基于多尺度形态学滤波器的图像融合新方法

提出了一种保持图像细节和高抗噪性的图像融合新方法。这种方法首先对源图像进行多尺度形态学开闭滤波,得到源图像的低频平滑图像;然后应用多尺度Top-hat变换和Bottom-hat变换来提取小于相应尺度的图像细节特征。因为在较小的尺度特征中包含噪声颗粒的可能性较大,据此修正了Top-hat变换和Bottom-hat变换的相应系数;最后对以上两步骤得到的低频平滑图像和多尺度高频细节图像分别进行图像融合,应用形态学重建过程生成融合图像。实验表明,这种融合方法具有图像细节保持完整和噪声消除效果好的优点,处理效果优于传统的图像融合方法。     

基质固相分散-气相色谱串联质谱法测定孕妇血清中22种持久性有机污染物

建立了基质固相分散技术-气相色谱串联质谱法(MSPD-GC-QQQ-MS/MS)同时测定孕妇血清中22种持久性有机污染物(艾氏剂、狄氏剂、七氯、灭蚁灵、六六六、多氯联苯和滴滴涕)的方法.血清样品与C18吸附剂混合净化,正己烷溶液洗脱,GC-QQQ-MS/MS测定.采用Agilent J&W DB-35ms (30 m×0.25 mm×0.25 μm)分离,正电子离子源(EI+)模式电离,多反应监测模式(MRM)下进行测定,外标法定量.结果表明,在1.0～1000.0 ng/mL的范围内,22种持久性有机污染物的相关系数均大于0.99;在2.0和20.0 ng/mL的添加水平下,所有持久性有机污染物回收率均在75％～ 115％之间,方法定量限均≤0.15 ng/mL.在比较基质固相分散(MSPD)、液液萃取(LLE)和固相萃取(SPE)提取和净化实际加标血清样品时,MSPD方法的结果中位数更接近真实值,且离散程度最小.本方法适用于人类血清中多种持久性有机物的定性和定量分析.     

脉冲磁化下高温超导带叠层导体的力学特征分析

第二代(RE)BCO 高温超导带可以进行切割和堆叠以形成叠层状的复合导体结构, 具备磁化后捕获强磁场的潜力. 脉冲磁化条件下, 叠层导体会受到电-磁-热多物理场作用, 易对高温超导带的力学稳定性造成不利影响.本文基于电磁场 H 格式和热传导方程对叠层导体进行了多场耦合建模分析, 同时结合有限元方法, 分析了圆柱形叠层导体脉冲磁化过程中的应力分布特性. 结果显示, 环向拉应力是叠层导体的主要破坏因素. 环向应力的主导成分为热应力, 其变化趋势与热应力变化高度吻合. 热应力在叠层内部处于较低水平, 表现为拉应力, 沿半径逐渐变更为压缩应力, 在边缘区域达到峰值-34 MPa, 随后转变为拉应力, 并在边界处达到峰值38 MPa, 峰值时间点都位于升磁阶段, 降磁阶段峰值不断降低     

湿化学法制备的KTiOPO4@SiO2玻璃陶瓷纳米结构和透明性

用湿化学法合成了25KTiOPO₄-75SiO₂透明纳米玻璃陶瓷。采用X射线衍射、场发射扫描电子显微镜和二次谐波发生对玻璃陶瓷物相及纳米结构进行了分析。透明凝胶块经过热处理后,从SiO₂基玻璃中析出了粒径为~30 nm的KTiOPO₄纳米晶体,形成了透明KTiOPO₄@SiO₂纳米玻璃陶瓷;凝胶粒子的烧结致密化消除了大量不规则介孔,但形成了少量30 nm的球状孔;这种相对致密的玻璃陶瓷在可见光波段的光学透射率为64%左右。根据纳米结构数据,利用瑞利散射模型分析了纳米结构对玻璃陶瓷透明性的影响,结果表明,KTiOPO₄晶体与SiO₂玻璃相折射率之差是降低致密纳米玻璃陶瓷透明性的主要因素。     

新型掺杂多孔芳香骨架材料的储氢性能模拟

基于PAF-301分子模型通过Li掺杂或B取代等模式设计了几种新型多孔芳香骨架(PAFs)材料,采用量子力学和分子力学方法对新材料的储氢性能进行研究.由量子力学计算得到了不同分子片段与H2之间的结合能,并结合DDEC方法计算了各分子片段的原子电荷分布.利用巨正则蒙特卡洛(GCMC)模拟方法计算了77和298 K下H2在不同PAFs材料中的吸附平衡性质.结果表明,H2直接与苯环的结合能较低,但掺杂Li原子能够提高H2与六元环的结合能,同时Li原子体现出较高的正电性质,B原子取代苯环中的两个C原子后,使得原有C原子电负性增强;77 K下PAF-301Li具有最高的储氢性能,而PAF-C4B2H4-Li2-Si和PAF-C4B2H4-Li2-Ge体现出较好的常温储氢性能,各种材料的常温储氢性能远低于其低温储氢性能.通过77 K下H2在PAFs材料中的等位能面分布和吸附平衡质心密度分布对H2在PAFs材料中的优先吸附位置进行分析,发现在PAF-301和PAF-301Li骨架中,由于中心能量较低的等位能区域范围较宽,H2在其中存在四个明显的吸附高密度分布区域,而其它三种PAFs晶胞中心能量较低的等位能区域范围较窄,使得H2在其中只存在两个明显的吸附高密度分布区域.     

辛体系下倾斜碳纳米管阵列波导研究

基于平行碳纳米管阵列的等效介质模型,将碳纳米管阵列的平行波导问题导入到Hamilton体系.首先,应用等效介质理论,得到了倾斜碳纳米管阵列的介电特性;随后,假设波导两侧边界条件为理想导电边界条件,通过在辛几何理论框架下的研究,得到了倾斜碳纳米管介质中波导传播的色散关系.数值模拟表明:对碳纳米管阵列来说,存在一个窄的频段,电磁波基模无法传播;然而在频段外,电磁波基模传播具有极低的损耗.通过优化设计,可找到最佳倾斜角,使得全频段内的传播特性得到极大的增强.对碳纳米管阵列波导的相关研究可为太赫兹频段内的波传导器件的设计提供理论参考.     

掺杂改性纳米TiO2降解挥发性污染物及产物研究

本文系统研究了水热法制备的铁掺杂纳米TiO₂和氮掺杂纳米TiO₂在可见光照射下对挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)的降解能力和降解产物.铁掺杂纳米TiO₂和氮掺杂TiO₂对光的吸收边分别红移到540 nm和580 nm;在可见光下具有良好的催化活性,24 h内对挥发性有机物的降解率达20%—50%,降解后的最终产物可能主要为CO₂.     

光交联羟丙基壳聚糖纳米凝胶的制备及其释药性能

通过在水溶性的壳聚糖衍生物--羟丙基壳聚糖(HPCS)的氮基上引入具有光反应活性的叠氮基团(4-叠氮苯甲酸),制备了一种光可引发交联的叠氮化羟丙基壳聚糖(Az-HPCS).利用红外光谱、核磁共振及氨基滴定法对其结构和取代度进行了表征.通过离子交联和光交联两步交联法制备了壳聚糖纳米凝胶,用透射电镜观察了纳米凝胶的形貌和粒径,并研究了纳米凝胶在不同pH值溶液中的溶胀度、载药行为及释药性能.实验结果表明包封率与溶液pH值无关,而溶胀度及释药行为则主要受pH值的影响.在酸性条件(pH 2.60)下,溶胀度最大,突释现象也最明显,30 min内释药率可达8O%;在碱性条件(pH 9.40)下,溶胀度最低,药物释放速度较慢,2 h内释药率仅为40%;而在中性条件(pH 7.38)下,该纳米凝胶溶胀度中等,有明显的缓控释效果.     

S-和R-五味子丙素非对映异构体的圆二色谱研究

园二色谱(CD)是测定有机化合物绝对构型的常用方法。文章用圆二色谱仪对合成的4个联苯类化合物进行了表征(2个非桥键联苯化合物和2个桥键联苯化合物),得到两对几乎完全对称的圆二色谱谱图。根据其圆二色谱Cotton效应确定了4个化合物的联苯键的绝对构型。化合物3分别在256 nm出现负的Cotton效应,且在220 nm出现正的Cotton效应,表明这个化合物是S-构型;而化合物3’出现了相反的Cotton效应,表明这个化合物是S-构型。由化学相关法可以得知化合物2是R-构型, 化合物2’是R-构型。通过这些数据得出结论, 以S-噁唑啉为手性合成子的Ullmann反应得到的是S-构型联苯类化合物, 而以S-噁唑啉为手性合成子的Ullmann反应得到的是R-构型型联苯类化合物。     

特定边界跟踪中角点检测研究

针对边界跟踪算法中在角点附近丢失边界信息的问题,对待检测边界中角点的判别和检测方法进行了研究。分析了边界搜索中所扩展的邻域的半径和角点位置的关系,提出了角点存在判据,给出了角点存在区间。提出了寻区间法角点检测算法,用5个已知边界点之间的关系,判断出角点存在的邻域,通过选取合适的邻域半径,使角点存在区间向角点收敛。对测试图像和人侧面轮廓图像的边界利用所提出的算法进行跟踪,测试图像的边界点从19个增长为37个,人侧面轮廓图像边界点从13个增长为21个,新算法准确地检测到轮廓角点和后续种子点,使边界跟踪能够反映所有的边界信息。