产生于双色脉冲与原子相互作用的光电子的时间相关谱

本文研究了双色激光脉冲与原子相互作用的过程.计算了光电子的时间相关谱.并对光电子的时间相关谱的特性以及脉冲强度对该谱的影响进行了讨论.     

浅海多径时延估计的功率谱加权自相关方法

针对浅海近距离时倒谱多径时延峰变弱难以提取的问题,提出了一种功率谱加权自相关多径时延估计方法。该方法采用FFT估计信号功率谱,对功率谱取1-α次幂(0<α<1),再进行IFFT变换,对其实部进行峰值检测获得多径时延估计。根据目标能量通过特性在正横前递增正横后递减的特点,在已检测时延前后一定区间内搜索下一个时延值,实现多径时延的自动提取.理论分析表明,多径时延估计的倒谱法与自相关法都可以看作功率谱加权自相关法的特例.海试数据处理与基于Bellhop射线模型的仿真计算表明,该方法在近距离时多径时延峰比倒谱法更清晰,输出信噪比提高了3~4 dB.采用该方法自动提取的海底反射多径时延用于单个水听器对目标距离的估计,与GPS测量距离基本相符,验证了方法的有效性.     

基于近红外自相关谱检测奶粉中的三聚氰胺

发展了一种基于近红外自相关谱定性定量分析掺三聚氰胺奶粉的检测方法。分别配置40个纯奶粉样品和40个不同质量百分比浓度的掺三聚氰胺奶粉(10-4%～40%, w/w)样品,采集了所有样品的一维近红外漫反射光谱,以奶粉中掺入的三聚氰胺浓度为外扰进行相关计算,选择随浓度变化敏感的7 000～4 200 cm-1为建模区间。在提取自相关谱信息的基础上,建立了定性定量分析掺三聚氰胺奶粉的偏最小二乘模型,并与常规一维近红外谱模型的预测结果进行了比较。所建立的方法对未知样品的识别正确率为100%,预测均方根误差(RMSEP)为0.63%;而一维近红外谱的识别正确率为96.2%,RMSEP为0.84%。研究结果表明：相对于常规一维近红外谱,所建立的方法能提供更好的预测结果,其原因可能是自相关谱能提取更多的特征信息。     

二维相关谱在环境科学中的应用与展望

近年来,随着世界经济的快速发展,大量有害物质排放到环境中,全球环境问题日益严重。光谱检测分析技术由于其快速、便捷、可实现实时现场原位分析检测的特点,已经广泛的应用于水质、大气和土壤环境的检测分析。环境系统是一个开放复杂的体系,容易受到很多因素的影响,常规一维光谱技术难以从复杂的环境体系中提取感兴趣组分的特征信息。二维相关谱技术表征的是随特定外扰变化的信息,不仅能提取复杂环境中微弱的、被覆盖的特征光谱信息,而且还可以提供这些特征信息之间的关系。在综述二维相关谱技术近些年新发展的基础上,详细介绍了该技术在水、土壤和空气环境分析中的应用,其中包括水中农药残留、水中有机污染物定性定量分析、海洋黏液物质和海洋泡沫的形成机理;土壤中有机污染物定量分析、土壤污染物修复吸附机理;大气中气溶胶形成机理,污染气体定性定量分析。最后,详细介绍了二维相关谱在环境中有机质分子特性及与其他金属离子相互作用机理研究中的应用,指出二维相关谱在环境科学领域研究中具有广阔的应用前景。     

利用二维接力相关谱和J分解谱对里杜霉素质子信号的归属

本文采用二维接力相关技术(单接力和三接力COSY)和J分解谱对氨基糖苷类化合物里杜霉素的全部质子信号进行了归属,为进一步测定里杜霉素的构型和构象打下了基础.     

基于相关原理的虚拟相位差计的设计

根据相关函数的特性,通过自相关和互相关原理导出适合于虚拟仪器测量的数学表达式,由此设计出虚拟相位差计,体现了虚拟仪器中软件即仪器的观点.     

利用二维接力相关谱和J分解谱对里杜霉素质子信号的归属

本文采用二维接力相关技术(单接力和三接力COSY)和J分解谱对氨基糖苷类化合物里杜霉素的全部质子信号进行了归属,为进一步测定里杜霉素的构型和构象打下了基础.     

光谱诊断与特征谱线输运

利用经过评估的原子过程参数,研究发现惯性约束聚变等离子体的特征发射光谱的共振线强度比值、伴线与共振线强度比值时等离子体温度变化很敏感,而特征谱线的线形函数对等离子体密度变化较敏感.结合特征谱线的一维输运方程研究,分析了中国工程物理研究院最近几年惯性约束聚变的内爆实验测量结果,得到了一些发次对应的等离子体温度和密度状态.     

连续波电子自旋共振的二维相关谱

在数学相关分析的基础上,建立了获得连续波电子自旋共振（continuous-wave electronspin resonance, CW-ESR）的二维相关谱的方法. 对光照产生的2-甲基-2-亚硝基-丙烷(2-methyl-2-nitrosopropane, MNP)的自捕捉自由基的一系列CW-ESR谱进行相关分析处理,首次得到了同步和异步的二维电子自旋共振（2D ESR）相关谱. 这种利用数学相关分析方法所得到的2D ESR相关谱将为扩大CW ESR的应用领域及获取更多的有用信息开拓新的途径.     

活细胞核浆粘滞系数的荧光相关谱研究

细胞核浆粘滞系数直接反映一定生理状态下核内微环境的特性,是判断病变细胞和研究核内分子功能机制的重要依据。为了实时、灵敏和无损地测定单个活细胞的核浆粘滞系数,提出了一种基于荧光相关谱(fluorescence correlation spectroscopy, FCS)技术的新型检测方法。研究中利用FCS技术测定绿荧光蛋白分子(EGFP)在细胞核内的扩散系数,并且根据Stokes-Einstein关系式计算出核浆粘滞系数,同时实现了对特定生理条件下核浆粘滞系数的跟踪测量。结果表明：在pH 7.4以及37 ℃的条件下,人肺腺癌细胞(ASTC-a-1)和人宫颈癌细胞(HeLa)的核浆粘滞系数分别是(2.55±0.61)cP和(2.04±0.49)cP, 与传统方法的测量结果一致,并且发现核浆粘滞系数大于细胞质的粘滞系数。以上研究表明FCS技术可精确无损地检测单个活细胞内达飞升量级的微观环境,是探索细胞内生物分子动态行为的有力工具。     

基于信号自相关原理的光纤光栅数字解调方法

为满足工程测试领域对光纤光栅波长漂移高分辨探测技术的需要,提出一种基于信号自相关原理的新型光纤光栅数字解调技术.该技术在可调谐滤波法的基础上,通过对信号序列采用自相关分析以实现对波长漂移的测量以及对传感光栅反射谱形状的识别,能够有效克服噪音对信号的影响.仿真结果表明：光纤光栅自相关数字解调方法可以准确测量光纤光栅波长的漂移,适用于传感光栅具有相同波长的变化范围.     

应用相位循环方法抑制TOSS谱的残余旋转边带

对π脉冲宽度的误差与频率偏置效应引起的TOSS谱的残余旋转边带进行了分析,证实了相位循环方法能够在一级近似下有效地抑制这种残余旋转边带。在比较宽的频率偏置范围内从实验上检验了相位循环方法的有效性。     

利用船舶噪声的自相关与倒谱联合估计多径时延

对2007南海试验中多个航路船舶噪声的自相关和倒谱特征进行了分析研究,结果发现:近距离处倒谱图中的时延峰曲线消失、自相关相对倒谱有更高的时延峰检测信干比。类似现象此前未见报道,说明在一定条件下采用单一自相关法或倒谱法均难于连续检测时延峰。为解决这一问题,首先应用射线声学理论结合数值仿真,解释了该试验现象的产生与“随距离减小,倒谱和自相关的时延峰绝对幅度分别减小和增大”的性质有关,进而提出了一种利用船舶噪声的自相关和倒谱联合估计多径时延的方法。海试数据处理结果表明:本文方法能够稳健地跟踪多径时延峰,有效地弥补传统单一自相关法和倒谱法的不足,对解决多径时延的连续估计问题有明显效果。     

基于双尺度相关运算的拉曼谱峰识别方法

拉曼谱峰识别是拉曼定性分析中的关键技术之一, 针对现有拉曼谱峰识别方法中存在的缺陷和不足提出了一种双尺度相关拉曼光谱谱峰识别方法,即采用两个尺度下的相关系数与局部信噪比相结合来实现拉曼谱峰识别。利用MATLAB对所提算法与传统的连续小波变换法进行了对比分析,并通过实测拉曼光谱进行验证。分析结果：双尺度相关法识别一幅拉曼谱的平均时间为0.51 s,连续小波变换法为0.71 s;当谱峰信噪比≥6时(现代拉曼光谱仪器均可达到较高的信噪比),双尺度相关法的谱峰识别准确率高于99%,连续小波变换法的谱峰识别准确率小于84%,且双尺度相关法谱峰位置识别误差的均值与标准差均要小于连续小波变换法。通过仿真对比分析和实验验证表明：双尺度相关法具有无需人工干预,无需做去噪及去背景等预处理操作,识别速度快,识别准确率高等特点,是一种切实可行的拉曼谱峰识别方法。     

同位旋相关的Boltzmann-Langevin方程及新核素19Na产生截面的研究

介绍了一种同位旋相关的输运方程,研究了在入射能量为28.7和6 0. 0MeV/u时 12C+ 12C的反应,对模型进行检验,发现计算结果较好地符合实验结果,说明了方程的可靠性. 利用该模型研究了在入射能量为28.7MeV/u下反应系统 17 -20,22Ne+ 12C中核素 19Na的产生截面,发现缺中子核引起的反应,具有更大 19Na的产生截面,为新核素的探测找到了理论依据.     

单晶化学位移张量测量的二维变角相关谱

描述了谱仪的同步控制装置.利用该装置,在MSL-400潜仪上实现了单晶化学位移张量的二维变角相关谱方法测量,获得了典型单晶的DGO (2NH₃⁺CH₂COO^-·2·COOH)的¹³C化学位移张量。     

融合t-分布随机邻域嵌入与自动谱聚类的脑功能精细分区方法

本文针对目前脑功能分区不够准确的问题,基于静息态功能磁共振数据,提出了一种融合t-分布随机邻域嵌入（t-SNE）与自动谱聚类（ASC）的人脑功能精细分区的算法.首先,基于静息态功能磁共振图像,对需功能划分的脑区与全脑的时间序列作相关分析,得到需划分脑区的功能连接模式;然后,利用t-SNE算法提取高维功能连接模式特征;最后,通过基于本征间隙的ASC算法自动确定聚类数目,并对降维后的脑区特征分类,得到精细划分的脑亚区.模拟种子区域上的实验结果表明,相较谱聚类算法,以及结合主成分分析的谱聚类算法,本文方法对脑功能体素划分更优.进一步将本方法应用到真实人脑的功能分区中,成功地将海马旁回分为左右半球各3个亚区.本研究表明使用t-SNE与ASC融合的算法可提高脑功能分区准确性,是脑功能精细分区、进而构建脑功能图谱的一种有效方法.     

基于双光谱二维相关谱的葡萄糖溶液温度扰动分析方法研究

在近红外光谱分析应用中,温度扰动导致的光谱变化对于定量分析的准确度影响较大。针对温度扰动识别及定量分析的需要,研究了基于双光谱二维相关谱(2T2D-COS)的光谱扰动分析方法。选择葡萄糖水溶液为样本,根据人体血糖浓度范围和在体组织温度范围设计实验,测量样本在浓度扰动和温度扰动下的透射光谱。对其进行基线校正和滤波预处理后,通过2T2D-COS分析得到浓度扰动和温度扰动下的异步谱。结果表明,温度扰动引起的交叉峰出现在强氢键结合水对应的特征吸收波长(1 474 nm)和弱氢键结合水对应的特征吸收波长(1 410 nm)附近,而葡萄糖浓度扰动引起的交叉峰出现在水分子对应的特征吸收波长(1 450 nm)和葡萄糖分子对应的特征吸收波长(1 595 nm)附近。为了定量分析样品温度,进一步提取了温度扰动异步谱交叉峰1 410 nm波长下的切片谱,其在1 410～1 600 nm波段的相关峰强度随温度的升高而增大,与样品温度之间具有较好的相关性;选择波长(1 475±4) nm范围内的切片谱,对谱峰强度积分后进行线性拟合,建立样品温度的线性回归模型,对温度的预测均方根误差可以达到0.125 9℃。以...     

基于互谱相关的光纤光栅波长位移计测方法

针对传统波长位移检测准确度受波长扫描步长限制而无法提升的问题,本文提出一种基于互谱相关原理的粗位移计测与精细位移相结合的计测方法.粗位移计测技术采用相关检测原理,可实现宽动态测量范围;精细位移计测技术采用互谱检测原理,可实现高准确度测量;两者的结合实现了动态范围和检测准确度的同步提升.该方法实现了对光纤光栅的波长位移量的直接计测,而无需对光纤光栅中心波长绝对数值进行标定,减小了系统误差影响;同时采用平滑滤波法进行数据处理,消除了检测系统中的随机干扰.系统仿真结果表明,该方法解决了波长扫描步长对检测准确度的限制问题,波长位移计测准确度提升了三个数量级.采用新方法进行了0~60g范围内光纤光栅纵向荷载测量实验,测得纵向荷载灵敏度为13.2pm/g,表明该方法对实测数据具有较好的适用性.