Superhydrophobic MoS2-based multifunctional sponge for recovery and detection of spilled oil

Oil spills are a major threat to the marine ecosystem, requiring immediate solutions to remove spilled oil from oceanic environments. In this study, we report a superhydrophobic molybdenum disulfide (MoS₂) coated polydimethylsiloxane (PDMS) sponge and demonstrate its high proficiency in spilled oil recovery and oil spill detection based on oil-water separation ability. This novel oil sorbent is fabricated by a simple dip-coating to incorporate MoS₂ flakes into PDMS sponge. The optimized MoS₂-sponge displays a water contact angle of >152°, demonstrating excellent superhydrophobicity and high oil absorption (>97 wt%) for a variety of oils, including vegetable oil and fuel waste. Moreover, the material retains excellent oil absorption capability upon repetitive compression cycles. The versatility of this novel sorbent has been extended for the real-time spontaneous detection of oils by taking advantage of electrically conductive MoS₂ layers.     

An improved evaluation of the neutron background in the PandaX-Ⅱ experiment

In dark matter direct detection experiments,neutron is a serious source of background,which can mimic the dark matter-nucleus scattering signals.In this paper,we present an improved evaluation of the neutron background in the PandaX-II dark matter experiment by a novel approach.Instead of fully relying on the Monte Carlo simulation,the overall neutron background is determined from the neutron-induced high energy signals in the data.In addition,the probability of producing a dark-matter-like background per neutron is evaluated with a complete Monte Carlo generator,where the correlated emission of neutron(s)andγ(s)in the(α,n)reactions and spontaneous fissions is taken into consideration.With this method,the neutron backgrounds in the Run 9(26-ton-day)and Run 10(28-ton-day)data sets of PandaX-II are estimated to be(0.66±0.24)and(0.47±0.25)events,respectively.     

星载海洋激光雷达最佳工作波长分析

星载激光雷达是实现海洋垂直剖面探测的有效工具,也是目前迫切需求的海洋光学遥感手段。对星载海洋激光雷达的波长参数进行评估对保证探测有效性具有重要意义。本文从探测深度和信噪比两方面分析了星载海洋激光雷达探测全球海洋的最佳波长。利用MODIS 10个波段的水体光学特性数据,估算全球海水探测深度及相应的最优波长;并根据太阳夫琅禾费暗线特性,对信号信噪比进行优化。结果表明:在探测深度方面,最优探测波长在488 nm波段的海洋占全球海洋面积的70%左右,并且全球95%以上的海域在488 nm波段的探测深度优于0.8倍的真光层深度;在信噪比方面,相对于488 nm波段,486.134 nm夫琅禾费暗线处采用0.1 nm带宽的滤光片可以将背景光强度降低70%,相应地回波信噪比整体提升了约5.0%。就全球海洋探测来说,使用486.134 nm作为探测波长可以提高探测深度,有效抑制太阳背景光,提高信噪比,因此,486.134 nm是星载海洋激光雷达的最佳工作波长。     

根据表面反射特性进行目标探测的波段选择

计算和分析了表面反射特性对选择波段进行目标探测的影响.通过引入正交子空间投影方法,将背景信号从接收到的混合光谱中消除,从而达到压缩背景信号的目的.并在此基础上运用匹配跟踪算法自动地进行优化波段的选择,达到选择最佳波段的目的,从而进行目标探测.在大气外实际目标的探测中,得到了进行大气外目标探测的波段选择与目标表面反射特性的关系.     

多边形棒状透镜出端辐射均匀性的研究

研究了用多角形棒状透镜产生高均匀性正方形和圆形照明的最佳结构参量.结果表明,对于正方形棒状透镜,输出端的照明均匀性随透镜的长度振荡变化,在某些特定长度达到极小值.对于圆形照明面积,比较了从三角到八角的六种多边形.利用三角形积分透镜可以获得最佳的照明均匀性,但光能利用率相对较低,六角形积分透镜可同时获得较高的照明均匀性和光能利用率.     

自控液晶光阀组式光刻快门研究

通过理论推导,构建了抗蚀剂的感光特性、光源的光效与曝光量之间的数学模型,为液晶光阀代替穿孔带提供了理论依据.结合液晶光阀的工作原理和光刻快门的控制原理,对液晶光阀组的控制进行了研究并给出了其控制电路图.通过实际光刻试验,自控液晶光阀组光刻快门机构可以完成编码图案的控制,通光控制达到了预计要求,刻出的图案清晰,线条陡直.证明液晶光阀组替代穿孔带用作光刻快门是完全可行的.     

原子在单色辐射作用下长时间内的行为研究

建立了原子在单色辐射作用下的模型,用微扰理论方法求解出原子处于两能级的几率.讨论了原子在单色辐射作用下长时间内的行为,得到了原子因辐射场的影响而变化的速率比能级的衰减速率大的情况下,原子在两能级间振荡,原子和辐射场相互作用越强,辐射场能够与原子发生作用的频率区间越宽,而且原子在单色光长时间辐射作用下高、低能级跃迁的速率不随时间而改变的结论.     

空间雷电探测实时采集定位系统

星载雷电探测定位系统是利用光学探测器探测闪电事件的地理位置和光脉冲波形,系统采用CPLD+DSP的数字图像处理方案,利用了CPLD复杂逻辑可编程特性将系统的部分或全部功能集成在一片CPLD上,减小了系统硬件复杂程度,节省了印制版空间.利用DSP高速数字信号处理特性完成实时处理图像数据的功能.系统用CPLD完成图像信号的采集、编码和存储控制,缩小了星载设备体积,简化了电路结构;用DSP完成大量图像数据处理工作,提高了系统工作的实时性.     

基于小波变换的图像融合新算法

针对现有图像融合技术中的尺度系数卷积法存在的边缘细节损失和对比度下降问题,提出了将Canny边缘检测算子等价于提取图像的小波变换模极大值点这一思想引入图像的低频分量融合规则以及用于高频子带融合的局部对比度结合方向方差方法.最后通过仿真试验以及熵值数据证明该算法有效改善了边缘细节的准确度,提高了分辨率,并使局部对比度信息得以保留,从而更加符合人类的视觉特性.