短翅鸣螽的鸣声特征分析与听觉研究

本文利用声分析方法研究了短翅鸣螽Gampsocleis gratiosa鸣声的结构、频谱与时域特征。短翅鸣螽主要靠复翅闭合运动时左翅腹面上的音锉与右翅内缘(刮器)相摩擦而发声。音锉脉冲声列是短翅鸣螽鸣声的基本组分,它由一个开翅脉冲和6—7个闭翅脉冲组成。鸣声的频谱较宽,声能主要分布在3—35kHz范围内;主、次能峰分别位于7.5kHz与4.0kHz附近,在10cm远处鸣声强度L_p约为105dB。鸣声的时域特征与环境温度有关。鸣声的三维数字功率谱图分析揭示了频谱能峰的瞬时变化特征。鸣螽有较高的听觉灵敏度,在与其鸣声主能峰区相应的频率范围内(7—18kHz),反应阈值均在30dBL_p以下。螽斯的听觉神经元能对其鸣声的时域特征进行编码。     

蚱蝉听觉中间神经元对声信号特征编码的电生理研究

本文首次报道蚱蝉听觉系统中放电模式不同的两类中间神经元的阈值-频率关系曲线,及它们对声刺激信号的强度与时间特征的编码方式.它们的功能可能分别是简易的声强与时间编码器和声脉冲标记器.     

基于高光谱成像的纸质文物“狐斑”检测方法研究

受保存条件影响,很多纸质文物表面会形成狐斑（foxing）,如果不能进行有效监测和科学判断,会进而影响纸质文物安全。纸质文物狐斑病害检测存在滞后性、主观性等问题,对于书画藏品被墨色、颜料及印章等覆盖的区域更是难以通过肉眼进行识别,因此,基于文物的预防性保护理念,亟待开发对于狐斑高效、精确识别的无损检测技术。可见光-近红外高光谱图像结合了光谱和图像,包含丰富的空间信息与光谱信息,可以实现无损批量地平面采集样本光谱信息。该研究提出一种基于高光谱成像技术检测纸质文物狐斑的快速识别方法,获取模拟纸质文物在360～970 nm的高光谱图像,因360～450 nm受噪声影响过大,所以选择剔除这部分光谱数据;选取感兴趣区域并获取相应的平均光谱反射率,比较健康区域与被狐斑感染区域,发现两者的光谱曲线存在差异;在450～600 nm附近,受狐斑影响区域比健康区域的光谱反射率偏高,并在600 nm附近出现波峰形态;而在600～900 nm范围内,被感染区域与健康区域的光谱都趋于平稳,两者之间差异逐渐减小。选取从特征波长对应的图像中提取的特征信息建立图像识别模型,运用波段运算观察狐斑图像特征,狐斑的大小和分布情况都能清晰地显示,但与印章和墨迹重叠部分,狐斑被印章和墨迹遮盖,难以识别;利用最小噪声分离,虽然不同部分有重叠,但能发现仅凭肉眼难以识别的隐藏的狐斑;180条高光谱数据（450～970 nm）建立狐斑判别模型,随机地分为120条数据为训练集,60条数据为测试集,应用K-近邻法与BP神经网络建立纸质文物狐斑光谱判别模型,总体上两种方法对狐斑判别率分别达到73.3%和85%;BP神经网络相较于K-近邻模型,总体判别率更高,识别效果也更好。结果表明,利用高光谱成像可高效准确识别纸质文物狐斑,为后续研究狐斑分布发展提供可靠的技术手段,也为博物馆馆藏文物的保存提供指导意见。     

斑蝉（Gaeana maculata Drury）鸣声调幅特性的衰变及其发声机制的分析

斑蝉自然鸣声起鸣声和重复声的前奏及高潮声，分别由若干个分别含３个亚脉冲（ＳＰ１－３）的脉冲组成。基本音和载频带的主频率（ＰＦｂ和ＰＦｃ）份别为３３８±２０Ｈｚ和３６１７±８７Ｈｚ。起鸣声的前奏合２２个脉冲（Ｐ１－２２），调幅特性逐渐衰变，ＳＰ１的载波振荡失去对称性，并与基波叠加，ＳＰ２，３近似为正弦波。同时，鸣声由以ＰＦｃ为主音逐渐转变为以ＰＦｂ为主音。起鸣的高潮声、重复声的前奏和高潮声都进一步失去调幅特性，载波振荡主要与ＳＰ２的基波叠加，其ＰＦｃ的幅值都比ＰＦｂ平均低１０ｄＢ以上，鸣声都是以基本音的ＰＦｂ为主音。由发声膜的结构来看，其三条长肋的振动频率可能由质量控制逐渐转变为力阻控制，相应的鸣声由以ＰＦｃ为主音的起鸣前奏逐渐衰变为ＰＦｂ为主音的高潮声和重复声。     

二维晶体Ti2CTx MXene的制备、剥离及其电化学性能

以Ti2AlC粉为原料,采用HCl+LiF腐蚀剂一步腐蚀-插层制备出了Ti2CTx MXene,进一步通过超声处理得到了剥离的单层或少层的Ti2CTx MXene.研究了腐蚀温度对腐蚀效率和剥离率的影响.结果表明,提高腐蚀温度可显著提高Ti2AlC母相向Ti2CTx MXene的转化率,但由于腐蚀形成的Ti2C层表面氧化随之加重,故剥离率随腐蚀温度的升高呈先增大后减小的变化.40℃腐蚀得到的样品的剥离率最高为18;,对应的Ti2CTx纳米片悬浮液浓度约为0.36 mg/mL,Ti2CTx纳米片的厚度约为1 nm,无明显缺陷.剥离的Ti2CTx MXene用作锂离子电池负极表现出了较高的容量和良好的倍率性能.在100mA ·g-1、300 mA·g-1、1000 mA·g-1电流密度下稳定的放电比容量分别为352 mAh·g-1、245 mAh·g-1、169 mAh·g-1,是用HF工艺合成的Ti2CTx MXene的2倍.     

Co掺杂对富锂锰基正极材料Li1.2Ni0.2Mn0.6O2电化学性能的影响

本文以醋酸盐为原料,采用溶胶凝胶法制备富锂锰基固溶体正极材料Li1.2Ni0.2Mn0.6O2.研究Co掺杂后对Li1.2 Ni0.2-x/2Mn0.6-x/2 CoxO2(x=0,0.01,0.02,0.05)材料结构以及电化学性能的影响.XRD和SEM测试表明:Co掺杂后样品结构未发生改变,均属于富锂锰基正极材料.电化学测试表明:Co掺杂能改善材料的倍率性能,提高材料的放电比容量.其中,x=0.02的材料Li1.2Ni0.19Mn0.59Co0.02O2具有最优异的电化学性能,0.05 C下的首次放电比容量由未掺杂的的217 mAh·g-1提升至332.6 mAh·g-1;0.1 C下经40次循环后放电比容量为171.6 mAh·g-1,保持率为85.5;.     

蝉类用于声通讯的鸣声特性及其飞行趋声范围的估计

本文比较了不同种类的蝉鸣声和听觉特性。结果表明，蝉类用于飞行趋声的鸣声种特性不仅与鸣声的优势频率有关，而且与鸣声的音调和节奏的变化有关。同时，鸣声的优势频率与相应的生态环境有关，其飞行趋声范围一般不超过２００ｍ，主要范围约１００－６０左右。     

鸣鸣蝉发声的神经控制

本文描述了蝉类发声神经(SN)的一种新类型及其胸腹神经节对叫声的影响。鸣鸣蝉(Oncotympana maculaticollis Motsch)的SN为复合神经,巨轴突直径约20μm,并含有若干个直径约1—5μm左右的细轴突,其轴突分别由多层结构的轴系膜所包围。SN电刺激发声的潜伏期平均为10.3±1.2ms。SN对发声肌(SMc)的发声运动具有复合支配特性,其三相动作电位的前电位呈明显的双峰结构。SN的发放兴奋SMc产生的肌电和叫声的潜伏期分别为5.8±0.5ms和11.2±1.2ms。与SN紧挨的副发声神经下行至SMc前端分开,擦SMc前端内侧肌膜绕行至声门开闭肌。 去脑对两侧SMc发声运动的时域和颤动特性无显著影响。但是去前胸神经节(PG)对两侧SMc发声运动的时域特性有显著影响,而对颤动特性无显著影响,去1/2中胸神经节(MG)对两侧SMc发声运动的时域和颤动特性都有显著影响。可见,两侧SMc的发声运动仍可能受到PG和MG的调节和控制。