摘要：拉曼光谱检测广泛应用于毒品、化学品泄漏、食品安全、爆炸物残留等领域,而传统可见光或近红外光的拉曼光谱系统受环境光影响大,通常需在封闭的样品盒或夜间条件下进行拉曼光谱检测;常规的紫外拉曼光谱检测则多以微距为主,难以在自然光条件下适应样品的遥测要求。面对自然光环境下特殊的拉曼光谱遥测需求,设计搭建了一套紫外拉曼光谱遥测实验系统,由266 nm激光光源、前置光学系统、信号接收系统和信号处理系统组成,采用发射光路与收集光路同轴半共用的光学系统设计,保证了系统对焦的灵活性,可对远距离物质快速对准聚焦并进行检测;前置光学系统与信号接收系统使用中继透镜、光纤、日盲紫外光谱仪耦合的方式传输与检测了拉曼光谱,保证了系统整体的灵活性。采用迭代差分自回归估计的拉曼光谱降噪算法IDAR对检测的拉曼光谱进行降噪,提升了对样本弱拉曼特征峰的分辨能力。通过在200~1500 mm距离、每隔100 mm设置检测点,对特氟龙(teflon)、碳酸氢钠(sodium bicarbonate)、葡萄糖酸钙(calcium gluconate)、罗红霉素(roxithromycin)以及布洛芬(ibuprofen)等五种典型物质进行了重复多组不同积分时间、不同距离的拉曼光谱遥测实验,并与15 mm微距紫外拉曼光谱检测系统的测试结果进行了对比,实验结果表明:遥测系统可对距离1500 mm处的特氟龙进行有效检测,对碳酸氢钠、布洛芬、葡萄糖酸钙以及罗红霉素等四种样本的遥测距离达到600 mm,证明日盲紫外拉曼光谱遥测实验系统具有自然环境光下较好的遥测能力,遥测距离可满足部分现场安全检测、毒品检测、爆炸物残留检测以及食品安全检测等应用场景要求。

摘要：随着气候变化加剧和人类活动增加,植被变化作为环境响应的重要指示,逐渐成为科学研究的热点。利用MODIS数据分析2000-2022年河套灌区核归一化差异植被指数(kNDVI),通过计算slope、LOWESS平滑、重心转移模型和Hurst指数,结合地表气温和降水数据,采用多元回归残差分析探究气候变化和人类活动的贡献。结果显示:①河套灌区kNDVI呈稳定增长,年均增长率1.51%(p<0.001),整体重心向西南移动,93.42%的地区kNDVI变化趋势具有较强持续性。②气候变化和人类活动对kNDVI变化的综合贡献率达88.75%,其中共同引起的绿化为主要驱动力,占总体的80.25%。③气候变化和人类活动的贡献率分别维持在0.21和0.76左右。为河套灌区kNDVI的时空演变及其驱动力提供了新见解,为区域生态管理和政策制定提供了科学依据。

摘要：吸波材料广泛应用于国防雷达波隐身和民用电磁屏蔽领域,吸波材料的吸波性能由复合材料的电磁参数和厚度共同决定.在实际加工过程中,吸波材料的反射损耗峰强度随厚度的变化关系和带宽的理论设计与工程实践存在一定偏离,并且反射损耗吸收峰的强度随厚度变化规律和反射损耗吸收峰的带宽机理研究鲜有报道,因此,对吸波材料的反射损耗峰的强度随厚度的变化关系及带宽机理的深入性原理研究有着迫切的需求.本文通过共沉淀-还原扩散工艺制备易面型Y_(2)Co_(17)/聚氨酯(PU)软磁复合材料并测量得到电磁参数,基于界面反射模型研究了雷达波在吸波涂层空气界面的反射性能,确定了匹配阻抗和吸波材料匹配厚度的依赖关系,进一步利用匹配阻抗参数设计出4—18 GHz内不同厚度的吸波复合材料反射损耗峰强度持续稳定地小于–10 dB,6—18 GHz内不同厚度的吸波复合材料反射损耗峰强度持续稳定地小于–20 dB.根据界面反射模型对匹配厚度处反射损耗峰的带宽进行了深入的原理性讨论,理论计算与测量值吻合.

摘要：中红外波段3—5μm激光光源在医疗、基础科学、通信、工业等众多领域都有着重要的应用需求,而受制于中红外波段的增益介质,传统的激光产生及放大的方法如再生放大、多程放大、行波放大等已经不适用.为了产生宽带且高能量的中红外激光,本文结合准相位匹配技术和啁啾周期极化铌酸锂(CPPLN)晶体进行了理论分析.通过计算分析铌酸锂晶体的色散关系曲线,对CPPLN晶体的结构参数进行设计和调节.结合非线性耦合波方程组与四阶龙格库塔法对该晶体在800 nm激光的抽运下,与0.95—1.6μm范围内的信号光进行准相位匹配差频转换进行了数值模拟.研究表明,在单块CPPLN晶体中,结合准相位匹配技术,能够高效产生覆盖1.6—5μm的中红外激光.对CPPLN晶体产生中红外激光的理论分析和数值模拟,能够为进一步的实验探究等提供方案参考和理论支持.

摘要：机械中普遍存在的转速大波动工况是影响机械设备故障诊断的关键性难题,现有方法在计算效率及诊断误差等方面存在缺陷。深度学习理论能够利用深度神经网络实现数据的自动特征提取和分类。结合深度学习的优势,提出了一种专门用于处理转速大波动工况下的智能故障诊断方法。该方法首先根据机械转速信息提取频域样本;然后利用频域样本训练批标准化的深度神经网络,用批标准化技术中的平移和缩放参数能来处理转速大波动下频域信号的频移和幅变特性,并减轻深度网络内部协变量转移问题,加快网络收敛;最后采用两组特殊设计的转速大波动工况下的滚动轴承试验来验证提出方法的性能。研究结果表明,该方法可克服转速大波动的影响,从而实现不同轴承故障的准确识别,并获得比其他方法更高的准确率。

摘要：采用时域有限差分法,数值研究了紧聚焦角向矢量光激发下硅环-开口金环纳米天线的远场散射特性.结果表明:紧聚焦的角向矢量光可在硅纳米环和开口金纳米环中分别激发出不同峰宽的磁偶极模式;由于模式间的杂化效应,两种磁偶极模式会耦合形成硅环-开口金环纳米结构的反键和成键模式;在峰谷1064 nm波长处,反键和成键模式间的相消干涉在面内形成了单向远场散射.进一步,详细研究了几何参数对单向散射的影响,并且借助该纳米天线的单向散射特性,实现了偶极光源的定向发射.研究结果提供了一种纳米光子结构远场散射的灵活调控手段,并有望为纳米光源、光学传感器等的设计和研发提供有益的参考.

摘要：含铁岩浆岩成分在岩浆系统中非常常见,然而在地质体系的高温高压实验中,样品中的铁极易从初始物质进入惰性贵金属样品仓中,与样品仓形成合金,造成铁流失。铁流失问题不仅会导致高温高压实验中初始物实际值与设定值不同,还可能会导致实验氧逸度的失控。为了减少铁流失的影响,实验前需对样品仓进行预饱和。本文主要设计搭建两套常用贵金属管和贵金属丝的电镀装置,通过调整电流大小和通电时间控制镀铁的质量,实现样品仓铁的预饱和。并在此基础上进行了铁在贵金属样品仓中的扩散实验,找到了含铁质量分数≤0.20%的金钯管扩散均匀的实验条件,约束了含铁质量分数0.5%~4.0%的铂丝的扩散条件,进一步完善贵金属样品仓的铁预饱和技术。

摘要：波长分束器是全光通信领域中至关重要的元器件。为满足日益复杂的微纳器件的设计要求,提出将有限元方法和移动渐近算法、材料插值法结合,形成了一种适应于微纳光子器件设计、计算速度更快、计算量更小的新逆设计智能算法,这种算法可根据设计者给定的目标函数来完成优化设计,对设计者的专业要求低,适应范围广。基于这一算法,成功地设计出尺寸为2μm×2μm、适用于片上集成的三通道波长分束器。三通道的信号透过率分别为47.5%、53.4%和52.5%,消光比为36、9.6和20。为微纳器件的设计提供了一种新的思路和借鉴。

摘要：基于自主设计的螺栓连接振动试验装置,系统研究了横向交变载荷下TiCN/MoS2涂层螺栓分别与TiCN/MoS2涂层螺母和无涂层螺母配合时连接结构的松动行为,并利用体式显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱仪(EDX)和白光干涉仪等微观分析设备对试验后的螺纹表面进行损伤分析,深入讨论其磨损机理.结果表明:在相同试验条件下,TiCN/MoS2涂层螺栓比无涂层螺栓螺纹表面的损伤轻微,连接结构的松动程度更低;与无涂层螺栓螺纹根部相同等效应力状态下,TiCN/MoS2涂层螺栓连接结构的预紧力可提高约10%,螺纹表面的损伤减轻,同时连接结构的松动程度进一步降低;TiCN/MoS2涂层螺栓螺纹表面的主要磨损机制为疲劳磨损.

摘要：针对已有大多数研究在设计激励机制时未考虑用户的隐私泄露问题,本文提出一种支持隐私保护的激励机制综合方案IMPP(Incentive Mechanism with Privacy-Preserving in mobile crowd sensing).首先,基于轻量级隐私保护思想,采用单向安全哈希函数生成256位哈希值作为参与者的匿名身份标识,以此来保护参与者的身份隐私;其次,依据参与者的数据效用值、期望回报及感知任务预算实现面向数据质量的补偿激励,选择性价比最高的胜出者;接着,借助分布式压缩感知理论,对胜出者的原始感知数据压缩处理,得到剔除冗余的观测值,并在观测值中添加哈希函数值等噪扰数据后传送于服务器端聚合,以增强感知数据的隐私性保护,之后对隐私数据集进行完整性校验并重构;最后,利用真实数据集,通过仿真实验对IMPP的有效性进行对比分析.实验结果表明,IMPP机制在隐私保护水平、数据完整性、数据精确性、时间效率、评估准确率、重构匹配度及激励效果等方面是高效的.