面向等离子体合成射流应用的微秒脉冲源研制

为了产生高能等离子体合成射流,设计了一台面向等离子体合成射流应用的微秒脉冲源,输出电压为10 kV,重复频率为100 Hz,可承受高达250 A的放电电流。详细介绍了微秒脉冲源的工作原理,比较了不同放电电容对脉冲变压器原边电流及输出电压的影响。进一步将所设计的微秒脉冲源成功应用于等离子体合成射流实验中,研究了不同间距对等离子体合成射流的影响,比较了有无放电电容条件下的能量消耗率。实验结果表明:不同放电电容在相同激励器间距的条件下,击穿电压基本相同;击穿电压随激励器间距增大而增大。有放电电容能产生较大的放电电流,且电流值随电容值的增大而增大。有放电电容条件下的能量消耗率比无放电电容要高,易于产生高能的等离子体合成射流。     

多超声协同的溴化锂溶液空化气泡动力学特性

超声空化有助于强化盐溶液沸腾传热过程.为改善溴化锂水溶液在真空条件下的发生效率,提出了多超声协同强化吸收式制冷系统的溴化锂水溶液发生过程方法.构建了多超声协同的气泡动力学数学模型,探讨了不同因素对溶液空化特性的影响.通过搭建超声波强化发生器内溶液传热过程的试验台,对理论结果进行了可行性验证.研究结果表明:多超声协同相比单振子对真空发生器内溶液空化特性的影响,具有更明显的强化作用;频率为25 kHz,总超声功率为60 W时,双超声振子和单超声振子的系统发生率较无超声时分别提高了10.26％和5.69％,超声强化传热效率随着溶液浓度的增加而减弱.     

二氢杨梅素对高分子材料的抗氧化作用

通过差示扫描量热仪(DSC)和热失重分析仪(TGA)测定了二氢杨梅素(DMY)的热稳定性。测定了添加DMY的不同高分子材料的氧化诱导温度(OIT*),并与添加相同质量分数工业抗氧剂Irganox B215的样品进行了比较。实验结果表明,DMY在230℃以下稳定性良好,可用于加工温度低于230℃的各种高分子材料的加工过程,添加DMY的各种高分子材料的抗氧化性能优于添加Irganox B215的样品。对其抗氧化作用机理分析表明,DMY的特殊结构,特别是分子中羟基的数量和位置是其具有强抗氧剂性的根本原因。DMY无毒、高效,有望作为新型天然抗氧剂得到广泛应用。     

雌激素药物中间体6-酮雌二醇的合成

以雌酚酮为起始原料,经硼氢化钠还原制得17β-雌二醇,再经乙酸酐酰化保护羟基和三氧化铬氧化得到3,17-乙酰基-6-酮-17β-雌二醇,最后经氢氧化钾水溶液水解合成了雌激素药物中间体6-酮雌二醇,总收率38.0%,其结构经1H NMR确证.     

基于FFCNN的二维恒星光谱分类

天体光谱处理中的一项基本任务是对大量的恒星光谱进行自动分类。到目前为止,恒星光谱的分类工作多是基于一维光谱数据。该研究打破传统的天体光谱数据处理流程,提出了基于二维恒星光谱分类的方法。在LAMOST(the large sky area multi-object fiber spectroscopic telescope)的数据处理流程中,所有的一维光谱都是由二维光谱抽谱、合并得来。二维光谱是由光谱仪产生的图像,包括蓝端图像和红端图像。基于LAMOST二维光谱数据,提出了特征融合卷积神经网络（FFCNN）分类模型,用于二维恒星光谱的分类。该模型是一个有监督的算法,通过两个CNN模型分别提取蓝端图像和红端图像的特征,然后将二者进行融合得到新的特征,再利用CNN对新特征进行分类。所使用的数据全部来源于LAMOST,我们在LMOST DR7中随机选择了一批源,然后获得了它们的二维光谱。一共有14 840根F,G和K型恒星的二维光谱用于FFCNN模型的训练,其中包括7 420根蓝端光谱和7 420根红端光谱。由于三类恒星光谱的数量并不均衡,在训练的过程中分别为每类恒星光谱设置了不同权重,防止模型出现分类失衡现象。同时,为了加快模型收敛,对二维光谱数据采用Z-score归一化处理。此外,为了充分利用所有样本,提高模型的可靠度,采用五折交叉验证的方法验证模型。3 710根二维光谱用作测试集,使用准确率、精确率、召回率和F1-score来对FFCNN模型的性能进行评价。实验结果显示,F,G和K型恒星的精确率分别达到87.6%,79.2%和88.5%,而且它们超过了一维光谱分类的结果。实验结果证明基于FFCNN的二维恒星光谱分类是一种有效的方法,它也为恒星光谱的处理提供了新的思路和方法。     

微分脉冲溶出伏安法结合化学计量学测定醚类除草剂

在pH=6.82的Britton-Robinson缓冲溶液中,采用循环伏安法和微分脉冲溶出伏安法对醚类除草剂甲羧除草醚(Bifenox)和三氟羧草醚(Acifluofen)的伏安行为进行了研究,发现吸附时间为50 s时此电化学体系达到平衡,而且微分脉冲溶出伏安法能给出较高的灵敏度,甲羧除草醚和三氟羧草醚分别在-685 mV和-700 mV处具有良好还原峰,但由于峰电位接近而谱峰重叠,很难分别测定.本文采用化学计量学方法来解析重叠峰并完成这两种除草剂的定量分析.甲羧除草醚和三氟羧草醚的测定线性范围分别为0.02～0.18 μg·5mL~(-1)和0.02～0.16 μg·5mL~(-1),检出限分别为0.0073 μg·5mL~(-1)和0.0068 μg·5mL~(-1).利用该方法对水样中的甲羧除草醚和三氟羧草醚进行直接测定,获得了较好的定量分析结果.     

机抖激光陀螺敏感轴动态偏移误差参数估计与补偿

针对振动环境下机抖激光陀螺敏感轴产生动态偏移造成惯导系统精度下降的问题,从理论上推导了机抖激光陀螺敏感轴动态偏移误差模型,并结合工程实际建立了简化的误差模型;在此简化误差模型基础上,推导了陀螺敏感轴动态偏移造成的等效陀螺漂移与比力、角速度的耦合关系;将机抖激光陀螺敏感轴动态偏移误差归结为9个待辨识参数,针对该模型中的待辨识参数设计了标定方法,并给出了标定实验设计原则;以姿态误差为观测量进行振动实验对待辨识参数进行估计,振动实验结果表明,在10 min线振动时间内,机抖激光陀螺敏感轴动态偏移误差补偿后,捷联惯导系统纯惯导速度误差减小30%以上。     

三维坐标异常数据判定方法的模拟与实验研究

近红外漫反射光谱具有无创伤、连续、无感染、速度快等诸多优势,在人体成分无创伤检测方面有很好的应用前景。但是在测量过程中,随机噪声、干扰组分以及检测条件的改变等容易导致异常光谱。判定并剔除异常光谱对于提高近红外无创血液成分检测的可靠性具有重要意义。首先分析了近红外漫反射光谱无创血糖检测中可能出现的异常数据类型,提出了一种综合利用马氏距离、光谱残差和化学值残差三个指标构造三维空间对样本集进行检验的三维坐标异常数据判定方法。其次,针对三层皮肤组织模型,在参数中设置人为失误、极端成分含量以及异常温度变化的样本,通过蒙特卡罗（MC)模拟程序得到一组正常模拟数据以及一组包含化学值异常和光谱异常的模拟数据,并利用三维坐标法进行异常数据的判定。结果显示,该方法能识别出全部异常样本,剔除这些异常样本后,偏最小二乘（PLS）校正模型的交互验证均方根误差（RMSECV）由21.2 mmol·L-1降低到1.1 mmol·L-1,初步验证了该方法的可行性。进一步,对三位受试者开展了口服葡萄糖耐量试验（OGTT）,通过在测量受试者血糖参考值的同时同步采集其手指部位的漫反射光谱,获得了三组在体实验数据。并利用三维坐标法和蒙特卡罗交互验证法进行异常数据的判定和剔除,最后建立PLS模型比较两种异常数据判别方法的效果：剔除三维坐标法识别出的异常数据后,三组样本建立的校正模型的决定系数显著提升,RMSECV平均值由2.1 mmol·L-1降低至0.8 mmol·L-1,效果优于蒙特卡罗交互验证法的结果。这些结果表明,基于马氏距离、光谱残差和化学值残差的三维坐标异常数据判定方法能有效识别近红外无创血糖测量中的异常数据,在在体成分检测应用中有显著优势。     

葛根素4'-位和7-位衍生物的合成及其抗缺氧活性

以葛根素为起始原料,经醚化反应制备中间体4′-O-(3-溴丙基)葛根素（3）和7-O-(3-溴丙基)葛根素（4）, 3和4分别经胺化反应合成葛根素衍生物4′-O-[3-(4-吗啉基-丙基]葛根素（1）和7-O-[3-(4-吗啉基)丙基]葛根素（2）,其结构经¹H NMR、¹³C NMR、 HR-MS(ESI-TOF)和NOE表征,其中4和2为新化合物。通过小鼠常压抗缺氧实验对葛根素及1和2的活性进行评价,结果显示葛根素、1和2灌胃给药对缺氧小鼠存活时间的延长率分别为24.43%、 10.62%、 28.63%,化合物2的抗缺氧活性与葛根素相当,化合物1则较葛根素弱。     

温度/pH双重荧光响应型水溶性聚合物的合成及在细胞成像中的应用

本文设计并合成了一种基于荧光素和聚乙二醇(PEG)的新型水溶性双重敏感型荧光聚合物材料,以改善荧光素有机小分子在应用中水溶性和生物相容性差、易脱落等缺陷。首先以荧光素为光学基团与环氧氯丙烷反应,合成含有活性环氧环基团的3-环氧丙氧基荧光素(EFlu),然后通过开环反应将EFlu键合到聚乙二醇(PEG)链端,制备得到具有良好水溶性的荧光聚合物(PEG-EFlu)。通过核磁共振、红外光谱和凝胶渗透色谱对EFlu和PEG-EFlu的结构进行表征,通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱测得其吸收-发射光谱和温度/pH双重荧光响应特性。测试结果表明PEG-EFlu水溶液在520 nm附近发射较强荧光,荧光量子产率为0.26,且荧光强度随环境温度的升高而下降。同时,PEG-EFlu水溶液的吸收和荧光强度均随环境pH的升高而增强,吸收波长发生明显红移,可表现出对温度和pH双重敏感响应特性。此外,通过细胞毒性以及细胞成像实验研究了PEG-EFlu的生物应用效果。细胞毒性实验结果显示:经PEG-EFlu染色后的细胞存活率均保持在95%以上,证明该荧光聚合物的低细胞毒性。清晰的荧光成像效果表明PEG-EFlu是一种潜在的生物成像剂,因此有望作为一种敏感响应型生物功能高分子材料应用于细胞示踪和检测等领域。