一种基于特征分解的图像融合方法

一幅图像可以分解成几何特征不同的纹理部分和卡通部分,基于这两大特征提出了一种图像融合方法.利用卡通和纹理特征的差异,通过学习分别得到卡通字典和纹理字典.在融合过程中,分别利用特定的卡通和纹理字典对源图像的卡通和纹理部分进行融合,融合后的卡通和纹理部分经简单相加得到融合图像.实验结果表明,所提方法是有效的.     

A rapid dissolution procedure to aid initial nuclear forensics investigations of chemically refractory compounds and particles prior to gamma spectrometry

A rapid and effective preparative procedure has been evaluated for the accurate determination of low-energy (40–200 keV) gamma-emitting radionuclides (²¹⁰Pb, ²³⁴Th, ²²⁶Ra, ²³⁵U) in uranium ores and uranium ore concentrates (UOCs) using high-resolution gamma ray spectrometry. The measurement of low-energy gamma photons is complicated in heterogeneous samples containing high-density mineral phases and in such situations activity concentrations will be underestimated. This is because attenuation corrections, calculated based on sample mean density, do not properly correct where dense grains are dispersed within a less dense matrix (analogous to a nugget effect). The current method overcomes these problems using a lithium tetraborate fusion that readily dissolves all components including high-density, self-attenuating minerals/compounds. This is the ideal method for dissolving complex, non-volatile components in soils, rocks, mineral concentrates, and other materials where density reduction is required. Lithium borate fusion avoids the need for theoretical efficiency corrections or measurement of matrix matched calibration standards. The resulting homogeneous quenched glass produced can be quickly dissolved in nitric acid producing low-density solutions that can be counted by gamma spectrometry. The effectiveness of the technique is demonstrated using uranium-bearing Certified Reference Materials and provides accurate activity concentration determinations compared to the underestimated activity concentrations derived from direct measurements of a bulk sample. The procedure offers an effective solution for initial nuclear forensic studies where complex refractory minerals or matrices exist. It is also significantly faster, safer and simpler than alternative approaches.     

La distribution on the crater surface of W-1%La2O3 produced by a single laser pulse

The W-1%La₂O₃ alloy has been irradiated by a single laser pulse (λ = 1064 nm) to simulate transient thermal loads of high energy occurring in a tokamak under operative conditions. A zone with a diameter of ~2 mm, namely, much larger than the focal spot, results to be affected by the pulse, and a crater of about 300 μm is observed in its center. La₂O₃ particles are not present inside the crater. The change of surface morphology is accompanied by elemental redistribution. Multipoint XPS analysis evidenced that the concentration of La is very low in the crater and increases moving toward the border of the affected zone while that of W shows an opposite trend. The composition changes involve only the outmost 5 nm of the sample: through depth profiling, no differences of chemical composition were detected deeper in the alloy between the center and external border of the affected area.     

惯性约束聚变装置中靶面光场特性的统计表征方法

在激光驱动的惯性约束聚变装置中,常采用多种束匀滑手段对焦斑的时空特性进行调控.光传输链路中涉及的光学元件众多、传输变换复杂,往往导致光传输模型复杂,且在运用衍射光学方法分析焦斑形态和特征时面临大量的数据处理和计算,致使出现计算量大、计算效率低等问题,亟需寻求快速而简便的新方法来描述焦斑的统计特征.本文利用光场特性的统计表征方法对靶面光场进行表征,采用圆型复数高斯随机变量直接描述靶面光场的统计特征,并基于典型焦斑评价参数对衍射光学方法和统计表征方法得到的远场焦斑进行了对比和分析.结果表明,采用衍射光学方法和统计表征方法获得的焦斑的瞬时特征基本一致,其时间积分的远场焦斑有所不同,但仍可进一步采用相关系数来表征其远场焦斑的时间变化特征.     

基于涡旋光束的超快速角向集束匀滑方案

针对惯性约束聚变装置对激光集束辐照均匀性的需求,提出了一种基于涡旋光束的超快速角向匀滑方案,即利用螺旋相位板使2×2集束中的两子束由超高斯光束变换为涡旋光束,而其余两子束不变,进而通过对子束偏振态和中心波长的调控,使集束中的涡旋光束和超高斯光束在靶面两两相干叠加.相干叠加后的焦斑以皮秒量级为周期超快速旋转,从而在极短时间内快速抹平焦斑强度调制,改善靶面辐照均匀性.通过建立基于螺旋相位板的激光超快速角向集束匀滑方案的物理模型,分析了其角向匀滑特性,并与光谱角色散技术和径向匀滑技术进行了比较分析.结果表明,这一新型激光集束匀滑方案能实现对焦斑的超快速角向匀滑,且能在数皮秒时间内达到最佳辐照均匀性.     

采用冗余字典稀疏表达的红外与水汽云图融合

卫星云图作为典型的多光谱遥感图像,因各个遥感器成像波段的差异,致使云图间既有一定的相关性,又存在一定的差异,故可认为云图包含2种特征:共性特征和个性特征.一种稀疏表示的云图融合方法,能够把多幅云图在一个过完备字典上进行稀疏表示,使用稀疏系数作为云图的特征,然后对不同图像的个性特征根据稀疏系数向量的1范数决定权重因子,融合云图可以由共性特征和融合后的个性特征联合表示.实验表明,该方法的融合云图无论在客观指标还是视觉效果上都优于传统方法,蕴藏了更为丰富的天气信息.     

惰气脉冲熔融热导法测定铌钛合金中氢含量

为准确测定铌钛合金中氢含量,使用LECO-404氢分析仪,采用惰性气氛脉冲加热熔融试样,热导法测定。研究了不同的脱气功率对空白值和试样分析值的影响,选择了脱气功率为4 500 W。通过助熔剂实验,选择了0.50g锡作为铌钛合金中氢释放的助熔剂。验证了钛标准样品的适用性。确定了分析功率为3 500 W,最短积分时间为60s。精密度实验中氢含量测定的相对标准偏差(RSD)为2.5%~5.5%,加标回收率为97.82%~104.5%,可以准确测定铌钛合金中氢含量。研究结果对准确测定铌钛合金中氢含量具有指导意义。     

阳离子树脂交换分离-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定地质石膏样品中硼

硼石膏近些年在水泥、沥青混合材料等领域应用广泛,其主要成分为CaSO4·2H2O和B2O3以及其他杂质,因此准确、快速测定石膏样品中的硼元素对石膏的应用、资源综合利用等方面具有重要意义。而国家标准GB/T 5484-2012《石膏分析方法》中并没有硼元素的化学分析方法,且相关文献报道也很少。目前测定硼元素主要采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）,样品前处理多采用酸溶法,而碱熔法应用不多,主要原因是碱熔后溶液中产生大量盐分影响等离子体焰的稳定性,而732型阳离子交换树脂能吸附大量的钠离子,同时吸附了钙、镍、铁及稀土等阳离子,减少盐分干扰。基于此原理,本文采用氢氧化钠碱熔-732型阳离子交换树脂交换分离,在线加入铑内标的方式,建立了ICP-MS法测定石膏中硼的方法,同时由于石膏国家标准物质不包含硼元素的含量,采用高纯硫酸钙分别与岩石标准物质、水系沉积物国家标准物质和土壤国家标准物质混合配置成人工标准物质,并讨论了熔矿体系、阳离子加入量与吸附时间、清洗液、同位素的选择等实验条件。本方法的检出限为0.76μg/g,精密度（RSD,n=7）为0.9%~1.7%,相对误差为1.56%~3.96%,加标回收率在97.5%~102%,该方法快速、准确,记忆效应小,适合石膏中硼元素的测定。     

金团簇二十面体结构融合过程中其催化活性的演变

近年来,由有机配体保护的原子精确金属团簇在合成方面已取得了重要进展,其独特的原子结构对一些化学反应产生独特的催化效果.原子精确的团簇催化剂明显不同于纳米颗粒催化剂和单原子催化剂,是一种关联均相和多相的、原子数目确定、尺寸均一、结构精确的新型催化剂.从原子尺度上精确构筑团簇催化剂,探究亚纳米尺度的微观结构对催化性能的影响,为常规催化剂所未能解决的关键科学问题提供解决的机会,为在分子尺度上揭示催化作用机制以及准确关联催化剂结构与催化性能提供新的研究体系,具有重要的科学研究意义.本文设计和使用了三种结构精确的金团簇催化剂,即Au25(PPh3)10(SC2H4Ph)5Cl2,Au38(SC2H4Ph)24和Au25(SC2H4Ph)18,分别由二十面体结构的Au13单元通过中心顶点融合、面融合、体相融合形成的(简写为Auvf、Auff和Aubf),详细研究了这三个金团簇催化剂在二十面体Au13单元的结构融合过程中,其催化活性的演变规律.在催化吡咯烷与O2反应制备γ-丁内酰胺反应中,金团簇催化剂的催化活性顺序为Aubf>Auff>Auvf,表明这三个金团簇中Au13单元的结构随着点、面、体的融合,其催化活性随之增加.同时研究发现,对于同一个Au团簇催化剂,其表面硫醇配体的烷基链越短,其催化活性越高,这主要是由于短链硫醇分子的空间位阻较小,吡咯烷分子更容易进入催化剂的金表面,接触到活性位点,进行催化反应.实验表明,三个团簇金原子均带正电荷,正价金物种可能是催化吡咯烷与O2反应的催化活化物种.研究发现,Aubf团簇表面的活性位数目高于Auff和Auvf团簇的,因此Aubf的催化活性最高;同时,团簇表面配体的烷基链越短,其表面活性位数目也越多,这也进一步解释了表面硫醇配体的烷基链越短,其相应的金团簇催化剂的催化活性越高的原因.吡咯烷与O2在金团簇上反应的可能路径为O2在Au活性位上裂解的O原子和吡咯烷β-H转移至Au活性位的β-H反应脱水后形成亚胺,亚胺经过水解进一步氧化得到产物.这项研究将为在原子层次上调变金属团簇催化剂的结构进而改变其催化性能提供新的思路,对精准设计和构筑高效催化剂具有一定的科学指导意义.