1 西安科技大学 安全科学与工程学院，陕西西安70054
2 陕西省煤火灾害防治重点实验室，陕西西安710054
3 中石化安全工程研究院有限公司 化学品安全全国重点实验室，山东青岛266000
H2S，CH4多组分气体浓度测量技术的研究对石油石化行业的安全生产有重要意义。基于中红外TDLAS技术， 选用中心波长为8.309 μm的量子级联激光器(Quantum Cascade Laser,QCL)为检测光源，搭建30 m长距离的遥测实验系统，使用WMS波长调制法对H2S，CH4气体的吸收谱线进行连续调谐与扫描，并对高频正弦载波进行了最优深化调制，实现了H2S，CH4多组分气体的同时测量。实验将H2S与5%体积分数的高浓度水汽进行混合测量，分析并验证了该波段的水汽吸收难以对测量造成交叉干扰的优良特性，并利用Savitzky-Golay平滑滤波器提高了检测信号的信噪比。通过遥测实验，分析了15 m，30 m不同遥测距离对检测信号的影响，并利用增加积分时间与计算信噪比的方法，得到了128.75×10-9 m的遥测最低限。最后，Allan方差的计算结果表明，当积分时间为183 s，142 s时，系统对H2S，CH4气体的最低检测下限分别为0.593×10-9和1.160×10-9。本文的研究结果为中红外波段H2S，CH4多组分气体的高灵敏度、同时测量提供了一种有效途径，为多组分气体的遥测应用提供了参考。
中红外 硫化氢 量子级联激光器 多组分气体遥测 mid-infrared hydrogen sulfide Quantum Cascade Laser(QCL) multi-component gas sensing
中国电子科技集团公司 第三十四研究所，广西 桂林 541004
针对现有激光波长测量方法复杂、成本高、缺乏普遍适用性的问题，提出了一种基于3×3光纤耦合器的激光波长测量方法，理论推导了测量方法的基本原理，并搭建了激光波长实验测试验证系统。利用光纤延时线(FDL)改变干涉仪测量臂的传输时延，采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)采样得到该时延变化量对应的干涉信号条纹半周期数，根据半周期数与时延差之间的关系，计算出待测激光波长。实验测试结果表明：当用该测量方法测量出激光波长分别为1 310.84、1 550.78 nm时，使用光谱仪测得的激光波长分别为1 310.56、1 550.63 nm，两者结果几近一致。
条纹计数法 光纤耦合器 迈克尔逊光纤干涉仪 时延差 激光波长 fringe counting method, fiber coupler, michelson f
1 湖南农业大学食品科学技术学院, 长沙 410125
2 湖南省农业科学院, 湖南省核农学与航天育种研究所, 长沙 410125
本试验利用电子束及γ射线两种射线对渐狭蜡蚧菌(Lecanicillium attenuatum)3166进行诱变处理, 研究适于渐狭蜡蚧菌诱变选育的吸收剂量以及诱变菌株生物学特性。结果表明: 电子束及γ射线诱变渐狭蜡蚧菌的最适剂量均为200 Gy, 渐狭蜡蚧菌的电子束辐射敏感性D10值为191 Gy、γ射线D10值为366 Gy; 以产孢速率为指标筛选获得突变菌株8株, 其中5株的菌丝生长及产孢速率较出发菌株显著提高, 均为电子束诱变所得, 产孢速率分别较出发菌株提高了30.45%、31.55%、23.66%、64.83%、68.77%; 诱变菌株的胞外几丁质酶比活在培养5 d时达到峰值, 诱变株Ⅱ111、Ⅱ164、Ⅱ181的几丁质酶比活分别较出发菌株显著提高29.29%、54.45%、19.18%, 其中Ⅱ164酶比活可达1 707.41 U/mg prot; 胞外蛋白酶比活在培养7 d时达到峰值, Ⅱ111、Ⅱ164、Ⅱ181的蛋白酶比活分别较出发菌株显著提高17.98%、13.17%、16.50%, 其中Ⅱ111酶比活达到30.71 U/mg prot, 且渐狭蜡蚧菌诱变株生长速率与胞外酶比活有强相关性。本研究为渐狭蜡蚧菌后续的害虫防治及开发利用提供了理论基础。
渐狭蜡蚧菌 辐射诱变 突变菌株 生物学特性 胞外酶比活 Lecanicillium attenuatum radiation mutagenesis mutagenized strain biological property extracellular enzyme specific activity
1 清华大学能源与动力工程系, 北京 100084
2 华北电力大学控制与计算机工程学院, 北京 102206
波长调制-直接吸收光谱（WM-DAS）结合了直接吸收光谱（DAS）可直接测量吸收率和波长调制光谱（WMS）高信噪比的优点, 可用于测量气体分子吸收谱线的光谱参数。 采用WM-DAS方法结合有效光程约为45 m的Herriott型长光程吸收池, 在CO浓度为24.151 μmol·L-1、 常温常压条件下, 测量了CO分子中心频率为4 300.700 cm-1谱线的吸收率, 用Voigt线型（VP）函数对测量的吸收率进行拟合, 结果表明对WM-DAS方法测量结果进行拟合所得的残差标准差比用传统DAS方法减小一半以上, 证明WM-DAS方法的抗干扰能力比DAS更强。 采用该方法与光程约为50 cm的吸收池结合, 对CO分子在4 278～4 304 cm-1波段的8条弱吸收谱线在不同压力下的吸收率进行测量, 实验采用浓度为0.411 μmol·L-1的CO标准气体。 分别采用VP、 Raution线型（RP）和quadratic-speed-dependent-Voigt线型（qSDVP）对测量所得吸收率进行拟合, 得到CO分子与空气分子的碰撞展宽系数γ0(T0)、 Dicke收敛系数β0(T0)和速度依赖的碰撞展宽系数γ2(T0), 并对测量结果进行不确定度分析。 其中由VP拟合所得各谱线的γ0(T0)与HITRAN数据库中参考值吻合较好, 其相对误差均小于1%; Dicke收敛系数β0(T0)和qSDVP中速度依赖的碰撞展宽系数γ2(T0)的高精度测量为进一步完善分子光谱数据库及气体参数高精度测量提供了数据基础。
波长调制-直接吸收光谱 吸收率 碰撞展宽系数 Dicke收敛系数 Wavelength modulation-direct absorption spectrosco Absorbance Collision broadening coefficient Dicke narrowing coefficient 光谱学与光谱分析
2023, 43(7): 2246
1 湖南农业大学食品科学技术学院 长沙 410125
2 湖南省农业科学院湖南省核农学与航天育种研究所 长沙 410125
采用60Co-γ射线和电子束辐射诱变贝莱斯芽孢杆菌选育遗传稳定的突变菌株，用平板对峙法及四点法对突变菌株进行初筛和复筛，研究其对辣椒炭疽病菌的抑菌效果。结果表明：菌悬液经60Co-γ射线辐照，贝莱斯芽孢杆菌D10值为2 366 Gy，在100~2 000 Gy诱变剂量范围内芽孢杆菌致死率随着辐照吸收剂量的增加而升高。在2 000 Gy辐照吸收剂量下，贝莱斯芽孢杆菌的致死率为81.8%，并筛选出5株（B004、B112、B114、B117、B118）突变菌株，其对辣椒炭疽病菌抑制率由出发菌株的51.2%分别提高到57.5%、58.0%、57.0%、57.7%和59.9%；贝莱斯芽孢杆菌菌悬液经电子束（10 MeV）辐照，贝莱斯芽孢杆菌D10值为499 Gy，在100~600 Gy诱变剂量范围内，芽孢杆菌致死率随着辐照吸收剂量的增加而升高，在400 Gy辐照吸收剂量下，贝莱斯芽孢杆菌致死率为91.8%，筛选出2株（D115和D243）突变菌株，其对辣椒炭疽病菌抑制率由出发菌株的55.2%分别提高到58.4%和58.1%；B004、B112、B117、B118贝莱斯芽孢杆菌诱变菌株对辣椒炭疽病菌抑菌效果在6代内遗传稳定。研究结果表明：γ射线和电子束辐照在贝莱斯芽孢杆菌的诱变育种中具有潜在的应用价值，本研究可为贝莱斯芽孢杆菌的诱变育种提供基础，为辣椒炭疽病病害的生物防治提供理论参考。
贝莱斯芽孢杆菌 辣椒炭疽病菌 60Co-γ射线辐射诱变 电子束辐射诱变 抑菌 Bacillus velezensis Colletotrichum gloeosporioides 60Co-γ ray radiation mutagenesis electron beam radiation mutagenesis Bacteriostasis 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(3): 030401
1 中国电子科技集团公司第三十四研究所, 广西 桂林 541004
2 北京国科环宇科技股份有限公司, 北京 100190
基于水下激光雷达目标回波和多次散射杂波空间相干性的差异,利用涡旋光场形成的特点,使用螺旋相位板附加环状掩膜板形成空间滤波装置,将目标反射信号与多次散射信号进行空间分离。由于目标反射信号具有良好的空间相干性,经过螺旋相位板后会形成涡旋光,而散射杂波由于其空间相干性被多次散射破坏,会按照散射规律呈现类高斯的中间强边缘弱的分布。利用环状掩膜板只容许涡旋光通过,到达探测器,从而降低了散射对测距的影响。上述空间滤波装置应用于载波调制相位测距及脉冲测距水下激光雷达系统中,均可以大幅提高浑浊水体中目标的测距精度。
激光雷达 水下探测 散射 轨道角动量 相干性 lidar underwater detection scattering orbital angular momentum coherence
东北石油大学 物理与电子工程学院，黑龙江 大庆 163318
传统波动光学法测量样品折射率所采用的探测方法主要是强度探测和波长探测。波长的最佳检测器件为干涉型光谱仪，干涉型光谱仪是通过光功率计测量信号强度、分析条纹数目变化及所对应的光程差，进而计算出信号光波长，因此，其本质仍是以强度探测为基础的。然而，利用强度探测干涉信号，分辨率受经典衍射极限限制，很难得到进一步提升。为了解决这一瓶颈问题，本文提出利用奇偶探测突破经典分辨率的极限限制，实现超分辨率折射率测量。根据量子探测与估计理论，推导了奇偶探测和强度探测折射率测量信号及其灵敏度表达式，并进行了数值对比分析。同时，研究了损耗对系统输出信号分辨率和灵敏度的影响。数值结果表明：奇偶探测分辨率是强度探测的
${\text{2{\text{π}}}}\sqrt {{N}} $![]()
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倍，实现了超分辨率折射率测量，最佳灵敏度达到了折射率测量散弹噪声极限
${\lambda / {\left( {2{\text{π}} l\sqrt N } \right)}}$![]()
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，损耗降低了信号的分辨率和灵敏度，除极大损耗和极低光子数外，奇偶探测信号分辨率始终优于强度探测。最后，从探测手段本身出发分析了奇偶探测超分辨率折射率测量的物理本质。
随着技术的不断发展, 遥感技术被广泛应用于地图绘制、资源勘探以及灾害预警等领域。遥感目标检测是进行遥感图像解译的关键步骤。传统的目标检测算法在对遥感目标进行检测的过程中存在目标漏检、检测精度低以及无法解决小目标检测等问题。提出一种基于多尺度特征增强卷积神经网络 (MSFE-CNNs) 的遥感目标检测算法, 通过对不同卷积层特征进行增强和融合, 使得模型具有更快的训练速度和更高的检测精度。所提算法结合特征提取模块、特征增强模块、自注意力机制和金字塔特征注意力机制。特征提取模块对输入的海量遥感数据进行特征提取, 获取不同类别目标的多尺度特征; 特征增强模块用于增强不同卷积层特征相关性, 强化模型的学习能力和特征之间的非线性关系; 自注意力机制和金字塔特征注意力机制主要解决传统卷积神经网络无法获取小尺度目标特征的问题。为了验证所提算法的有效性, 在DOTA数据集上进行不同方法对比, 实验结果表明所提算法在检测精度和训练速度上均优于现有基于深度学习的目标检测算法。
遥感图像处理 目标检测 卷积神经网络 多尺度特征增强 remote sensing image processing target detection convolutional neural network multi-scale feature enhancement
中电科技集团重庆声光电有限公司， 重庆 400060
AlGaN紫外探测器及其焦平面阵列具有本征可见光盲特性，并可实现无需滤光片的日盲探测，且为全固态器件，是紫外探测技术的一个重要发展方向。文章介绍了AlGaN紫外探测器与焦平面阵列的研究现状及其存在的问题。在此基础上，分析了AlGaN雪崩光电二极管(APD)发展的基本条件，并介绍了AlGaN APD的发展现状及趋势。
日盲紫外 焦平面阵列 外延生长 p型掺杂 AlGaN AlGaN solar blind FPA epitaxy growth pdoping
为了深刻理解航空网络在蓄意攻击下的级联故障效应, 系统地研究了不同负载条件下航空网络的抗毁性。首先, 定义网络的节点负载和容量, 对航空网络的级联失效过程进行建模, 设置了节点正常、拥堵和失效3种状态; 然后, 根据网络的运行特点, 提出了3种不同的初始负载, 并研究了它们在2种负载重分配方案下对航空网络的抗毁性的影响。通过仿真得出, 当以真实航班量作为节点的初始负载时, 航空网络的抗毁性要优于它在传统初始负载分配方案下的抗毁性; 超额负载重分配方案相比于传统的负载分配方案能够有效地缓解级联失效的影响。结果表明, 以真实航班量为背景的初始负载方案可以有效地检验传统负载分配模型的合理性, 结果也从侧面反映出传统的初始负载设置并不能完全反映网络节点的特性, 还需要做出进一步优化以更好地反映真实网络的抗毁性。
航空网络 级联故障 航班量 负载重分配 抗毁性 airline network cascading failure flight volume load reallocation invulnerability
