温室番茄缺素叶片偏振反射特征分析

为提高番茄植株营养胁迫定量分析模型的精度,探究偏振检测在植物单叶尺度进行无损检测的优势,利用自行研制的偏振反射光谱系统检测不同生长期温室番茄缺素叶片偏振反射特征。对影响番茄单叶偏振反射的主要因素：方位角、入射天顶角、探测天顶角、光源偏振片起偏角度、探测器偏振片起偏角度进行了讨论,通过正交试验的极差分析获取光谱仪各测量角度参数的优水平,并通过实验进一步验证,最终分析得到偏振光谱系统检测番茄缺素叶片的角度组合及主次排序为：入射天顶角60°、光源起偏角度0°、探测器起偏角度45°、探测天顶角45°、方位角180°,在此基础上对不同生长期的缺氮、缺磷、缺钾叶片以及不同缺素程度的叶片进行分析比较,结果显示偏振反射比随番茄叶片的生长周期呈现正相关关系,缺素和营养过量均能导致偏振反射比的下降,偏振反射比在结果期和采收期的降幅较为明显。对于偏振反射光谱在植物单叶尺度营养快速检测的深入研究具有一定的理论和实践意义。     

2.5THz环烯烃聚合物中空芯光子晶体光纤设计与实验

采用全矢量有限元法,仿真设计了一种工作在2.5THz频段的中空芯太赫兹光子晶体光纤,用环烯烃聚合物材料(COC)制备了光纤样品,利用CO2激光泵浦气体太赫兹源搭建了测试平台并对光纤的太赫兹波传输性能进行了测试。实测光纤最低损耗0.17dB/cm、平均损耗约0.5dB/cm,在弯曲90°情况下光纤传输损耗波动小于5%,具有良好的可弯曲性;光纤输出端口的模场分布测试结果表明,光纤是以主模进行传输,太赫兹能量很好地被束缚在光纤芯中。     

低剖面宽带圆极化天线阵列

基于双馈双线极化微带天线,结合威尔金森功分器、T形结功分器及顺序旋转馈电的优点,设计了一种新型低剖面宽带圆极化2×2天线阵列。把辐射贴片和馈电网络集成在同一介质层,有效地利用了介质空间,降低了天线的剖面,增加了天线的带宽。4个天线单元顺序旋转90°,利用一分四T形结功分器给4个单元等幅、相位依次相差90°馈电。根据Ansoft''s HFSS仿真结果,制作了样机。样机实测结果和仿真结果吻合。实测结果表明,该天线阵驻波带宽可以达到27.78%,3-dB轴比带宽可以达到52%,最大增益为14.19 dB。     

干法灰化-发射光谱法测定植物样品中B和Sn

地球化学样品中的元素硼和锡属于难溶易挥发元素,湿法样品前处理技术相对较难,目前基本以一米光栅发射光谱法测定为主,其固体进样方式避免了复杂的样品前处理,实现了对地球化学样品中元素硼和锡的绿色分析。植物样品经过适宜的高温灰化后,基体成分基本一致,体积质量均发生富集现象,称取的样品灰分成分和基物、缓冲剂(比例1:1:2)经过研磨充分混匀,在优化的实验条件下,以国家一级合成硅酸盐光谱分析标准物质制作校准曲线,构建植物样品中硼和锡的分析方法,该方法硼和锡的检出限分别为0.042μg·g-1、0.019μg·g-1,方法经过国家一级标准物质验证,硼方法精密度:5.6%~13%,正确度(RE)的绝对值均小于10%;锡方法精密度:7.2%~18%,正确度(RE)的绝对值均小于28%。实验结果表明:植物样品经过干法灰化富集后,对植物样品中元素硼基本能够实现精准测定,对元素锡含量接近于检测下限的值测定结果相对较差,对高含量值也能够实现精准测定,方法具有较好的应用价值。     

浅水中度振幅孤立波解的分支

利用平面动力系统分支方法研究浅水中度振幅方程的定性行为和孤立波解.给出了系统在不同参数条件下的相图.获得了光滑孤立波、cuspon解和周期波解的隐式表达式.对方程的光滑孤立波解、cuspon解和周期波解进行了数值模拟.获得的结果完善了相关文献已有的结果.     

偏振-高光谱多维光信息的番茄叶片营养诊断

以Venlo型温室中无土栽培模式下自行培育的25%,50%,75%,100%,150%五个梯度水平的氮、磷、钾营养胁迫样本为研究对象,利用高光谱成像系统以及课题组自行研发的偏振反射光谱测量分析系统分别采集不同氮磷钾营养水平番茄叶片的偏振光谱和高光谱数据。通过扫描电镜分析阐明营养胁迫叶片非光滑表面的凹凸和质地发生的一系列变化与偏振反射辐射之间具有一定的联系。由斯托克斯公式将偏振光谱换算成偏振度后,提取偏振度与氮磷钾实测值之间的各4个偏振度特征;同时将高光谱数据经过主成分分析降维并确定氮磷钾各4个特征波长,再通过相关分析法提取这4个特征波长下的各8个高光谱图像纹理特征。偏振度特征与高光谱纹理特征相加累计氮磷钾各12个特征作为支持向量回归(SVR)的输入变量。对这12个特征变量进行最大—最小值归一化后,采用SVR建立番茄氮磷钾营养水平的定量诊断模型,求得氮的相关系数r=0.961 8,均方根误差RMSE=0.451;磷的相关系数r=0.916 3,均方根误差RMSE=0.620;钾的相关系数r=0.940 6,均方根误差RMSE=0.494。研究结果表明采用偏振反射光谱结合高光谱的多维光信息融合技术能够建立精度较高的番茄营养水平预测模型,具有较好的诊断作用,对于提高模型的精度和专用仪器的开发具有一定的指导意义,为番茄养分含量的快速检测提供了新的思路。