激光钠信标的光斑漂移、光斑半径的变化对自适应光学校正有直接的影响。在激光钠信标光斑漂移方差和有效 半径理论模型的基础上,采用数值模拟的方法,在三种大气湍流模式下,具体研究了激光钠信标光斑与激 光光斑漂移方差和有效半径的差异,计算了不同发射口径时激光钠信标光斑的长曝光与短曝光有效半径的平 均值,分析了有再泵浦能量激光对激发钠信标光斑漂移方差和平均有效半径的影响。研究结果表明,大气 湍流强度、激光发射口径以及再泵浦激光能量都能够影响激光钠信标光斑漂移和光斑半径。

统计分析了2014年4月至5月期间温度脉动仪和超声风速计测量的成都地区折射率结构常数C2n数据。结果显示: 无论是白天还是夜晚,两种方法测量C2n的结果基本一致。与合肥地区相比, C2n的日变化特 征明显但转换时刻存在差异。在10-15～10-13m-2/3量级温度脉动仪和超声风速计测 量C2n的频数分别是74.05%、84.40%;小于10-15的频数分别是24.07%、10.63%;大于10-13的频数 分别是1.89%、4.97%。温度脉动仪和超声风速计测量C2n的关系为y=－8.5694×10－16+0.6520x,相关 系数为99.24%,并简要分析了两种 方法测量C2n偏差的可能原因。

设计实验研究多种重金属胁迫藻类的联合毒性,更有利于阐明真实环境中重金属与藻类的毒性作用过程和机理。 采用叶绿素荧光分析技术结合24析因设计方法研究重金属Hg2 + 、Cd2 + 、Cu2 + 和Zn2 + 胁迫蛋白核小球藻的联 合毒性作用,得到主效应Hg、Cd、Cu、Zn以及交互作用Hg*Cu、Hg*Zn和Hg*Cu*Zn对蛋白核小球藻潜在最大 量子效率Fv/Fm具有显著性影响(Sig.<0.05)的结论:通过多元线性回归拟合得到联合重金属浓度与藻 类光合活性抑制率间的剂量-效应关系,得到模型表达式: y［%］=－22.557+19.926Hg+5.282Cu+0.015Zn+0.029Hg*Zn－0.002Hg*Cu*Zn,并对 联合重金属胁迫蛋白核小球藻的机理做出解释;通过对模型进行统计 学检验和实验验证,证明该模型可用于实验室条件下已知种类重金属Hg2 + 、Cd2 + 、 Cu2 + 、Zn2 + 胁迫蛋白核小球藻的联合毒性估计。

从重叠比较严重的混合物三维荧光光谱中恢复单一光谱信号,是光谱解析的难点。考虑到光谱内在的非负性,采用非负矩阵分解的投影梯度和交替最小二乘两 种算法,并结合K均值初始化方法,来解析菲、芘、蒽3种芳烃混合物的三维荧光光谱数据,有效避免出现负数的分解结果,提取3种成份的三维荧光光谱,得到 计算光谱与对应参考光谱的相似系数均大于0.970。计算结果表明,非负矩阵分解能够克服光谱重叠带来的干扰,有效提取光谱成份,从而实现对菲、芘、蒽的 成份识别。其中,交替最小二乘的NMF算法更适合实时在线监测。

大气气溶胶散射系数不仅是反映大气污染程度的指标,也是研究气候变化的重要参数之一。介绍了一种基于积分 浊度法测量大气气溶胶散射系数的方法及系统设计。分别从系统原理、硬件设计和软件设计等方面介绍系统设 计实现过程;采用恒流驱动方式保证光源稳定发光,高速单光子计数方式对散射光信号进行探测。最后通过 实验验证了系统光源的线性、稳定性和探测器的准确性,并给出了与HW-N1型前向散射式能见度仪测量结果的 对比,得出系统的设计是可行和可靠的结论。

为了促进遥感图像的后续研究,针对高分辨率遥感图像实现了基于小波变换的迭代收缩(IST)图像复原算法。 考虑到算法在复原过程中对内存需求较大,实现过程中采用内存映射文件的方法,将高分辨率遥感 图像映射到进程地址空间。针对分块复原图像时通常会伴有边缘跳变现象,影响拼接后的图像质量的 问题,使用特殊分块策略对图像进行分块处理。复原算法在VC平台下实现,通过遥感图像复原实验,并 对复原图像进行评价分析,复原性能和效率良好。

基于VLIDORT矢量辐射传输模型,应用灰霾型气溶胶的物理参量,计算了不同条件下的灰霾气溶胶偏振辐射特性,并与常用气溶胶模式下计算的偏振辐射进 行分析对比,得到了灰霾气溶胶条件下偏振辐射对于几何位置、气溶胶光学厚度、气溶胶复折射指数、单次反照率、地表参数的敏感性。对于利用偏振 辐射实现灰霾气溶胶监测以及气溶胶复折射指数与光学厚度反演提供了理论依据。

微流控荧光PCR产物在高分辨率熔解(HRM)曲线分析的过程中,随着DNA的解链荧光强度发生突变,而能否检测到该突变点则依赖于温控的精度。提 出了多阈值PID算法,设计了一种适用于高分辨率熔解曲线分析的FPGA温度控制系统。根据测得温度值与设定值之间的差异,改变FPGA电路系 统输出的脉冲宽度调制(pulse width modulation, PWM)波占空比和算法的调节频率实现对温度的准确控制。经过温度标定后,系统温度控制精度优于0.1℃,分辨率达到±0.01℃。HRM分析 实验结果表明,本方法成功地辨别出了DNA序列的单碱基差异,温度控制系统达到了设计的要求。

腔衰荡光谱技术(CRDS)由于其具有高灵敏度、高精度、装置简单等特点,被广泛应用于痕量 气体检测、镜面反射率测量等领域。建立了一套基于连续波频率的腔衰荡光谱(CW-CRDS)装置,基于Pound-Drever-Hall (PDH)频 率锁定技术将激光器的频率锁定到光学腔的纵模上,从而保证了激光功率到 腔模的高效耦合。通过观测不同的声光调制器(AOM)关断频率对应的透射信号,得到光路最佳 关断频率为60 kHz。使用该系统测量了光学腔腔镜的反射率,通过与非锁定情况下测量得到的结果进行对比,得出锁定后的 结果漂移减小,误差也压缩为非锁定情况下的1/3。

介绍了一种CO2 探空测量方法。其原理是利用朗伯-比尔定律,使用非分光红外法,通过选择合适的红外光源和红外探测器,设计了合理的电路,在定标的基础 上将测量的光强转换成CO2 浓度,制作出可用于探空测量的实验装置。通过与EC9820型CO2 分析仪的地面对比试验,结果表明,连续12天测量 的趋势一致,平均误差为9.835 ppm,验证了设计的可行性,基本满足了大气CO2 探空的精度需求,为进一步研制CO2 探空仪提供了参考。