有限元/边界元耦合方法在海洋生物目标强度特性研究的应用*

目标强度特性是海洋生物声学识别与资源量评估的重要依据,其中,基于近似几何体和声阻抗特性的理论模型法是研究海洋生物目标强度的重要手段。由于对几何形态近似处理以及数值求解方法的限制,传统理论模型对声波频率、入射方位以及目标声阻抗、形态尺寸等均有各自不同的适用范围,单一模型难以满足不同种类或同一种类但不同尺寸海洋生物的目标强度求解。本文尝试将逐渐见诸应用的有限元/边界元耦合方法用于海洋生物目标强度特性研究,分别以球形生物、纺锤形鱼类尾明角灯鱼(Ceratoscopelus warmingii)和细长形浮游动物南极大磷虾(Euphausia superba)为例进行仿真计算,并与相适应的经典理论模型进行对比分析。结果表明,对于球形生物,有限元/边界元耦合方法与解析模型的目标强度频响曲线完全吻合;对于纺锤形鱼类,有限元/边界元耦合方法可有效弥补基于模态级数解的形变圆柱体模型在中低频和两端入射时的准确性问题;对于细长形浮游动物,有限元/边界元耦合方法与畸变波玻恩近似模型高度吻合。综上,有限元/边界元耦合方法对多种海洋生物目标强度求解均具有较好的适用性,未来有待进一步结合实验测定进行验证。     

基于分区搜索算法的快速聚焦策略研究北大核心CSCD

针对爬山算法在自动聚焦中出现的诸如准确率差、速度慢等问题,提出了一种结合自适应步长和两步搜索法的分区搜索算法。方法根据聚焦评价函数值大小和曲线线形将聚焦评价曲线分为平缓和陡峭两个区域,平缓区域使用自适应步长进行搜索,提高自动聚焦搜索速度;陡峭区域使用两步搜索法,避免假峰值干扰所导致的聚焦错误,提高自动聚焦准确率。实验结果表明,分区搜索算法相较于爬山算法聚焦速度提升了11.25%,且具有更好的准确性和抗干扰能力。     

Effects of preparation parameters on growth and properties of β-Ga2O3 film

The Ga$_{2}$O$_{3}$ films are deposited on the Si and quartz substrates by magnetron sputtering, and annealing. The effects of preparation parameters (such as argon-oxygen flow ratio, sputtering power, sputtering time and annealing temperature) on the growth and properties ($e.g.$, surface morphology, crystal structure, optical and electrical properties of the films) are studied by x-ray diffractometer (XRD), scanning electron microscope (SEM), and ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-Vis). The results show that the thickness, crystallization quality and surface roughness of the $\beta $-Ga$_{2}$O$_{3}$ film are influenced by those parameters. All $\beta $-Ga$_{2}$O$_{3 }$films show good optical properties. Moreover, the value of bandgap increases with the enlarge of the percentage of oxygen increasing, and decreases with the increase of sputtering power and annealing temperature, indicating that the bandgap is related to the quality of the film and affected by the number of oxygen vacancy defects. The $I$-$V$ curves show that the Ohmic behavior between metal and $\beta $-Ga$_{2}$O$_{3}$ films is obtained at 900 ${^\circ}$C. Those results will be helpful for the further research of $\beta $-Ga$_{2}$O$_{3}$ photoelectric semiconductor.     

2,7-二苯芴酮伴随巨大红移的聚集诱导发光：真实还是假象？

先前报道的2,7-二苯芴酮具有不寻常的,伴随150 nm荧光红移的聚集诱导发光现象. 通过重复实验,发现这种异常行为由合成的2,7-二苯芴酮中少量2,7-二苯芴(DPF)造成. 固态纯2,7-二苯芴酮分子在528 nm处确实有强烈的荧光,是在二氯甲烷稀溶液中的4∽5倍(542 nm),但在固体中是蓝移而不是红移. 合成的2,7-二苯芴酮固体的荧光增强和波长红移现象由少量2,7-二苯芴杂质造成. 在稀溶液中,2,7-二苯芴的荧光远强于2,7-二苯芴酮且波长较短,当2,7-二苯芴酮中含有痕量(约1%)2,7-二苯芴时,主要的荧光峰来自于2,7-二苯芴. 因为2,7-二苯芴的吸收峰与2,7-二苯芴酮重叠,所以2,7-二苯芴的电子能可以转移到2,7-二苯芴酮上. 随着浓度的增加,因为2,7-二苯芴与周围2,7-二苯芴酮分子的距离更近,能量转移会变快. 这造成了2,7-二苯芴的荧光猝灭(356和372 nm)和2,7-二苯芴酮的荧光增强(溶液中542 nm,固体中528 nm). 因此,在高浓度溶液或者固体中,仅有542或528 nm的荧光峰出现,356和372 nm 处荧光峰消失.     

环己烷1,2-二甲酸二异壬酯增塑剂的气相色谱-质谱分析

建立了气相色谱-质谱联用法定性和定量分析塑料中环己烷1,2-二甲酸二异壬酯(DINCH)的方法。考察了DINCH分子离子的质谱断裂过程,并建立了快速鉴定塑料中DINCH的理论方法。通过对不同溶剂提取效率的对比,采用二氯甲烷作为最佳提取溶剂。在优化条件下,该方法的线性范围为0.24～1.60 mg/L,相关系数为0.998,定量下限(S/N=10)为1.2 mg/kg。在加标水平为80～400 mg/kg时,4种不同塑料(PE、PP、PU、PVC)的回收率和相对标准偏差分别为82%～113%和1.1%～9.0%。将该方法用于实际塑料样品的检测,结果满意。     

高分子模板调控不同形貌氧化亚铜的仿生合成

采用聚丙烯酰胺(PAM)为软模板,在CuSO4、Na2SO3体系中调控合成了片状、海胆状、一维线、针状聚集体氧化亚铜晶体。研究了不同浓度Cu2+、不同PAM含量及不同温度对晶体生长的影响。结果表明,PAM促使氧化亚铜异相成核,氧化亚铜形貌随PAM质量分数的变化而变化:当c(Cu2+)=0.5mol.L-1时,PAM质量分数为3.0%(常温引入体系),产物主要为片状晶体;PAM质量分数为1.0%、3.0%时(高温引入体系),分别获得一维线状、海胆状晶体;当Cu2+浓度为0.1 mol.L-1时,体系中高温引入质量分数3.0%的PAM,得到片层状晶体;当Cu2+浓度为0.3、0.4 mol.L-1时,得到针状聚集体氧化亚铜晶体。分别用X射线粉末衍射、冷场发射扫描电子显微镜和激光粒度仪对所制备的产品进行了表征。     

氧化亚铜微/纳米结构的形貌可控制备及光催化和防污性能

利用简便易行的液相法,采用葡萄糖为还原剂,通过调整加料方式、反应温度、NaOH用量等条件,实现具有{110}截面八面体、八面体和短足形等形貌的Cu₂O微/纳米结构的可控制备,运用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外可见分光光度计等对产物进行组成、结构、形貌和光响应的表征,对Cu₂O的形貌结构和生长机理进行研究。对比和优化了具有不同形貌的Cu₂O微/纳米结构对甲基橙染料的光催化性能。将不同形貌的微/纳米Cu₂O作为防污剂复配的自抛光防污涂料,涂层磨蚀率、接触角与实海挂板实验证明该涂料具有良好的防污性能。     

吡嗪缩氨基脲配体铜/锌配合物的晶体结构及荧光性质

合成并通过单晶X射线衍射、元素分析及红外光谱表征了配合物[Cu₂（L）₂Br₂]·CH₃OH（1）和[Zn₂（L）₂（CH₃COO）₂]·2CH₃OH（2）的结构（HL为3-乙基-2-乙酰吡嗪缩4-苯基氨基脲）。单晶衍射结果表明,配合物1中,中心Cu（Ⅱ）离子与来自1个三齿缩氨基脲配体阴离子和2个μ²-桥联的溴离子配位,拥有扭曲的四方锥配位构型。配合物2中Zn（Ⅱ）离子配位构型与配合物1中Cu（Ⅱ）离子的相同,周围的供体原子为N₂O₃。配合物2中的2个醋酸根的配位模式不尽相同,其中一个为μ-OCO双齿桥联,另外一个为μ-O单齿桥联。甲醇溶液中,配合物1和2的荧光发射峰与配体HL相似。     

改性Y型分子筛对FCC汽油脱硫性能的研究

采用液相离子交换法制备了Cu(I)Y、NiY、CeY分子筛,利用XRD、ICP/MS、N₂吸附脱附等技术对其物化性质进行了表征,使用固定床技术和色谱-硫化学发光检测(SCD)偶联技术系统考查了改性Y分子筛对FCC汽油的选择性吸附脱硫性能,着重探讨了FCC汽油选择性吸附脱硫过程中硫化物的脱除规律。结果表明,不同金属阳离子改性的Y分子筛对FCC汽油中不同硫化物选择性有所不同,对CeY分子筛:2-甲基-5-乙基噻吩<噻吩3硫醇< C₂噻吩<2或3-甲基噻吩<苯并噻吩<3,4-二甲基噻吩≈2,3,4-三甲基噻吩<四氢噻吩,而NiY与Cu(I)Y选择性相同:C₃硫醇<2-甲基-5-乙基噻吩2噻吩<2或3-甲基噻吩<噻吩<苯并噻吩<3,4-二甲基噻吩≈2,3,4-三甲基噻吩<四氢噻吩,改性Y分子筛对噻吩及小分子烷基取代噻吩类硫化物的选择性较差。     

近红外光谱法快速测定淫羊藿中淫羊藿苷和朝藿定C

基于近红外光谱法对淫羊藿中有效成分淫羊藿苷和朝藿定C的含量进行快速同时定量分析,采用偏最小二乘法(PLS)建立近红外光谱信息与预测组分含量间的数学校正模型。结果表明通过标准正态变量转换(SNV)与一阶导数对光谱进行预处理,所建立的淫羊藿苷和朝藿定C的校正模型效果最佳。淫羊藿苷与朝藿定C校正集均方差(RM SEC)分别为0.217、0.718;相关系数分别为0.9825、0.9863;预测均方差(RM SEP)分别为0.155,0.297。该方法简单、准确,更适合于淫羊藿药材中主要成分的快速分析。