1 东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室, 辽宁 沈阳 110819
2 东北大学资源与土木工程学院, 辽宁 沈阳 110819
3 中南大学地球科学与信息物理学院, 湖南 长沙 410083
研究表明, 岩石在加载过程中表面的红外辐射随应力发展而变化, 而辐射信息的有效提取与辐射背景存在密切关系。 通过理论分析不同实验环境对岩石受力热红外光谱变化影响, 开展了花岗岩在室内外环境下的受力热红外光谱观测实验, 分析了不同辐射背景下岩石红外辐射与应力的相关性以及由应力引发的辐射变化信息的强弱差异, 并对两种环境下岩石应力热红外探测的优势波段进行了对比分析。 结果表明, 辐射背景对岩石受力热红外光谱探测结果有重要影响, 室外环境因背景辐射较弱, 相同应力作用下的红外辐射变化更加显著, 与应力之间的相关程度更高, 优势波段区间更宽, 更加有利于岩石应力的热红外探测。 8.0~11.8 μm波段是利用热红外遥感监测地表花岗岩应力变化的优势波段。
背景辐射 岩石 热红外光谱 应力 Background radiation Rock Thermal infrared spectrum Stress
1 东北大学资源与土木工程学院, 辽宁 沈阳 110819
2 中国矿业大学物联网（感知矿山)研究中心, 江苏 徐州 221008
煤与矸石是矿山采煤过程中主要固体堆放物, 对其进行遥感动态监测是矿山环境保护的重要需求。 由于煤与部分矸石存在“异物同谱”现象, 在使用传统的可见-近红外遥感分类时, 往往将部分矸石划分为煤, 导致遥感分类精度降低。 首先对铁法矿区的12个煤样本和115个矸石样本进行可见-近红外光谱测试, 发现绝大部分矸石样品的光谱与煤差异很大, 二者易于区分, 但有部分矸石与煤样本存在“异物同谱”现象。 为进一步对矸石与煤区分, 测试了混分样本的热红外光谱, 发现二者存在明显的光谱差异, 利用热红外光谱特征可以将其区分开来。 在此基础上, 提出了基于可见-近红外和热红外光谱联合分析的煤与矸石区分方法。 该方法首先对所有样本进行可见-近红外光谱测试, 利用Mao模型进行第一步分类识别; 其次对煤与矸石混分的样品进行热红外光谱测试, 利用光谱吸收比率SAR作为判别指标进行第二步分类, 两步的分类结果为最终分类结果。 该方法在铁法、 兖州、 神东和木里矿区的验证结果表明, 其具有很高的分类准确率, 效果远好于单独基于可见-近红外光谱特征的分类方法。 研究结果表明, 利用多种光谱联合分析的方法可以解决单波段存在的“异物同谱”现象, 对于地物遥感分类具有重要的借鉴意义。
煤 矸石 遥感 可见-近红外 热红外 Coal Gangue Remote sensing Visible and near-infrared Thermal infrared
1 东北大学 资源与土木工程学院, 辽宁 沈阳 110819
2 北京师范大学 减灾与应急管理研究院, 北京 100875
通过对两种花岗岩进行室内常温下单轴压缩加载, 利用热红外光谱辐射计(8～14 μm)对加载过程中试样的热红外光谱辐射进行观测, 研究岩石受力过程热红外光谱变化特征, 揭示其应力敏感波段. 结果表明, 花岗岩辐射亮度(增量)与应力呈线性关系, 矿物组分及结构差异对应力敏感波段有重要影响. 按红外光谱辐射亮度与载荷的相关系数、拟合直线最大变幅-标准偏差比两项指标进行综合分析, 揭示富含钾长石的斑状花岗岩的应力敏感段为8.4～10.6 μm, 中心波长为8.75 μm;富含斜长石的等粒花岗岩的应力敏感波段为8.2～11.7 μm, 中心波长为10.25 μm. 上述波段可分别作为相应花岗岩的应力与灾变红外遥感监测的优势波段.
灾变遥感 岩石 热红外光谱 应力 敏感波段 catastrophe remote sensing rock thermal infrared spectrum stress sensitive waveband
1 东北大学资源与土木工程学院, 辽宁 沈阳 110819
2 北京师范大学减灾与应急管理研究院, 北京 100875
在实验室对石英砂岩进行单轴压缩加载, 利用红外光谱辐射计(观测波段8~14 μm)对加载过程中试样的红外光谱辐射变化特征进行观测, 研究岩石红外辐射对应力响应的敏感波段。 实验结果显示, 当岩石被加载时, 红外光谱随之发生变化, 但不同波段变化特征不同, 在8.0~11.5 μm范围(尤其在8.6~9.1 μm)石英砂岩的红外光谱辐射强度随载荷增加而增加, 二者间近似呈两次曲线关系, 且光谱辐射强度的“信噪比”较高； 在其它波段光谱辐射强度与载荷的相关性差且“信噪比”较低。 由此表明, 8.0~11.5 μm是石英砂岩红外辐射对应力响应的敏感波段, 也是岩石应力与灾变红外遥感监测的优势波段, 而最佳监测波段是8.6~9.1 μm。
岩石 应力 红外光谱 敏感波段 灾变遥感 Rock Stress Infrared spectrum Sensitive waveband Catastrophe remote sensing
中国矿业大学(北京校区)机电与信息工程学院,北京,100083
论述了红外热像技术及其在温度(场)测试方面的特点,红外热像设备的研究发展历程及国内外的最新进展.对红外热像技术在材料或构件的无损检测与评价,电力和石化设备的状态热诊断,构(建)物的状态检测与节能评测,电子元器件、PCB板及整机的自动测试,地震、岩爆等自然灾害防治等方面的国内外应用研究进展的情况进行了简要评述,并展望了红外热像技术的应用前景.
红外热像 无损检测 热诊断 灾害防治 Infrared thermography NDT Thermal diagnosis Prevention & cure of disaster
吉林大学超分子结构与材料教育部重点实验室,长春,130023
两亲性分子在液/固界面组装成二维有序的结构是目前超分子科学研究的热点.含有偶氮苯单链季铵盐化合物4-[(4'-十二烷氧基)偶氮苯氧基]己基三乙基溴化铵(简写为C12AzoC6N+)在水溶液中能聚集成胶束,当它自组织到新鲜的云母片上时,则形成二维有序的纳米尺寸的树枝状条带结构.为了进一步系统的研究该自组织树枝状条带结构单层膜的性质,本文利用扫描力显微镜(SFM)研究了该化合物在大于其临界胶束浓度时在新鲜的云母片上自组织成树枝状条带结构的行为,并通过共聚焦拉曼光谱对该自组织树枝状条带结构单层膜进行了测试,指认了固体和自组织单层膜的拉曼位移.通过比较,我们进一步确认了在云母片上的自组织的二维有序的纳米尺寸树枝状条带单层膜的结构.这将为这种二维有序的纳米尺寸树枝状条带结构将来的应用奠定基础.
共聚焦拉曼光谱 偶氮单链季铵盐两亲分子 树枝状条带结构 Confocal Raman spectroscogy single-chain quaternary ammonium amphiphile beari nano-sized branch-like stripe
吉林大学超分子结构与谱学教育部重点实验室,长春,130023
本文研究了1,4-bis[2-(4-pyridyl)ethenyl]-benzene(BPENB)在银岛膜和银溶胶上的sERS光谱,对BPENB的峰做了指认,并讨论了分子在基底上的可能情况.
银溶胶 银岛膜 红外光谱 SERS SERS Ag colloid Ag island film IR spectrum
