针对小样本条件下使用机器学习方法预测岩石爆破块度存在的数据利用率不足, 预测精度存在浮动较大的问题。将留一法(LOO)与极限梯度提升(XGboost)算法结合, 利用Python 3.7构建LOO-XGboost岩石爆破块度预测模型, 选取31组爆破数据进行LOO-XGboost模型训练与预测, 通过调用不同参数, 得到模型的最优内置参数如下：求解方式为树模型, 学习率为0.30, 决策树数量为50, 决策树最大迭代深度为3, 叶子节点最小样本数为3, 随机采样比例为0.8。将预测结果与同条件下的支持向量机回归(SVR)、BP神经网络(BPNN)、随机森林(RF)模型以及10折交叉验证下的XGboost模型进行对比, 对比结果为LOO-XGboost模型预测精度明显高于其他4种模型, 其相关系数、均方根误差、平均绝对误差分别为0.9128、0.0587、0.0342。结果表明：LOO-XGboost模型既保证了小样本情况下的数据利用率, 又提高了预测精度, 适合应用于岩石爆破块度预测。

本文利用低温光致发光谱(PL)研究了Fe掺杂GaN晶体非极性a面{1120}、m面{1100} 的带边峰和Fe3+相关峰(4T1(G)- 6A1(S))的偏振发光特性。结果表明: a面与m面光学各向异性差别较小,线偏振光的电矢量E平行于c轴［0001］时(E∥c),GaN带边峰强度最小,而Fe3+零声子峰(1.299 eV)强度最强。带边峰线偏振度小,而Fe3+零声子峰线偏振度大,a面带边峰的线偏振度为26％,Fe3+零声子峰的偏振度在a面和m面分别达到55%和58%。在5 K低温下,进一步测量了Fe3+精细峰和声子伴线的偏振特性,结果表明,除了一个微弱的峰外,其他精细峰和声子伴线与Fe3+零声子峰偏振特性一致。本研究有助于拓展Fe掺杂GaN晶体材料在新型偏振光电器件领域的应用。

选取一种典型的音频功率放大电路, 采用直接功率注入法研究了音频功放电源的电磁干扰效应。分析了电路的电磁干扰耦合机理, 设计了基于直接功率注入法的电源电磁干扰测试平台, 测试得到0.1~1 GHz电磁干扰对音频放大电路直流电源的干扰效果数据, 得出临界失真、典型失真和完全失真三种状态下的功率阈值与干扰频率规律曲线。结果表明: 测试频段内, 三种失真状态下的失真功率阈值随频率的变化关系一致, 失真功率阈值相差约2 dBm。当注入干扰的频率较低时(100~300 MHz), 失真功率阈值较高, 且随频率增大近似以幂函数趋势下降；当注入干扰频率高于300 MHz时, 失真功率阈值随频率增大呈减幅振荡趋势。

基于全局模型，引入氧负离子解吸附过程，完善了重复频率高功率微波脉冲弛豫模型，理论研究了重复频率高功率微波脉冲大气击穿弛豫过程，数值模拟了不同附着频率、解吸附频率以及初始电子浓度条件下，弛豫过程电子浓度随时间的变化规律。结果表明：弛豫过程电子浓度变化分为快衰减和慢衰减两个阶段；发现氧负离子的引入明显延缓了弛豫过程后期电子的衰减；解吸附频率与附着频率对弛豫过程有着相反的影响，解吸附频率越高，慢衰减阶段的电子浓度越高，快衰减阶段电子浓度变化不明显；附着频率越高，快衰减阶段电子浓度变化越剧烈，慢衰减阶段的电子浓度越低；初始电子浓度越大，慢衰减阶段电子浓度变化越剧烈。

结合电子流体方程与 Maxwell方程组,对单脉冲高功率微波 (HPM)大气击穿过程进行仿真,采用时域有限差分方法 (FDTD)并结合 HPM自生等离子体的特征参数，仿真了不同压强和场强下单脉冲 HPM自生等离子体的参量变化，分析了 HPM频率为 6.4 GHz时，不同场强、压强下的大气击穿时间，并开展了大气击穿实验加以验证。理论分析与实验结果表明，实验与理论分析结果一致，压强与场强的变化对大气击穿时间均有显著影响，原因在于场强和压强对大气击穿种子电子浓度的变化起决定性作用，进而影响大气击穿时间。场强为 kV/cm量级时，大气击穿时间在 10 ns量级，在相同的场强下，随着压强的增大，击穿时间会先减小再增加。相同的大气压强条件下，场强越高，大气击穿时间越短。

综合考虑高功率微波对电子的加速过程以及电子与气体分子的碰撞过程，建立了单一气体与混合气体击穿过程的蒙特卡罗仿真模型，编写了三维蒙特卡罗仿真程序(3D-MCC)。针对单一气体Ar和N2以及混合气体N2/O2展开研究，仿真了气体雪崩击穿电子云形成过程，对比分析了不同气体电子能量分布函数随压强的变化规律。发现了Ar击穿特性受电子能量分布函数影响较大，而N2击穿特性受电子能量分布函数影响较小。通过分析平均电子能量以及电子密度随时间的变化过程，得到了Ar和N2击穿时间，并通过与流体模型计算得到的击穿时间比对分析验证了3D-MCC模型的正确性。在真空腔体内开展了S波段高功率微波大气击穿实验，测量得到了场强为6.38 kV/cm时不同压强下的大气击穿时间。通过在辐射源与真空腔体之间增加聚焦透镜，大大减小了壁效应的影响，并且采用模型仿真得到的大气击穿时间与实验结果吻合较好。

重点研究了InGaAs/InP SPAD的隧道贯穿电场、雪崩击穿电场、雪崩宽度与过偏电压的关系，提出了过偏电压的计算方法。分析了InGaAs/InP SPAD的基本特性即探测效率、暗计数率与其过偏电压、工作温度、量子效率、电场分布的依赖关系，提出了一种单光子InGaAs雪崩二极管的设计方法。设计制作了InGaAs/InP SPAD，并在门控淬灭模式下进行了单光子探测实验。结果表明：对于Φ200 μm的SPAD，在过偏2 V、温度-40 ℃条件下，探测效率(PDE)＞20%(1 550 nm)、暗计数率(DCR)Φ20 kHz；对于Φ50 μm的SPAD，在过偏2.5 V、温度-40 ℃条件下，探测效率(PDE)＞23%(1 550 nm)、暗计数率(DCR)2 kHz。最后对实验结果进行了分析和讨论。

为实现多种复杂海天背景下红外舰船目标的有效检测, 提出了一种基于局部边缘梯度特征分析的舰船目标检测方法。利用红外舰船目标图像的特征, 改进自适应 Butterworth高通滤波对图像进行预处理。通过计算局部边缘梯度特征和聚类分析确定初始目标区域, 比较梯度特征参数并进行多尺度搜索准确检测出舰船目标。对多种复杂海天场景红外图像进行仿真实验, 结果表明, 该算法能够有效准确地检测出多种复杂海天场景下的红外舰船目标, 且算法简单, 易于实现, 适应面广。

建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES) 测定低品位金矿样品中痕量金的方法, 优化了仪器分析条件, 对测定介质、 干扰等进行了系统研究, 结果标明: 在小于10％(φ)王水介质中, 所用酸不影响测定; 矿中常见的阳离子的干扰, 通过用10％盐酸(φ)进行预溶解去除, 残留的基体元素对测定没有影响。 试样中存在的硅对金208.2 nm产生严重的光谱干扰, 用硅的251.6 nm线进行干扰系数法校正。 采用上述条件测定了高硫尾矿中的痕量金, 结果与活性炭富集-原子吸收法所得结果一致。 在实验条件下, 对金矿的检测限为0.10 g·t－1。