Research on Aluminum Alloy Grade Identification Method Based on Fiber-LIBS

针对目前传统的牌号检测技术检测周期长、元素分析种类受限、有辐射源等缺陷和局限性，本文采用激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy，LIBS）技术作为铝合金牌号的检测技术。激光诱导击穿光谱技术是近年来新兴的一种原子发射光谱分析技术，具有分析速度快、无需样品制备、易开发便携式设备以及可以分析几乎所有元素等优点，因此，该技术在越来越多的领域内展现出突出的应用价值。论文的主要研究内容如下：（1）基于光纤激光器的LIBS实验系统设计：针对实验室中使用的传统LIBS系统的缺点以及工业现场面向便携式、在线分析的要求，设计了基于光纤激光器（光纤激光器具有体积小、成本低、功耗低等优点）的LIBS实验系统。另外，针对光纤激光器频率高、单脉冲能量低等特点设计了实验系统的控制时序和实验方案。在考虑到光谱强度、光谱信背比以及光谱稳定性的基础上对激光器功率、能量、脉宽、频率等参数进行合理设置，成功收集到了铝合金样品的特征光谱。（2）基于LIBS光谱分类的牌号鉴定方法研究：采用支持向量机算法对铝合金光谱数据进行多分类建模，用铝合金牌号作为模型的类别标签，然后用分类模型预测待测样品牌号，实现铝合金按牌号分类。通过对原始光谱数据进行筛选、归一化等方式逐步提高模型预测精度。对于光谱数据维度过高，分类模型训练时间较长的问题，采用主成分分析算法对光谱数据进行降维，结果表明，采用筛选+归一化+PCA数据集作为SVM的输入，可以使模型平均预测准确率达到99.83%，平均建模时间缩短至0.14s，实现了铝合金样品牌号的快速准确鉴定。（3）基于元素浓度定量分析的牌号鉴定方法研究：针对基于LIBS光谱分类的牌号鉴定方法普适性差、建模需要大量样本等缺点，研究了基于元素浓度定量分析的牌号鉴定方法。在定量分析方面，介绍了LIBS单变量分析方法和基于偏最小二乘法的多变量分析方法，说明了单变量分析方法的缺点，建立了偏最小二乘分析模型，实现了对铝合金的定量分析。然后在牌号匹配方面，介绍了常用的基于模糊隶属度函数的牌号匹配算法和基于最小卡方值的牌号匹配算法，分析了其缺陷。最后提出了基于虚拟样本生成的牌号匹配方法，并通过逐步优化模型，实现了对单张光谱牌号鉴定86.7%的准确率，对平均光谱牌号鉴定96.94%的准确率。表明了基于定量分析的牌号鉴定方法的可行性。</p

一种基于近距离共焦面线阵探测器的多光谱分光系统

本发明提供一种基于近距离共焦面线阵探测器的多光谱分光系统，包括层叠设置的三层棱镜组，第一层的主体为第一平行四边形棱镜，第二层的主体为第二平行四边形棱镜，第三层的主体为矩形棱镜；其中，第一平行四边形棱镜的斜面角度为45度，左侧斜面镀制反射膜，右侧斜面镀制二色性分光膜；第二平行四边形棱镜的斜面角度为θ，右侧斜面镀制二色性分光膜；本发明解决了相距很近且共焦面的线阵探测器RGB多光谱分光难题。

On-Line Component Analysis of Cement Powder Using LIBS Technology

在工业现场生产水泥的过程中,各种成分的含量直接影响着水泥的质量,因此如何快速准确地监测水泥中各个成分的含量意义重大。采用的实验方式为,将不经过任何预处理的水泥粉末直接放入位于二维移动平台上的物料盒中,通过激光诱导击穿光谱(LIBS)直接对水泥粉末表面的不同位置进行激发检测,对得到的光谱数据首先进行归一化和主成分分析等预处理操作,然后针对水泥中Ca,Si,Al,Fe,Mg五种元素,分别建立偏最小二乘(PLS)和支持向量回归(SVR)两种定量分析模型进行方法比较。此外,对比了粉末状水泥与压片式水泥两种测量方式的结果。实验结果表明,采用粉末状水泥直接测量的方式下,针对水泥样品元素浓度与所得到的光谱中特征线强度的关系,SVR方法比PLS方法更具优势,粉末状水泥直接测量的精度接近压片式测量的精度,说明LIBS技术对水泥粉末状样品直接在线测量具有可行性

双奇核~(170)Ta的转动带结构

用能量为105MeV 的~(16)O束流,通过~(159)Tb(~(16)O,5nγ)~(170)Ta 反应研究了~(170)Ta的高自旋态,观察到~(170)Ta 的3个转动带,其中一个耦合带和一个半退耦带中的非优先ΔI=2转动系列是由本工作发现的.文中还讨论了这些转动带可能的准粒子组态.High spin states in ~(170)Ta have been studied via ~(159)Tb (~(16)O,5nγ)~(170)Ta reaction at 105 MeV.Three rotational bands are observed,among which one coupled band and an unfavored ΔI=2 E2 squence are newly found in this work.The possible quasiparticle configurations of these bands are discussed.国家教委和国家自然科学基金资

草地和荒漠生态系统服务功能的形成与调控机制/Drivers and regulating mechanisms of grassland and desert ecosystem services[J]

生态系统服务功能的形成和维持机制是近年来生态学研究的热点领域.该文从生态系统服务功能的概念与内涵入手,分析了生态系统服务功能研究的科学前沿和热点领域,重点介绍了草地和荒漠生态系统服务功能形成与调控机制联网研究的思路、关键科学问题、研究目标、实验设计、观测指标体系,以及联网研究取得的重要进展.在此基础上,对未来草地和荒漠生态系统服务功能研究的重点进行了展望

2.7~1.6 ka BP塔克拉玛干沙漠腹地圆沙绿洲的演化[C]

汉及更早时代塔里木盆地绿洲的研究工作少见.沿塔克拉玛干沙漠腹地克里雅河现代绿洲尾闾达理雅博依以西的古河道,对圆沙古城遗址(38°52'N,81°35' E)所在的干三角洲进行了实地考察,发现陶石器残片、砍剁木及铜器小件等古人类活动遗迹点百余处,采集到能够反映古人类活动及自然环境变迁的14C年龄样品14个及沉积物光释光(OSL)年龄样品5个并进行了测定,结果表明：圆沙古城及其周围的绿洲至少约2.6 ka BP于春秋时代(公元前716～475年)就已存在；约2.2 ka BP,流经古城遗址的古河道曾发生断流,绿洲主体随克里雅河东迁至喀拉墩—带,成为史载西汉时期(公元前206～公元25年)塔里木丝路南道古国扜弥重要领地；约1.9 ka BP,克里雅河曾再次在圆沙古城一带发育绿洲,该绿洲属东汉(公元24～220年)扜弥国,约至1.6 ka BP与精绝和楼兰等塔里木盆地古绿洲同期废弃.圆沙等古绿洲的发育演变暗示,塔里木盆地铁器时代文明的开始可能与我国西部的2.8 ka BP冰进事件有关,而其约1.6kP的消亡则与塔里木盆地精绝和楼兰等古绿洲的衰退可能有相似的原因.应用地貌学和考古学对圆沙干三角洲的年代学分析,为汉代及之前塔里木盆地的绿洲演化与环境变迁研究提供了证据

地表过程研究进展与趋势/Studies of Earth Surface Processes: Progress and Prospect[J]

地表过程复杂多样、涉及广泛.针对当前地表过程研究现状,从地球系统科学和全球变化的视角讨论了与地表过程相关的一些概念及研究内涵.在分析单要素地表过程和多要素地表过程的基础上,从研究内容的综合性、多国合作的国际性、针对区域突出问题的区域性、以过程变化为核心的动态性及研究方法的多样性等方面论述了地表过程研究的特点,总结性地给出了国内外研究的总体趋势.在上述分析基础上,进一步从国际科学发展趋势、国家需要和信息、技术等方面分析了中国地表过程研究所面临的机遇；从多学科交叉、自然与人文过程的定量与有机耦合等方面讨论了地表过程研究所面临的挑战

20世纪80年代末以来中国土地利用变化的基本特征与空间格局[J]

土地利用/土地覆被变化(LUCC)是人类活动与自然环境相互作用最直接的表现形式,本文采用相同空间分辨率的卫星遥感信息源和相同的技术方法,对中国1980年代末到2010年土地利用变化数据进行定期更新。在此基础上,提出并发展土地利用动态区划的方法,研究土地利用变化的空间格局与时空特征。我们发现:1990-2010年的20年间,中国土地利用变化表现出明显的时空差异。"南减北增,总量基本持衡,新增耕地的重心逐步由东北向西北移动"是耕地变化的基本特征;"扩展提速,东部为重心,向中西部蔓延"是城乡建设用地变化的基本特征;"林地前减后增,荒漠前增后减,草地持续减少"是非人工土地利用类型变化的主要特征。20世..

新疆策勒县新开垦农田地表蚀积变化/Changes of Wind Erosion and Wind Deposition on Surfaces of Newly Reclaimed Land in Cele County of Xinjiang Wei Autonomous Region[J]

用插钎法结合气象数据对新疆维吾尔自治区策勒县开垦年限分别为2和1 a农田地表进行风蚀风积观测,结果表明,沿主风向,防护林带前后0-3 H(树高)内表现为风积,林前风积量明显大于林后风积量,防护林带之间中部主要以风蚀为主.红枣幼苗旁种植的冬小麦在一定程度上能有效地抵御红枣根部风蚀.未开垦的植被盖度3个不同的下垫面内,植被盖度和高度越大,其阻沙积沙能力越强.由于新开垦未种植裸荒地地表疏松无植被覆盖,表现出同阶段内最大的地表风蚀量.新开垦农田地表蚀积变化不仅与植被覆盖度、防护林结构、风速大小与风向紧密相关外,还与地表的微地形有关