基于拉曼激光雷达的大气三相态水同步精细探测分光系统的设计与仿真分析

水是惟一具有三相态的大气参数,三相态水的分布研究对认识云微物理、云降水物理以及人工影响天气过程具有重要的科学意义.在大气三相态水的拉曼激光雷达探测技术中,需首先解决三相态水的高光谱分光技术,以保证对回波信号的精细提取和高信噪比探测.考虑到水汽、液态水和固态水的拉曼光谱特性,本文首先通过理论仿真详细探讨了各拉曼通道中滤光片的选型参数对三相态水光谱重叠特性和探测信噪比的影响;并针对两者无法同时取得最优解的情况,提出了利用多目标规划问题的评价函数方法,分析获得了各通道最优的滤光片参数.结果表明,当固态水、液态水和水汽通道窄带滤光片中心波长和带宽分别为397.9 nm （3.1 nm）,403 nm （5 nm）和407.6 nm （0.6 nm）时,可获得各通道间最低的光谱重叠度值和最佳探测信噪比,从而实现了三相态水同步探测拉曼分光系统的优化设计.进一步的仿真结果表明,当激光雷达探测效率因子为1800 J·mm·min时,在有云条件下系统可获得白天3.6 km以上和晴天条件下4 km以上的三相态水有效探测,保证了利用拉曼激光雷达实现对三相态水的同步高信噪比探测,为后续大气三相态水的拉曼激光雷达同步探测和反演提供了技术和理论支持.     

基于光纤Mach-Zehnder干涉仪多普勒激光雷达鉴频器的校准及风速探测(英文)

分析了光纤Mach-Zehnder干涉仪作为鉴频器的多普勒激光雷达风速探测灵敏度及动态范围与光程差的关系.当光纤Mach-Zehnder干涉仪光程差从0.1 m变化到1.5 m时,对应风速探测范围从±199.5m/s变化到±13.3m/s.光程差为0.45m时,风速变化1m/s对应的最高灵敏度为2.15%.光程差误差将导致风速反演误差.当光程差为0.145 9m和1.088 9m时,1nm的光程差误差将导致反演风速误差分别为1.028m/s和0.138m/s.应用激光波长调谐的方法得到光纤Mach-Zehnder干涉仪的透过率曲线,由自由光谱范围精确确定了光程差的值.应用此干涉仪作为鉴频器的激光雷达完成了实际风速探测,反演风速与相干探测风速具有较好的一致性,证明了校准探测的正确性.     

双波长荧光雷达探测大气生物气溶胶的性能分析

生物气溶胶在大气中扩散极易传播和发生各种流行疾病,也是生物武器投放的主要形式,实现生物气溶胶实时、远距离的探测显得尤为重要。构建了一台双波长荧光雷达用于大气中生物气溶胶的预警和识别。该雷达系统采用Nd∶YAG固体激光器作为激励光源,基频1 064 nm、四倍频266 nm作为工作波长。基于激光诱导荧光雷达探测原理,对红外波段的弹性散射信号和紫外波段诱导的荧光信号进行数值分析。结果显示,在探测误差小于10%的情况下,距离为1.0 km时,单激光脉冲测量得到白天和夜晚细菌孢子的最小探测浓度分别为15 100个颗粒·L-1和8 386个颗粒·L-1;当脉冲数累加到10 000时,白天和夜晚的细菌孢子最小探测浓度显著改善,分别为144个颗粒·L-1和77个颗粒·L-1。分析结果还表明,通过红外波段确定细菌孢子云团位置后,为了提高系统对细菌孢子的探测性能,可增加紫外激光脉冲数量,延长荧光信号采集时间。     

基于ARM的激光式大坝水平位移监测系统

针对大坝安全监测的技术要求,设计并研制了一套基于铅垂线原理的大坝水平位移测量系统。该系统以光栅尺、激光发射和接收器、减速电机为主要运动部件,以性能强大的ARM内核芯片为主控制器,采用大屏幕LCD为人机交互界面,实现对大坝水平横向和纵向的精确测量。该系统还具有人工手动实时测量、定时自动测量的功能,可以通过485总线上传测试结果到总控制中心进行显示和分析。实验结果表明,该系统具有精度高、成本低、误差小的优点。     

5种市售鱼酱油品质特性及其矿物质含量的分析比较

为了更好地了解传统发酵鱼酱油的品质特性, 对国内市售的5种不同产地的传统发酵原味鱼酱油的理化、感官特性、游离氨基酸以及矿物质含量进行了分析比较. 结果表明, 鱼酱油含盐量均偏高; 总酸含量为0.49~1.50g?100mL-1; 总可溶性氮含量差异较大, 舟山鱼酱油最高, 达4.86g?100mL-1, 东莞鱼酱油最低, 为1.06g?100mL-1; 氨基酸态氮含量差异较小, 除东莞鱼酱油含量为0.52g?100mL-1外, 其余4种均在1.00g?100mL-1左右; 5种鱼酱油中游离氨基酸种类及含量差异显著, 其中舟山鱼酱油氨基酸总量最高, 达39.07mg?mL-1, 且种类丰富, 而东莞鱼酱油氨基酸总量仅为3.25mg?mL-1; 可溶性无盐固形物含量具有显著性差异, 舟山鱼酱油高达16.10 g?100mL-1, 东莞鱼酱油低至4.15g?100mL-1. 此外, 鱼酱油中含有较高的钾、镁、钙和磷元素, 还含有铁、铜、锰、铬和镍5种重要的微量元素. 综合分析结果认为舟山鱼酱油的品质最佳.     

中子深度定量分析的相对分析法

在中子深度分析中,为了定量分析样品中某种元素的含量,采用与标准样品测量范围内的总离子计数进行比对的方法,对相对定量分析技术进行研究.主要应用最小二乘法,根据实验情况,在能量展宽修正与深度分布反演的基础上,进行定量分析的理论公式推导与FORTRAN编程;并且进行了模拟实验数据研究,通过对样品中10B元素进行定量分析,验证相对定量分析方法的可行性.经验证,采用同类标准样品对未知样品的相同元素进行对比测量的定量分析法是可行的.     

伴刀豆球蛋白-糖蛋白特异性识别作用构筑的多层膜及其在生物传感器制备中的应用

研究了伴刀豆球蛋白-糖蛋白特异性分子识别作用构建的多层膜及其在葡萄糖生物传感器制备中的应用.结果表明,含有糖残基的葡萄糖氧化酶可以通过识别作用组装进入多层膜,不含糖基的过氧化氢酶经过化学修饰引入麦芽糖残基,也可以通过分子识别作用组装到多层膜中.对于多层膜厚度研究的结果表明,膜的厚度随层数的增加呈线性关系.研究了多层膜的表面形貌,并讨论了膜结构与功能的关系.伴刀豆球蛋白-酶多层膜修饰的金电极的电化学实验表明,多层膜中的酶具有催化活性.过氧化氢酶/葡萄糖氧化酶串联组装的生物传感器能够有效消除样品中过氧化氢对葡萄糖测定带来的干扰.     

原位沉析法制备壳聚糖棒材的研究

以壳聚糖凝胶膜为模板,将壳聚糖溶液与NaOH凝固液隔离,利用膜渗透原位沉析法制备了高性能的壳聚糖棒材(d=4.5mm),其弯曲强度、弯曲模量和剪切强度分别为92.4MPa,4.1GPa和36.5MPa.扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明,原位沉析法制备的壳聚糖棒材具有同心筒状层叠结构,并对其成型机理进行了探讨.     

明胶在聚氨酯表面的固定化及其对内皮细胞生长的促进作用

理想的组织工程支架材料应具备有效促进细胞生长的能力和良好的组织相容性 .然而现有的聚合物生物材料大多呈现疏水性 ,不能有效支持细胞的生长 [1,2 ] .细胞外基质和血清中含有对细胞粘附、生长和繁殖有显著促进作用的多种活性因子 ,如纤维粘连蛋白 ( Fn)、层粘连蛋白 ( L aminin)、胶原( Collagen)、多聚赖氨酸和冷析蛋白 ( CIG)等 [3～ 5] ,把这些因子固定到材料表面 ,可为细胞的粘附生长提供理想的条件 .本文通过碳二酰亚胺脱水缩合技术 ,将明胶 ( Gelatin)共价键合到聚甲基丙烯酸接枝改性的聚氨酯 ( PU- g- PMAA)薄膜表面 ,并初…     

ZnSe;Cu纳米晶/聚电解质多层膜制备和结构研究

采用分子沉积方法制备了ZnSe;Cu纳米晶/聚电解质多层膜,通过X射线光电子能谱(XPS)和透射电镜(TEM)等方法对薄膜的组成及结构进行了表征.XPS结果证实了回流处理对ZnSe;Cu微粒的表面结构以及铜离子价态的影响,从而很好地解释了经表面修饰后,微粒荧光增强的现象.TEM结果确定ZnSe;Cu的平均尺寸为3nm.X射线粉末衍射结果进一步确认ZnSe;Cu具有纤锌矿晶体结构.