光学探测与识别提供数据支持,建立了基于TracePro的空间目标光学散射特性计算模型.以空间目标天基红外系统为例,综合考虑目标的结构特性、材料特性、背景特性及轨道特性,通过TracePro中建立几何模型、设定材质、设定光源、计算光线路径等环节,对目标光学散射特性进行仿真分析.结果表明,目标的光谱辐照度曲线与太阳一致.镜反射时,目标的等效光谱反射率曲线与砷化镓电池片一致,随着目标旋转,目标的等效光谱反射率曲线趋向于与包覆材料一致,而后保持不变.为空间目标光学散射特性研究思路提供了借鉴.     

两个由4,4’-联吡啶双氧化物桥连的基于八氰钨（Ⅳ）酸盐的三维异金属化合物的合成、晶体结构及磁学性质

通过[HN（n-C4H9）3]3[W^V（CN）8]·4H2O,4,4＇-bipyridinedioxide（4,4＇-dpdo）和MnCl2·4H2O或CuCl2·2H2O的反应得到两个新的基于八氰金属酸盐的三维异金属化合物,{[Mn2（4,4＇-dpdo）（H2O）4][W^IV（CN）8]}·6H2O（1）和{[Cu2（4,4＇-dpdo）（H2O）][W（CN）8]}·CH3OH·H2O（2）.其中,化合物1属正交晶系,空间群为P21212,晶胞参数为：a=10.397（2）A,b=11.321（2）A,c=12.295（3）A,Z=2;化合物2则属于单斜晶系,空间群为P21/c,晶胞参数为：a=13.038（3）A,b=13.784（3）A,c=13.225（3）A,β=93.44（3）°,Z=4.在化合物1中,每个[W^Ⅳ（CN）8]^4-单元呈反四棱柱几何构型,并通过桥连CN^-离子与四个Mn2双核单元相连而形成波浪状的-W-Mn2-W-Mn2-交替层;层层之间又进一步通过与Mn离子配位的4,4′-dpdo配体桥连形成一个三维开放骨架结构.在化合物2中,每个[W^Ⅳ（CN）8]^4-离子依旧采取反四棱柱几何构型,它通过七个CN^-离子分别与七个铜离子键连形成笼状波浪形的层;层层再进一步通过4,4′-dpdo配体桥连形成一个三维网络结构.由于4,4′-dpdo配体的较长刚性桥连作用,使得化合物1-2的开放骨架结构中形成许多被H2O或甲醇溶剂分子占据的空穴.值得一提的是,化合物1中,4,4′-dpdo配体表现出一种μ-4,4,4′,4′配位模式;据我们所知,这种配位模式虽然以前曾被理论预测过,但却是第一次被实验证实.磁性研究表明：化合物1表现出Mn^Ⅱ离子之间的反铁磁耦合作用,而化合物2则体现了Cu^Ⅱ离子之间的弱铁磁耦合相互作用.     

类金刚石薄膜力学特性的分子动力学模拟

基于Brenner的REBO势函数,利用分子动力学方法模拟了含氢量不同的类金刚石薄膜的纳米压痕过程,依据得到的加载卸载曲线,计算了薄膜的刚度、硬度以及弹性模量.结果表明:类金刚石薄膜的硬度由氢含量和sp³键含量两个因素共同决定;当薄膜中氢含量小于39% 时,薄膜硬度主要取决于sp³键含量,sp³键越多,硬度越高;当薄膜中氢含量达到52%,薄膜硬度则显著下降,此时氢的作用占据主导地位. 关键词： 类金刚石薄膜 分子动力学模拟 纳米压痕 硬度     

一种新的二维CT扫描方式及其重建算法

介绍了一种二维CT扫描方式及其重建算法。它是一种利用近轴X光线,针对大型回转试件的二维CT检测方法。被扫描试件依次绕与探测器平行的多个旋转中心各旋转一周。在旋转过程中,射线源在周向均布的多个角位置发射射线,同时探测器接收射线并记录投影数据。同传统的二代CT相比,对一个具体例子的计算表明,它可以节约3/4的扫描时间。计算机仿真表明了这种扫描方式和重建算法的可行性。