水体重金属LIBS多元素测量参数优化方法研究

激光诱导击穿光谱(LIBS)方法的优势之一就是可多元素同时检测。为获得水体重金属LIBS多元素测量时的综合最佳信号输出,本文利用BP神经网络拟合Pb,Cu和Ni三种元素特征谱线信背比(S/B)与延时门宽之间的数值关系,同时采用DM设计实验数据作为校验样本,保证BP神经网络模型的泛化能力。基于上述数值模型利用遗传算法优化延时门宽两个测量参数,定义了适应度函数,得到延时门宽为(15.5和21.5 μs)时,取最小值0.102 4,此时三种元素综合信背比最大,对比实验进一步验证了优化效果。神经网络结合遗传算法的优化方法提高了水体重金属LIBS多元素测量时的综合信背比,研究方法也为更多参数更多响应的实验系统优化提供了参考。     

持久性有机污染物荧光光谱检测技术研究进展

持久性有机污染物(POPs)种类繁多,分布范围广,对生态环境和人体健康的危害性已引起广泛关注。环境中POPs的监测分析对于污染评价、污染物修复和生产管理等有着重要的意义。基于色谱分离技术的传统检测方法具有检测限低、灵敏度高、稳定性好等优点,但也普遍存在周期长、消耗高、过程繁琐等弊端。荧光光谱分析法具有样品使用少、预处理简单、快速、无损等优势而发展迅速,国内外学者开展了大量研究工作,形成了比较完善的方法体系。介绍了我国现行环境标准中POPs的控制浓度和检测方法,综述了近年来直接/间接荧光、同步荧光扫描联用技术、化学多维校正-三维荧光光谱法和激光诱导荧光技术对POPs检测方面的应用和研究进展,重点包括土壤及水体中多环芳烃、多氯联苯、有机氯农药等,着重介绍了最新研究成果,总结了技术各自适用的情况,分析了不足与待完善之处,并针对POPs的直接荧光光谱检测技术今后的研究与应用方向提出了展望,为进一步发展POPs的荧光光谱快速检测技术提供参考。     

土壤有机污染物激光诱导荧光光谱检测方法研究进展

土壤有机物污染源广、危害程度高、监测手段有限,是继水污染、大气污染又一个引起全球关注的环境问题。土壤有机污染快速在线检测分析对农业生产、土壤调查、土质修复有着重要的意义。激光诱导荧光(LIF)光谱技术是一种基于光致发光的物质成分和含量分析技术,具有样品使用量少、预处理过程简单、检测速度快等特点,在环境科学、生物分析、生命科学等众多领域有广泛应用。国内外研究人员展开大量研究工作,已形成较完善的方法体系及技术设备。文章介绍了LIF测量系统的组成结构和工作原理,综述了现阶段LIF技术在土壤有机污染物检测研究进展,重点包括土壤中油类污染物、多环芳烃污染物、有机农药污染物的识别及定量分析方法等,以及仪器开发过程中涉及的相关问题,给出了LIF技术在土壤有机污染物检测方面的发展趋势,为进一步发展基于LIF技术的土壤有机污染物现场快速检测仪器提供参考。     

LIBS技术在污染土壤重金属含量分布测量中的应用（英文）

诱导击穿光谱技术(LIBS)具有实时快速、多元素同时探测的优势,并且无需样品预处理,检测成本低,是土壤重金属定量分析检测的一种重要分析手段。将LIBS技术应用于冶炼厂区周围土壤中重金属的含量分布分析研究,利用Cu,Pb和Cr三种元素的特征谱线强度分析了冶炼厂区周围土壤中Cu,Pb和Cr三种元素的含量分布。实验结果表明冶炼厂区土壤LIBS光谱中Cu和Pb两种元素的特征谱线强度分布与实际含量分布呈较好的线性关系,而Cr元素的特征谱线强度分布与实际含量分布相关性较差。为了提高Cr元素含量分布分析的准确性,利用CF-LIBS结合Saha方程应用于土壤Cr元素的含量分布分析中。实验结果表明基于CF-LIBS计算的Cr和Si两种元素含量比值分布与土壤Cr元素的实际含量分布之间具有良好的一致性。相比于其他的化学分析方法,LIBS技术结合CF-LIBS可以快速的对区域土壤重金属元素的含量分布进行检测,因此将LIBS技术与CF-LIBS相结合用于土壤重金属的含量分布检测中,为污染区域的重金属防治提供方向。     

石墨富集结合空间约束水体重金属LIBS检测方法研究WT

针对水体重金属污染检测的需求,研究了以高纯石墨片为水体富集基底,样品多次富集结合等离子体空间约束的水体重金属LIBS检测方法,并对Pb,Cu,Cd,Ni等不同重金属元素的测量稳定性及检测限进行了分析.实验采用波长为1 064 nm的Nd∶YAG调Q激光器,分辨率为0.1 nm的光纤光谱仪分别对上述水体中重金属元素含量的特征光谱进行分光探测.结果表明,样品多次富集结合空间约束方法能够有效地提高水体重金属检测的灵敏度及稳定性并降低元素检测限,空间约束条件下特征光谱强度增强约2.5倍,光谱稳定性也得到提高,相对标准偏差由非约束情况下的11.34%降低至8.77%.对不同浓度的Pb,Cu,Cd,Ni四种重金属元素进行检测并建立定标曲线,Pb,Cu,Cd,Ni的检测限均低于国家工业废水排放标准的1/6,满足工业废水重金属的检测需求,为工业废水重金属的减排控制与超标排放预警监测提供了一种有效方法和技术支持.     

Monte Carlo Simulation on Coordinated Movement of Kinesin and Dynein Motors

Kinesin and dynein are two important classes of molecular motors which are responsible for active organelle trafficking and cell division. They can work together to carry a cargo, moving along the microtubule in a coordinated way. We use Monte Carlo method to simulate the dynamics of this coordinated movement. Based on four essential assumptions, our simulations reproduce some features of the recent in vivo experiments. The fast moving speed of the cargo is simulated and the speed distribution is presented.     

过程性考核在《 电磁学与电动力学》教学中的改革与实践

在分析《 电磁学与电动力学》教学重难点的基础上, 将过程性考核引入《 电磁学与电动力学》课程的教 学过程中, 对过程性考核的目标、 考核指标及评分标准进行了详细说明, 并对教学效果进行了分析讨论     

考虑投入和产出指标偏好的广义DEA模型

广义DEA是一种基于决策单元和非决策单元自由选择参考集的扩展DEA模型.传统DEA模型的最优解大多是由线性规划随机计算的,未能充分考虑投入和产出指标的重要程度.将投入和产出指标的决策者偏好引入到广义DEA模型约束条件中,首先定义投入和产出指标偏好矩阵,再将该矩阵纳入广义DEA模型的约束条件,构建了带投入和产出指标偏好的广义DEA模型(GDEA-IP).接下来给出决策单元GDEA-IP有效性与评价指标的量纲选择无关性的证明,以及决策单元为GDEA-IP弱有效和有效的理论证明.算例分析说明GDEA-IP模型的有效性,通过和其它经典模型的对比分析,进一步说明该模型比广义DEA模型具有更大的灵活性和通用性,拓展了DEA方法的理论研究.     

提高高马赫数超燃冲压发动机推力的理论方法

斜爆轰发动机和激波诱导燃烧冲压发动机在高马赫数吸气式发动机中具有重要应用前景,但是斜爆轰发动机是否具有足够大的净推力,还是一个未知的问题,因此需要对高马赫数冲压发动机的推进性能以及提高推力的方法进行理论研究.本文主要分为3部分.第1部分理论研究了超燃冲压发动机中的爆燃波和爆轰波的传播特性.保证发动机稳定燃烧是提高推力的...     

氢化物发生原子荧光光谱分析中的微秒脉冲供电空心阴极灯激发光源

利用实验室研制的大电流微秒脉冲(HCMP)电源对As,Se,Sb,Pb空心阴极灯(HCL)供电,研究了HCMP-HCL的发射光谱、电学性质、荧光光谱,评估其作为氢化物发生原子荧光光谱(HG-AFS)激发光源的可行性。HCMP供电As,Se,Sb,Pb HCL可在脉冲频率100～1 000 Hz、脉冲宽度4.0～20 μs、最大峰值电流4.0 A下维持稳定放电;研究了HCMP-HCL特征谱线发射强度与脉冲电流、供电电压、脉冲频率、脉冲宽度等供电参数之间的关系;与目前商品常规脉冲供电(CP)的HCL相比,HCMP-HCL的供电脉冲宽度更窄、峰值电流更高。在优化的HCMP供电参数下,As,Se,Sb HCL发射光谱中的原子线强度有较大幅度提高,可能用作HG-AFS新型激发光源,而Pb HCL发射光谱中的离子线强度增强、原子线强度降低,不适合做HG-AFS激发光源。以HCMP供电As,Se,Sb HCL为激发光源的HCMP-HCL是一种极有发展前景的HG-AFS新型激发光源。