小麦种子自然老化程度的近红外光谱无损识别

应用近红外光谱技术无损分析小麦种子短期自然老化过程中主要化学成分的变化趋势,并结合支持向量机建立快速判别小麦种子自然老化程度的分析模型。本实验应用VERTEX 70傅里叶变换红外光谱仪,以大样品杯旋转采样方式跟踪采集了45份小麦种子在自然老化初期、4个月、7个月、9个月的近红外光谱。标准差可以用来表征数据离散程度,因此本实验通过计算每份样本在4个自然老化阶段的光谱标准差来筛选与自然老化时间显著相关的谱区。为避免单个样本由于偶然因素导致的离散度值异常,实验统计了45份样本的光谱标准差均值,根据均值光谱得到如下谱峰：8 362,6 950,7 563,5 319,4 998和4 478 cm-1处。解析谱峰所在区域对应的化学基团归属可得：6 950 cm-1处对应的是液态水中O-H伸缩振动的一级倍频且该处离散度值较大,因此小麦种子在短期自然老化阶段中水分变化较为显著;5 319,4 998和4 478 cm-1处离散度值较6 950 cm-1处小,对应的是蛋白质仲酰胺、伯酰胺和酰胺的合频和倍频信息,因此蛋白质变化较水分而言相对平缓;8 362和7 563 cm-1处反映的主要是C-H振动的二级倍频信息且离散度值较大,而种子中蛋白质、淀粉等均具有C-H官能团,因此蛋白和淀粉等成分综合变化较为显著。在上述分析基础上,本文采用多分类支持向量机结合近红外光谱建立快速识别小麦种子四种自然老化程度的定性模型。将180份样本光谱按照3∶1随机抽取135个样本作为训练集,其余样本作为测试集。选择核函数为径向基函数,通过网格搜索法进行参数寻优得到惩罚参数为8,核参数为0.008 974 2时,训练集和测试集的识别正确率可达99.26％和99.78％。实验结果表明：近红外光谱技术结合支持向量机可快速判别小麦种子短期自然老化程度,为种子贮藏过程中生理特性变化的无损监测及开发利用提供便捷的检测手段。     

一种基于室温工作的量子点光电探测器的微光读出和应用研究

针对量子点光电探测器线列进行微光检测研究,量子点探测器采用AlAs/GaAs/AlAs双势垒结构,GaAs宽阱中分别有一个InAs量子点(QDs)和In_0.15Ga_0.85As量子阱(QW),建立一个简单的器件模型进行分析。常温下,在632.8 nm He-Ne激光照射下,当光功率为 0.01 pW时,器件偏压-0.5 V,积分时间80.2 μs,电压响应率达到7.0×1011 V·W-1,具有非常高的灵敏度,这种光电探测器在300 K温度下可以探测光功率小于10-14 W极弱光。以这种量子点光电探测器为核心研制的高灵敏度光谱仪和分子超光谱系统结合对生物组织样本进行检测,研制了一种图谱相互验证,互为校正的生物组织光谱测量系统。     

托卡马克磁体电源无源滤波器阻抗-频率特性计算与测量

针对托卡马克磁体电源无源滤波器运行特点,计算推导了单调谐和高通滤波器等效频率偏差工况下的阻抗特性,提供了一种基于低压高精度电压/电流的阻抗频率特性测量方法,通过ITER极向场电源测试用无源滤波器阻抗实验验证了该方法的有效性,所得结论可为ITER谐波抑制及无功补偿系统现场试验提供有益的理论和工程参考。     

Eu掺杂GaN薄膜的阴极荧光特性

通过MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长GaN薄膜,利用离子注入方法将Eu³⁺离子注入到GaN基质中。X射线衍射结果表明：经过退火处理后,修复了部分离子注入所导致的晶格损伤。利用阴极荧光光谱可得到GaN∶Eu³⁺材料在623 nm处有很强的红光发射,该发射峰来源于Eu³⁺离子的内部4f能级跃迁。另外,Eu³⁺离子注入会在样品中引入电荷转移态,产生408 nm附近的发光。退火处理有助于获得更强的电荷转移态发光和Eu离子特征发光。GaN基质的黄光峰与Eu离子之间存在能量交换,将能量传递给Eu离子,促进Eu离子发光。     

液体燃料熔盐堆三维瞬态耦合分析

根据熔盐堆的流动特性,采用多群扩散理论,建立液体燃料熔盐堆的三维中子动力学模型和流动传热模型,开发针对液体燃料熔盐堆的三维核热耦合程序,并分析瞬态情况下MOSART堆的物理热工特性.结果表明：堆芯热工参数的瞬态变化直接影响物理参数的变化,液体熔盐堆具有较明显的温度负反馈特性.     

1-辛基-3-甲基咪唑功能化石墨片负载氧化亚铜催化二氧化碳电还原制乙烯

电催化还原二氧化碳制备乙烯是备受关注的热点问题,高效催化剂的制备是决定乙烯产率的关键因素。本文在1-辛基-3-甲基咪唑氯的水溶液(OmimCl : H₂O = 1 : 5,体积比)中通过电剥离石墨棒制备了1-辛基-3-甲基咪唑功能化石墨片(ILGS),在水溶液中负载氧化亚铜后得到氧化亚铜/1-辛基-3-甲基咪唑功能化石墨片复合材料(Cu₂O/ILGS),通过透射电镜、X射线光电子能谱、拉曼光谱和X射线衍射对其组成和结构进行了系统研究,发现ILGS由多层石墨烯组成,表面富含缺陷。这些缺陷被1-辛基-3-甲基咪唑通过共价键修饰,形成类似鸟巢状的微结构,平均直径5 nm的Cu₂O纳米颗粒在石墨片表面均匀分散。在0.1 mol∙L⁻¹碳酸氢钾水溶液中,研究了Cu₂O/ILGS在不同电压下催化CO₂电还原的性能。结果表明,Cu₂O是主要活性中心并在CO₂还原过程中被逐渐还原成铜,导致产物的法拉第效率随着反应时间而变,在−1.3 V (vs RHE)电压下,乙烯的法拉第效率最高达到14.8%,其性能归因于Cu₂O/ILGS复合材料中的鸟巢状微结构对Cu₂O纳米颗粒的稳定作用。     

维生素E的催化合成路线分析

维生素E具有多种特异的生理活性,同时也是一种优良的抗氧化剂,已经逐渐成为维生素领域中的焦点,市场需求不断增加。目前合成维生素E占据市场的80%以上,提升维生素E的产量和生产效率势在必行。天然维生素E包括四种生育酚类物质和四种生育三烯酚类物质,其中α-生育酚含量最大,生理活性也最高。本综述简要介绍α-生育酚的合成路线,其中包括2, 3, 5-三甲基氢醌和异植物醇的合成以及它们二者缩合的反应。本文着重阐述路线的设计和催化剂的选择,并对存在的问题及潜在的解决办法进行评述和展望。     

基于无人机红外光谱技术的影像数据匹配方法研究

无人机加载红外光谱载荷对区域内影像进行获取现已成为遥感领域一种重要的技术手段,可通过对携带位置信息的影像进行分类提取,得到植被盖度、温度指数等一系列因子指标。利用FREE BIRD(自由鸟)小型低空无人机系统挂载Tetracam红外相机(310万像素)对新疆玛纳斯县一河道进行影像获取。无人机飞行面积约为20.5 km2,为了得到更加精确的植被、温度等因子,需要对无人机红外影像进行配准,通过优化SIFT匹配参数和RANSAC粗差剔除后,获取了可靠的匹配结果,即经过算法匹配后的影像与原影像进行了误差比对,能够满足后期的应用需要, 这也是本文的创新点之一。将影像进行配准后进行二维影像拼接,将多张红外影像按照航向重叠度不低于60%,旁向重叠度不低于50%的概率进行拼接,得到拼接后的红外影像图。另外比较了SIFT和SUFT两种算法,利用优化的SIFT算法及改进的FLIR传感器获取1 600张热红外影像,利用地面同步测量数据对拼接后的红外影像进行算法匹配,并利用ENVI(完整的遥感图像处理平台)软件进行温度及植被盖度的影像反演,得到了研究区域的单一影像及红外影像的温度反演图及植被反演图。通过对两种算法的对比得到更加优化的算法模型,并对该模型进行回归分析和精度检验,得到该模型的相关系数R2为0.767,匹配精度为81.51%,模型精度较高。本模型的建立对日后无人机红外影像的配准及提取反演奠定了理论和实践基础。     

荧光性胱氨酸聚集纳米团簇的制备及其应用研究

基于碱性胱氨酸水溶液在恒温水浴条件下可形成荧光性分子聚集体的特性,发展一种荧光光谱直接检测胱氨酸含量的新方法。实验结果表明,将pH 9.0的0.01 mol·L-1的胱氨酸溶液,于90 ℃恒温水浴热处理12 h后,胱氨酸分子可形成大小为12.5nm粒径的荧光分子聚集纳米团簇（FANC）结构,并发射蓝绿色荧光。采用荧光光谱（FL）、透射扫描电镜（TEM）和质谱（MS）对FANC的荧光性能和结构进行表征,并初步探讨光致发光机理。FANC在410 nm最佳激发波长条件下,于508 nm处具有最佳的荧光发射信号,体系的平均荧光寿命为6.028 ns,荧光量子产率为8.48%。FANC在水溶液中具有稳定的光漂白性、酸碱稳定性和光谱不依赖性质,粒子的Zeta电位为-57 mV,结合150 nm的水合粒径结果,表明形成的团簇表面亲水且带负电荷。质谱结果显示体系中存在多种胱氨酸分子间脱水形成的分子碎片,因此推测FANC是胱氨酸分子在水溶液环境中因分子间作用力形成分子聚集体。基于FANC的荧光强度和原料胱氨酸的浓度在1.0×10-5～6.0×10-4 mol·L-1范围内呈良好的线性关系,可将该方法用于胱氨酸片中含量的测定,结果与中国药典中记载的滴定比色法相吻合。相比于其他检测方法,该方法具有操作简便,检测限低,精确度高等优点。     

湖北省鄂州出土黄铜钱币的光谱分析

利用X射线衍射(XRD)、X射线荧光(XRF)等手段,对湖北鄂州博物馆馆藏的当地出土的几枚锈蚀较明显的清代黄铜钱币进行了检测分析,钱币本体含Zn量36.53%～37.75%,含Cu量54.12%～59.04%,含Pb量3.51%～7.56%,合金配比稳定科学,显示清朝中后期黄铜合金技术已经相当成熟。腐蚀产物中首次发现了绿铜锌矿(Zn₃Cu₂(OH)₆(CO₃)₂),此外还有黑铜矿(CuO)、红锌矿(ZnO)、铜盐(CuCl)等,当地埋葬环境中较高的Cl-含量(包括环境的污染)可能是致使这批黄铜钱币腐蚀较严重的主要原由。为钱币的收藏和保护提供了一定的参考意义。