基于遗传算法的多组分光谱解析方法研究

光谱解析方法是一种常见的光谱分析方法,广泛用于各种化学计量学领域。现有的解析方法无法处理纯组分未知的应用体系,本文针对该情况,提出了基于遗传算法和最小二乘法的多元组分光谱解析定量分析方法。该方法首先通过遗传算法在混合光谱上寻找未知组分的最优峰位置和最优峰形,得到一组的最优纯组分光谱矩阵,再利用最小二乘拟合曲线,能够快速有效地解析混合光谱。在实验中,对纯组分光谱全未知、纯组分光谱部分未知及不同参数设置下算法的表现进行了讨论,分析其对算法收敛速度及计算结果精确性和稳定性的影响。利用该方法对流式细胞仪光谱数据进行处理,解析效果良好,谱线的契合程度高,验证其用于多组分流式细胞仪光谱数据分析的可行性、有效性和精确性。国家自然科学基金(NO.21503171);;国家重大科研仪器研制项目(NO.21627811

基于主成分分析和多元曲线分辨的蓝细菌流式荧光光谱分析方法

利用流式细胞术对细胞进行多色荧光分析时,往往获得的是由多种组分荧光光谱混合的多元荧光光谱。在对蓝细菌进行光谱流式检测时,所测得的荧光光谱同时包含了多种未知荧光光谱,且存在严重的光谱混叠。为了获得蓝细菌中的主要组分光谱及其浓度,提出主成分分析和多元曲线分辨相结合的方法,对蓝细菌的流式荧光光谱进行处理。该方法通过主成分分析获得蓝细菌的主要纯组分数量,然后利用渐进因子分析寻找各组分的起始点和终止点,并估计纯组分的初始光谱,最后利用交替最小二乘结合其纯组分光谱的单峰性和非负性,对初始估计的纯组分光谱进行迭代修正,从而得到纯组分光谱及其组分浓度。仿真和实验结果表明,该方法能够准确地估计混合光谱中纯组分的个数并对其谱峰进行拟合,进而准确地估计各个组分的浓度。该方法不但适用于蓝细菌的光谱分析,还可用于其他多元混合光谱体系的解析。国家自然科学基金项目(21503171);;国家重大科研仪器研制项目(21627811)资

行星滚柱丝杠副额定静载荷计算方法对比分析

行星滚柱丝杠副（Planetary roller screw mechanism，PRSM）是一种新型重载传动装置。额定静载荷是反映其承载能力的关键指标。针对目前PRSM额定静载荷计算方法不统一、计算结果差异大等问题，阐述了以滚珠丝杠、滚动轴承、屈服极限和弹塑性线性强化为基础的4种PRSM额定静载荷计算方法并建立相应计算模型，对比分析了结构参数对4种方法所得额定静载荷的影响规律；建立了PRSM弹塑性接触有限元分析模型，对4种计算方法的准确性进行了对比验证；提出了一种基于滚动轴承标准改进的PRSM额定静载荷计算方法。结果表明，以滚动轴承为基础的额定静载荷计算结果与有限元结果符合较好；所提出的改进计算方法，使其计算误差平均值从17.03%降至8.90%，能够较为精确地计算PRSM的额定静载荷，为行星滚柱丝杠副的设计、选型等提供了理论支撑

新型壳寡酸标准物质的膜法分离制备

基于不同类型膜的分离机理,构建了壳寡酸-无机盐混合体系的分离技术路线:首先用超滤膜除去壳寡酸混合体系中大部分无机盐和不具备生物活性的小分子壳寡酸;进一步用纳滤膜和透析膜除盐,制备分子量为1000~3500的壳寡酸产品。壳寡酸原始样品中无机盐成分与含量用离子色谱定量检测,结果显示,样品所含的无机盐阴离子为SO2-4、PO3-4和NO-3,其在单位质量样品中的含量分别为171.9、297.04和129mg/g。采用电导率仪检测壳寡酸混合溶液中无机阴离子的总含量,其精度经离子色谱验证,结果显示,当透过液电导率小于5&mu;s/cm时,经透析分离制备的高纯壳寡酸标准品检测不到无机阴离子。首次分离出具有活性功...</p

绿色农业新技术集成研究与示范

一、该项目针对农业生产中食品安全和环境污染问题,开展了S-诱抗素、新奥霉素、壳寡糖、棉铃虫病毒杀虫剂与昆虫病原线虫生物制剂、功能性堆肥及其浸提液工业化生产等的试验和示范,立项准确,针对性强,意义重大。 二、项目研究出S-诱抗素等生物制剂及其生产工艺、工厂化技术;研究开发出昆虫病原线虫活体繁殖技术,实现了工厂化生产;研究开发了两种功能性堆肥及浸提液,提出了“功能性堆肥+秸秆生物反应堆+堆肥浸提液+S-诱抗素等生物制剂”健康、安全设施蔬菜生产模式;在宁夏实现了地上、地下,土壤、作物生物制剂联防技术体系,为低耗、高效、安全、健康农产品生产开辟了新途径。 三、在S-诱抗素、新奥霉素高产菌株的生产工艺,昆虫病原线虫活体繁殖工厂化生产方面取得了新突破;在S-诱抗素、新奥霉素、壳寡糖、棉铃虫病毒杀虫剂、功能性堆肥及其浸提液集成应用控制作物病虫害等方面有创新。研究成果达到了国内先进水平,S-诱抗素、新奥霉素高产菌株的生产工艺研究达到国际领先。 四、项目执行期间,在宁夏15个市县建立核心试验基地14个,示范推广点40个,累计推广面积17万亩,新增效益9600万元。获得发明专利4项,实用新型专利1项,制定地方标准5项,专著1部,发表论文19篇(其中SCI收录6篇)。培训农技人员300人次,农民4700多人次

古尔班通古特沙漠半固定沙垄表面风的脉动特征/Wind Fluctuation over Semi-fixed Longitudinal Dune in Gurbantunggut Desert[J]

利用DETI可移动测风系统,对古尔班通古特沙漠半固定沙垄进行实地观测,获取了主要风季沙垄表面7个典型部位200 cm高度的风向及距离地表20 cm、40 cm、60 cm、100 cm和200 cm 5个高度的风速系列数据.对风速和风向的脉动特征进行分析研究,发现凸起的沙垄不仅影响平均风速在沙垄表面的变化,亦对风速及风向脉动产生显著影响.结果表明,平均风速沿迎风坡逐渐增大,至垄顶达到最大,在背风坡中上部剧烈降低,随后又缓慢恢复.随着入射角的增大,平均风速在沙垄表面的变化幅度也在增大;绝对风速脉动具有与平均风速相同的变化趋势,且随距地表高度的增加绝对风速脉动值亦在增大;就相对风速脉动(阵性度值)而言,背风坡阵性度值要高于迎风坡,其中背风坡中上部是整个沙垄表面阵性度最高的部位,这与背风侧涡流的存在密切相关;沙垄背风坡风向脉动强度远比迎风坡大,随着入射角的减小,背风坡风向的偏转作用也在加强,而涡旋作用相对减弱

绿洲-沙漠过渡带骆驼刺群落的防风阻沙作用/Effect of Alhagi sparsifolia community on wind block and drift sand control in the oasis-desert ecotone[J]

以塔克拉玛干沙漠南缘的策勒绿洲——沙漠过渡带为研究区,从防风阻沙的角度研究该区域主要植物群落-骆驼刺群落的生态学特性,并分别对骆驼刺样地和裸沙样地进行梯度风速和多向输沙的同步对比观测,结合输沙势的季节和方向分布,确定骆驼刺群落的防风阻沙作用.结果表明,多年生木质化草本植物骆驼刺在4月上旬萌发,5～7月为生长旺季,8月以后生长缓慢,以木质化过程为主.4～6月为该区域的强风盛行期,活体骆驼刺植被的盖度并不能有效防止风蚀,但头年生长的骆驼刺地上部分干枯死亡后仍处于直立状态,在翌年风季来临时有效发挥防风阻沙作用.与裸沙地相比,覆盖度在30％左右的骆驼刺样地风速可降低26％～67％,对应的地表输沙通量也仅为裸沙地表的15％.根据实测输沙量与风能的关系推断,如果没有骆驼刺植物的保护,每年从策勒绿洲西部风沙前沿进入绿洲内的单宽输沙量可达到170.24 t·km-1·a-1,而骆驼刺地表单宽输沙量仅为26.43 t·km-1·a-1,可见骆驼刺群落具有极好的阻沙效果

风沙流输沙通量垂向分布研究——以塔克拉玛干沙漠南缘流沙地表风沙流观测为例/Vertical Distribution of Aeolian Sand Mass Flux based on Field Observation at Southern Rim of the Taklimakan Desert[J]

于2010年4—6月在塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲外缘流沙地进行风速、风向和输沙量同步观测,利用观测到的28组数据对输沙通量的垂向分布进行研究。结果表明,在4.5～8m.s-1的风速区间内,总输沙率随风速增长速率较慢,大于8m.s-1时增长迅速。在较小风速时,4个高度层（1cm、3cm、9cm和19cm）的输沙比率变化不明显,当风速大于6.6m.s-1时,1cm和19cm高度输沙比率的调整较为明显,前者减小而后者增加,中间两层（3cm、9cm）则维持一定波动。不同的蚀积条件对于输沙通量的垂向分布具有一定的影响,平均跃移高度则在一定程度上反映了地表沙粒的吹蚀和堆积过程。在4种常见的描述输沙通量垂向分布的模型中,Zingg的修正幂函数具有最好的拟合程度,但反映的风沙流信息最少,简单幂函数的参数包涵了最为丰富的风沙流信息但拟合程度最差,指数函数同时具有较好的拟合程度和参数意义,Fryrear的幂函数则与指数函数恰恰相反。在沙物质以极细沙为主的塔克拉玛干沙漠南缘,指数函数较之简单幂函数能更好地描述该区域输沙通量的垂向分布,验证并补充了风洞实验的结果。综合比较认为,指数函数能更好地描述塔克拉玛干沙漠南缘输沙通量的垂向分布