基于过氧化氢（H2O2）氧化单巯基（—S）为双巯基（S—S）, 抑制金纳米簇（AuNCs）荧光猝灭, 建立了一种灵敏的荧光传感方法用于过氧化氢和葡萄糖（Glu）的检测。 DNA为模板合成的金纳米簇作为荧光探针, 荧光强度高、 稳定且合成简单快速。 加入半胱氨酸（Cys）, 半胱氨酸上的单巯基可以与金纳米簇发生化学键合反应形成稳定的Au—S键, 破坏金纳米簇的结构, 导致金纳米簇荧光强度猝灭。 但当体系中存在过氧化氢时, 将单巯基半胱氨酸氧化成双巯基的胱氨酸。 双巯基的胱氨酸不能与金纳米簇发生键合作用, 金纳米簇在471 nm处发射出强烈的荧光信号。 葡萄糖可以在葡萄糖氧化酶（Gox）的作用下产生过氧化氢, 利用该方法进一步开展了对葡萄糖的检测。 以金纳米簇荧光强度的变化值F/F0为纵坐标, 过氧化氢或葡萄糖浓度为横坐标, 实现了对过氧化氢和葡萄糖的灵敏检测, 线性范围分别为10~100和10~200 μmol·L-1, 检测下限分别为2.8和3.1 μmol·L-1。 选择4种其他糖类化合物和5种金属离子作为干扰物质, 均不会抑制半胱氨酸对金纳米簇的荧光猝灭效应, 表明该方法具有很好的选择性。 用该方法成功检测了胎牛血清样品中的葡萄糖, 加标回收率为94.5%~112.7%。 此外, 该方法可拓展到其他基于酶催化产生过氧化氢体系的分析物检测, 如胆固醇、 辣根过氧化物酶等, 为过氧化氢相关反应的分析提供了一种通用、 简便的方法, 在临床诊断、 食品科学和环境分析等领域具有潜在的应用价值。

机载激光雷达水深测量是海岸带海陆一体地形测量的一种有效技术。目前，我国尚未形成成熟的实用化机载激光雷达测深系统，也缺乏大规模机载激光雷达测深生产应用经验，急需开展机载激光雷达测深系统应用测试。基于CZMIL Nova Ⅱ机载激光雷达测深系统，在我国海南、广东、广西等南海北部海岸带，开展了机载激光雷达最大测深、测量精度、测量效率等3个方面的应用测试。结果表明，海南蜈支洲岛、广西涠洲岛、广东台山市赤溪镇3个典型区成图最大测深分别达到30、16、3 m，基本符合系统标称测深能力，最大测深受水体清澈度、底质反射率、飞行航高等多种因素影响；海南蜈支洲岛海域30 m深度附近的深度测量精度为0.369 m，符合系统标称精度；基于运-12E型飞机平台，采用常规飞行参数，1个架次有效飞行面积约100 km2、测线长度约500 km，一年可飞行面积约8 000～12 000 km2，测线长度约40 000～60 000 km。此次机载激光雷达测深系统在中国海岸带的大规模应用测试对国内机载激光雷达测深技术研发与应用具有重要参考意义和科学价值。

为了研究深冷激光喷丸(CLP)对TC6钛合金阻尼特性及振动疲劳寿命的影响,分别在室温(25 ℃)和深冷温度(-130 ℃)条件下进行激光喷丸实验,然后采用透射电子显微镜(TEM)对激光喷丸处理前后试样的微观组织进行观察,采用频率响应法对试样的阻尼比进行测试,并采用液压振动疲劳测试系统对强化后的试样进行振动疲劳测试,分析CLP处理对试样阻尼特性的影响机制及其与疲劳寿命的关系,最后采用扫描电子显微镜(SEM)对试样的振动疲劳断口进行观察。结果表明:CLP处理在试样表层产生了大量的位错和形变孪晶,可以有效提高TC6钛合金试样的阻尼比及振动疲劳寿命。

探究了深冷激光喷丸(CLP)对2024-T351铝合金微观组织的影响及其强化机理,利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜表征了2024-T351铝合金微观组织的演变规律。结果表明:相比于室温激光喷丸(RT-LP),CLP具有更加显著的晶粒细化效果,并在试样中产生了高密度位错以及更多、更细且均匀分布的黑色球状第二相,该相为S相(Al2CuMg);CLP试样的微观组织在深度方向上呈不同形貌的梯度分布,并且其基体层的微观组织优于RT-LP试样基体层的微观组织。CLP的强化机制主要包括两方面:一是深冷环境抑制位错的动态回复,并降低热激活能,从而促进了细化晶粒和第二相对位错的阻碍作用;二是深冷环境下试样的体积收缩效应产生的塑性变形和内应力,它们会产生显著的组织强化效果。

为了实现对危化品仓储堆垛安全距离的实时监测和预警, 采用由激光测距、旋转云台、编码器等组成的激光扫描监控阵列对垛距进行安全监测。针对激光测距扫描点云数据中异常噪声的问题, 采用差值去噪算法。该算法是将扫描得到的激光测距数据点按角度值进行从小到大排序后, 相邻两点的距离值依次取差值, 然后对距离差值与预设阈值进行比较, 滤掉噪点数据。针对几种不同尺寸和形状的障碍物进行了实验研究, 结果表明差值去噪方差值明显小于加权二乘、Savitzky-Golay等拟合算法, 该算法不仅能有效去除扫描点云数据中的异常噪声, 同时较另外两个算法, 数据完整性和可靠性更高。

对2024-T351铝合金进行了深冷激光喷丸强化(CLP)处理。结果表明, CLP处理使得2024-T351铝合金的表层金属发生了有效的晶粒细化, 严重塑性变形层的晶粒尺寸大多在10 μm以下, 材料内第二相分布更为均匀; CLP处理后试样的表面硬度、抗拉强度和屈服强度比未处理样品的分别提高了34.1%、21.6％和28.9％, 材料的延伸率也略有提高, 实现了强度和塑性的同步增强。拉伸断口形貌表明, 2024-T351铝合金经CLP处理后的断裂形式为韧性断裂, 这有利于改善铝合金的拉伸性能。

跨季节储热系统是太阳能集热技术和地源热泵技术相结合的一种综合利用新能源的采暖技术。为了测量地源热泵周围的土壤温度分布,为跨季节储热系统的设计和运行提供技术参数,对光纤光栅传感测温技术进行了研究。基于光纤光栅原理,采用可调谐光纤光栅滤波器对光纤光栅波长进行解调,检测光纤光栅波长微小的变化情况,从而计算出温度。光源发出的连续带宽光波长范围是1 526～1 562 nm,系统有10个采样通道,每个通道12个测点,每个点相隔10 m,采集速率同步25 Hz。并设计了基于ARM的数据采集远传模块,实现光纤数据的远程传输和监测。经过对北京某监测点的近3个月的持续采样,实验结果显示,该测量系统精度能达到0.5 ℃,可以实时地、持续地测量地下土壤温度的分布,满足系统对监测温度的要求。

高光谱图像分类是高光谱研究的重要内容, 也是许多其他应用的前提。 针对传统高光谱图像分类仅考虑光谱信息而忽略空间信息的问题, 对距离依赖的中餐馆模型(distance dependent Chinese restaurant process, ddCRP)进行改进, 提出一种基于空-谱约束的中餐馆过程混合模型(spatial-spectral Chinese restaurnt process, ssCRP)用于高光谱图像聚类。 该模型充分考虑像素邻域的空间和光谱信息, 并将其统一纳入模型的建模及求解过程中, 得到一般基于像素的聚类方法无法实现的效果, 可在一定程度上满足高光谱图像聚类分析的需求。 首先, 为利用高光谱图像的空间和光谱信息, 定义基于像素空间距离和光谱角的指数衰变函数作为像素间相似性的度量。 然后, 在考虑像素相似性的基础上利用基于餐桌的构造形式为每个像素确定所在的餐桌。 最后, 对每张餐桌分配一道菜作为聚类类别, 从而达到聚类的目的。 利用航空可见-近红外成像光谱仪AVIRIS高光谱影像评估该模型性能, 实验结果表明: ssCRP模型可较好地实现高光谱图像的自动聚类, 与传统的K-means和ISODATA方法相比, 该模型结果斑块规整, “椒盐效应”得到抑制, 具有较高的空间一致性, 分类精度高, 其总体精度达到63.57%, Kappa系数为0.632 3, 能很好反映真实地物分布。 同时, 分类结果的地物间边界清晰, 能很好保持图像边缘。