盐浴复合热处理技术是一种新型表面处理技术, 能增强工件的耐磨性、 耐腐蚀性和耐疲劳性, 在金属表面处理中得到广泛的应用。 氮化盐中氰酸根、 氰化物和铁离子的含量对该热处理技术的质量控制十分重要, 因此需要准确测定该三成分的含量以保证金属表面处理的质量。 针对目前业内所采用的化学滴定法难以满足自动化分析的技术要求, 基于分光光度法, 采用510, 620和697 nm三个不同波长的单色LED光源、 耦合光纤、 光电二极管搭建了一台半自动氮化盐三参数分析实验装置, 实现氰酸根、 氰化物和铁离子的快速准确测试。 该半自动实验装置除了光路系统外, 还有搅拌控制系统、 恒温控制系统、 数据采集电路系统。 氰酸盐检测采用间接检测方法, 先通过化学方法把氰酸根转变为铵根, 再根据标准GB 7481—1987水质铵的测定-水杨酸分光光度法, 通过对铵离子的测定(检测波长697 nm)间接测量氰酸根。 氰化物检测依据标准HJ484—2009水质氰化物的测定-异烟酸-巴比妥酸分光光度法(检测波长620 nm)。 铁离子含量的检测依据标准HJ345—2007水质铁的测定-邻菲啰啉分光光度法, 光谱检测特征波长为510 nm。 对LED光源光强稳定性进行了测试, LED光源一开始工作光强即达到稳定值; 测试了耦合光纤对LED光源的光谱影响, 单色光源通过耦合光纤和单光纤的光谱没有发生变化, 只是通过耦合光纤后光强值有所降低; 测试了搅拌对LED光源光强稳定性影响, 搅拌系统对光学系统没有影响。 利用实验装置测量出不同浓度氰酸根标准样品氰酸钾、 氰根标准样品氰化钾、 铁离子标准样品硫酸亚铁的吸光度, 基于朗伯比尔定律, 建立氰酸根、 氰化物和铁离子标样的拟合曲线, 其线性相关度R2分别为0.990 7, 0.999 6和0.998 1, 线性度高; 氰酸根、 氰根和铁离子的预测样品均值最大相对误差和最大相对标准偏差RSD分别为4.53%和1.04%, 2.29%和0.79%, 4.2%和0.7%, 说明三样品测试结果准确性高、 重复性好; 氰酸根、 氰根和铁离子的最低检出限LOD分别为0.017, 0.009和0.005 mg·L-1。 比较了用设计的氮化盐三成分半自动检测装置与传统化学滴定法测得的氮化盐样品中的氰酸根、 氰化物和铁离子含量, 设计的检测系统测试结果优于传统的化学滴定法, 其中测试的氮化盐样品的氰酸根、 氰化物和铁离子均值相对误差和相对标准方差RSD分别为4.17%和0.69%, 1%和0.58%, 4%和0.29%。 各项测试结果均达到设计要求, 为盐浴复合热处理技术氮化盐三成分半自动分析仪提供了理论和技术支持。 论文搭建的氮化盐三成分半自动检测装置的光路系统采用单色LED光源、 多进一出耦合光纤对光源分光, 实现多参数的快速准确检测, 整套光学检测系统无任何活动部件, 大大降低了光学检测系统带来的系统误差, 保证了测试的准确度和重复性。

一种新的金属表面改性(quench-polish-quench, QPQ)盐浴复合热处理技术能大幅度提高金属表面的耐磨性和抗蚀性。 氮化盐中氰酸根离子(CNO-)的含量是QPQ工艺质量控制的重要参数。 研究采用分光光度和顺序注射法对氰酸根离子(CNO-)含量进行定量分析。 研究了将CNO-离子通过高温高压定量转化成铵根离子(NH+4), 再依据水杨酸分光光度法, 通过对NH+4的测定, 间接实现氰酸根离子含量的检测, 选取697 nm为定量分析谱线, 实验结果表明检测的线性范围0.02~0.6 mg·kg-1, 最低检出限为0.018 mg·kg-1, 基于顺序注射法实现QPQ工艺中CNO-含量全自动原位检测。 测量均值相对误差和相对标准方差分别为1.31%和0.92%, 测定结果满足要求, 精确度高和重复性好, 优于传统化学滴定法, 为盐浴复合热处理技术中氮化盐氰酸根的全自动原位测定仪器开发提供了理论和技术支持。

太赫兹时域光谱技术是基于飞秒超快激光技术的有效的光谱检测技术, 太赫兹波独特的优势使其成为一种有效的无损检测手段, 并被广泛地应用到各个领域。 然而在样品检测尤其是液体样品检测过程中, 由于Fabry-Perot效应的存在, 太赫兹波在样品、 样品容器、 以及光学元件之间的多次反射, 使时域信号产生回波, 样品的吸收光谱在频域内产生振荡, 有可能会隐藏一些重要的吸收特征。 为了解决这一问题, 对解卷积算法进行改进, 在传统计算模型的基础上, 考虑系统中液体池窗片和光学元件对太赫兹波的非线性吸收, 将包含回波的太赫兹时域信号描述为太赫兹主脉冲与一系列冲击信号和非线性传递函数的卷积。 通过分析, 有效去除回波引起的频谱振荡, 进一步提高太赫兹波段豆油光学参数的测定精度。 实验对比了改进前后0.2～2 THz波段豆油的频谱及吸收谱, 实验结果证明, 与传统的主脉冲截取法相比, 本算法不仅能有效去除回波引起的频谱振荡, 且在相同检测条件下, 可将太赫兹波段豆油样品的频率分辨率由50 GHz有效提高至10 GHz。 该算法不受被测对象参数的影响, 同样适用于其他液体的太赫兹时域光谱测量。 最后对吸收谱中残余的频谱振荡进行了深入分析。

通过活力测定,紫外差光谱、多维荧光光谱及差示扫描量热分析,研究了0.23～0.61T稳恒磁场对两种不同构象状态的离体牛肝过氧化氢酶的生物学效应.被选择用于研究的酶的构象状态分别为4?℃的钝化状态和25?℃的活化状态,二者具有明显不同的构象.4?℃时,酶分子处于钝化状态,经0.23～0.61T稳恒磁场处理不同的时间后,几乎不表现出任何磁生物学效应;25?℃时,酶分子处于活化状态,经磁场处理后,表现出明显的磁生物学效应:酶活力增加,同时构象发生变化.构象变化导致λ210～310?nm紫外差光谱的出现、荧光偏振度的增加、在λ330?nm荧光发射峰发射强度的改变及差示扫描量热曲线的产生.研究结果表明:不同的初始构象状态可能是产生不同磁效应的根本原因.