基于表面等离子体波共振技术的精密角度传感器

为解决纳米技术中体积紧凑、高分辨率的测角问题,分析了表面等离子体波共振(SPR)的相位和振幅特征,根据共振角附近SPR的相位对入射角的高度敏感性,提出了基于表面等离子体波共振原理进行微小角度测量的方法,它具有测量分辨率高和体积紧凑的优点。研制了实验装置并进行了测角实验,测量分辨率达1.4×10     

聚合物棱镜耦合SPR芯片的研究

为了开发用于生物医学和化学检测的小型化表面等离子体谐振分析芯片,采用了体硅工艺和聚合复制工艺,研制出聚合物棱镜与耦合玻璃层的SPR芯片及微流体沟道.在理论上分析了聚合物折射率、耦合玻璃层的折射率和厚度、金膜厚度及光学干涉对SPR曲线的影响,分析表明聚合物与耦合玻璃层的折射度差值是影响SPR曲线的主要因素.在波长650 nm,金膜厚度为50 nm时,采用角度调制的方式,测试以水和空气为介质的SPR曲线,测试结果与理论分析很相近.     

强度检测型表面等离子体子共振传感器

自从Liedberg等[1]将SPR技术用于化学和生物传感器研究领域以来,SPR传感器逐渐成为国际传感器领域的研究热点.迄今已有的SPR仪器和装置其工作原理大都是以入射角作为变量,实验过程中测量反射光强度与入射角的关系,通过共振角的变化研究体系的各种性质.     

双金属层表面等离子体共振传感器品质因子的研究

基于光学薄膜理论,研究了银-金双金属层表面等离子体共振(SPR)传感器品质因子的特征。 首先,通过共振角处最低反射率的计算得到了双金属层的最佳厚度配比;其次,研究了最佳厚度配比下双金属层 SPR 传感器的线宽、灵敏度以及品质因子的特征。 研究结果表明,随着双金属层中银膜厚度的增加(或金膜厚度的减小),传感 器的灵敏度和线宽均减小,而传感器的品质因子增大。 当双金属层 SPR 传感器中金膜厚度减小至 0 nm 时(单层银膜 SPR 传感器),传感器的品质因子达到最大值 96.35 RIU-1 。     

棱镜表面等离子体共振传感器理论仿真研究

以薄膜光学理论为基础,利用Winspall软件模拟研究Kretschman结构下,三棱镜类型以及待测介质折射率对表面等离子体共振反射谱性质的影响,得出了影响激发SPR现象的棱镜折射率和待测物质折射率随反射谱的变化规律,为表面等离子体共振传感器的优化提供了理论指导。     

Ag@AgHSiW催化剂的合成及 可见光降解甲基蓝

利用紫外-可见光谱(UV-vis)原位监测光化学还原法合成Ag@Ag HSi W催化剂合成的4个阶段,通过X射线能量色散谱(EDS)对其形貌进行了表征,通过自动进样,测试甲基蓝的可见光催化降解,分析在反应过程中银的表面等离子体共振吸收(SPR)峰与甲基蓝(MB)的特征吸收峰之间的变化关系,并初步探讨了纳米Ag颗粒与杂多阴离子(HPA)之间的协同光催化反应作用机理.     

光激发表面等离子体波反射系数在复平面的轨迹

为了更好的理解相位型、偏振型及调制型表面等离子体波共振(SPR)传感器的工作原理和性能,采用光的电磁理论对光激发表面等离子体波时光的反射系数rp在复平面的轨迹进行了分析与研究。研究表明rp在复平面的轨迹近似在一个圆周上,从这个轨迹圆不仅可以得到反射系数的模rp和辐角φp的特性,而且可以得到rp.(φp/α)近似为一个常数的特性。这些特性非常直观地表示了相位型、偏振型及调制型SPR传感器的原理与性能,有利于SPR传感器的研究。     

光纤表面等离子体波传感器的理论研究

利用光纤表面等离子体共振(SPR)技术设计了光纤表面等离子体波传感器．该传感器与传统棱镜SPR传感器相比有很多优点．由于引入了光纤结构,SPR传感器的计算变得相当复杂．此前,由于不能准确计算,其设计主要依赖于经验,从而严重影响了所设计的传感器的性能．根据光纤SPR传感器的特点,在一定条件下把斜线作为子午线来处理,推导了光纤SPR传感器中总反射系数的计算公式,实现了对光纤SPR传感器的理论计算过程,同时与实验结果进行了对比,结果表明理论计算结果与实验相吻合,从而为系统地分析光纤SPR传感器的性能提供了一个有效的手段,并且为实际设计光纤SPR传感器提供了理论依据．     

二维近场衍射的矢量角谱衍射理论的有效性

笔者依据时域有限差分法和矢量角谱理论研究了二维电磁场的近场衍射．理论分析了时域有限差分法和矢量角谱理论的机理,给出了电磁场量间的微分与积分关系,数值计算了狭缝的近场衍射,并将矢量角谱理论的结果与时域有限差分法进行了比较,结果表明矢量角谱理论在分析狭缝的近场衍射时存在偏差,笔者并对这一偏差给出了合理的解释．     

光纤SPR传感器测定叶绿素含量的研究

介绍了光纤SPR传感器的基本原理、检测系统，应用光纤SPR传感器与光度计测定了叶绿素含量。结果表明，在检测条件相同情况下，光纤SPR传感器测定叶绿素含量具有较好的重复性与稳定性。建立了光纤SPR传感器的共振波长与叶绿素含量的关系，可通过光纤SPR传感器快速、准确地测定叶绿素含量。     

碳化硼的改性及其在有机硅树脂中的应用

为了提高碳化硼粉体与有机硅树脂的相容性，采用硅烷偶联剂KH-550对碳化硼粉体进行了表面改性，研究了表面改性的工艺条件及改性的碳化硼粉体对有机硅涂层性能的影响。通过接触角的测定，确定了改性工艺。偶联剂用量为碳化硼粉体质量的5.0％，改性温度为80℃，改性时间为3h。红外光谱分析表明，偶联剂在粉体表面产生了有效吸附，改变了粉体的表面性质。涂层机械性能、扫描电镜和交流阻抗测试的结果表明，改性的碳化硼粉体与有机硅树脂具有很好的相容性。     

用方向谱求解油轮横摇运动

确定一阶横摇运动方程中各系数，一阶横摇干扰力矩，以及单位波面角状态下横摇幅频响应函数；将波能谱转换为波面角能谱，利用波面角方向谱计算油轮横摇时有效波面角能谱，得到任意波向下横摇运动谱，并考虑了水深的变化对油轮横摇运动谱的影响。     

四象限探测系统信号光斑的优化设计

分析了四象限探测系统角误差形成的原理。深入研究了探测器角误差形成原理与光斑位置、大小和探测器面积的关系,证明光斑半径r小一些有利于提高误差信号Ux、Uy的测量精度,r大一些则有利用扩展Ux、Uy的测量线性区。从与误差信号测量误差关联的原理误差及与信噪比SNR有关系统误差出发,提出了光斑大小优化设计的问题,得出实际设计的光斑大小稍大于探测器有效半径的1/2有助于改善系统性能,并通过相关系统研制稳定性跟踪试验给予验证。     

茶叶红外光谱的测量条件研究

分析了不同测试条件对红外光谱的影响,并以最佳参数采集样品光谱数据,通过在操作过程中全程利用红外辐射减少和拒绝水分对光谱的影响;通过实验数据分析得到红外光谱测量茶叶和KBr的最佳质量比为k=1:150,样品的颗粒大小为160目(孔径0.084 mm),此时的光谱重复性好;对红外光谱测量的规范化、标准化提出建议,这对红外研究具有一定的参考价值.     

空间稀疏角域以及多普勒域下的DOA估计

提出可在稀疏角域以及多普勒域下对天线阵列信号向量进行接收和分析的方法,讨论在多普勒频域范围内的DOA估计问题,并在有效的频带范围内提取信号冲激响应较大的值. 在稀疏DOA的恢复过程中采用的是L2,0估计算法,并在多路天线频谱感知的架构下充分利用DOA所固有的稀疏特性,对其进行稀疏恢复. 对于在测试环境中不可避免的噪声问题,分析三种不同噪声分布下的DOA估计误差问题. 仿真结果显示频域范围内的L2,0-DOA估计算法具有较低的计算复杂度和较高的准确度,并且算法对噪声不敏感,鲁棒性较高.     

运动与离焦耦合的模糊图像参数辨识方法

针对运动和离焦耦合模糊图像运动模糊尺度、角度和离焦模糊半径的辨识难题,提出了一种运动与离焦耦合的模糊图像参数辨识方法. 首先,对模糊图像进行Fourier变换,采用Radon变换辨识运动模糊角度;其次,对模糊图像的频谱图进行滤波,将频谱图中央区域的幅度之和作为BP神经网络的输入量,检测运动模糊尺度时,频谱图按列求和,而检测离焦模糊半径时,频谱图按圆形方向求和. 仿真实验表明,不带噪声的耦合模糊图像参数辨识误差在6%以内.      

轿车轮毂轴承城市道路载荷谱测试与分析

设计了城市用轿车轮毂轴承载荷谱的测试系统,介绍了轿车匀速、加速及减速行驶时,轮毂轴承载荷谱的测试实验方法。绘制了不同行驶状态时,轮毂轴承载荷在时域和幅值域的统计谱图。轮毂轴承载荷谱的统计特性表明：匀速行驶时,轮毂轴承的载荷幅值频次呈正态分布;速度变换引起左右轮轴承垂直载荷和纵向载荷大约波动25％;加速使侧向载荷幅值频次呈均态分布;减速使侧向载荷幅值频次呈瑞利分布。     

冻土抗剪强度特性及试验研究

通过研制冻土变角剪切试验仪来测定冻土抗剪强度指标,即冻土内摩擦角和粘聚力;冻土变角剪切试验仪由WDT-100冻土试验机和变角试验装置两部分组成.试验加载和数据由计算机自动控制和采集,试验系统精度高、结果可靠.每组试样按照四种固定剪切面进行剪切试验;通过大量的试验结果表明冻土抗剪强度可用摩尔-库仑强度理论来描述,变角剪切试验仪是测定冻土抗剪强度行之有效的方法之一.     

梁柱角钢连接节点的滞回性能试验研究

通过对角钢连接在循环荷载作用下节点滞回性能的试验研究，分析了顶底角钢连接以及带双腹板顶底角钢连接这两种连接类型的刚度、承载能力和延性特征并讨论了两种连接类型的差别．从试验中可以得出，腹板角钢对连接的承载力有明显改善，在计算连接抗弯承载力时应考虑腹板连接的影响．     

喷嘴倾角对PDC钻头齿水射流清洗力影响的实验研究

为了对PDC钻头水力结构及参数进行优化设计和优选,对不同喷嘴倾角下水射流钻头齿清洗力的影响进行了实验研究.实验装置的测量杆件是根据悬壁梁原理设计的.用均布于模拟钻头刀翼上的五根测杆,可以测出水射流对模拟钻头齿上的水力清洗力.实验结果表明,一般情况下.水射流对各测杆的清洗力随喷嘴倾角的增大而增大.倾角一定时,靠近喷嘴出口的测杆受力较大.钻头外缘上的测杆受力较小.