LAMOST-DR1中激变变星光谱的数据挖掘研究

LAMOST-DR1是郭守敬望远镜正式巡天发布的首批数据,其数量超过目前世界上所有已知恒星巡天项目的光谱总数。这为进一步扩大特殊和稀少天体如激变变星的数量提供了样本,同时也对天文数据处理方法和技术提出了更高的要求。针对LAMOST的数据特点,提出一种能够在海量天体光谱中自动、快速发现激变变星的方法。该方法使用拉普拉斯特征映射对天体光谱进行降维和重构。结果表明不同类别的天体光谱在拉普拉斯空间中能够得到较明显的区分。在使用粒子群算法对神经网络的参数进行优化后,对LAMOST-DR1的全部数据进行了自动识别。实验共发现了7个激变变星,经过证认,其中2个是矮新星,2个是类新星,1个是高度极化的武仙座AM型。这些光谱,补充了现有的激变变星光谱库。本文验证了拉普拉斯特征映射对天体光谱进行特征提取的有效性,为高维光谱进行降维提供了另一途径。在郭守敬望远镜正式发布的数据中寻找激变变星的首次尝试,实验结果表明该自动化的方法鲁棒性好,速度快,准确率高。该方法也可用于其他大型巡天望远镜的海量光谱处理。     

SDSS-DR8中激变变星候选体的数据挖掘

提出一套适用于在海量光谱中快速发现激变变星的方法。针对SDSS发布的DR8数据,尝试流型学习方法在海量光谱数据挖掘中的应用。首先使用非线性局部线性嵌入方法(LLE)对海量光谱数据进行降维,然后使用人工神经网络对低维数据进行分类,最后对较少数量的候选体进行人工证认。实验共发现了6个新的激变变星候选体,并与传统的PCA方法进行了比较,验证了LLE方法在天文数据挖掘中的可行性。     

海量光谱中激变变星候选体的数据挖掘

提出一套适用于海量光谱自动快速筛选激变变星的方法.利用已证认的激变变星光谱作为模板,使用主分量分析提取主特征后构造光谱特征矩阵,将海量光谱利用光谱特征矩阵映射到特征空间后,使用支持向量机排除大部分非候选体,最后对较少数量的候选体进行模板匹配并证认,结果作为反馈进一步丰富模板库.实验发现了58个新的激变变星候选体,表明了该方法的可行性,为在LAMOST海量光谱中快速搜索激变变星等稀少天体提供了有效途径.     

基于随机森林的激变变星候选体的数据挖掘

提出一种适用于在郭守敬望远镜海量光谱中自动、快速筛选激变变星的方法。利用已证认的激变变星光谱作为模板,通过随机森林分类训练,得到一个分类模型,该模型给出了各个波长对应流量的重要性排序,可根据该排序进行降维并用于激变变星判别,结果作为反馈进一步丰富模板库。实验中共发现了16个新的激变变星候选体,表明了该方法的可行性。     

基于信息熵的变星光谱快速识别方法

变星对人类研究宇宙的起源与发展具有重要意义,对于变星研究的困难首先源于对变星的筛选和识别,即如何从海量恒星光谱数据中有效识别变星光谱。传统的异常数据定义试图通过不同的方式寻找异常数据与一般模式之间的偏差,进而予以定量分析和筛选。然而,这种方法的时间复杂度过大,且结果存在不可理解和无法解释的问题。文章利用熵可以反映系统有序程度与稳定程度的特性,引入信息熵作为衡量数据集一般模式的标准,提出了基于信息熵的变星光谱快速识别方法。该方法显著降低了算法的时间复杂度,有效地消除了人为主观因素对识别结果的影响。采用国家天文台提供的Sloan数字巡天数据实验验证了该方法的可行性和有效性。     

光谱响应的测量

一、引言光传感器是最基本、最重要的传感器之一,在光电测量技术中应用十分广泛。我们在普物选作实验中,新开设了用单色仪测光电池光谱响应曲线等实验。这个实验可以使学生了解到光源的光谱能量分布和光传感器的光谱响应等很有用的概念。     

基于质量估计的恒星大气参数的自动测量

近些年海量恒星光谱数据的获取使得恒星三个基本参数（表面有效温度Teff,表面重力log g,金属丰度[Fe/H]）的自动测量方法研究成为一个重要的研究课题,相应对恒星大气物理参数测量的研究将对科学家研究宇宙演化等重大科学问题具有重要的意义。但是目前国内外针对此问题所做的研究并不是很广泛深入,且已有的一些方法还不能够完全准确地估计出恒星的大气物理参数。因此本文研究了一种基于质量估计的恒星大气物理参数自动测量方法,该方法计算量比较小,其主要思想是首先建立一些质量分布,将原始光谱数据经过质量估计算法映射到新的质量空间,然后在质量空间利用支持向量机回归对恒星的三个基本物理参数进行估计。在实验中,从SDSS-DR8光谱数据库中选择部分实测光谱数据来进行训练和测试,并将该方法预测出的参数结果与SSPP给出的参数值进行了对比,取得了比较理想的结果。实验结果表明, 该研究方法的准确率更高,预测结果更稳定,训练所用的时间短,在恒星大气物理参数自动测量上是行得通的,可以有效地测量恒星的大气物理参数。     

利用光纤传输测量后曼光谱的研究

采用多模熔石英光纤对磷酸铕玻璃和铒的磷酸盐烧结体样品进行了光纤传输拉曼光谱测量，并与直接测量样品的拉曼光谱进行对比，两者的结果基本符合，从而证实和光纤传输拉曼光谱对样品检测的可行性，达到扩展拉曼光谱仪的应用领域，为特定条件下研究材料性能提供了良好的途径。     

白矮主序双星光谱的参数自动测量研究

白矮主序双星是一类致密的双星系统, 主星是一颗白矮星,伴星是一颗小质量的M型主序星。白矮主序双星光谱的数量相对较少,但对该类天体的研究对于进一步理解密近双星的演化, 特别是公共包层演化的物理机制等重要的天体物理热点有积极的意义。SDSS-DR12是美国SLOAN巡天望远镜发布的最新数据,基于前期实验在其中发现的4, 140个白矮主序双星光谱,通过最小二乘法对这些光谱进行分解后,使用模板匹配方法,测量了这批样本中两个子星的基本参数,包括有效温度、重力加速度、金属丰度等,并对结果进行了分析和统计,进一步丰富了白矮主序双星模板库。白矮主序双星的参数测量的主要问题是计算量大,在实验中使用了GPU技术,提高了匹配效率,在海量光谱处理方向进行了有益尝试。实验结果表明该方法对大型巡天望远镜的海量光谱参数自动处理有较重要的应用价值。     

四层对称结构随角异色颜料制备与光谱特性研究

采用经过酸碱预处理的具有干涉色的云母钛作为基质材料,分别包覆氧化铁、氧化铬、氧化钴制得三层结构随角异色颜料。通过改变包覆层数和各层间的排列顺序,增加基质材料与外层包覆材料的反射率差值,获得变色效果更加明显的四层结构随角异色功能颜料。用X-Rite MA86Ⅱ5角度分光光度计对颜料的反射率光谱和CIE色度值进行测试分析,研究了四层结构对颜料随角异色效果的影响,分析比较不同的包覆物与颜料随角变色效果的关系。结果表明,采用多层膜包覆,能够增加基底材料与外层包覆层的反射率,增强颜料的颜色,颜料的颜色在不同的角度会有更明显的变化,随角异色效果更加显著。     

HL-1装置等离子体真空紫外光谱研究

本文叙述在HL-1装置上做的真空紫外区(300-2000A)光谱实验。用微通道板象增强器摄出了等离子体光谱,对光谱进行了辨认和分析;采用光电法测量了谱线随时间的变化和改变孔栏半径时杂质的变化情况,观察了等离子体发生小破裂时出现的光谱现象,对杂质的来源及某些性质作了分析研究;使用两条CⅣ谱线强度比,测出了放电初期的电子温度。     

常压下低温等离子体光辐射特性测量

采用常压空气辉光放电(APGD)技术在自行设计的电极板表面产生出一薄层低温等离子体,并利用光谱诊断光学系统对所产生的等离子体进行光辐射特性实验测量;实验获取了几种电极板在几个不同加载功率下的辐射光谱,并对光谱的辐射强度进行平均化处理分析。分析结果表明此沿面APGD的光辐射强度与加载功率之间存在线性增加的关系,且随电极板静态电容的增加而增强。该方法可以为控制APGD等离子体的产生量提供一种简便可行的途径。     

应用振动光谱技术检测鉴定微生物的研究进展

振动光谱（红外光谱和拉曼光谱）技术与化学计量学相结合的方法对微生物进行分类、鉴定和无损检测,该方法快速简便、准确度高、仅需微量样品和少量化学试剂、对样品本身没有损害。介绍了振动光谱技术在微生物鉴定检测中的工作原理、关键技术和应用,并对该方法存在的问题和研究前景进行了分析和展望。     

蓖麻碱的提取及光谱研究

本文报导了蓖麻碱的提取方法,研究了它的紫外光谱和红外光谱。     

A denial-of-service attack on fiber-based continuous-variable quantum key distribution

In a fiber-based continuous-variable quantum key distribution (CVQKD) system, to perform the channel estimation, the channel transmittance is usually assumed to be a constant. Subsequently, when the channel parameters are intentionally manipulated, the employed parameter estimation method will lead to deviations of channel parameters and ultimately impacting the evaluation of the secret key rate. In this paper, we propose a denial-of-service attack strategy based on Eve's manipulation of the channel parameters. In particular, we analyze in detail the impact of this attack when the channel transmittance is attacked and obeys two-point distribution and uniform distribution. The result shows that in both cases, Eve's slight manipulation on the quantum channel will lead to large underestimation of the secure transmission distance by using the previous parameter estimation, which will lead to intentional terminations of the communication. To prevent this attack, a simple data post-selection should be added before parameter estimation.