基于PCA的土壤Cd含量高光谱反演模型对比研究

土壤重金属污染对人类健康造成了极大的威胁,如何快速摸清土壤污染情况尤为重要。高光谱遥感具备光谱分辨率高,快速无损等优势,使其在土壤组分反演方面具有巨大的潜力。针对高光谱信息冗余及光谱变换对土壤镉（Cd）含量估算的影响进行分析,并利用变换前后的高光谱数据对比研究了不同高光谱模型对土壤Cd含量反演的性能。首先利用等离子体质谱法和FieldSpec4地物光谱仪收集了56组土壤样品的Cd含量和对应的高光谱曲线（350～2 500 nm）;为了弱化光谱测定中光亮变化和土壤表面凹凸对实验结果的影响,研究对高光谱数据进行倒数对数预处理;考虑到高光谱数据中存在大量的信息冗余,研究采用了主成分分析（PCA）对高光谱数据进行降维处理并最终保留了前12个主成分量作为特征变量。针对高光谱反演模型,研究选择了偏最小二乘（PLSR）、支持向量机（SVM）、人工神经网络（ANN）和随机森林（RF）四种回归模型建立PCA主成分与Cd含量之间的关系;最后,研究选取了决定系数（R2）、均方根误差（RMSE）和RPD三种精度评估指标评估回归模型的拟合精度,结果表明针对光谱采用PCA波段降维的方法处理后,选取的12个主成分对变化前后的光谱累计贡献率均达到99.99%,作为模型的输入变量,四种模型均具有一定的预测能力。无论光谱变换与否,PCA-RF反演模型的预测能力均为最好（R2分别为0.856和0.855,RPD均高达3.39）。利用PCA对高光谱数据降维处理可以有效降低高光谱数据冗余,有力的保证模型的预测能力。以PCA筛选出的主成分量可以作为模型极好的输入变量,以RF为基础的高光谱反演模型在反演土壤Cd含量时具有最佳效果,可为该区域及类似地区的土壤重金属污染物反演提供新的方法支撑。     

拉盖尔高斯径向偏振光高数值孔径聚焦特性

光波在高数值孔径聚焦下焦点区域光强分布呈现出的特殊性质已经被应用到光学显微成像、微粒控制、光存储等领域中.本文基于矢量Deby衍射理论研究了TM01模拉盖尔高斯径向偏振光经高数值孔径聚焦下焦点区域光强分布.通过调节入瞳半径与光束束腰之比,发现拉盖尔高斯径向偏振光光斑由明亮尺寸小光斑变化成环形中空光斑,并且通过光瞳滤波器...     

基于重叠栅工艺的硅量子点阵列的制备与调控

利用半导体量子点阵列结构实现近邻耦合是规模化扩展自旋量子比特的主要方案之一.随着量子点数目的增加,量子点阵列器件的制作工艺及参数调控均愈加复杂.本文介绍了一种重叠栅工艺结构,利用多层相互重叠且具有不同功能的栅极定义量子点,制作出结构紧凑、调控性好的量子点阵列器件,解决了工艺扩展的难题.此外,本文发展了一套高效可靠的调控方法,按顺序逐个添加量子点并建立虚拟电极,实现了对量子点参数的独立控制,并且能够高效且独立地调控各量子点中的电子数目,克服了大规模量子点阵列中电压参数配置的困难.这些方法为未来实现大规模自旋比特阵列提供了一种标准化的方案.     

一类流固耦合系统强解的存在性问题

本文主要讨论一类多刚体与粘性系数依赖于密度的不可压缩流体耦合系统的强解存在性问题.首先,利用变量替换建立本文研究对象对应的非线性微分方程,然后,利用Garlerkin逼近方法获得线性化问题的光滑解,从而可以构造出原问题的逼近解.通过估计逼近解的一致有界性,最后证明了一类描述多刚体在不可压缩流体中运动的耦合系统强解的存在...     

Generating monoenergetic proton beam by using circularly polarlzed laser

The interaction of ultrashort intense circularly polarized laser with ultra thin overdense foil is studied by particle-in-cell simulation and analytic model.It is found that with the balance between pondermotive force and electrostatic force,highly quasi-monoenergetic proton beam can be generated by Phase Stable Acceleration(PSA)process.As in conventional accelerators,ion will be accelerated and bunched up in the longitudinal direction at the same time.     

Radiative leptonic decay B-c→τ-(v)τγ in the standard model and the two-Higgs-doublet model

We analyze the radiative leptonic Be decay B-→τ-(v)τγ in the Standard Model and the twoHiggs-doublet model using the non-relativistic constituent quark model.The results confirm that this channel is experimentally promising in view of the large number of Bc mesons which are expected to be produced at future hadron facilities.We also find that this decay is sensitive to the parameters of the two-Higgs-doublet model,and it can be tested in future experiments.     

KMgF3:Ce3+,Tb3+纳米粒子中Ce3+→Tb3+的发光及能量传递

利用微乳液方法,合成了铈、铽共掺杂的氟镁钾纳米粒子,研究了体系中Ce3+→Tb3+的发光特性以及它们之间的相互作用,结果表明KMgF3:Ce3+Tb3+纳米粒子中存在Ce3+→Tb3+的能量传递过程,即Ce3+可以将吸收的能量直接传递给Tb3+离子,使得Tb3+的绿色发光强度大为增加.     

基于IgY的ELISA定量检测甲鱼系统性败血症球状病毒

为了对甲鱼系统性败血症球状病毒(STSSSV)进行快速检测,以抗STSSSV卵黄抗体(egg yolk immunoglobulin,Ig Y)为一抗,以羊抗鸡Ig G(HRP-Ig G)为二抗,建立STSSSV检测的间接酶联免疫吸附(ELISA)与血凝抑制(HI)实验,对两者进行了比较.运用ELISA对感染病毒甲鱼的血清、肝脏、粪便、及饲养环境水样进行了STSSSV检测.用ELISA分析了病毒稀释倍数及其2的对数值与OD492nm值间的线性关系,建立STSSSV的ELISA定量检测方法.结果显示:ELISA较HI更灵敏,其对STSSSV的检测灵敏度为3.98 ng·m L-1,能够在携带该病毒尚未显症的隐性感染的甲鱼血清和甲鱼粪便与养殖水中检测出STSSSV.ELISA对其他水产病毒无交叉反应,特异性强.ELISA定量检测限度范围为0.031~4μg·m L-1.本研究建立的间接ELISA方法为STSSSV的定性、定量提供了准确有效的检测手段.     

Beam dynamics and RF design of trapezoidal IH-RFQ with low energy spread

Beam dynamics and RF design have been performed of a new type trapezoidal IH-RFQ operating at 104 MHz for acceleration of 14C+ in the framework of RFQ based 14C AMS facility at Peking University. Low energy spread RFQ beam dynamics design was approached by the method of internal discrete bunching. 14C+ will be accelerated from 40 keV to 500 keV with the length of about 1.1 m. The designed transmission efficiency is better than 95% and the energy spread is as low as 0.6%. Combining the beam dynamics design, a trapezoidal IH-RFQ structure was proposed, which can be cooled more easily and has better mechanical performance than traditional RFQ. Electromagnetic field distribution was simulated by using CST Microwave Studio (MWS). The specific shunt impedance and the quality factor were optimized primarily.     

非线性Schrdinger方程(Ⅰ):Bose-Einstein凝聚和怪波现象

非线性Schr(o|¨)dinger方程是非线性科学领域的最基本的方程之一,本文综述该方程的两个有趣的现象:怪波和Bose-Einstein凝聚,最后提出一些相关的公开问题.