作者单位
摘要
1 山东理工大学电气与电子工程学院,山东 淄博,255049
2 澳谱特科技(上海)有限公司,上海,201109
利用退偏振动态光散射法测量棒状纳米颗粒尺寸时,计算过程中通常使用指数拟合算法,但该算法受初始值的影响较大,选取的初值不同拟合结果也不同。为解决该问题,提出利用Tikhonov正则化算法对退偏振动态光散射实验获得的垂直偏振和水平偏振自相关函数进行反演,从而得到平移和旋转衰减线宽,再计算得出平移扩散系数和旋转扩散系数,进而拟合得到纳米棒的长度和直径。搭建了退偏振动态光散射实验装置,对三种金纳米棒样品进行了退偏振动态光散射测量。实验结果表明,经过修正去掉吸附层后,金纳米棒的长度和直径测量值与透射电子显微镜(TEM)测量值相比,其偏差在8%以内,这表明修正后的测量结果与TEM的测量结果一致性较好。
退偏振动态光散射 金纳米棒 平移扩散系数 旋转扩散系数 多分散性 
光学学报
2024, 44(4): 0412002
作者单位
摘要
山东理工大学 电气与电子工程学院,淄博 255049
利用双峰颗粒样品相关函数的相对衰减特性,提出基于衰减特性的长延时相关函数相继提取法。该方法分别定义小颗粒相关函数拟合窗口的起始点,间隔点和大颗粒相关函数拟合窗口的终止点。首先,将间隔点定义为相对衰减特性极小值对应的延迟时间;其次,以间隔点为界,根据相对衰减特性图纵坐标最大值与其他纵坐标值的比例关系,确定小颗粒相关函数拟合窗口的起始点与大颗粒相关函数拟合窗口的终止点。以此三个参考点作为相关函数拟合窗口的选取准则,对拟合窗口进行优化选择,减小窗口选择的盲目性,从而提高粒度反演结果的准确性。模拟数据与实验数据表明,改进的优化算法反演结果显著降低了颗粒粒径相对误差、峰值位置相对误差以及相关函数均方根误差,提出的基于衰减特性的长延时相关函数相继提取法优于传统长延时相关函数相关提取法。
动态光散射 相关函数 拟合窗口选择 相继提取法 颗粒粒度 反演算法 Dynamic light scattering Correlation function Fitting window selection Sequential extraction method Particle size Inversion algorithm 
光子学报
2023, 52(6): 0629001
作者单位
摘要
山东理工大学电气与电子工程学院,山东 淄博 255049
若毛细管样品池探测区域内电场强度不均匀,则探测位置微小变动时,会导致电场强度的变化较大,进而造成zeta电位测量结果准确性降低。为了提升zeta电位测量结果的准确性和重复性,对不同尺寸的毛细管电极和不同结构的毛细管样品池进行了电场仿真。通过分析电极尺寸和毛细管样品池结构对电场强度均匀性的影响,得到了最优结构的毛细管样品池。
散射 电泳光散射 zeta电位测量 毛细管样品池 电场强度 有限元法 
激光与光电子学进展
2023, 60(1): 0129001
作者单位
摘要
山东理工大学 电气与电子工程学院,山东 淄博 255049
为提高流动气溶胶动态光散射粒度反演的准确性,采用结合条件预优的流动气溶胶正则化反演,通过条件预优处理,以先验流速信息和延迟时间构建对角阵形式的条件预优矩阵,对病态方程实现乘法修正,从而降低了流速对反演方程病态性的加剧作用和正则化方法对流速的敏感性。模拟与实测数据的反演结果表明,与Tikhonov正则化反演相比,结合条件预优的Tikhonov正则化反演,可克服正则化在流动颗粒粒度反演中的局限性,显著改善了流动气溶胶动态光散射测量数据的反演性能指标,提高了正则化反演结果的准确性。
动态光散射 气溶胶 反演 颗粒测量 正则化 条件预优 Dynamic light scattering Aerosols Inversion Particle size measurement Regularization Preconditioner 
光子学报
2022, 51(11): 1101002
作者单位
摘要
1 沈阳化工大学理学院 沈阳 110142
2 中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800
3 上海氢程科技有限公司 上海 201815
4 上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 上海 200240
固体氧化物电池(Solid Oxide Cell,SOC)是高温电解水蒸气制氢和氢燃料利用的核心器件。为了避免SOC批量制备过程中大量有机溶剂的使用,本文开发了两种不同组分的水系流延浆料,并进行了浆料的分散状态与稳定性的定量分析。利用一次流延450 μm左右的NiO-YSZ支撑体薄膜,丝网印刷氢电极功能层和电解质层、阻隔层和氧电极层制备10 cm×10 cm大尺寸全电池。通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)分析浆料状态对薄膜成型的微观结构的影响,并利用伏安特性(I-V)和电化学阻抗(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS)研究了全电池的电化学性能。以氢为燃料的固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)模式下,最大发电功率为0.36 W·cm-2(750 ℃ @ 0.7 V),在固体氧化物电解水蒸气(Solid Oxide Electrolysis Cell,SOEC)模式中,电解电流密度可以达到-0.68 A·cm-2(750 ℃ @ 1.3 V)。因此,该水系流延浆料的开发与应用,使得SOC的工业批量生产过程更环保。
可逆固体氧化物电池 流延技术 水系浆料 分散状态 Reversible solid oxide cell Tape casting Aqueous slurry Dispersed state 
核技术
2022, 45(10): 100501
齐甜甜 1刘伟 1,*CTHOMAS J 1,2贾宏燕 1[ ... ]申晋 1
作者单位
摘要
1 山东理工大学 电气与电子工程学院,山东 淄博 255049
2 科学集团有限公司,澳大利亚 南澳大利亚州 葛兰许5022
从动态光散射信号中反演纳米颗粒粒度分布,结果准确性和重复性受测量的自相关函数数据点影响,数据点长度不同会导致不同的反演结果。为了解决该问题,提出了一种根据拟合自相关函数的均方根误差来截断自相函数的方法,该方法通过设置拟合误差阈值来自适应地选择最佳自相关函数数据点数。实验结果表明,使用均方根误差阈值方法获得的颗粒粒度分布比其他方法获得的结果具有更高的准确性和更好的重复性。
动态光散射 光子相关光谱 最佳数据点 自相关函数 均方根误差 颗粒粒度分布 纳米颗粒测量 Dynamic light scattering Photon correlation spectroscopy Optimal data points Autocorrelation function Root mean square error Particle size distribution Nanoparticle measurement 
光子学报
2022, 51(3): 0329001
牟彤彤 1申晋 1,aff***李鑫强 1王梦婕 1[ ... ]朱新军 3
作者单位
摘要
1 山东理工大学电气与电子工程学院,山东 淄博 255049
2 山东理工大学机械工程学院,山东 淄博 255049
3 天津工业大学人工智能学院,天津 300387
流速是流动气溶胶动态光散射(DLS)测量的重要制约因素。采用层流条件下的散射光强自相关函数(ACF)反演模拟和实测的流动气溶胶DLS数据,分析了流动对气溶胶颗粒粒度分布(PSD)测量的制约机制。结果表明,流速增加对气溶胶PSD反演结果的强烈影响不能通过流速的贡献在光强ACF模型中表达。导致粒度反演困难的原因是,流速的增加加剧了ACF所在的病态方程的病态性,表现为方程核矩阵条件数的增加。从信号分析的视角,是由于流速的增加降低了光强ACF中粒度信息的幅值。流速的影响与被测气溶胶的粒径有关,这种与粒径的关联性,可以通过表征布朗运动的扩散特征时间和表征气溶胶流动的平移特征时间之比进行评估。扩散与平移的特征时间比,既可表征DLS测量时流速对不同粒径气溶胶的不同影响,也可为实际测量时根据测量对象进行流速选择提供依据。
散射 测量 气溶胶 颗粒粒度分布 自相关函数 
光学学报
2021, 41(14): 1429001
朱建国 1,3,4王雅静 2,3,4尹知沁 3,4谢雷英 3,4,5[ ... ]曹铎 2,*
作者单位
摘要
1 上海理工大学 材料科学与工程学院,上海 200093
2 上海师范大学 数理学院,上海 200234
3 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
4 上海节能镀膜玻璃工程技术研究中心,上海 200083
5 上海科技大学 物质学院,上海 200120
6 复旦大学 信息科学与工程学院,上海 200433
采用近红外光谱法对转基因油/非转基因油的混合溶液进行研究。对采集到的原始光谱分别进行多元散射校正(MSC)、一阶导数(FD)、移动窗口平滑(MWS)、Savitzky-Golay平滑一阶导数(SG1)预处理。研究比较了不同预处理方法对转基因油/非转基因油支持向量机(SVM)建模判别分析的影响,其中MSC预处理后的模型预测效果最好,准确率为91.6%。为了进一步提高模型的精度与稳定性,采用连续投影算法(SPA)对全波长进行特征波长筛选。利用筛选后的15个特征波长输入到SVM中,预测准确率提高到98.3%。实验结果表明,采用近红外光谱法,可以实现对转基因油/非转基因油快速检测,不仅适用于纯转基因油的鉴别,也适用于非转基因油中掺入转基因油的鉴别。
转基因油 近红外光谱 支持向量机(SVM) transgenic oil near infrared spectroscopy support vector machine(SVM) 
光学仪器
2020, 42(4): 61
作者单位
摘要
沈阳化工大学理学院,沈阳 110142
采用水热法制备NaY(MoO4)2∶Eu3+@SiO2上转换发光材料,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、荧光光谱(FL)等对合成样品的结构和发光性能进行分析,结果表明,NaY(MoO4)2∶Eu3+@SiO2核-壳结构样品与标准NaY(MoO4)2∶Eu3+的PDF各个特征衍射峰峰位保持一致,且均未出现杂质衍射峰; 微观形貌为核壳结构,NaY(MoO4)2∶Eu3+包覆在SiO2微球表面,得到亚微米级球体。XRD及表面元素含量测定结果表明,Eu3+占据了Y3+的晶格位置; SiO2微球中的Si-OH键可以键合其中的金属离子; 793 nm近红外光激发下,在616 nm处,观察到了Eu3+的上转换特征发射峰(红光发射峰),NaY(MoO4)2∶Eu3+@6.2SiO2粉体的光致发光强度达到纯NaY(MoO4)2∶Eu3+荧光粉体发光强度的3倍以上。
核壳结构 钼酸钇钠 上转换 SiO2微球 光致发光强度 core-shell structure NaY(MoO4)2 up-conversion SiO2 microsphere luminescence intensity 
人工晶体学报
2020, 49(7): 1195
作者单位
摘要
山东理工大学 电气与电子工程学院, 山东 淄博 255000
在动态光散射技术中, 光强自相关数据中信号噪声对测量结果的影响, 主要取决于颗粒粒度反演算法。在多角度测量时, 角度加权则成为左右噪声对测量结果影响的又一重要因素。本文在多角度动态光散射角度加权机理分析的基础上, 研究了光强均值和迭代递归角度加权方法对测量信号噪声影响的抑制作用。结果表明, 无信号噪声时,对于单峰小粒度分布,迭代递归方法加权对小颗粒粒度分布略有展宽; 对于中、大颗粒, 光强均值法进行角度加权所得的峰值误差略有增大; 随着噪声的增加, 迭代递归法加权所得反演结果的性能指标无显著变化, 而光强均值法进行角度加权所得结果的峰值误差和分布误差均呈显著增大的趋势。306/974 nm标准双峰颗粒体系光强均值法和迭代递归法的反演峰值误差分别为0.170/0.121, 0.092/0.097, 迭代递归法峰值位置更准确, 能够验证模拟数据的结论。迭代递归法通过各个散射角逐次反演和比较粒度分布重新计算角度权重, 这种通过角度权重更新的“修正”作用, 在很大程度上抵消了噪声导致的粒度分布误差, 从而显现出抵御噪声影响的“去噪”性能。因此, 在测量噪声较大的环境下, 宜采用迭代递归方法进行多角度加权。
动态光散射 角度加权 信号噪声 光强均值法 迭代递归法 dynamic light scattering angle weighting signal noise light intensity average method iterative recursive method 
光学 精密工程
2020, 28(4): 808

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