先进的微生物芯片检测系统及其应用

发展了一种先进的微生物芯片检测方法,并研制用于芯片检测的新型数字化成像扫描检测系统。采用激光诱导荧光的检测原理设计一种新颖的CCD数字化成像扫描检测系统结构,荧光信号采集端的数值孔径NA=0．72,工作距离3．22 mm,系统检测灵敏度小于每平方微米1个荧光分子。以微生物大肠杆菌和黄单胞菌检测为例,设计基因芯片,并应用所研制的芯片检测系统实现了微生物的正确鉴定,提供了一种高效的食品安全检测整体解决方法。实验结果表明两种微生物的芯片检测实验结果稳定可靠,与国外共焦扫描仪检测的结果完全一致。     

Dragon程序在金属燃料铅铋快堆堆芯计算中的应用与偏差分析

铅铋合金或铅冷却快堆（LFR）是具有良好应用前景的第四代先进核能系统之一。针对环形芯体金属燃料（UZr,UPuZr）LFR的燃料组件与堆芯,利用Dragon/Donjon程序开展中子学计算,获得了基于ENDF/B 8.0库的172群和295群多群中子数据库、输运方法（SP3）和扩散方法（MCFD）的结果及其与蒙卡程序RMC的偏差。采用SP3算法针对UZr燃料得到的k_eff偏差小于550×10?5;对于UPuZr燃料采用MCFD算法得到的k_eff偏差小于?700×10?5。控制棒组件价值的偏差小于7.6%;172群和295群库的结果基本无差异。应用SP3算法的燃料组件功率偏差小于±6.0%;SP3算法的偏差小于MCFD的。结果证明,Dragon/Donjon程序在金属燃料铅铋快堆物理分析中具有可行性。     

基于高光谱技术公路路基土壤压实度定量反演的研究

路基压实度是影响公路施工质量与使用寿命的重要因素,因此,快速、无损、精准掌握公路路基压实度具有重要的现实需求与意义,然而传统公路路基压实度的检测主要基于少量离散点的精准检测实现,无法满足全面、精准检测路基施工质量的需求。高光谱技术是一种可实现实时、快速、无损、精准监测地表信息的高新技术,这为公路路基压实度的检测提供了新的解决思路。为探寻高光谱技术在检测公路路基土壤压实度方面的可行性,通过土壤击实实验和土壤光谱测定获取土壤压实度及相应光谱数据,并借助土壤光谱响应机理分析构建土壤紧实度系数;然后采用压实前、后土壤光谱构建土壤紧实度系数,并选用离散小波算法处理分析土壤紧实度系数,并结合相关性算法定量分析低频、高频信息与土壤最大干密度进行相关性分析,提取并筛选特征波段,然后基于偏最小二乘算法构建土壤最大干密度的估测模型,研究结果表明：(1)压实后土壤光谱幅度随土壤含水量的增加而降低,光谱降低幅度随土壤含水量的增加而增加,且土壤光谱反射率的变化幅度与土壤含水量差异的关系为非线性;与压实前土壤光谱相比,除20%土壤含水量外,压实后土壤光谱反射率几乎在全波段区间均产生不同程度的增加或降低,而该变化易...     

黏性水波振荡型行波解的存在性

利用追赶法技巧,研究了倾度为常数的宽矩形通道中黏性水波振荡型行波解的存在性,证明了当黏性系数、摩擦系数、倾度和高度比满足一定关系时,存在唯一的振荡型行波解.由于解析求解的困难,通过数值计算,给出了部分结果,最后进一步讨论了可能存在的振荡型行波解的结构. 关键词： 追赶法 黏性水波 振荡型行波解     

光电液位传感测量系统的准静态特性研究

光电液位传感位移测量系统中,液体作为测量的特殊敏感元件,其准静态特性研究的滞后一直制约着系统进行准静态测量的应用。为此,建立了三通道连通管模型,推导了液位振荡的运动方程。通过分析知连通管的直径、液体总长以及液体的运动粘滞系数是影响液体准静态特性的主要因素。在此基础上进行了准静态特性实验。实验结果验证了液位振荡规律,得到了各系统参数对液位振荡的影响特性,从而得到系统的优化准则。     

Variational assimilation in combination with the regularization method for sea level pressure retrieval from QuikSCAT scatterometer data I: Theoretical frame construction

A new method of constructing a sea level pressure field from satellite microwave scatterometer measurements is presented. It is based on variational assimilation in combination with a regularization method using geostrophic vorticity to construct a sea level pressure field from scatterometer data that are given in this paper, which offers a new idea for the application of scatterometer measurements. Firstly, the geostrophic vorticity from the scatterometer data is computed to construct the observation field, and the vorticity field in an area and the sea level pressure on the borders are assimilated. Secondly, the gradient of sea level pressure (semi-norm) is used as the stable functional to educe the adjoint system, the adjoint boundary condition and the gradient of the cost functional in which a weight parameter is introduced for the harmony of the system and the Tikhonov regularization techniques in inverse problem are used to overcome the ill-posedness of the assimilation. Finally, the iteration method of the sea level pressure field is developed.     

表面缺陷基态模孤子的性质及其临界行为

表面缺陷基态模孤子的性质在实现全光控制方面有重要的应用。基于非线性薛定谔方程,利用虚时间变换、非线性松弛法以及分步傅里叶算法等数值方法对具有半无限缺陷光格子的克尔型非线性介质中存在的基态模的特性进行了详细研究。研究结果表明:对于吸引型半无限缺陷光格子,表面缺陷基态模只能分布于缺陷处,而对于排斥型半无限缺陷光格子,表面缺陷基态模既可以分布于缺陷处,也可以分布于其他格子通道处;每个系统参数存在着一个临界值,当其他参数保持不变的情况下,这个系统参数的数值大于或小于其临界值时,表面缺陷基态模将能或不能分布于缺陷处。从物理机制方面看,光格子与光束诱导的非线性折射率之间的竞争导致了这种临界行为的出现。     

全景视觉系统发展与应用

全景视觉系统具有视场范围大的特点,并且系统结构种类繁多,各有特色,已广泛应用在机器人导航、空间探测、视频监控、虚拟现实、环境感知技术等民用或军用领域;全景视觉系统由全景视觉光学成像系统、图像传感器、图像处理系统和输出图像显示等组成;文章主要从全景视觉成像角度对全景视觉系统进行分类,并详细介绍了每一类的全景成像原理、发展现状和应用情况,最后对每种类型全景视觉系统的优缺点给予分析总结。     

拼接干涉仪在控制装校面形中的应用

通过对比大口径光学元件夹持不当时全口径与局部口径之间的图像关系,研究局部面形控制的新方式。并与高精度的大口径干涉仪进行比对测试,验证拼接干涉仪的测试精度。实验表明,拼接干涉仪局部测试精度可达50 nm(PV值).空间分辨力高达5 mm~(-1),可以实现中频段的装校临控。使用拼接干涉仪扫描测试全口径面形,测试不确定度小于100nm.与φ600 mm的大口径干涉仪测试结果差别小于0.04λ(波长λ=632.8 nm)。     

通气超空泡稳定性分析的一种数值算法

根据Logvinovich独立膨胀原理发展了一种用于计算非定常通气超空泡形态的计算方法,并运用该方法对通气超空泡形态稳定性进行了数值仿真研究. 研究表明:Semenenko提出的稳定性判据可以有效判定通气超空泡形态稳定性,当超空泡处于判据的稳定区域时,超空泡表面形成的扰动波在扰动停止一段时间后消失,超空泡恢复到初始形态;当超空泡处于判据的不稳定区域时,超空泡发生自激振荡,超空泡表面形成的扰动波振幅逐渐增大,导致超空泡形态与内部压力发生周期性或准周期性振荡.