轻量级光电实验室综合管理系统的设计与实现

针对当前光电实验室数据繁多且结构复杂的实际情况,本文利用数据库等技术设计了一套针对于大型光电实验室综合管理系统的框架和数据结构,并最终实现该系统。该系统能够对光电实验室的实验数据进行有效的组织、管理和应用,能够对实验设备进行管理和统计,该系统设计有完善的架构体系,并有预留接口,为系统的升级和功能的添加提供了便利。光电实验室综合管理系统可以使实验室人员科学合理地安排实验,减少实验次数、缩短实验周期,更好的利用现有实验数据,从而减少资源的浪费,实现实验室数据资源有效而经济的管理。同时,通过对设备信息的管理可以提高设备的利用率,进而优化实验室的资源配置。     

全二维气相色谱/飞行时间质谱分析不同产地的川芎挥发油

建立了川芎挥发油的全二维气相色谱/飞行时间质谱(GC×GC/TOF MS)指纹图谱,并结合聚类分析评价了川芎药材的质量。4种萜类和苯酞类物质在DB-Petro×DB-17柱系统上实现了明显的族组分分离。从新都市的1个样品中分离出375种组分,其中相似度、反相似度皆大于800的化合物215个;根据质谱库检索和保留指数验证,或参照标准化合物及文献报道,从中定性了43个化合物。结合偏最小二乘法-判别分析,可以很好地将4个产区的挥发油样品加以区分,并找出20种差异最大的化合物,其中包括4种苯酞类物质。在此基础上,进一步应用正交偏最小二乘法,关联化学成分和抗氧化活性,结果发现,苯酞类物质(如藁本内酯、川芎内酯A和新蛇床内酯)对川芎挥发油样品地区差异的影响最大,其中彭州产川芎样品中苯酞类物质的含量最高。本文通过高分辨色谱技术研究了相邻产地的药物化学组成差异,并将化学指纹及生物学活性相关联,建立了系统的中药质量评价及活性化合物筛选研究模式。     

基于改进蛙跳算法的无线传感器网络覆盖优化

针对传统算法在解决无线传感器网络覆盖优化上存在的覆盖率较低和节点分布不够均匀的问题,提出了一种改进的蛙跳算法;为了同时达到增加算法的种群多样性和加快算法收敛速度的目的,改进蛙跳算法分别增加了个体高斯学习机制和根据粒子群思想改进的更新策略,让族内最差个体在自身附近进行局部搜索,若无效,则使族内最差个体同时向族内最优个体和全局最优个体学习;在性能评估实验中,对改进的蛙跳算法分别进行了标准函数测试和无线传感器网络覆盖优化测试;测试结果表明,在6个标准测试函数中,改进的蛙跳算法与其他算法相比在4个测试函数上的收敛精度有了明显提高;在无线传感器网络覆盖优化中,改进的蛙跳算法也能够使节点分布更加均匀,使网络覆盖率达到了85.6%。      

移动地面站宽温度跟瞄系统信标接收镜头

为了保证移动地面站光电跟瞄系统在野外复杂环境下具有稳定的跟踪精度,针对-20~40℃宽工作温度范围下信标接收镜头成像光斑弥散的问题,进行了光学系统与光机结构的设计,提出了一种以步进电机驱动补偿镜组的温度补偿方案。分析了极限温度条件下光学系统性能的改变以及不同温度补偿方案的效果,针对光电跟瞄系统的指标要求,设计了光机结构并进行了力学、光学性能的分析。分析结果表明,系统一阶模态为370 Hz;补偿镜组向前移动0.695 mm能够补偿-20℃时光学系统成像光斑的弥散,令中心视场光斑尺寸由73μm降为3.2μm,边缘视场光斑尺寸由77μm降为15.7μm;向后移动0.885 6 mm能够补偿40℃时成像光斑的弥散,令中心视场光斑尺寸由94μm降为3.9μm,边缘视场光斑尺寸由96μm降为21.8μm;使用ZYGO干涉仪对光学系统的像质进行检测,波像差RMS值(均方根值)为0.061λ(λ=632.8 nm),PV值(峰谷值)为0.466λ,能够满足跟瞄系统指标要求。     

基于阴离子调控策略的Co(Ⅱ)配位聚合物的合成、晶体结构及荧光性质

以三键桥联吡啶类配体2,6-二(3′-吡啶乙炔基)-4-甲基苯胺(L)为配体,在常温混合溶剂(二氯甲烷-甲醇)中分别与CoCl_2、Co(SCN)2通过自组装反应,获得了一维及二维配位聚合物[Co(L)Cl_2]_n(1)及[Co(L)_2(SCN)_2]_n(2),通过红外、元素分析、X射线单晶衍射等检测手段对所合成的配合物进行了结构表征。对比1和2的单晶结构可以发现,配体L在配位聚合物1和2中的配位取向及结构相似,不同的是Co(Ⅱ)离子的配位数受配位阴离子的影响而不同:配位聚合物1中四配位的Co(Ⅱ)通过2个配体的相互连接呈现一维的弯曲链状结构,而配位聚合物2中六配位的Co(Ⅱ)则通过4个配体的相互连接得到二维的平面结构。2个配合物中均存在氢键及π-π相互作用。通过粉末衍射证明了配位聚合物1和2为单一晶相,其固态下的荧光测试显示,二者的荧光均减弱,并相对于配体L有红移(1)及蓝移(2)。