去除土壤水分对高光谱估算土壤有机质含量的影响

土壤高光谱技术具有方便快捷、无破坏、成本低等优点,已被广泛应用于估算土壤有机质含量(SOMC)。然而,野外测量的土壤高光谱数据因受外部环境因素(土壤湿度、温度、表面粗糙度等)干扰,导致SOMC估算模型适用性有待提升。土壤含水率(SMC)是影响野外测量高光谱的最主要的障碍因素之一,它的变化严重影响可见-近红外(Vis-NIR)光谱反射率的观测结果。因此,消除SMC对高光谱数据的干扰是提高土壤高光谱估算SOMC模型预测精度的关键环节。以江汉平原潜江市潮土样本为研究对象,在室内人工加湿土样,分别获取6个SMC水平的土壤高光谱数据,采用标准正态变换(SNV)对光谱数据进行预处理,基于外部参数正交化法(EPO)去除土壤水分对高光谱的影响,利用偏最小二乘方法(PLSR)建立并对比EPO处理前、后不同SMC水平SOMC反演模型。结果表明,土壤水分对Vis-NIR光谱反射率有显著的影响,掩盖了SOMC的光谱吸收特征;EPO处理前不同SMC水平的光谱曲线之间的差异较为明显,而EPO处理后的各SMC水平的光谱曲线形态基本相似;采用EPO处理后的土壤高光谱数据建立SOMC估算模型,预测集的R2_p,RPD分别为0.84和2.50,其精度与EPO处理前所建模型相比有较大提升,表明EPO算法可以有效去除土壤水分的影响,从而提升SOMC的估算精度。对定向去除外部环境参数对土壤高光谱影响进行了实证,为完善野外原位获取SOMC信息技术提供理论基础。     

Electronegativity explanation on the efficiency-enhancing mechanism of the hybrid inorganic–organic perovskite ABX_3 from first-principles study

Organic–inorganic hybrid perovskites play an important role in improving the efficiency of solid-state dye-sensitized solar cells. In this paper, we systematically explore the efficiency-enhancing mechanism of ABX_3(A = CH_3NH_3; B = Sn,Pb; X = Cl, Br, I) and provide the best absorber among ABX_3 when the organic framework A is CH_3NH_3 by first-principles calculations. The results reveal that the valence band maximum(VBM) of the ABX_3 is mainly composed of anion X p states and that conduction band minimum(CBM) of the ABX_3 is primarily composed of cation B p states. The bandgap of the ABX_3 decreases and the absorptive capacities of different wavelengths of light expand when reducing the size of the organic framework A, changing the B atom from Pb to Sn, and changing the X atom from Cl to Br to I. Finally, based on our calculations, it is discovered that CH_3NH_3 Sn I_3has the best optical properties and its light-adsorption range is the widest among all the ABX_3 compounds when A is CH_3NH_3. All these results indicate that the electronegativity difference between X and B plays a fundamental role in changing the energy gap and optical properties among ABX_3 compounds when A remains the same and that CH_3NH_3 Sn I_3 is a promising perovskite absorber in the high efficiency solar batteries among all the CH_3NH_3BX_3 compounds.     

十字星形金属纳米粒子的消光性质

单纳米粒子的LSPR光学生物传感器具有空间分辨率高, 可植入生物的细胞和组织里, 检测所需要的剂量少等优势。本文提出一种十字星形的纳米粒子结构以进一步提高单纳米粒子LSPR光学生物传感器的信号强度。模拟和分析表明, 十字星形纳米粒子的消光效率远远高于相同结构尺寸的菱形或三角形纳米粒子的消光效率, 为发展新型结构单或阵列式的金属纳米粒子LSPR光学生物传感器提供了参考依据。     

连续变量量子密钥分发系统同步方案及实现

同步技术是连续变量量子密钥分发系统的核心技术之一,能实现通信双方的实时通信,确保量子信息的有效提取。本文提出了一种新型的同步方案,能有效克服量子信道噪声及误码的影响,实现发送端和接收端的准确同步。文章从理论上介绍了方案的同步机制,并对其性能进行了仿真分析。     

Survey of plasmonic gaps tuned at sub-nanometer scale in self-assembled arrays

Frontiers of Physics - Recent progress in the observation of surface-enhanced Raman scattering (SERS) is reviewed to examine the possibility of finding a novel route for the effective...     

多轨道最速落径演示装置

设计制作了基于STC89C52RC单片机的多轨道最速落径演示装置,通过对电磁铁和显示屏的自动控制,将测量数据直接由数码管显示。多轨道对比演示、即时显示数据,达到了直观演示最速落径问题的设计目的。     

基于ESPI技术的压力容器无损检测

在工业生产中对压力容器内部缺陷进行早期检测和诊断具有重要的应用价值。针对含有内部狭长形缺陷的球形薄壁压力容器，采用电子散斑干涉(ESPI）技术测试了容器表面的位移场，分析了其表面应变场。     

光固化聚乙二醇水凝胶及其固定化枯草杆菌的研究

制备了一系列光固化聚乙二醇水凝胶固定化载体，研究了该水凝胶的结构、性能及其固定化枯草杆菌发酵产出α－淀粉酶的特性。结果表明，用水凝胶作载体制备的固定化枯草杆菌具有强度高、对温度和酸碱度变化的适应性强、贮存及重复使用性能好等优点。而且其产出α－淀粉酶的活力比相应的游离细胞高出２０％　以上。固定化细胞半连续发酵１７批，历时３７天，产酶活力仅下降２０％。基本能达到实际应用的要求。     

基于非挥发存储器的存内计算技术

通过在基本单元上集成存储和计算功能,存内计算技术能够显著降低数据搬运规模,被广泛认为是突破传统冯·诺依曼计算架构性能瓶颈的新型计算范式.非挥发存储器件兼具非易失特性和存算融合功能,是实现存内计算的良好功能器件.本文首先介绍了存内计算范式的基本概念,包括技术背景和技术特征.然后综述了用于实现存内计算的非挥发存储器件及其性能特征,包含传统闪存器件和新型阻变存储器;进一步介绍了基于非挥发存储器件的存内计算实现方法,包括存内模拟运算和存内数字运算.之后综述了非挥发存内计算系统在深度学习硬件加速、类脑计算等领域的潜在应用.最后,对非挥发型存内计算技术的未来发展趋势进行了总结和展望.     

基于巨磁电阻效应的多功能测量仪

利用巨磁电阻传感器设计了多功能测量仪器,实验表明该测量仪能够精确测量物体的转速和转角,直观地演示行驶车辆对地磁场的扰动.