卷烟主流烟气中巴豆醛在线光谱分析方法研究

卷烟主流烟气是卷烟燃烧时被人体吸食到体内的主要气体,其减焦降害已成为全社会高度关注的问题。在各种卷烟主流烟气组分中,巴豆醛以其强烈的基因毒性,成为国家规定的卷烟中七种主要有害指标物之一。传统的巴豆醛分析方法大都采用高效液相色谱法等实验室分析方法,需繁琐的样品前处理过程,无法测量巴豆醛的实时浓度,难以准确评估巴豆醛对人体健康的影响。为了快速、准确地检测卷烟主流烟气中的巴豆醛组分,本研究搭建了一套可以直接与吸烟机耦合的傅里叶红外光谱分析系统（FTIR）,并创新性开发过采样数据驱动光谱分析方法（ODDSA）,从复杂、变动的卷烟主流烟气中准确提取巴豆醛的光谱组分信息。ODDSA方法从实验设计入手,采用随机设计的思路尽可能模拟实际卷烟样品的分布范围,以构建具备良好光谱数据结构的样品集。在此基础上,创新性地将高密度小波变换引入红外光谱数据的处理过程中,以时/频双域过采样的方式提升了光谱解析分辨率,进而降低了其他基质组分对巴豆醛光谱信息的干扰。最后,发展改良竞争自适应重加权采样方法,从多倍冗余的高密度小波系数中准确提取待测物质的最佳变量组合,由此构建高质量的巴豆醛光谱定量分析模型。为了验证ODDSA方法的有效性,实验中采集了15种典型市售卷烟品牌,每个品牌在线采集8支样品的主流烟气红外光谱,随后采用随机挑选的25个验证集样本对ODDSA方法进行验证。结果表明,检验集的线性拟合系数为0.971,相对均方根误差为5.5%,其预测精度能有效满足卷烟主流烟气中巴豆醛的在线分析需求,并可拓展到环境二手烟气中其他组分的在线监测,进而为吸烟与健康评估提供全新手段。     

基于电热模型的SNSPD响应过程模拟与时间抖动分析

超导单光子探测器(SNSPD)具有高探测效率,低时间抖动、低暗计数率、高计数率等优点.文章通过对纳米线电热过程的建模,分析了纳米线的电热响应过程,探讨了负载电阻、偏置电流和动态电感对SNSPD响应时间的影响,结合蒙特卡洛方法来模拟研究了纳米线空间不均匀性对于SNSPD时间抖动的影响,结果表明随着纳米线空间不均匀性的增加,纳米线的时间抖动不断增加,并求出了典型的时间抖动约为7.73 ps.     

虚拟飞秒示波器的实现

提出了一种新颖的基于频率分辨光学快门(FROG)和虚拟仪器(VI)技术的飞秒激光脉冲实时测量方法,以获得超短激光脉冲的强度和位相信息.在二次谐波产生频率分辨光学快门技术中,将被测超短脉冲光源分割成两束光,改变其相互之间的时间延迟,将两束光聚焦到100 μm的BBO晶体中,产生二次谐波.控制时间延迟在0到N个时间单位变化,获得二次谐波的二维频谱数据,通过PC2000-ISA卡式光谱仪和Ocean Optics公司的OOIwinIP驱动软件采集频谱数据送到微机中,通过迭代算法求出超短脉冲的强度和位相信息.各个软件模块,包括数据采集、脉冲恢复、图形显示灯的编程基于Labwindows/CVI软件平台.实验表明,迭代算法大约经过50次左右的运行,迭代误差低于一个可接受的阈值,获得一个收敛结果.用该示波器对美国相干公司的钛宝石飞秒激光器输出175 fs脉冲进行测量,获得了准确的测量结果.     

非线性物理破解神经编码机制

信息在神经系统中以脉冲点序列的形式传输和处理，神经系统如何通过脉冲点序列对所表达的信息进行编码，一直是一个谜．人们曾普遍认为，神经可能通过发放率（单位时间发放脉冲出现的次数）对信息编码，也有人猜测，神经可通过脉冲点序列的时序编码．由于神经发放的随机性，这就使得任何编码机制都面临着被表达信息的确定性与表达该信息的信号的随机性的矛盾．通过神经非线性随机动力学模型，文章作者发现，神经点序列的发放率对点序列的时序信息传输的影响，揭示了神经点序列时序信息在神经非线性传输中的随机共振特征．由此预期，并进一步通过听觉心理物理实验观察到，在一定条件下噪声对听觉的增强作用．从而通过非线性物理揭示了听觉时序编码机制的存在以及在时序编码中随机性噪声的积极作用．     

村村通工程中卫星地面接收天线的调整

重点介绍卫星地面接收天线的安装与调试过程中,卫星地面接收天线的选址所要考虑的因素与调试方法,同时介绍在村村通工程中总结的一些经验。     

标准模型下完美前向安全的基于身份认证密钥交换

一轮Diffie-Hellman密钥交换(One-Round Diff ie-Hellman key exchange,OR-DHKE)协议被认为无法实现完美的前向安全性(Perfect Forward Secrecy,PFS)。基于身份的OR-DHKE协议也是如此,现有研究仅实现了弱的完美 前向安全性(wPFS)。基于Cremers等人对密钥交换协议完美前向安全性的研究,文章提出 一种新的具有完美前向安全的基于身份认证密钥交换方案。文章首先提出一种较弱安全性的 基于身份 OR-DHKE协议π₀,然后采用Cremers等人提出的SIG变换方法,将π₀转化为具有完美前 向安全的基于身份认 证密钥交换方案π₁。文章简要分析了CK、CK⁺、eCK和eCK-PFS安全模型的异同,在此 基 础上定义了基于身 份认证密钥交换协议分析的强安全模型ID-eCK-PFS。在ID-eCK-PFS模型下,协议π₀和π₁的安全性被规约为 求解判定性BDH(Decisional Bilinear Diffie-Hellman,DBDH)问题,规约过程未使用随 机预言机,实现了在标准模型下的完美前向安全性和可证明安全性。     

再谈HFC与双向传输接入网络问题

以业务需求和营运成本为依托,通过分析HFC网络的技术特点和适应性来阐述其优点,排除一些误解,并展望了HFC网络相关业务的发展.     

Adobe Reader漏洞分析及防御策略研究

随着PDF文档格式的大规模应用,解析PDF文件的Adobe Reader软件也得到了极大应用,但是它面临的安全威胁也越来越严重.Adobe Reader漏洞已经是最为常见的漏洞类型之一.通过对常见漏洞机理进行细致的逆向分析,针对漏洞的利用方式进行分类阐述,然后解析造成漏洞猖獗的原因,总结出针对Adobe Reader漏洞行之有效的安全防御措施.     

飞秒激光光刻波导偏振器

飞秒激光诱导折射率变化提供了一种灵活的三维光子器件制作手段.飞秒激光光刻的II类波导具有偏振导光特性,可以作为波导偏振器,但是对于要保留的偏振分量损耗太大.本文阐述了一种利用飞秒激光在熔融石英中制作的新型低损耗波导偏振器.它由中间的一根I类波导及两侧的两根II类纳米光栅轨迹构成.基于飞秒激光诱导的纳米光栅的偏振依赖散射特性,II类纳米光栅轨迹能够对I类波导的倏逝场进行调制.偏振方向垂直于纳米光栅的模式相对于偏振方向平行于纳米光栅的模式有更大的散射损耗,因此导通的是偏振方向平行于纳米光栅的模式.研究了消光比随I类波导与II类纳米光栅轨迹之间的间距的变化关系,选择一个最佳间距来进一步研究消光比随II类纳米光栅轨迹长度的变化关系.在间距6 μm,II类纳米光栅轨迹扫描长度6 mm处实现了最大15.91 dB的消光比.通过增加II类轨迹的长度或者数量,很容易得到更高的消光比.