摘要：针对当前网络性能监测工具在多域、异构的网络环境下定位困难及精度降低的问题,对面向服务网络性能监控框架(perfSONAR)进行了研究,设计服务管理中心、测量服务、存档服务等组件,整合可用的网络测量资源,构建基于Web Service的分布式网络测量系统,通过服务代理和管理中心交互实现测量组件间的共享和协作,及时发现并排除网络故障和瓶颈。实验结果表明,该系统为大规模分布式网络测量提供了一种可行实用的解决方案。

摘要：针对飞行器在轨飞行时高空大气密度波动剧烈、气动特性辨识难度大等特点,提出了一种基于瑞利散射理论的成像激光雷达大气密度测量方法。利用气体分子的瑞利散射光强与分子密度成正比的特性,通过分析电子倍增成像探测器(EMCCD)拍摄的测量流场区域内激光后向瑞利散射光柱,得到了不同距离处高精度的在线大气密度数据。搭建了基于空间飞行器平台的大气密度在轨测量装置,并对该装置进行了标定。结果表明,所述方法对大气密度的测量精度不大于5%,且具有非接触、时间分辨率高等特点,因此在优化飞行器结构设计、提高气动辨识等方面具有良好的应用前景。

摘要：为了实现微流控芯片上多目标DNA片段的同时检测,建立了基于光棒匀光结构的微流控芯片多色荧光检测系统。根据微流控芯片中的聚合物链式反应(PCR)反应腔的特点,设计了基于超亮白光LED模组、光棒、二向色镜和CCD的正交型荧光检测系统。CCD可一次采集微流控芯片上所有PCR反应腔中的荧光信号,通过滤光片轮组合的变换,可实现多种荧光标记物的同时检测。采用荧光素钠溶液对激发光的均匀性进行了测试,激发产生的荧光图像均匀度达到93.99%,可满足微流控芯片上多反应腔同时检测的需求。同时,以pUC-18人工质粒DNA作为标准品,开展了微流控荧光PCR生物实验,对系统性能进行验证。实验结果表明:微流控PCR反应腔的DNA浓度变化与荧光信号的变化相一致,pUC-1 8样品的检测限达到0.05pg/uL,扩增效率为97.28%,熔解曲线显示无引物二聚体产生,特异性好,达到了商业化仪器的水平。

摘要：光催化是一种理想的洁净能源生产和环境污染治理技术,在推动未来“碳达峰,碳中和”的实现和调整我国能源结构具有重要意义。层状结构的铋基催化剂因其具有合适的禁带宽度所以在光催化领域中备受关注。然而,低效率的光生载流子的分离与传输过程却限制了其光催化活性。本文简要地总结了通过表界面调控增强铋基催化剂光生载流子分离与传输效率的策略,包括形貌调控、缺陷工程、杂原子掺杂和异质结构建等。特别地,从电子和几何结构角度分析了上述策略对增强铋基催化剂内建电场的强度、构筑内部高效载流子传输通道和延长载流子寿命的作用机制,为进一步研究设计具有高效载流子分离和传输效率的催化剂提供理论参考依据。最后,分析了不同表面界面策略提高载流子分离和传输效率的具体原因以及铋基催化剂在工业应用中面临的挑战和发展前景。

摘要：设计了一种用于检测卷烟烟气中CO气体浓度的装置。该装置使用一种基于非分光红外技术的气体浓度检测传感器,具有高精度、快速响应的特点。控制单元以微控制器为核心进行设计,能够完成气体采样控制以及传感器调零、校准和结果显示等功能。最后,介绍了传感器的参数校准方法和影响测量结果的若干因素。

摘要：针对现有机器人在森林、山地、坍塌区域等复杂的非结构化环境中移动困难的问题,设计开发了一款可搭载侦察或营救设备、在崎岖环境下进行高效运动的弹跳机器人。该机器人总质量为97.1 g,最大弹跳高度为1.5 m,具有一定的负载能力,可搭载设备进行实际应用。首先,将设计的几种弹跳机构方案进行理论分析对比,最终设计出稳定性最好、能量利用率最高的方案。其次,为了使得弹跳机构能够瞬间释放能量,设计了一款精简可靠的能量控制机构。该机构可有效控制储能机构,进行能量的快速存储与瞬间释放,使得存储的弹性势能高效地转化为机器人的动能。最后,在机器人的系统集成方面,从两个角度进行理论分析,得出了机器人合理的质量分布。

摘要：被动红外气体遥测系统具有成本低、体积小、便于扩展等优点。利用窄带滤光片进行被动红外气体探测时,为抑制信号漂移和背景噪声干扰,需要对信号进行调制、滤波和锁相处理。系统接收的测量信号受斩光器辐射的影响较大,需要对测量过程进行辐射建模分析。本文研究了基于锁相放大的被动红外探测辐射模型,提出了在锁相放大算法后添加相位判断的信号处理方法;设计并搭建了被动式气体多光谱探测系统,在实验室对系统进行定标,并开展了不同温度黑体的测量实验。结果表明:实际测量的各通道辐射值与所建模型的结果比较吻合。本研究为基于锁相放大的被动红外信号提供了模型基础和实验验证,并为便携式近距离气体遥测系统的研制提供了参考。

摘要：针对稳态强磁场28 MW高稳定度电源系统的监控需求,基于LabVIEW开发环境设计了一套电源实时监控系统。监控系统使用NI OPC、LabSQL、MySQL数据库、VISA函数等技术,模块化地实现了电源系统设备信息的实时显示与记录、关键数据的动态存储调用、遥控命令的远程发送等功能。经实际测试,基于LabVIEW的监控系统可以满足28 MW高稳定度电源系统监控的需求,并为下一代42 MW电源系统预留了开发扩展界面,对水冷磁体电源系统的安全稳定运行和维护升级扩展具有重要意义。

摘要：为解决细胞趋化性研究需要使用较为昂贵的显微镜进行图像的连续定时采集、分析细胞趋化性需要用ImageJ软件来手动追踪细胞运动路径的问题,设计了一套基于通用串行接口(universal serial bus,USB)显微镜的便携式细胞趋化迁移分析系统。该系统硬件由计算机、USB显微镜、微流体芯片、温控单元、显微镜支架等组成。它通过图像采集、图像处理和各种分析算法来研究细胞趋化性。实验时,首先利用USB显微镜在15 min内以10 s的间隔时间采集90幅细胞图像;然后使用基于美国国家仪器公司(National Intruments,NI)的IMAQ Vision软件包开发的集成软件完成图像处理;结果分析时,一方面可通过将第一幅和最后一幅细胞图像的宽度像素均分为10份,采用细胞分区计数和数字得分方法对细胞趋化性进行初步分析;另一方面,还可通过识别细胞的中心坐标并结合最小距离法追踪细胞运动追迹,进而计算细胞的趋化性指数、总迁移距离、运动速度和梯度位移。通过实验验证了便携式细胞趋化迁移分析系统的性能。同时,运用该系统探究了不同葡萄糖浓度对中性粒细胞趋化性能的影响。结果表明:便携式细胞趋化迁移分析系统可以实现细胞迁移图像自动采集与数据分析,提高了细胞趋化性研究的集成度和可重复性。

摘要：为了满足国际热核聚变实验堆(ITER)计划全球网络不断增长的性能需求,提出了一种结合高速协议和改进传输机制的广域网链路优化解决方案。通过分析和研究快速传输协议XTP,根据XTP提供的丰富功能接口,调整burst/rate模型有效避免拥塞产生,标记分组序号改进go-back-n重传机制,同时采用协议欺骗技术减少响应延迟,分析相关协议字段实施精确QoS策略,充分利用协议的特性对网络传输实现了灵活改进。测试结果表明该方案能够显著提高ITER中法国际链路的性能。