基于宽带滤波调制的光谱成像技术实验研究

基于宽带滤波调制的计算光谱成像技术是航空航天光谱成像遥感领域中一种极具应用潜力的新型计算光谱成像技术。目前该技术主要应用于光谱测量仪器的小型化领域,缺少针对光谱成像遥感领域的相关研究。因此,针对该技术应用于光谱成像遥感领域的可行性开展实验研究。首先简要介绍宽带滤波调制光谱成像技术的基本原理;然后针对空间光学遥感工程的实际需求,采用彩色玻璃滤光片结合工业相机搭建宽带滤波调制光谱成像的原理样机系统,并对其进行光谱成像实验验证;最后分析评价所获取的光谱图像,研究影响该技术的测量精度及其主要影响因素。实验结果表明,该技术的重建光谱准确度约为23%,获取的光谱图像边缘也较为清晰,噪声约为23 dB。     

磁振子宏观效应以及热扰动场对反磁化的影响

热扰动导致的磁反转是越过能量势垒的不可逆反转,称为热助隧穿.本文研究Pr-Fe-B磁体热扰动导致的磁反转弛豫现象,反转磁矩与时间自然对数关系可表示为与能垒之间的关系,因此反磁化弛豫现象可用磁振子按能量的玻色统计分布率来解释,是磁振子宏观效应的体现.反磁化不可逆过程的临界尺寸为纳米级,与理论磁畴壁尺寸接近,证实热扰动反磁化经过磁畴壁形核去钉扎过程.在实空间反磁化耦合体积增大能减小磁振子隧穿的反磁化概率,热扰动场减小;热扰动后效场测量值与热扰动场计算值基本是一致的.温度升高,热扰动能量增大,由于耦合作用热扰动后效场有所减小,但热扰动后效场相对于矫顽力的作用增大.     

氮杂冠醚取代单Schiff碱过渡金属配合物催化氧化对二甲苯研究

本文将苯并-10-氮杂-15-冠-5或吗啉基取代的单Schiff碱过渡配合物作为催化剂,在常压和120℃条件下,以空气为氧源,研究了对二甲苯催化氧化反应。实验探讨了Schiff碱配合物中心金属离子、Schiff碱配体中挂接的氮杂冠醚环、配体芳环上取代基和反应时间等对对二甲苯催化氧化反应的影响。实验结果表明:Schiff碱配合物中氮杂冠醚的存在能显著缩短反应诱导期,提高催化反应活性和产物选择性;Schiff碱Mn(III)配合物比Schiff碱Co(II)具有更高的催化反应活性;氮杂冠醚Schiff碱Mn(III)配合物对于二甲苯的催化氧化反应转化率大于60%,对甲苯甲酸产物的选择性均高于70%。     

基于对称三对角矩阵的宽带滤波调制光谱观测编码设计

基于压缩感知及深度学习理论的光谱观测编码方案存在滤光器件设计与光谱重建过程复杂、设计光谱透过率难以硬件实现等问题,因此从简化光谱观测系统的思路出发,考虑常见干涉滤光器件的制造难度,提出基于对称三对角Toeplitz矩阵的光谱透过率观测编码方案;采用矩阵理论讨论光谱观测矩阵的适定性,并采用数值仿真方法研究其容差能力。理论分析结果表明,随着光谱观测矩阵规模的增大,对称三对角矩阵的条件数增长较慢,上限可控。数值仿真结果表明,采用非负最小二乘算法进行光谱重建,并在保证特定约束的情况下,增加观测矩阵的规模对对称三对角矩阵光谱观测编码方案适定性的影响较小,仍然可以保证很高的光谱测量重建准确度。     

大型离轴三反空间相机前框架优化设计与试验

为了保证某离轴三反光学系统空间相机光机结构的高稳定性与高准确度,针对该光学系统中次镜、折叠镜组件轴向空间位置接近的特点,设计了次镜、折叠镜组件一体化的前框架结构,并提出了一种结合了自由模态与约束模态的拓扑优化方法来优化相机的前框架结构.将优化后的前框架模型带入整个相机,并对整机进行有限元分析.结果表明,光轴呈水平状态,次镜、折叠镜相对主镜的倾斜分别为9″与22.4″,次镜相对于主镜的偏心为0.021mm,均在光学系统公差要求范围内.此外,对前框架结构进行自由模态分析与试验,结果验证了优化方法的正确性.所提出的拓扑优化方法可以有效避免基于约束模态拓扑优化方法约束点之间不存在联系的缺陷,能够为高分辨、宽视场空间相机光机结构的设计提供参考.     

“光导型”全反射长光路毛细管吸光光度法——工作曲线的弯曲性,光通路、吸光度计算式及电子计算机的解析

本文应用光学的Snell折射定律,使用以二硫化碳为主的高折射率的液体做为混合溶剂,实现了入射光在吸收管中的全反射,制成了类似于液体光导纤维的光导型全反射长光路毛细吸收管(TR-LCC)。比普通的吸光光度法的测定灵敏度提高4个数量级以上。并进一步探讨了在TR-LCC中存在的两种不同形式的光通路——子午光线和螺旋光路,以及对测定灵敏度的影响。对决定吸光度的各种因素进行了理论的探讨,得出了在全反射长光路毛细吸收管吸光光度法中吸光度的理论计算式——对朗伯-比尔定律的补正式。同时运用微型电子计算机进行了计算解析,确定了由于吸收管壁的多重反射对于测定吸光度的增幅效果,以及其工作曲线是一条弯曲的曲线,偏离理想状态下的朗伯-比尔定律。     

用于低温浆态床二甲醚水蒸气重整制氢的水解组分γ-Ga_2O_3的制备与表征

以有机溶剂均匀沉淀法制备了镓的氧化物,借助XRD、NH_3-TPD、TEM和BET等手段对物相结构、表面性质等进行了表征。结果表明,制备过程中得到的前驱体为GaOOH,前驱体经500℃热处理后得到γ-Ga_2O_3。γ-Ga_2O_3的晶格类型与γ-Al_2O_3相似,为有阳离子缺陷的立方尖晶石结构。表面具有酸量较大的中强酸中心,而弱酸中心含量相对较少。微观上大多为厚10 nm、直径100 nm左右的二维纳米片,大部分纳米片分布于一个方向,一些组成花瓣形。将制得的γ-Ga_2O_3用于DME水解反应,结果表明,270℃下DME的转化率可达24%,接近平衡转化率,反应后催化剂的织构性质没有显著变化,比表面积仍可达到130 m2/g。将γ-Ga_2O_3与Cu基催化剂复合后用于270℃下的低温浆态床DME水蒸气重整反应,DME转化率和H_2选择性高达99%和68%,经200 h反应后催化剂仍能保持95%以上的活性,表现出良好的工业化应用前景。     

过氧化氢快速分解生物样品的研究

分析生物样品中微量金属元素首先要解决如何分解样品的问题。干法分解无论采取高温或低温灰化,均不能避免汞、铬等部分元素的损失,且存在溶融的硅酸盐和碳吸附待测成分的问题。湿法主要采用硝酸或由硝酸、硫酸、高氯酸等组成的混酸分解样品,成分损失远较干法为少,已成为分解生物样品的主要方法。但湿法需长时间的开放式加     

超轻空间相机主支撑背板的优化设计

针对某空间相机超轻和高热稳定性的要求,设计一体化的背板结构,使得支撑背板既是整机主承力板,又是主反射镜支撑背板;采用具有高比刚度、高热稳定性的SiC作为背板材料,通过施加最小尺寸约束的变密度拓扑优化,确定支撑板背部筋的布置;建立以第二代非支配排序遗传算法为优化算法的多目标优化模型,集成反射镜面形误差和背板质量,完成背板的尺寸优化设计,背板质量仅为0.591 kg,筋厚的最小值为2.1 mm;最后利用有限元分析对优化结果进行动、静力学性能分析。结果表明:在5℃温升载荷下,反射镜组件镜面面形方均根为0.158 nm,具有良好的热稳定性;在X向重力载荷作用下(与光轴垂直方向/面形检测方向),镜面面形的方均根为1.169 nm,峰谷值为5.403 nm;反射镜组件的一阶固有频率为397 Hz,镜面边缘随机振动响应(RMS)小于16g,满足空间应用。