美洲商陆对锰毒生理响应的FTIR研究

在一定Mn浓度梯度处理下(0,0.125,0.25,0.5,1 g·kg-1),超积累植物——美洲商陆(Phytolacca americana)不同组织器官的傅里叶变换红外光谱(FTIR)图谱发生了变化。其中,茎组织在3 336和2 916 cm-1处峰高先上升后下降,反映了有机物运输受阻情况的变化,即美洲商陆在低Mn刺激下会产生大量有机物作为渗透调节物质来增强其耐Mn性,高Mn则抑制了有机物的分泌和运输;根和叶组织分别在2 922和1 606 cm-1处表现不同变化趋势,但都反映了一个变化规律即低Mn处理下美洲商陆分泌的有机酸不断螯合Mn,随着Mn毒害的加重,其羧酸螯合力变弱;根组织1 732和1 026 cm-1、茎组织1 028 cm-1、叶组织1 052和967 cm-1处呈现差异性变化,但都与其膜脂过氧化有关;根组织1 375 cm-1处峰高先上升后下降,可能与植物在细胞壁结构上增强抗逆性有一定关系,即低Mn处理下细胞壁可能通过阳离子交换能力(CEC)的提高增强了耐Mn性。以上说明,利用FTIR研究重金属超积累植物化学组分具有应用价值。     

Manipulation of the overall polarization orientation in the focal volume of high numerical objectives

We propose an approach for tuning the three-dimensional polarization of a focusing subwavelength spot by a high numerical aperture objective. The incident beams are composed of a radially polarized beam, an azimuthally polarized beam, and a linearly polarized beam with three different weighting factors, respectively. A specially designed adjustable amplitude angular selector is also inserted at the back aperture of the objective for tuning the polarization azimuthally. It is shown that any desired overall polarization orientation can be obtained. We calculated the overall polarization orientation in the focal volume. It is found that the polar angle of the overall polarization orientation can be arbitrarily tuned by the combination of a radially polarized beam and a linearly polarized beam with different weighting factors, and the azimuthal angle can be tuned by rotating the orientation of the linearly polarized beam azimuthally.     

Photonic Band Gap Properties of Three-Dimensional SiO2 Photonic Crystals

Three-dimensional SiO2 photonic crystals （PhCs） are fabricated on quartz substrates by the vertical deposition method. Scanning electron microscopy measurement reveals that the samples exhibit an ordered close-packed arrangement of SiO2 spheres. It is found that the position of the [111] photonie band gap （PBG） shifts to a long wavelength （red shift） with increasing sphere size. Gap broadening effects are observed due to the presence of defects in the samples. Moreover, the optical properties of the PBG are very sensitive to the annealing temperature. Our results indicate that the optical properties of the PBG can be easily tuned in the visible region by appropriate experimental parameters, which will be useful for practical applications of PhC optical devices.     

用七分钟快速测定高速钢中的钨——对苯二酚比色法

(一)为什么研究这个题目和我们对旧法的改进目前我国正处在一个大跃进的时期。在总路线的光辉照耀下,我国的钢铁工业正面临着一个光荣而艰巨的任务。高速钢的生产中,关于钨的炉前快速分析是长期以来存在的一个急待解决的问题。以往,钨的炉前分析一贯采用重量法。分析所需的时间为三十多分钟。这样长的时间对于炉前分析来说是很不够理想的。由于分析速度的缓慢,严重地影响了出钢时间,造     

板材冲压成形有限元数值模拟界面摩擦约束处理方法

基于弹塑性大变形板材冲压成形增量有限元法,采用线性弹簧单元提出一种空间三维板材冲压成形等效界面摩擦力的处理方法.这种方法的优点是可以反映界面摩擦力的同步、被动产生效果,同时它还可以保证约束后刚度矩阵的对称性.将提出的摩擦约束处理算法引入自主开发的板材成形模拟软件FASTAMP,计算了汽车油底壳的成形过程,计算结果的厚度分布与实际冲压件吻合比较好,验证了等效界面摩擦力约束处理方法的有效性.     

Generation of high energy and good beam quality pulses with a master oscillator power amplifier

A high efficiency and high peak power laser system with short-pulse and good beam quality has been demonstrated by using a master oscillator power amplifier with two-pass amplification configuration. The master oscillator, end-pumped with a fiber-coupled laser diode array, provides low power but excellent beam quality pulses, and the amplifier boosts the pulse energy by orders without significant beam quality degradation. Short pulses of 8.5 ns with energy up to 130 mJ and approximately diffraction limited beam quality have been demonstrated.     

聚谷氨酸发酵过程中ATR-FTIR光谱信号的分数阶基线校正

采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱法（ATR-FTIR）,结合多元校正模型对γ-聚谷氨酸（γ-PGA）发酵过程中两种主要底物葡萄糖和谷氨酸钠的浓度进行间接测量,为优化发酵系统控制提供重要的反馈信息。光谱测量中经常出现的基线漂移会严重影响后续多元校正模型的性能,需要采用基线校正算法对光谱进行预处理。现有流行的基线校正算法多数是基于Whittaker Smoother（WS）平滑算法,这些算法均采用整数阶微分对拟合基线进行约束,表达能力有限。针对现有基线校正算法中的整数阶微分自适应性差的问题,利用更加灵活的分数阶微分对基线进行约束,提出了一种基于分数阶的基线校正算法,实现对整数阶基线校正的扩展。总共进行了5个批次的γ-PGA发酵实验,并对不同批次和全部批次的ATR-FTIR光谱数据分别进行了分数阶基线校正,模型的预测精度均得到不同程度的提升。实验结果表明,只有在批次2时,基于整数阶的基线校正效果最好;其他批次的基线校正效果最好时的阶次均为分数阶。这也表明了分数阶微分（包含整数阶微分）对基线的约束更加合理。同时发现全部批次的整体基线校正效果远远差于单一批次的效果,原因可能是各批次发酵光谱的基线是不同的,对不同的批次需要选用不同的阶次以获得最佳的基线校正。此外,γ-PGA发酵样品的ATR-FTIR光谱测量是以蒸馏水为背景,会在3 100~3 600 cm-1波数范围内出现负水峰,形成有害的干扰信号;分数阶基线校正后的光谱表明,分数阶基线校正算法将负的水峰当作基线,在一定程度上进行了消除。综上分析,分数阶基线校正算法不仅扩展了传统整数阶基线校正算法的应用范围,也为消除ATR光谱中负的水峰提供了新的解决思路。     

双棱镜干涉实验课堂教学演示的可视化研究

传统的双棱镜干涉实验是通过测微目镜来观测实验现象的,其视场很小,不利于课堂教学演示。针对这一问题进行课堂教学演示的可视化研究,引入摄像头观测,增强了课堂教学演示的直观性,提高了课堂教学演示的效率和质量。     

应用ResNet和CatBoost检测重放语声*

针对短语声指令声频信息少、不适用句子级重放语声检测的问题以及近距离录声后用高质量重放设备重放的语声难以检测的问题,提出了一种适用于词级重放语声检测的模型。首先,利用短时傅里叶变换、低频平均能量计算和帧排序等方法选择声频帧,然后提取这些帧的伽马通频率倒谱系数。其次,用基于自注意机制的残差网络模型进一步提取伽马通频率倒谱系数中的信息,并转化为特征向量。最后,将提取后的特征向量用CatBoost分类,从而提高检测性能。在POCO数据集上的实验结果表明,提出的方法可以以87.54%的准确率和12.53%的等错误率检测重放语声,优于基线和现有的方法。该文提出的方法在ASVspoof2019 PA数据集上的等错误率与串联检测代价函数分别为4.92%和0.1418,证明该文方法也适用于多种设置的重放语声检测。     

基于探测器标准的高精度光谱辐射标准光源

本文在评述低温绝对辐射计和SIRCUS发展的基础上,讨论了基于探测器标准的光谱可调谐自校准标准光源的工作原理、发展与应用前景。在探测器型光谱辐射标准研究方面,工作在液氦温度的低温绝对辐射计不确定度达0.01%。美国国家标准与技术研究院(NIST)建立的均匀光源光谱辐照度和光谱辐亮度响应度定标装置(SIRCUS)采用一系列激光器,由低温绝对辐射计传递的硅陷阱探测器定标,不确定度已达到0.1%,成功应用于空间遥感仪器高精度辐射定标。分析认为,发展中的基于探测器标准的光谱可调谐自校准标准光源,定标精度高,自行校正老化、衰减,保证了定标精度长期稳定。