稀土(Gd3+,La3+)对Eu(p-MOBA)3phen/PMMA荧光及温敏特性的影响

以稀土氧化物(Eu_2O_3,Gd_2O_3,La_2O_3)、对甲氧基苯甲酸(p-MOBA)、菲咯啉(phen)为原料制备了不同稀土离子(Gd~(3+),La~(3+))掺杂的Eu(p-MOBA)_3phen探针分子。将所合成的探针分子与甲基丙烯酸甲酯(MMA)混合,以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂引发聚合,制得不同稀土(Gd~(3+),La~(3+))掺杂的Eu(p-MOBA)_3phen/PMMA温敏漆样品。利用扫描电镜、紫外-可见吸收光谱、红外光谱和荧光光谱对探针分子的形貌、结构、发光性能及温敏漆的荧光温度猝灭特性进行表征。红外光谱、紫外可见吸收光谱及扫描电镜能谱分析表明,Eu~(3+)与配体p-MOBA、phen成功配位,且掺入的稀土离子(Gd~(3+),La~(3+))未改变Eu(p-MOBA)_3phen结构,说明掺入的稀土离子(Gd~(3+),La~(3+))部分取代了Eu~(3+)。荧光光谱表明,稀土离子(Gd~(3+),La~(3+))的掺入对Eu(p-MOBA)_3phen的发光均具有增益作用,并且相应的温敏漆在50～100℃温度范围内都具有良好的荧光温度猝灭特性。而且相比于镧掺杂的Eu(p-MOBA)_3phen/PMMA,钆掺杂的Eu(p-MOBA)_3phen/PMMA具有更强的荧光发射和更高的测温灵敏度。可见,不同的稀土(Gd~(3+),La~(3+))对Eu(p-MOBA)_3phen/PMMA的荧光及温敏特性影响是不同的。     

货运列车的编组调度问题的研究

对于货运列车的编组调度问题,建立了以压缩中时和增加运量为双目标、多约束的0-1规划模型,采用逐步紧缩中时约束的方法得到了问题一的调度方案.在此基础上对装载特别物资的车辆施加更强的中时约束得到了问题二的调度方案.提出了列车匹配系数的概念并建立了列车最优配对原则,根据该原则对列车进行优化编组得到了问题三的调度方案.基于问题二的数据转换处理得到了问题四的调度方案.     

遗传算法结合正则化方法反演海洋大气波导

针对正则化方法在解决实际反演问题时既能克服问题的不适定性又可以很大程度上抑制噪声和误差的传播, 本文提出了利用遗传算法结合正则化方法的新算法, 在遗传算法适应度函数中引入正则化项来反演波导参数; 然后对算法进行仿真试验, 结果表明新算法与传统遗传算法相比具有较高的反演精度, 并指出当噪声误差小于10%时, 算法具有较强的“去噪”性能; 最后利用机载雷达在Wallops岛探测的海表面处局部回波资料进行反演试验, 将反演结果与实测大气折射率廓线进行比较, 说明该算法的有效性. 新方法为海洋大气波导反演研究提供了一种新思路.     

Test particle simulations of resonant interactions between energetic electrons and discrete,multi-frequency artificial whistler waves in the plasmasphere

Modulated high frequency(HF) heating of the ionosphere provides a feasible means of artificially generating extremely low frequency(ELF)/very low frequency(VLF) whistler waves, which can leak into the inner magnetosphere and contribute to resonant interactions with high energy electrons. Combining the ray tracing method and test particle simulations, we evaluate the effects of energetic electron resonant scattering driven by the discrete, multi-frequency artificially generated ELF/VLF waves. The simulation results indicate a stochastic behavior of electrons and a linear profile of pitch angle and kinetic energy variations averaged over all test electrons. These features are similar to those associated with single-frequency waves. The computed local diffusion coefficients show that, although the momentum diffusion of relativistic electrons due to artificial ELF/VLF whistlers with a nominal amplitude of ～ 1 pT is minor, the pitch angle scattering can be notably efficient at low pitch angles near the loss cone, which supports the feasibility of artificial triggering of multi-frequency ELF/VLF whistler waves for the removal of high energy electrons from the magnetosphere. We also investigate the dependences of diffusion coefficients on the frequency interval(△f) of the discrete, multi-frequency waves.We find that there is a threshold value of △f for which the net diffusion coefficient of multi-frequency whistlers is inversely proportional to △f(proportional to the frequency components Nw) when △f is below the threshold value but it remains unchanged with increasing △f when △f is larger than the threshold value. This is explained as being due to the fact that the resonant scattering effect of broadband waves is the sum of the effects of each frequency in the ‘effective frequency band’. Our results suggest that the modulation frequency of HF heating of the ionosphere can be appropriately selected with reasonable frequency intervals so that better performance of controlled precipitation of high energy electrons in the plasmasphere by artificial ELF/VLF whistler waves can be achieved.     

基于MST雷达垂直风速的大气温度剖面反演

本文主要利用MST(mesosphere-stratosphere-troposphere)雷达垂直风速时间序列进行频谱分析,计算B-V(Brunt-V?is?l?)频率,再根据B-V频率和温度的关系,本文建立了离散的温度反演模型,最后反演得到了全高度的温度剖面.通过计算温度剖面和探空仪实测温度剖面比较可见,二者的符合度非常高,变化趋势也完全一致.本文还进一步讨论了,利用B-V频率和MST雷达的水平风速还可以计算理查德森数,通过理查德森数可以很清晰的判断大气的稳定性,进而可以量化大气很多动力学特征以及解释大气中的很多波动现象.因此,B-V频率的获得是MST雷达对大气动力学研究的又一贡献,它可以准确地反演大气的温度剖面,同时获取大气动力学稳定性参数.     

基于多元线性回归模型的东北地区需水量分析

多元线性回归模型在社会、经济、技术以及众多自然科学研究领域中已被广泛使用,某个地区需水量应与该地区多种因素有关,故选取东北地区的GDP、水库蓄水总量、人均可支配收入、城市绿地面积和工业用水量等5个因素,借助MATLAB软件阐明了多元线性回归模型在东北地区需水量分析中的应用.并通过皮尔森相关性检验、拟合优度检验、F检验、t检验和残差分析的方法对模型进行优化,得到了准确可靠的多元线性回归模型,此模型具有拟合程度高、简易、直观等优势,为多元线性回归模型在需水量分析中的应用提供了有力参考.     

基于水分散纳米无定形水杨酸甲酯铽配合物的三价铬离子高灵敏荧光传感器

为扩大稀土荧光配合物的应用范围,满足水溶液中微量铬的高灵敏高选择性探测要求,制备了一种基于水分散纳米无定形水杨酸甲酯铽配合物(A-MS-Tb)的高灵敏三价铬离子荧光传感器。结果表明:在水溶液中直接反应合成的配合物A-MS-Tb为无定形的纳米沉淀,其粒子尺度在50～100 nm之间,具有与报道的配合物晶体类似的组成。该配合物在494、549、591和625 nm处呈现出强的荧光发射,归属于铽离子的5D4→7FJ(J=6,5,4,3)能级跃迁。A-MS-Tb与晶体配合物的显著差别在于其在水中的悬浮稳定性和荧光稳定性更好,这对于其作为荧光材料和离子传感器非常重要。尤其突出的是,当将三价铬离子加入到它的水悬浮溶液中后,会减弱配体与铽离子之间的配位作用,导致其绿色荧光被淬灭。据此,构建了一种高灵敏测定溶液中铬离子浓度的荧光探针,并对其分析的选择性、灵敏度和抗干扰能力进行了评价。     

以[Eu(PBrBA)3phen]和[Eu(PCBA)3phen]为探针的温敏漆制备及其性能对比

以氧化铕(Eu_2O_3)、对氯苯甲酸(PCBA)、对溴苯甲酸(PBrBA)和菲咯啉(phen)为原料制备了菲咯啉对氯苯甲酸铕[Eu(PCBA)_3phen]、菲咯啉对溴苯甲酸铕[Eu(PBrBA)_3phen]两种探针分子,并将这2种探针分子掺杂在甲基丙烯酸甲酯(MMA)中,以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,制得Eu(PCBA)_3phen/PMMA和Eu(PBrBA)_3phen/PMMA温敏漆样品。利用红外光谱仪、扫描电子显微镜、紫外-可见分度光度计和荧光光谱仪对探针分子的组成结构、发光性能、形貌和温敏漆的温度敏感性进行了测试分析,研究了不同配体对探针分子发光性能和温敏漆性能的影响。结果表明,Eu~(3+)分别与对氯苯甲酸(PCBA)和对溴苯甲酸(PBrBA) 2种主配体配位,并且第二配体菲咯啉(phen)均参与了配位,成功合成了2种配合物。2种配合物均发出Eu~(3+)的特征荧光,其中以PBrBA为主配体的菲咯啉铕三元配合物具有更好的发光性能。此外,基于这2种探针分子制备的温敏漆在50～90℃范围内均具有温度猝灭性能,以Eu(PCBA)_3phen为探针制成的温敏漆温度敏感性更强。     

非线性对大气介质中阵列聚焦声场分布影响的研究

基于时域有限差分算法将大气中近似到二阶微小项的非线性声波波动方程进行离散化,得到了模拟采用的差分波动方程.在此基础上,数值模拟了初始声压强弱不同的5个点声源组成的线阵列垂直或斜向辐射的连续正弦波在大气中传播时二维声场的分布情况.将线性条件下的模拟结果与非线性条件下的模拟结果进行比较后发现:弱非线性会对声场的分布和阵列聚焦增益产生一定的影响,使声场分布波形比线性条件下的声场分布波形更加靠近阵列,聚焦效果变差;强非线性会使波形发生更严重畸变,这是由于产生了基频以外的其他频率声波引起的;非线性对斜向传播时声场分布的影响与垂直传播时的影响效果基本相同,但由于斜向辐射时的声波几何扩展造成的轴向声压衰减要大于垂直辐射时的轴向声压衰减,因此聚焦增益和强非线性的影响都将小于垂直辐射时的情况.     

Cr3+在不同基质Y3Ga5O12或Ga2O3中的荧光特性

以Ga_2O_3、Y_2O_3、Cr(NO_3)_3·9H_2O为原料,柠檬酸为配位剂,通过溶胶-凝胶高温固相合成法制备出Ga_(2-2x)O_3∶2xCr~(3+)(Ga_2O_3∶xCr)与Y_3Ga_(5-5x)O_(12)∶5xCr~(3+)(YGG∶xCr)2种多晶粉体(x=0.01,0.03,0.05,0.07)。并采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱(PL)对样品的结构、组成、形貌和荧光性能进行测试分析。XRD和IR分析结果显示在900℃煅烧后Ga_2O_3∶xCr和YGG∶xCr两种样品均成相。SEM照片显示Ga_2O_3∶xCr样品形貌为柱形多面体,YGG∶xCr为短棒状。PL结果显示Cr~(3+)在Ga_2O_3和YGG两种基质中的最强荧光发射峰分别位于742和740 nm,均属于Cr~(3+)的~2E-~4A_2跃迁,对比发现Cr~(3+)在YGG基质中的荧光发射强度更强,在远红光区的荧光性能更好,能满足温室照明中植物光合作用的需求。