基于石墨相氮化碳量子点直接荧光猝灭法检测碘离子的研究

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)荧光纳米材料具有原料便宜、制备容易、荧光量子产率高、光学稳定性好、毒性低等优点,并且避免有机荧光染料复杂的合成步骤或者金属半导体量子点对环境潜在的危害,这些优点使得g-C₃N₄纳米材料成为新兴的荧光探针用于检测金属离子。最近,已有文献报道重金属汞离子能够高灵敏高选择性地猝灭g-C₃N₄量子点的荧光,加入碘离子能够提取被键合的汞离子形成碘化汞(HgI₂)进而恢复g-C₃N₄量子点的荧光,从而建立一种高灵敏检测碘离子的荧光传感器。然而,该方法依然需要重金属汞离子的参与,限制了该方法的推广应用。通过硝酸氧化块体g-C₃N₄并结合水热法处理制备了一种水溶性好、荧光强度高的g-C₃N₄量子点。该量子点的荧光发射波长位于368 nm,且其荧光发射波长不随激发波长的改变而改变,表明该量子点的尺寸比较均一。笔者发现碘离子在220 nm处有一个较强的吸收峰,与该量子点的激发光谱(中心波长245 nm)具有较大的重叠,从而产生内滤效应引起该量子点的荧光发生猝灭。利用这一性质,构建了一种选择性检测碘离子的新型荧光传感器。在最优检测条件下,g-C₃N₄量子点的荧光猝灭强度(ΔF)与碘离子浓度(X,μmol·L-1)在10～400 μmol·L-1之间具有良好的线性关系,线性方程为ΔF=0.325 79X+6.039 05(R2=0.999 5),检出限为5.0 μmol·L-1。通过“混合即检测”并且不需要借助与重金属离子的配位作用就能够检测碘离子,因此该方法具有快速、环保以及操作简便等优点。     

不定积分解法研究

通过对不定积分的研究,提出了求几类特殊函数不定积分的新方法.不但求出了高等数学中具有代表性的几种形式的不定积分,而且对不定积分的教学和积分方法的寻求都有启发作用.     

端口概念及应用的仿真演示实验

端口概念是微机原理及嵌入式系统相关课程中的关键概念之一。通过简单的设计实例,结合硬件原理和输入输出指令的执行时序,分析了端口的作用,端口地址的本质及形成过程。给出了Proteus环境下实验系统的仿真调试结果。     

基于频谱面的黑白图片彩色化

黑白图片彩色化,能够更好地获取图片信息。通过观察动态激光散斑,当散斑不再变化的时候,观察面就是频谱面的位置,确定了频谱面,然后将黑白图片置于物平面,将π位相滤波器置于频谱面上的正一级(或负一级)谱的频谱面上,并置以绿色滤色片,在负一级(或正一级)谱上置以红色滤色片。在输出像面上,就会形成按灰度均匀分布的假彩色像。     

基于强度调制的新型偏振光谱仪调制器优化设计

强度调制是一种高光谱偏振信息获取新方法,可有效地解决现有测量法存在的不足。调制器是其中的关键硬件模块之一。从调制器实现偏振、光谱信息调制的基本原理入手,结合偏振、光谱信息的解调理论,提出了调制器参数优化设计方法,并对该方法进行了计算机数值模拟。结果表明:经过优化设计的调制器产生的各个载波信号的频率在光谱仪的采样带宽内均匀分布,有效地拓展了可测Stokes矢量元素谱的带宽范围,也为后续的偏振、光谱信息的高保真解调奠定了基础。     

非理想正交反射镜消偏性能的模拟研究

通过建立非理想正交反射镜改变光线的几何模型,研究正交金属反射镜的消偏性能。模拟计算结果显示：在0.4μm～10μm波段内,非理想正交镀银反射镜的线偏振灵敏度优于铝、金等正交反射镜,且对光束偏振度的改变最小,因此正交镀银反射镜在高精度偏振遥感探测中值得广泛应用;若把角度误差控制在0.5°内,则正交镀银反射镜的偏振特性对偏振遥感器的辐射度和偏振度影响很小,具有较好的消偏性能。     

燃气泄漏报警系统仿真设计与实验

给出以单片机为核心的燃气泄漏报警系统仿真设计与实验的完整流程:包括设计要求、总体方案、Proteus环境下的原理图设计及软硬件仿真调试实验等。可以为温度、压力、光强等其它常见物理量测量控制系统仿真设计与实验提供参考。     

基于可调偏振度源的PSIM偏振光谱仪线偏振度测量结果定标校正

提出了一种基于可调偏振度源的偏振定标方法,利用方法完成了基于偏振光谱强度调制(PSIM)技术偏振光谱仪的线偏振光偏振度测量结果定标校正。以可调偏振度源输出的不同偏振度的线偏振光作为待测光源,用PSIM偏振光谱仪测量待测光源输出得到原始数据。将原始数据解析处理得到的偏振度谱与待测光源输出的理论偏振度谱进行线性拟合,得到校正系数。利用该校正系数对PSIM偏振光谱仪的测量处理结果进行定标校正。结果表明:在有效测量波段内(500~650nm),定标校正后PSIM偏振光谱仪的线偏振度测量解析精度明显提高,与待测光源输出的标准偏振度值间的最大误差由0.017减小到约为0.003,基于可调偏振度源的偏振定标校正方法具有可行性。     

强度调制偏振光谱仪傅里叶变换解调原理研究

针对强度调制新型偏振光谱仪,研究了基于傅里叶变换法实现偏振光谱信息解调的可行性.结合强度调制偏振光谱仪实现偏振光谱信息调制的机理,给出了采用傅里叶变换法实现偏振光谱信息解调过程的完整数学推导,并对解调过程进行了计算机仿真模拟.模拟结果表明:基于傅里叶变换的解调方法可以高保真获取待测光辐射的偏振光谱信息,将该方法应用于强度调制偏振光谱仪偏振光谱信息的解调是可行的.     

时间切片法及其在太阳暗条观测中的应用

时间切片法是一种估算目标运动学参数的方法。该方法的基本思想是:在相同视场、特定时间间隔的若干幅图像中,针对研究目标,选取合适的切片方向,构建时间切片图,并在时间切片图上拟合出目标的运动轨迹,通过求解轨迹曲线的斜率,实现运动目标运动速度等运动学参数的计算。本文结合太阳暗条爆发过程中的抬升和爆发速度分析,介绍了时间切片法的基本原理及应用过程。