光谱吸收光纤气体传感技术探讨

简述了光纤气体传感器的基本特性.介绍了几种光谱吸收光纤气体传感的方法.详细阐述了各种传感原理.分析了影响光谱吸收光纤气体传感精度的因素.     

多通道光纤法-珀解调系统分析与实验EI北大核心CSCD

利用白光干涉型光纤法一珀传感器和非扫描式相关解调原理,设计了一种基于非扫描式相关解调的多通道光纤法珀解调系统并进行了实验研究．利用柱面镜成线性光斑的特性以及2倍焦距成等大倒立像的原理,建立光纤法一珀非扫描式相关解调的光学模型,进行了光学特性分析和参量优化;设计了光学系统和硬件解调系统,制作了基于非扫描式相关解调的多通道光纤一法珀解调仪样机．同时采用巴特沃斯滤波器有效滤除了噪音,提高了仪器的解调准确度．测试实验表明：当测量范围为10～40μm,分辨率为8nm时,稳定性可达到7nm,能实现对传感器腔长的实时测量,且测量准确度高、稳定性和一致性好,能够进行多点探测,提高了复用能力．     

基于光纤光声传感的多组分痕量气体检测技术

为进一步提升多组分痕量气体检测灵敏度,设计了一套光纤光声传感系统。系统主要集成了2个近红外DFB激光器、近红外宽带光源、高速光谱模块、现场可编程逻辑门阵列信号采集与处理电路,具有激光调制控制、光声信号解调和数字锁相放大等功能。利用声学共振腔和干涉型光纤声波传感器对光声信号进行激发增强和探测增强,实现了乙炔和甲烷气体的高灵敏度检测。光纤声波传感器中以微机电系统悬臂梁作为声学敏感元件,设计了光纤法布里-珀罗干涉结构,将悬臂梁偏转位移转换为F-P腔长的变化。采用高分辨率光谱解调技术,实现了基于光纤F-P传感器的超高灵敏度光声信号检测。系统对乙炔和甲烷的检测极限分别达到2×10^-9和3×10^-9,归一化噪声等效吸收系数为8×10^-10cm^-1W Hz^-1/2。     

改进蚁群算法优化周期性车辆路径问题

周期性车辆路径问题(PVRP)是标准车辆路径问题(VRP)的扩展,PVRP将配送期由单一配送期延伸到T(T＞1)期,因此,PVRP需要优化每个配送期的顾客组合和配送路径。由于PVRP是一个内嵌VRP的问题,其比标准VRP问题更加复杂,难于求解。本文采用蚁群算法对PVRP进行求解,并提出采用两种改进措施——多维信息素的运用和基于扫描法的局部优化方法来提高算法的性能。最后,通过9个经典PVRP算例对该算法进行了数据实验,结果表明本文提出的改进蚁群算法求解PVRP问题是可行有效的,同时也表明两种改进措施可以显著提高算法的性能。     

镀金膜锥形光纤液体传感

锥形光纤液体传感是通过探测在被测液体中倏逝场的透射深度来表征液体的一种传感技术。为提高传感灵敏度,提出了在锥形光纤表面镀金膜的构想,并通过比较镀金膜与未镀膜的锥形光纤接收端的倏逝场光强对液体折射率的响应,阐述了镀金膜对提高传感灵敏度的作用。研究发现,镀有金膜的锥形光纤传感器灵敏度得到了明显改善。同时还研究了光纤的锥度比、光源的波长对传感性能的影响,通过优化找到了合适的光源波长及锥度比。优化后的镀金锥形光纤接收端的光强对待测液体折射率的响应明显并成近似线性反比关系,此结构的锥形光纤可被标定为液体折射率传感器件。研究工作为制作高灵敏度的锥形光纤液体传感器提供了理论依据。     

基于线性方程组数学分离模型建立光纤传感过程检测复方缬沙坦氢氯噻嗪片溶出度

基于线性方程组数学分离模型建立在线过程检测复方缬沙坦氢氯噻嗪片溶出度方法。分别扫描缬沙坦和氢氯噻嗪的紫外吸收光谱,两组分在最大吸收波长处完全重叠。根据朗伯比尔定律吸光度加和性原理,分别测定两组分在最大吸收波长处的吸光系数,建立线性方程组数学分离模型,采用光纤传感过程分析技术(FODT)检测缬沙坦氢氯噻嗪片的溶出度,并与HPLC法相比较。在规定的溶出介质中,两种成分同时实时测定,并且FODT累积溶出度与HPLC法相比较结果无显著性差异(p>0.05)。不同批次药物的溶出行为一致,说明制剂工艺稳定,均匀度好。溶出曲线显示缬沙坦溶出快于并高于氢氯噻嗪,且30 min时两组分的溶出度均大于80%符合美国药典规定。结果表明,应用线性方程组数学分离模型结合FODT法可实现复方缬沙坦氢氯噻嗪片中双组分溶出度的同时检测,并可提供双组分的溶出过程曲线和全部溶出数据,直观反映各组分在各溶出时段的快慢,为此药建立标准提供依据。与HPLC法单点数据相比优势明显,更有利于药品评价和抽验质量分析。     

Fundamental studies on enhancement and blinking mechanism of surface-enhanced Raman scattering （SERS） and basic applications of SERS biological sensing

We review recent our results in the fundamental study of surface-enhanced Raman scattering （SERS） with emphasis on experiments that attempted to identify the enhancement and blinking mechanism using single Ag nanoparticle dimers attached to dye molecules. These results are quantitatively discussed in the framework of electromagnetic mechanism. We also review recent our results in basic SERS applications for biological sensing regarding detections of cell surface molecules and distinction of disease marker molecules under single cell and single molecule level.     

BOTDA光纤传感技术在光纤环圈质量评估中的应用

在分析光纤环对陀螺整体性能影响的基础上,提出将BOTDA光纤传感技术用于光纤环质量检测。通过对光纤环的在线检测、热应力检测和骨架性能影响测试,能及时发现并消除光纤绕制中的应力尖峰及换层现象,消除由骨架、热应力引起的光纤应力曲线反转现象。     

光纤化学传感技术研究近况

光纤化学传感器作为传感器的一个重要分支,结合了化学和光学的相关技术,将化学制膜、光纤技术以及化学分析中的分光光度法、拉曼光谱、荧光光谱、折射率检测等方法相融合,以其微型化,抗电磁干扰,传输信息量大,拥有自身参比等特点不断向前发展。简要综述了光纤化学传感技术研究近况和未来的发展趋势。重点对光纤pH化学传感器、光纤离子化学传感器和光纤气体化学传感器进行了介绍。简要分析了常见的敏感膜制备方法如化学键合法和溶胶凝胶(sol-gel)等方法。新型光纤——微结构光纤的出现为光纤化学传感器开辟了新的发展方向。由于其具有大的内表面积,结构设计灵活多样,光纤内部提供感应场所等特点,快速度成为光纤化学传感器的重要发展方向和研究热点。对微结构光纤衍生而来的新型光纤化学传感器进行了详细评述, 最后对光纤化学传感器的未来进行展望。     

人力资源多维分配问题的混合算法

针对已有多维分配问题求解算法复杂、耗时长及精度低等问题,本文将二部图中寻求最优匹配的方法进行推广,运用试分配、饱和路调整和增广路调整对多维分配问题的最优解进行搜索,提出了求解人力资源多维分配问题的最小零面优先分配混合算法和随机试分配混合算法,对算法的有效性进行了理论证明,并分析了算法的时间和空间复杂度;同时通过这两种混合算法对初始零元素数不同的代价矩阵求解时间的计算,以及与Lagrangian松弛算法和剪枝法的耗时、精度的对比,分别得到了两种混合算法的适用性和高效性,最后通过算例验证了算法的有效性。