新型波长解调技术在干涉型光纤传感器输出解调中的应用

提出了一种改进型边缘滤波波长解调技术,解决干涉型或谐振型光纤传感器输出的干涉谱波长的快速解调问题。该波长解调技术基于啁啾光栅和长周期光栅的光谱特点,以啁啾光栅作为矩形滤波器,提取传感器输出干涉谱的一个干涉峰;以长周期作为边缘滤波器,将干涉峰的波长信息转化为光强信息进行检测。该波长解调技术波长解调范围为传感器输出干涉谱的一个自由光谱范围(FSR),解调速度快,克服了当前波长解调技术中存在的测量范围与测量速度难以同时提高的问题,同时还具有系统成本低,体积小,能够灵活多路扩展的特点。详细介绍了解调系统的工作原理以及系统结构,并将其实际应用于一种干涉型光纤电流传感器输出干涉谱的波长解调中。通过实验证明电流传感器工作在工频及脉冲电流(脉冲宽度25μs)情况下,该解调系统对传感器输出干涉谱具有准确、快速的解调效果。该研究对推进干涉或谐振型光纤传感器的实际工程化水平的提高具有重要意义。     

以花粉为模板合成稀土掺杂TiO_2的性能研究

以5种不同形貌的天然植物花粉(荷花、茶花、油菜花、五味子、松花)为生物模板,表面活性剂为共模板,利用溶胶凝胶法合成TiO_2多孔空心球。使用SEM, XRD, UV-Vis DRS等仪器对制得的TiO_2空心球进行表征。结果表明:实验成功制备出具有花粉形貌的锐钛矿型TiO_2空心球,其具有较大的比表面积及较小的孔结构。其中以荷花花粉为模板的空心球形貌较为规整,比表面积约94.90 m~2·g~(-1),平均孔径约8.72 nm。对其进行多种稀土元素单掺杂及组合掺杂提高光催化性能,实验表明Gd-La共掺杂后光催化效率明显提升,在150 min反应时间内对甲基橙的降解率达到97.44%。     

多铰联动加载装置对钢筋销栓作用承载性能的影响

国内外学者针对钢筋的销栓作用开展了较多的研究,但采用钢筋直接剪切试验方法的研究较少,难以获取钢筋变形和混凝土破损的直观数据。主要是由于加载装置复杂,荷载边界条件难以模拟。本文针对钢筋销栓作用的剪切承载性能试验方法中存在的问题,设计了可同时进行竖向与水平双向加载的直接剪切试验方法,研究了作动器、竖向连接件与钢筋夹具的连接方式对试验结果的影响,并对试验误差的原因进行了分析。试验结果表明,采用本文提出的多铰联动的加载装置,水平方向可对钢筋施加轴向约束,竖直方向可以始终保证垂直钢筋施加荷载,并能有效地消除因作动器自身刚体位移所造成的试验误差,能够真实地反映出钢筋销栓作用的承载性能,可为钢筋销栓作用试验研究中的试验装置设计提供参考。     

高效液相亲水作用色谱-串联质谱法同时测定人尿液中烟碱及其9种代谢物

建立了同时测定人尿液中烟碱及其9种代谢物的高效液相亲水作用色谱－串联质谱分析方法。尿液样品经乙腈和甲醇混合溶剂（体积比3∶1）稀释20倍,过0.22 μm滤膜后直接进样。采用Atlantis HILIC Silica 柱（3.0 mm × 100 mm,3.0 μm）,以10 mmol/L甲酸铵水溶液（用甲酸调至pH 3.0）－乙腈为流动相进行梯度分离,电喷雾正离子电离模式和多反应监测扫描模式下测定,以同位素内标法定量。结果表明,烟碱及其9种代谢物在各自的质量浓度范围内线性关系良好,相关系数（r）均大于0.997,检出限（LOD）和定量下限（LOQ）分别为0.03～0.24 ng/mL和0.10～0.80 ng/mL;在低、中和高3个加标水平下的加标回收率为81.9%～110%,日间和日内相对标准偏差（RSD）为0.50%～6.7%。该方法操作简单、灵敏度高、稳定性好,能够满足大批量人尿液中烟碱及其9种代谢物的检测需求。     

基于深度图像的非接触式呼吸检测算法研究

呼吸是人的基本生命活动，监测呼吸可以得知呼吸道和胸廓运动的生理、病理学状态，对某些呼吸系统疾病的诊断有重要的参考价值；提出了一种非接触式呼吸监测方法：对红外视频流中的每帧胸腹部区域数据进行降维，计算所有胸腹部区域数据的方差，将一定时间段内的方差序列进行低通滤波。最后根据方差序列可以获得该段时间内的呼吸频率和呼吸暂停时间；提出的非接触式呼吸检测算法在不影响被监测者正常睡眠活动的情况下，可以准确获取呼吸频率与其他相关参数，为健康监测和相关疾病的诊断提供了数据支持；日常家居场景的实验中，检测到的呼吸次数与实际完全一致，并且与实际胸腹部起伏变化基本同步，较好的保证了结果的准确性。     

非富勒烯电子受体多尺度分子聚集体

有机太阳能电池的光活性层由p型电子供体和n型电子受体构成.这些有机半导体分子的共轭结构和杂元素使其分子间存在强非共价键作用,易于自组装形成分子聚集体,展现出与单个分子截然不同的光电性能,更决定了太阳能电池光吸收、激子解离和电荷传输等光电转换过程.本文介绍了n型非富勒烯电子受体材料在分子及微纳尺度下的多级聚集体形态,包括强结晶性非富勒烯受体的堆叠、成核、结晶机制与抑制手段,以及弱有序非富勒烯受体无规聚集及有序性提升策略.最后,重点讨论了非富勒烯电子受体纤维化的研究进展及关键技术,并对未来高性能非富勒烯电子受体的结构设计和聚集调控进行了总结和展望.