原子力显微镜的压电陶瓷非线性及图象畸变的校正

研制了卧式原子力显微镜(AFM)系统,讨论压电陶瓷的非线性及AFM图象畸变的软件校正方法.提出利用光束偏转法精确测定XY扫描器压电陶瓷的伸长量与控制电压之间的相互关系,得到压电陶瓷的非线性曲线;根据非线性的偏离程度,通过扫描软件对X和Y方向的扫描电压作逐点补偿,据此有效地校正图象畸变.并给出分别用未校正软件与校正软件扫描获得的部分样品的AFM图象.     

近红外光谱技术对闽南乌龙茶品种的识别研究

采用近红外光谱技术建立了一种快速无损的乌龙茶品种识别方法。收集闽南地区不同茶场中铁观音、黄金桂、本山、毛蟹与梅占等5个品种共210份具有代表性的乌龙茶样品,采集近红外光谱数据,选用1 100~1 300nm,1 640~2 498nm作为检测波长范围,利用主成分分析法(principal component analysis,PCA)建立模型,并在实验过程中比较多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)与标准正态变量校正(standard normal variate,SNV)两种数据预处理方法对模型的影响。实验结果表明,多元散射校正对模型的影响优于标准正态变量校正,对校正集的识别准确率达到了96%,对预测集中样品的识别准确率达到了90%。实验结果证明了采用近红外光谱技术可以快速无损识别闽南地区乌龙茶,具有较强的实用价值和推广价值。     

基于压电陶瓷迟滞特性模型的原子力显微镜仿真平台研究

将基于双二次拉格朗日插值方法的压电陶瓷迟滞非线性Preisach模型,加到原子力显微镜(AFM)仿真平台中,实现在任意加压情况下由于迟滞效应所产生的图像畸变的仿真,更准确地反映原子力显微镜的扫描结果,使得学生在仿真实验中能更好地掌握AFM实验的真实情况.为了校正样品图像的畸变,提出搜索求逆算法,并利用此算法对Preisach模型进行精确求逆,通过改变输入电压抵消了压电陶瓷迟滞效应带来的非线性特性.仿真结果表明,该方法有效地校正了样品图像的畸变.     

AFM关于压电陶瓷非线性效应的图像校正

在很多情况下,AFM图像的几何形貌都与实物存在差异的。本文主要针对压电陶瓷非线性引起的图像的失真,通过实验用标准DVD光盘对图像加以校正。希望用校正以后的软件,能尽可能获得样品的真实信息。     

棉籽油分含量近红外无损检测分析模型与应用

棉花是一种重要的油料作物。建立快速、无损检测棉花种子含油量的方法,对于棉花油分育种工作中的材料鉴定、筛选具有重要意义。利用近红外光谱仪采集118份不同油分含量棉花种籽的近红外漫反射光谱,结合化学方法测定验证,建立了棉籽油分含量快速无损检测的近红外模型。光谱预处理方法采用一阶导数＋多元散射校正(MSC),光谱范围5 446～8 848 cm-1,主成分维数为5,以基本覆盖陆地棉棉籽含油量范围的106份试验材料为校正样品集,利用偏最小二乘法(PLS)建立了棉籽仁油分含量近红外反射光谱(NIR)校正模型。校正模型决定系数R2=0.975,校正标准差SEC=0.67。用外部验证样品集进行外部验证,对所建模型的实际预测能力进行检验。结果表明,油分含量预测值与化学值相关系数r=0.978,预测结果误差范围0.1%～1.7%,建立的模型具有很好的预测性。利用建立的模型对784份育种材料进行了油分含量预测,结果显示,该模型应用可以加快棉花育种材料的油分鉴定。     

传统陶瓷中结构羟基的光谱学研究

烧结粘土产品可以吸收水分子发生再羟基化,生成结构羟基的量与产品保存时间存在一定关系,基于该理论可以利用热重分析方法对陶器制品进行测年研究.红外与拉曼光谱技术也可以用来分析结构羟基信息,因此人们希望探索利用光谱分析方法代替热重法进行传统陶瓷无损测年分析.为了验证可行性,收集了多种典型矿物原料和可溯源的传统陶瓷样品,利用红...     

近红外光谱法的甜菜糖度快速测定

为了实现甜菜依据含糖量定等分级,甜菜收购环节的按质论价,促进甜菜制糖行业的良好健康发展,应用近红外光谱技术对甜菜糖度的快速检测进行了系统研究,确定了一种快速、无损、准确的测量甜菜糖度的方法。采集具有代表性的28个甜菜品种,820个甜菜样品作为校正集,70个样品作为预测集,扫描得到甜菜校正集样品的近红外原始光谱,选择合适的光谱预处理方法,采用偏最小二乘法建立甜菜糖度的定量预测数学模型,以校正模型的内部交互验证均方根误差(RMSECV)、决定系数(R2)和外部预测标准误差(SEP)为指标对模型的性能进行评价,并对模型的预测效果进行了比较。采用一阶导数和标准正态变量变换对光谱进行预处理并结合偏最小二乘法所建立的定量预测数学模型的预测能力较好。甜菜糖度定量校正数学模型的模型决定系数为0.908 3,内部交互验证预测均方根误差为0.376 7。用此数学模型对预测集70个样品进行预测,预测值与实测值的相关系数达到0.921 4,预测标准误差为0.439,预测值和实测值之间不存在显著性差异(p＞0.05)。结果表明：近红外光谱法作为一种简单、快速、无损、环保的检测方法,能够良好的评价甜菜的糖度。建立的模型具有很高的精确性,可以满足甜菜糖含量测定的需要,该方法可以实现甜菜收购环节的定等分级和按质论价。     

显微红外光谱法无损识别林下山参与园参

显微红外光谱分析技术是将红外光谱仪和显微镜结合发展而来的分析技术。该技术样品处理简单,可用于微区分析和微量分析,并且能反映样品的本质特征。人参包括林下山参、园参和野山参,而我国禁止采挖野山参。因此,药典只收录了林下山参和园参。该工作使用显微红外光谱技术,结合判别分析建立了对林下山参和园参的无损识别模型。收集了20个林下山参和24个园参后,采集了其显微红外光谱。其中,33个样品被随机划分为校正集,11个为验证集。建立模型时,优化了预处理方法、主成分数、建模波段和扫描部位。最后,使用多元散射校正+Savitzky-Golay平滑的预处理方法、3932.14～669.18 cm-1的波段、4个主成分数和芦头部位建立了最优的判别分析模型,准确率达到100%。结果表明,结合判别分析的显微红外光谱技术,样品处理简单、快速、无损、有效,可用于林下山参和园参的无损识别。     

ICP—AES法多元素同时测定土壤,岩石和水系沉积物中基体元素干扰和校…

本文研究了用ＩＣＰ－ＡＥＳ法同时测定土壤、岩石和水系沉积物样品中的多元素时，样品中基体元素对微量元素测定的光谱干扰问题，本文采用人工基体匹配与光谱干扰校正因子相结合的校正方法。对标准的制备，校正因子的选择以及校正因子的长期稳定性等进行了探讨，确定了最佳测定条件，完成了大量的国家“七五”、“八五”攻关课题样品分析任务，数据准确可靠。     

ICP─AES法多元素同时测定土壤、岩石和水系沉积物中基体元素干扰和校正方法的研究

本文研究了用ＩＣＰ－ＡＥＳ法同时测定土壤、岩石和水系沉积物样品中的多元素时，样品中基体元素对微量元素测定的光谱干扰问题。本文采用人工基体匹配与光谱干扰校正因子相结合的校正方法。对标准的制备，校正因子的选择以及校正因子的长期稳定性等进行了探讨，确定了最佳测定条件，完成了大量的国家“七五”、“八五”攻关课题样品分析任务，数据准确可靠。     

一种基于场景的红外图像非均匀性校正算法

提出了一种基于场景的红外图像非均匀性校正算法。该算法结合了两点定标校正算法和基于场景的改进的恒定统计算法,将两点校正算法的校正系数作为恒定统计算法的系数初值,并引入阈值进行运动状态检测,对运动场景和非运动场景分别进行系数更新。实验表明,该算法可以实现对红外图像非均匀性的校正,对于本文实验中的视频图像,在100帧时算法收敛,其收敛时间优于其他传统基于场景的非均匀性校正算法,并一定程度上抑制了"鬼影"现象。     

交连值对斜率响应矩阵和迭代矩阵稀疏度的影响

基于529单元自适应光学(AO)系统,分析了变形镜到哈特曼波前传感器的斜率响应矩阵的稀疏特性、波前复原中迭代矩阵的稀疏特性.在变形镜驱动器间距不变的条件下,研究了驱动器交连值对斜率响应矩阵稀疏度、迭代矩阵稀疏度以及AO系统校正能力的影响.研究表明,斜率响应矩阵和迭代矩阵的稀疏度随交连值的增大而减小;交连值过大或者过小都会影响AO系统的稳定性和校正能力.最后,综合斜率响应矩阵和迭代矩阵的稀疏度、系统稳定性和校正能力,给出了交连值的合理取值范围.     

动力论法修正高功率微波大气传输的大气介电常数

 高功率微波在大气中传输会使气体电离产生等离子体，导致大气的介电常数和折射指数发生变化。介绍了在初等理论条件下各向同性的等离子体中的大气介电常数，给出速度为麦克斯韦分布时电子与分子的碰撞对介电常数的影响，并用动力论法导出高功率微波作用下的大气介电常数及修正系数公式。     

低阶模式校正自适应光学系统的非等晕限制

分析了非科尔莫戈罗夫湍流情况下,自适应光学系统低阶模式校正时的非等晕误差、泽尼克系数角相关函数、残余相位结构函数以及长曝光光学传递函数,并定义了一个新变量－－模式校正因子,用来有效评价目标非等晕误差对低阶模式校正自适应光学系统补偿效果的影响。此外还给出了光波水平大气传输时模式校正因子以及低阶模式校正系统长曝光光学传递函数的数值计算结果。     

Object image correction using an X‐ray dynamical diffraction Fraunhofer hologram

Taking into account background correction and using Fourier analysis, a numerical method of an object image correction using an X‐ray dynamical diffraction Fraunhofer hologram is presented. An example of the image correction of a cylindrical beryllium wire is considered. A background correction of second‐order iteration leads to an almost precise reconstruction of the real part of the amplitude transmission coefficient and improves the imaginary part compared with that without a background correction. Using Fourier analysis of the reconstructed transmission coefficient, non‐physical oscillations can be avoided. This method can be applied for the determination of the complex amplitude transmission coefficient of amplitude as well as phase objects, and can be used in X‐ray microscopy.     

Hutchinson's shear coefficient for anisotropic beams

Timoshenko's theory of vibrating beams requires a shear correction factor to correctly take into account the effects of shear deformation for different beam cross-sections. This correction is crucial for a precise determination of the shear modulus from the resonant frequencies. Hutchinson's beam theory is used to derive a new shear correction coefficient for anisotropic materials. A comparison is made with other shear coefficients for anisotropic materials published in the literature. Computer-simulated spectra are used to validate the new anisotropic shear correction coefficient.     

穿孔管消声器声学长度修正的理论公式

推导出穿孔管消声器声学长度修正以及共振频率的理论公式.证明了在均匀分布情况下,多小孔向膨胀腔声辐射与单个小孔向膨胀腔声辐射的声学长度修正系数是一致的.对于小孔向主管道的声辐射,根据理论公式研究了穿孔率、周向均布数以及亥姆赫兹数对声学长度修正的影响,有限元计算得出在直径比小于0.4的情况下声学长度修正系数理论公式与仿真计...     

γ谱测量中级联符合效应修正研究

从基本概念出发推导出了简单衰变纲图、较复杂衰变纲图和复杂衰变纲图的γ射线级联符合修正公式, 然后用这些公式计算了¹³³Ba和⁶⁰Co的γ射线级联符合修正系数, 同时指出一些文献中所给出的修正公式之不妥.     

连续谱X射线在ICT中的能谱硬化修正模型

X射线ICT中,由于连续谱X射线源在穿过物质时,能量较低的射线优先被吸收,也即较高能量的X射线的衰减系数比较低能量的X射线的衰减系数小,射线随透射厚度增大,变得更易穿透,也就是发生了能谱硬化现象。如不加修正,必引起赝像。文中对能谱硬化现象进行实验和理论上的分析,探讨了在均匀物质中, X射线的衰减系数与透射厚度的关系, 提出新的能谱硬化修正方法和严谨精确的能谱硬化修正模型。     

X射线荧光光谱法测定钒铁冶炼炉渣中的主要成分

利用X射线荧光光谱仪测定钒铁冶炼炉渣中的TV、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、SiO2等主要化学成分的含量。采用自制标样绘制校准曲线,利用光谱干扰校正系数和基体效应校正系数消除光谱干扰和基体效应。试验结果表明:该方法简便快速、有良好的精密度和准确度,所得结果与湿法化学结果一致,能及时指导钒铁冶炼生产。