基于U型弯曲光纤模间干涉的折射率传感

研究了去包层U型弯曲光纤的折射率传感特性.首先根据模间干涉理论,分析了U型光纤传感器的传感原理,指出干涉谱损耗峰波长与环境折射率和弯曲半径有关.利用单模光纤(SM-28)实验制作不同曲率半径的U型光纤传感器,把传感器的U型部分浸入不同折射率的液体中,研究其折射率传感特性.当U型光纤曲率半径为2.5~5.0mm时,传输光谱中均能观察到明显的模间干涉现象;当液体折射率从1.30RIU变到1.43RIU时,光谱损耗峰波长发生红移,且弯曲半径越大,折射率传感灵敏度越高;在曲率半径为5mm时灵敏度为207nm/RIU(折射率1.30~1.40RIU)和1 220nm/RIU(折射率1.40~1.42RIU).干涉峰的波形参量(半高宽、对比度)决定于包层模和纤芯导模之间的比例,当曲率半径为4mm时,损耗峰半高宽最小达3.2nm.综合半高宽和灵敏度两个参量,得出曲率半径4.5mm的U型光纤传感器品质因素最高,分别为43.1RIU-1(折射率1.30~1.40RIU)和191.2RIU-1(折射率1.40~1.42RIU),可直接由SM-28单模光纤制成,且制作工艺简单、成本低、机械强度高不需要任何特殊处理,具有很好的应用前景.     

混浊物质中光子传输的快速模拟与干涉特性分析

建立了混浊物质中低相干干涉系统的蒙特卡罗模型,结合相干面光强的高斯分布和低相干光源的相干条件,对干涉信号进行了数值分析.提出在蒙特卡罗计算的基线数据基础上快速模拟其他参数条件下干涉信号的方法.快速模拟结果与蒙特卡罗计算结果进行了比较,结果显示在满足前向散射条件下,两种方法所得模拟信号强度基本吻合.当各向异性因子g=0....     

H-DAY分子筛催化对甲氧基苯酚的叔丁基化反应

研究了H-ZSM-5、H-MCM-41和氢型脱铝Y分子筛(简称H-DAY)在对甲氧基苯酚和甲基叔丁基醚反应合成3-叔丁基羟基茴香醚中的催化性能.研究表明,催化性能主要和催化剂的酸量、酸强度以及孔大小有关.其中,H-DAY由于其相对较大的总酸量和可容纳产物分子的孔径,在所考察的分子筛中表现出最高的反应活性,因此进一步考察了H-DAY催化作用下反应时间、反应温度、催化剂用量和原料配比等反应条件对反应活性和选择性的影响以及催化剂的重复使用性能.     

用于向列相液晶取向测量的侧边抛磨光纤传感特性研究

向列相液晶(NLC)的取向变化对外界环境敏感,已被作为生物传感的敏感中介材料。研究了侧边抛磨光纤(SPF)用于NLC取向变化测量的传感特性,探索利用SPF测量液晶取向变化的可行性与适用范围。将液晶折射率的理论公式与SPF传输光功率实验数据结合,得到了经验理论关系。实验中设计用机械旋转法改变SPF抛磨面附近NLC的取向。实验结果表明,NLC的取向变化导致SPF传输光功率的变化。以液晶指向矢方位角为表征的NLC的取向变化从0°增大至90°,SPF传输光功率随之增大28.10dB;在0°~30°范围内,SPF传输光功率与NLC的取向变化具有线性关系,光纤传输光功率对取向角度变化的响应平均约为0.359dB/(°)。研究表明SPF可以用于NLC的取向变化的测量并且获得了适用范围,这为基于液晶取向变化的SPF生物传感器的研究提供了参考。     

BTCF上离子引起的束流不稳定性研究

对所设计的北京τ-粲工厂(BTCF)高亮度对撞模式下电子环中的离子引起的束流不稳定性做了研究.计算了不同束团填充空隙下的离子俘获比,然后用自编的模拟程序对BTCF上快束流–离子不稳定性做了模拟跟踪,得到的快束流–离子不稳定性的增长时间和理论解析计算值基本一致.     

复杂光照下QR码图像二值化算法研究及应用

在复杂光照条件下二维码扫码器采集到的图像容易出现整体高亮、阴影区域和局部高亮、阴影区域,使得图像分割阈值确定困难,研究了Sauvola算法中的窗口大小w值和修正因子k值对于QR码图像二值化的影响。针对全局二值化方法抗噪能力差和局部二值化方法处理速度慢的缺陷,提出了一种改进的QR码图像二值化方法,将Otsu和Sauvola算法相结合提升算法抗噪能力,并利用积分图算法提高算法运行效率。实验证明,该方法二值化效果优于经典的二值化方法,平均运行效率比原Sauvola算法提高17倍,提升了识别成功率。     

低温泵抽气性能测试平台的抽速测量不确定度研究

抽速是决定低温泵抽气性能的关键参数,高质量的抽速测试结果可有效指导低温泵的工程设计与实验运行。介绍了低温泵抽气性能测试平台的组成和抽速测量的基本原理,分析了压力和充气量的不确定度分量来源,研究了各不确定度分量的估计与合成,确定了低温泵的抽速测量不确定度,给出了抽速测量结果的完整表述,探讨了降低抽速测量不确定度、提高测量结果质量所采取的措施。研究结果对合理配置低温泵抽气性能测试平台、优化实验方案、提高抽速测量结果可靠性有指导意义。     

乌头类双酯型生物碱对嗜热四膜虫生长代谢的微量热学研究

建立灵敏表征乌头类双酯型生物碱(DDA)对嗜热四膜虫生长代谢影响的评价方法. 采用微量热法, 在不同给药条件下, 以表达功率-时间曲线(热谱曲线)的特征参数生长速率常数(k)、半数抑制浓度(IC₅₀)、最大输出功率(P_max)及达峰时间(t_p)和总产热量(Q_t)为指标, 对嗜热四膜虫生长代谢程度进行客观地量化评价. 结果表明, 随着3种DDA浓度的增加, 达峰时间t_p延长, 生长速率常数k、最大输出功率P_max等随之降低, 且生长速率常数k与相应的浓度间呈现良好的线性关系: r_乌头碱＝0.9910 (IC₅₀＝207.7 μg•mL^－1); r_新乌头碱＝0.9923 (IC₅₀＝412.5 μg•mL^－1); r_次乌头碱＝0.9977 (IC₅₀＝1497 μg•mL^－1). 同时由半抑制浓度IC₅₀得到3种DDA毒性的大小顺序: 乌头碱＞新乌头碱＞次乌头碱. 初步构效关系研究表明, 在化合物C(3)上引入羟基(OH)以及N原子上引入乙基(CH₂CH₃)均可明显增加双酯型生物碱对嗜热四膜虫的毒性作用.     

BEPC同步辐射专用模式横向耦合测量及补偿

对北京正负电子对撞机(BEPC)同步辐射专用模式下的横向二阶差共振耦合做了研究.应用二阶差共振微扰理论,首先测量了BEPC同步辐射专用模式的耦合系数,然后通过数值分析和程序模拟找出耦合来源,最后通过引入斜四极子,成功地对横向耦合进行了补偿.     

利用散射系数变化测量血糖浓度的研究

论述了血糖浓度变化与溶液的散射系数的关系。在浑浊介质中散射特性取决于散射粒子和溶剂的折射率的相对大小,在血液中葡萄糖浓度的改变会引起血液折射率的变化,从而使血液的散射系数发生改变,从理论上给出了血糖浓度变化时计算散射系数变化的公式,得出了散射系数和血糖浓度成正比的结论。进一步讨论了满足临床应用目标下,散射系数的相对变化的测量精度要达到4.8×10-4,而对于中国人的血液绝对测量精度要达到6.82×10-3mm-1。用双积分球实验验证了理论计算的正确性,使用牛奶作为浑浊介质测量其散射系数与糖浓度的关系,在不同波长下散射系数都随葡萄糖浓度改变而改变,且线性度可以达到0.95以上。由此可以得出结论,血糖浓度可以通过测量散射系数来得到。