1 长春理工大学光电工程学院,吉林 长春 130022
2 长春理工大学跨尺度微纳制造教育部重点实验室,吉林 长春 130022
3 吉林大学机械与航空航天工程学院,吉林 长春 130025
为了在水射流辅助激光加工过程中更加高效地观测工件表面的结构特征,本文提出了一种基于Retinex去雾算法的水射流辅助激光加工图像融合算法。首先,利用基于形态学理论的自适应性Retinex去雾算法解决水射流导致的气泡和表面模糊问题。通过图像区块的标准差值计算细节指数,确定高斯滤波函数的尺度,并计算单尺度函数线性叠加的权重。其次,采用离散小波变换分解聚焦区域不同的源图像序列,并根据人眼视觉原理拉伸细节分量。最后利用离散小波逆变换将分量重新融合,得到可以增强细节信息的全聚焦图像。当水射流喷嘴直径为0.4 mm时,算法处理后的图像的标准差、平均梯度和空间频率分别可以达到参考图像的95.41%、71.88%和67.29%;当射流倾斜角为45°时,上述三个指标分别达到了参考图像的90.59%、72.69%和94.50%。这表明本文所提算法有效提升了图像质量,对于在不同加工情况下获得的图像均可实现较好的处理效果,同时有助于提高加工效率。
图像处理 水射流辅助激光加工 Retinex去雾算法 离散小波变换 图像融合 中国激光
2023, 50(24): 2402201
红外与激光工程
2023, 52(3): 20220903
红外与激光工程
2022, 51(7): 20220221
红外与激光工程
2022, 51(3): 20220043
1 华北电力大学 环境科学与工程学院, 资源环境系统优化教育部重点实验室, 北京 102206
2 华北电力大学 环境科学与工程系, 燃煤电站烟气多污染物协同控制实验室, 保定 071003
纳米零价铁材料(NZVI)被广泛用于环境中放射性核素U(VI)的去除, 但是单纯的NZVI存在稳定性差、去除效果差等不足。本研究结合表面钝化技术与负载技术制备得到Ca-Mg-Al水滑石负载的硫化纳米零价铁材料(CMAL-SNZVI), 并将其用于U(VI)的高效去除。结合宏观试验与光谱分析表征得到的结果表明, CMAL-SNZVI材料具有出色的理化性质与较高的活性, 对水溶液中U(VI)的去除具有优良的效果, 在2 h内可以达到反应平衡, 且最大吸附量可达175.7 mg·g -1。CMAL-SNZVI对U(VI)的去除主要是由吸附过程与氧化还原反应相结合的方式: 吸附过程中U(VI)与材料中的CMAL基底、SNZVI的表层通过内层表面络合作用结合; 还原过程中材料的NZVI内核将U(VI)还原成低毒难溶的U(IV)后去除。CMAL-SNZVI可为NZVI材料的改性方法提供新的研究方向, 同时, CMAL-SNZVI在污染物去除方面表现优异, 可以作为出色的环境修复材料。
硫化纳米零价铁 双金属氢氧化物 吸附 还原 SNZVI layered double hydroxide U(VI) U(VI) adsorption reduction
1 华北电力大学 环境科学与工程系, 燃煤电站烟气多污染物协同控制实验室, 保定 071003
2 华北电力大学 环境科学与工程学院, 资源环境系统优化教育部重点实验室, 北京 102206
3 西南科技大学 核废物与环境安全国防重点学科实验室, 绵阳 621010
随着核电的发展, 放射性污染物流入环境, 污染水土资源。纳米零价铁(nZVI)材料因还原性强、去除效率高等优势, 被广泛应用于水资源污染修复。本研究以海藻酸钠(SA)为碳源, 采用一步碳热还原法制备碳载零价铁(Fe-CB)材料, 并将其用于水溶液中放射性核素U(Ⅵ)的去除。采用微观光谱和宏观实验研究Fe-CB对U(Ⅵ)的吸附性能和作用机理。研究发现Fe-CB具有丰富的官能团(如-OH和-COOH)及较高的比表面积, 弥补了纳米零价铁(nZVI)分散性差和去除效果低的不足。在298 K时, Fe-CB对U(Ⅵ)的吸附去除在3 h内达到平衡, 最大吸附量为77.3 mg·g -1, 是能够自发进行的化学吸附。X射线光电子能谱分析仪(XPS)分析发现Fe-CB对U(Ⅵ)的去除主要是通过吸附和还原的协同作用来实现的, 吸附过程是U(Ⅵ)与Fe-CB发生表面络合, 还原过程是通过零价铁的还原性将U(Ⅵ)还原成U(Ⅳ)。研究结果表明Fe-CB材料可作为优良的吸附剂, 在环境污染治理领域具有良好的应用前景。
零价铁 碳材料 吸附 还原 zero-valent iron carbon material uranium 铀 adsorption reduction
1 高功率半导体激光国家重点实验室, 长春理工大学理学院, 吉林 长春130022
2 发光学及应用国家重点实验室, 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
采用操作简单的溶胶-凝胶法和射频磁控溅射法在石英衬底上分别制备了MgxZn1-xO薄膜和MgxZn1-xO/Au/MgxZn1-xO夹层结构的透明导电薄膜并对样品进行退火处理。 利用紫外-可见分光光度计、 X射线衍射仪、 光致发光、 霍尔效应测试对在不同退火温度下薄膜的晶体结构、 光学和电学性质进行表征分析, 并研究退火温度对其影响。 测试结果表明: 所制备的薄膜样品均具有良好的c轴(c-axis)取向并呈现出六角纤锌矿结构。 Mg组分的增加使得ZnO基薄膜的光学带隙逐渐增大, PL发光谱和吸收光谱的谱线出现了明显的蓝移现象, 但薄膜的电学特性有所降低。 而在MgxZn1-xO/Au/MgxZn1-xO夹层结构的薄膜样品中, Au夹层的存在使薄膜的光学性质变差, 在紫外区域透光率约为60%。 但薄膜的电学性质得到明显改善, 相比MgxZn1-xO薄膜, 其电阻率和迁移率显著提高。 此外通过高温退火处理可以有效提高所制备薄膜的晶体质量, 进一步提高样品电学特性, 其中经过500 ℃退火后的薄膜迁移率达到了40.9 cm2·Vs-1, 电阻率为0.005 7 Ω·cm。 但随着退火温度的进一步升高, 薄膜晶体尺寸从25.1 nm增大到32.4 nm, 从而降低了该薄膜的迁移率。 因此该夹层结构的MgxZn1-xO/Au/MgxZn1-xO薄膜对于促进ZnO基透明导电薄膜在深紫外光学器件中的应用有重要作用。
溶胶-凝胶 退火温度 Sol-gel MgxZn1-xO/Au/MgxZn1-xO MgxZn1-xO/Au/MgxZn1-xO Annealing temperature 光谱学与光谱分析
2014, 34(9): 2355