X射线荧光光谱微区分析法既有X射线荧光光谱法快速、 简便、 无损检测等特点, 又可对保健食品表面的元素分布进行检测, 电感耦合等离子体质谱法具有检出限低、 线性范围宽、 多元素同时测定等优点, 旨在建立一种X射线荧光光谱微区分析法和电感耦合等离子体质谱法联合测定保健食品中元素种类、 分布及含量的方法。 利用Ｘ射线荧光光谱微区分析技术对一种保健食品进行了元素种类及元素在样品表面的分析, 并对元素含量进行了半定量分析, 确定保健品中含有钙(Ca)、 铁(Fe)、 钌(Ru)、 钼(Mo)元素。 利用微波消解-电感耦合等离子体质谱法对其中含有的主要元素Ca和Fe进行了定量分析。 微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定结果Ca元素平均值为6.23%, 相对标准偏差1.78%; Fe元素平均值3.82%, 相对标准偏差 2.14%。 与X射线荧光光谱微区分析法半定量测试结果的样品中含有的Ca元素含量在6.0%～10.0%之间, 样品中含有的Fe元素含量在2.0%～4.0%之间的结论一致。 且通过X射线荧光光谱微区分析法得知保健食品表面的各元素分布不均匀。 结果表明: X射线荧光光谱微区分析方法既可利用微量样品快速无损测得保健食品中的元素半定量含量, 又可测得保健食品中的元素分布情况。 结合电感耦合等离子体质谱法, 还可以对样品中感兴趣的元素含量进一步检测, 得到定量分析结果。

对于高光表面及小圆角结构工件, 传统的光学测量方法以及设备难以满足工程要求, 基于蓝光扫描仪, 提出一种球心偏置测量方法。在待测工件表面附着经220目砂粒喷砂处理的钢球, 利用蓝光扫描仪对钢球进行快速扫描并拟合出扫描点云的球心点, 沿待测工件表面法矢方向偏置钢球半径可得到工件表面实测点。利用该方法对标准圆棒进行测量, 拟合直径差值为0.000 2 mm, 测量精度在0.03 mm以内, 验证了该方法原理的可行性。以进排气边圆角R<0.1 mm的抛光叶片某条截面线为例, 测量精度在0.03 mm以内。该方法不受待测工件表面材质影响, 对于高反光表面以及具有微小结构特征工件的测量具有重要意义。

鉴于传统的跟踪学习检测(TLD)算法存在稳健性差、跟踪成功率低以及运算效率低等问题,提出一种结合二进制稳健不变可扩展关键点(BRISK)特征点与区域预估的TLD跟踪算法。在跟踪器中引入BRISK特征点,将其与传统的用于跟踪的普通像素点相结合,共同用于目标跟踪,由于BRISK特征点提取较快,从而使得跟踪器部分的总体运算时间降低;在检测器部分采用了卡尔曼滤波器与马尔可夫模型方向预测器相结合的方式,该方式使得最终送入到检测器的子图像块数量大幅缩减,且对相似目标的辨别能力增强,进而提升了检测器的速度和精度。实验结果表明,相比于传统TLD算法,所提TLD算法的跟踪精度提高约64.4%,运行速度提升约39.6%,并具有更好的稳健性。

为了解决传统图像拼接算法匹配率低以及拼接速度慢的问题,提出一种结合区域分块的快速BRISK图像拼接算法。采用频域相位相关算法寻找两幅图像间的相似部分,将其均匀划分成N×N'的图像块,计算各图像块的标准差,选择标准差较大且分布在不同位置的两个图像块,用BRISK算法进行特征点粗匹配。获得匹配点对后,构造有向线段并进行邻近线段匹配。通过随机选择的匹配点对计算投影变换矩阵,进行投影误差校正,最后进行加权融合和亮度均衡化完成图像拼接。实验结果表明:该算法能够保证图像拼接的正确率大于90%,并且拼接速度提升63.7%。

为了改善通信的带宽效率、功率需求, 以及信道中信号传输的抗干扰性能, 对应用于无线激光通信系统中的DPIM(数字脉冲间隔调制)方式进行了研究。通过仿真分析, 比较了OOK(开关键控)、PPM(脉冲位置调制)、DPPM(差分脉冲位置调制)以及DPIM方式的功率、带宽、单位传信率和差错性能。根据DPIM的理论分析, 设计了一种以FPGA(现场可编程门阵列)为核心的DPIM系统。结果表明, 该调制系统性能稳定, 可以达到较高的调制速率。

利用离散偶极近似(Discrete Dipole Approximation-DDA)算法, 从理论上模拟分析了金银核壳结构复合纳米颗粒的消光光谱以及不同核壳厚度、不同介质折射率情况下峰位的变化情况。研究结果表明, 随着壳层厚度的增加, 复合纳米颗粒的消光谱线先逐渐形成两个与单质金属纳米颗粒相似的消光峰, 后又逐渐合为一个半峰宽度较宽的消光峰;在不同介质环境中复合纳米颗粒的消光峰都随着介电常数的增大出现红移;无论是作为核层还是壳层, 银对总体消光谱线的作用都要比金强。

高功率、超远距离的光通信需要选择合适的调制解调方式, 调制方式的选择是由系统的信道特性来决定的。PPM(Pulse Position Modulation)调制由于其功率利用率较高、传输效率高和抗干扰能力强等优点在光通信系统中被广泛应用。介绍了PPM的三种调制形式, 并且对PPM调制系统的组成进行了研究, 着重分析了PPM的调制性能, 包括信号功率谱密度、信号的传输效率及误码率, 证明PPM调制在保证一定的速率和传输功率尽可能小的要求下, 是空间激光通信系统的最佳选择。

本文采用高温原位拉曼光谱研究了冷却方式对焦磷酸钙相变及其晶型制备的影响, 并结合第一性原理计算, 解析了α与β焦磷酸钙晶体的拉曼振动归属。研究表明, 从相变点之上快冷至室温可得到α焦磷酸钙; 当焦磷酸钙在1373 K保温时发生相变, 并进一步缓冷得到β焦磷酸钙; 而当在1373 K保温快冷可得到α与β的混合相, 混合相中各组分含量由相变点保温时间和冷却速率有关。高温原位拉曼光谱能原位观察无机材料制备过程中相的变化。

本文测定了钠氟石(NaF·2CaO·SiO2)的常温拉曼光谱, 并运用Dmol3密度泛函(DFT) 理论对其晶体中主要结构单元的简正振动模式进行了计算。通过实验值与计算值的比较, 确定了其特征峰的归属。同时, 采用高温拉曼光谱仪原位实测了钠氟石在不同的升温速率下的变温拉曼光谱。研究表明, 钠氟石在缓慢升温过程中会分解成NaF和Ca2SiO4; 快升至熔点附近, 熔化成液态, 快冷至室温, 仍分解成β- Ca2SiO4。

本文构建了一系列NaF-AlF3二元系铝氟四面体团簇结构模型, 应用量子化学从头计算方法, 采用Restricted Hatree-Fock(RHF)自洽场方法和6-31G(d)基组对结构进行优化, 并用相同的方法和基组进行分子振动模式的模拟计算。考虑相邻铝氟四面体的影响, 引入四面体应力指数(SIT)的概念分析和讨论该二元系高频区非桥氟对称伸缩振动及中频区桥氟对称弯曲振动模式。研究表明, 高频区铝氟四面体非桥氟对称伸缩振动频率与其铝氟四面体的种类(Qi)密切相关, 且铝氟四面体非桥氟对称伸缩振动频率的值随SIT值的增大而增大, 呈现较好的线性关系。同时, NaF-AlF3二元系团簇结构的中频区桥氟对称弯曲振动频率主要受桥氟角度的影响。并采用高温拉曼仪测定了分子比为NaF:AlF3 =1∶2体系的升温拉曼光谱, 随着温度的升高NaF:AlF3 =1∶2体系的主峰逐渐向低频移动, 观察到Q0、Q1、Q2峰位的变化。