道路沥青紫外老化及抗老化材料研究综述

道路沥青材料在使用过程中由于长期受到太阳光紫外辐射作用会产生紫外老化现象,并且这种现象在紫外辐射强度高的地区更明显。紫外老化会使沥青的物理特性和化学组成发生改变,从而导致沥青黏塑性上升、低温和疲劳性能下降、使用裂缝增加,进而劣化路面的耐久性、影响沥青路面的运营品质和服役寿命。为了防止和延缓紫外老化的产生和发展,可在道路沥青中添加抗老化材料以增强其抵御紫外老化能力,同时延长沥青路面的使用寿命并降低其性能的衰变速率。本文阐述了基于自由基和胶体理论的紫外老化机理;从处理方式、光源与辐射强度选择等方面介绍了室内模拟老化试验条件;总结了紫外老化对沥青物理和流变性能、组分构成、微观形貌、特征峰和官能团等宏微观特性的影响;归纳了现行抗老化材料的优缺点和使用情况。分析表明后期可在老化机理深度、试验方法标准化、室外老化监测、微观数值模拟、抗紫外老化剂针对性和抑制紫外老化措施等方面开展进一步研究。

紫外可见波长溶液标准物质的研制

以紫外可见区无吸收的高氯酸溶液作为空白基体,利用稀土元素钬和钕在紫外可见光区丰富的光谱特征吸收,研制一种可以覆盖200~900nm的紫外可见区的波长溶液标准物质。采用对峰值点附近进行3次样条插值进行数据处理,并以插值后的峰值数据作为峰值波长,分辨力可到小数点后两位。经过均匀性和稳定性检验,由9家实验室采用高精度紫外可见分光光度计对该标准物质进行协同定值,并进行不确定度评定。结果表明,该标准物质均匀性良好,在25℃下保存稳定性在1年以上。该标准物质可应用于光谱光度测量仪器的波长校准和期间核查等。

基于KPCA-PSO-ELM算法的地表水化学需氧量紫外-可见吸收光谱检测研究

化学需氧量(COD)是水质检测重要指标之一,反映水体有机物含量。传统的COD化学检测方法存在操作繁琐,等待时间长,二次污染等缺点。紫外-可见吸收光谱法是目前水体化学需氧量检测中应用最为广泛的方法之一,具有检测快速、无污染等特点。为了满足地表水化学需氧量快速、实时、在线监测等要求,采用紫外-可见吸收光谱进行测量,提出了内核主成分分析(KPCA)结合粒子群优化极限学习机(PSO-ELM)预测模型,满足当前对地表水化学需氧量快速、实时监测的要求。对光谱进行Savitzky-Golay(SG)滤波以降低随机噪声的影响;用积分光谱代替原光谱,以降低信号波动带来的影响;再将得到的光谱信息归一化,消除不同光谱数据量纲的影响。将预处理后的数据利用KPCA算法将全光谱数据压缩为5个特征,有效解决光谱信息冗余的问题;采用PSO算法对ELM的权重和偏置进行优化极大提高了模型的精度。对217个河流、长江及支流、湖库等地表水样本按照7∶3随机划分成训练集和测试集,并进行建模测试,其中训练集拟合优度(R2)为0.930 2、均方根误差(RMSE)为0.363 0 mg·L^(-1)、测试集拟合优度R2为0.931 9、均方根误差(RMSE)为0.400 7 mg·L^(-1)。为了验证提出的基于KPCA全光谱数据压缩方法对预测模型的提升效果,分别对比了主成分分析(PCA)、连续投影算法(SPA)、套索回归(LASSO)等特征处理算法。PCA-PSO-ELM模型的RMSE为0.715 1 mg·L^(-1)、 SPA-PSO-ELM模型的RMSE为0.473 7 mg·L^(-1)、 LASSO-PSO-ELM模型的RMSE为0.412 6 mg·L^(-1), KPCA-PSO-ELM模型较上述三种模型,RMSE分别降低了78.46%、 18.22%、 2.97%,结果表明KPCA是一种高效的光谱降维算法,能够有效消除光谱冗余信息,提升模型预测精度。基于KPCA-PSO-ELM预测模型结合紫外-可见吸收光谱可以实现对地表水COD快速、实时检测,为在线COD检测场景提供方法支撑。

紫外线下纳米TiO_(2)改性涂层混凝土抗碳化性能研究

为提升涂层混凝土在紫外线照射下的抗碳化性能,通过引入不同掺量金红石型纳米TiO_(2)对水泥基结晶涂层和聚氨酯涂层进行改性。结果表明:紫外线照射一定程度上会削弱涂层混凝土的抗碳化性能;使用纳米TiO_(2)改性后,两种涂层混凝土在紫外线照射下的抗碳化性能均得到了不同程度的提升,随着纳米TiO_(2)掺量的增加,两种涂层混凝土抗碳化性能均呈现先提升后降低的趋势,其中水泥基结晶涂层中纳米TiO_(2)最优掺量为2%,聚氨酯涂层中纳米TiO_(2)最优掺量为1%~2%,紫外线照射下纳米TiO_(2)对聚氨酯涂层混凝土抗碳化性能的提升最为明显。

行星紫外光谱探测载荷技术发展综述

行星大气是深空探测、空间天文等领域的重要研究方向,其中紫外谱段是行星大气活动研究中重要的环节。为了获得不同地外行星的紫外光谱信息,国际研究团队近几十年来开展了相关技术研究,并研制了大量科学探测载荷。本文主要综述了行星紫外光谱探测载荷的发展,并分析了紫外核心器件技术发展推进下的紫外光谱载荷技术的发展与迭代,最后给出了我国在行星紫外光谱探测领域可能的发展方向和重点研究方向。

基于人体健康的3种城市森林夏季林内紫外线辐射环境特征比较研究

以中波紫外线为主的紫外辐射对人体健康具有多种生物学影响,城市森林能够为居民提供温和的紫外辐射环境。为了解林下紫外线辐射环境特征是否存在树种间差异,对北京市3种常见遮荫树种的夏季林下紫外辐射(UV)强度、林内与林外UV辐射的比值(SR)、UV-B在总UV辐射中占比(UV-B/UV),以及VD合成和红斑效应两种人体作用有效辐射强度(UV_(VD)、UV_(er))进行了测算。结果表明:(1)三种林分林内紫外辐射总量是林外的3%-10%,不同林分的林内UV强度具有显著差异,元宝枫林对UV屏蔽能力最强,其次是栾树林和国槐林;(2)三种林分林冠对不同波长上紫外辐射能量的屏蔽能力具有明显的一致性,林冠对UV-B的屏蔽能力没有在UVA波段强和稳定,林内UV-B/UV普遍高于林外,其中元宝枫林最高,其次为栾树林,国槐林最低;(3)林冠明显改变了日光UV_(VD)和UV_(er)两种人体作用光谱曲线的形态,三种林分内的人体作用光谱曲线形态相似,强度上,林内外UV_(VD)/UV_(er)值均接近1,不同林分间没有显著差异;(4)胸径、无截取散射、平均叶倾角、叶面积指数和叶片透光性等树种特性或林冠结构特征会影响林内UV的强度,但不同林分内的紫外辐射光谱曲线变化趋势和波峰、波谷的位置基本一致,说明林内UV光质特征的树种间差异不明显。

应用紫外敏感器的高轨卫星自主导航技术

针对高轨卫星在无地面测控站支持下难以实现高精度自主导航,卫星的自主生存能力不足的问题,文章提出一种利用地球紫外波段和恒星可见光波段为卫星进行自主导航的技术并进行了在轨验证,该导航方法利用视场1观测恒星可见光波段,视场2观测地球紫外波段。视场1利用星敏感器全天球识别算法识别所有恒星星像,识别结果的光轴指向作为恒星矢量;视场2被用来对地球紫外波段轮廓成像,计算得到地心矢量在卫星本体坐标系中的方向,通过高精度的系统偏差标定,实现了目前国内较高精度的高轨卫星天文导航应用。

亚角秒空间分辨的太阳极紫外宽波段成像光谱仪光学设计

狭缝式成像光谱仪是太阳极紫外光谱成像探测的重要工具之一,然而目前国内尚无该类载荷,导致太阳物理学和空间天气学等学科在极紫外光谱诊断研究方面主要依赖国外仪器数据,严重制约了相关学科的发展.国外已发射的成像光谱仪仅具有2"量级的空间分辨率,很难观测到日冕加热模型预测的等离子体核心特征.为了更好地理解太阳不同层次大气之间的耦合过程,需要更宽光谱覆盖的太阳观测数据.鉴于此,本文提出并设计了一款亚角秒空间分辨的太阳极紫外宽波段成像光谱仪,相比现有仪器,系统能够实现更高空间和光谱分辨率、更宽光谱范围覆盖的观测.性能评价结果表明,系统在62—80 nm,92—110 nm波段内的像元空间分辨率均优于0.4",光谱分辨率均优于0.007 nm,光谱成像质量接近衍射极限,对我国未来首台空间太阳极紫外成像光谱仪的研制具有重要参考价值.

植酸/茶多酚整理棉织物的阻燃及防紫外线性能

为解决棉织物易燃烧和抗紫外线性能差的问题,提高其使用安全性,采用浸轧和喷涂结合的方法,通过植酸(PA)和茶多酚(Tea)协同作用制备了阻燃/抗紫外线棉织物,并研究了其阻燃、防紫外线、拉伸以及透气性性能。结果表明:质量分数2.5%的PA和25 g/L的Tea复合整理的棉织物,其质量增加率仅为13.3%,而极限氧指数LOI值从原棉织物的17.5%提高到30.4%,离火自熄;PA/Tea整理棉织物与原棉织物相比,不仅热释放速率峰值(PHRR)下降了78.2%,其总热释放量(THR)和热释放能力(HRC)也分别下降了70.8%和78.3%,这意味着PA/Tea整理棉织物可以降低火灾放热强度,阻碍火焰快速传播;整理后的棉织物对UVB和UVC区域的紫外线具有良好的吸收性能,在实现阻燃和防紫外线功能的同时,保留了85.1%以上的透气性。

北京地区紫外辐射长期变化特征分析研究

本文利用2005~2020年北京地区观测得到的辐射资料,揭示近十多年来北京地区紫外辐射的变化规律,同时对影响紫外辐射长期变化的主要因子进行了分析。结果表明,紫外辐射呈现出明显的日、季节变化特征。日变化呈现出单峰的变化规律,在正午时出现一天中的极大值,而早晚则是低值时段,极大值和极小值分别出现在中午12时(北京时,下同;16.26 W m^(−2))和上午08时(5.64 W m^(−2))。紫外辐射从春季开始逐渐增强,到夏季出现一年中的极大值,随后开始下降,直到冬季出现一年中的极小值,月均极大值和极小值分别出现在6月(12.17 W m^(−2))和12月(5.4 W m^(−2))。紫外辐射年均值为9.74 W m^(−2)。紫外辐射与晴空指数呈现正相关,与气溶胶光学厚度和大气细颗粒物PM_(2.5)呈现负相关。

紫外分光光度法测定电镀锡板表面涂油量

涂油量是电镀锡板产品关键指标之一。通过对有机萃取剂、吸收波长、校准曲线等研究,建立了紫外光度法测定电镀锡板表面涂油量检测方法。选择正庚烷作为有机萃取剂,吸收波长为270 nm,油质量浓度在10.00~100.00 mg/L范围内,吸光度与涂油质量呈线性关系,线性回归方程为y=121.710 x+0.965。应用该方法检测电镀锡板表面涂油量,检测结果相对标准偏差为-2.81%~2.57%%,加标回收实验回收率为97.2%~103.2%。该方法与重量法比对,检测结果无显著性差异,完全满足电镀锡板表面涂油量指标监控要求。

利用孢子紫外诱变选育秀珍菇新菌株

为缓解高温胁迫对南方地区秀珍菇夏季设施栽培的影响,开展秀珍菇耐高温新品种选育工作,以台秀5766为亲本,采用孢子紫外线诱变、多孢自交、高温筛选、系统选育等组合育种方法选育获得秀珍菇耐高温新菌株。经拮抗试验、分子遗传鉴定和出菇筛选获得耐高温菌株P71。经rDNA ITS测序,其序列长度为693 bp,在GeneBank中经BLAST比对确定其为侧耳属秀珍菇(Pleurotus pulmonarius)。该菌株菌丝在35℃条件下培养,显微镜观察未发现菌丝收缩、变形、受损情况,且菌丝洁白、生长势较强,15 d内能缓慢生长。在35~38℃高温条件下出菇,P71菌株前2潮菇产量和单菇质量均显著优于亲本台秀5766。由此可见,新菌株P71与亲本台秀5766相比,菌丝生长阶段和出菇阶段均具有耐高温的特点,值得进一步在南方地区进行秀珍菇夏季设施栽培的试验、示范和推广应用,从而突破秀珍菇耐高温品种短缺造成的产业发展瓶颈。

新疆某市青少年紫外线防护知识及行为的调查

紫外线(UV)是日光的重要组成部分,适量的UV照射可促进皮肤合成维生素D,但过度的UV暴露可引起皮肤损伤,包括晒伤、晒黑、皮肤老化以及皮肤肿瘤等。人们接受的UV辐射量取决于当地气候、日晒行为、防护意识和防护措施等相关因素。新疆位于中国的西部,平均日照时间居全国前列,为了解本地区青少年对UV防护的认知度及相关防护行为,本研究以五家渠市的在校中学生为研究对象,进行了相关调查,现将结果报告如下。

紫外分光光度法测定歧化松香中去氢枞酸含量的干扰因素研究

利用液相色谱仪、制备液相色谱仪、气相色谱质谱联用仪,对歧化松香(DR)中去氢枞酸(DA)紫外光谱测定方法的干扰因素进行了详细研究。测定的市售不同省份的5个样品中有2个主要干扰物质,进一步定性,确定干扰物质1为6,8,11,13-枞四烯酸(ATA),干扰物质2为混合物,主要检出物为去氢枞醛(D)和枞酸(AA)。采用二阶导数光谱法和偏最小二乘(PLS)法对紫外光谱数据进行分析,以消除去氢枞酸紫外分光光度法的干扰,结果表明:PLS法比二阶导数光谱法误差更小,能够同时消除多种干扰因素,使测试结果更加接近真实值。

紫外规则透射比国际比对

为保证我国紫外透射量值与国际的一致性,中国计量科学研究院代表我国参加了在2018年至2019年间,欧亚计量合作组织(COOMET)组织的首次紫外透射比的研究性比对。这次比对采用了4组溶液作为比对样品,透射比量值标称值覆盖5%~90%,波段覆盖235~350 nm。比对结果表明,各参比实验室测量结果基本一致。在透射比50%附近,我国与距离国际参考值的偏离量最大不超过0.12%;在透射比20%附近,我国与距离国际参考值的偏离量不足0.08%;在透射比10%附近,我国与距离国际参考值的偏离量不超过0.03%。

紫外光非直视通信研究进展

紫外光技术在军事和民用领域有着广泛的应用,如空间探测、紫外光制导、紫外干扰、电晕放电检测和军事通信等领域。文章从紫外光的单次和多次散射出发,介绍了紫外光通信的国内外进展,分析了紫外光通信中的不同链路情况,针对非直视链路紫外通信的脉冲展宽效应和大气湍流影响进行了探讨,总结了紫外光Ad Hoc网络,最后对紫外光通信的发展进行了展望。

紫外辐照及甲基磺酸乙酯诱变对马铃薯早熟品种淀粉含量和产量性状的影响

针对黑龙江省现有马铃薯早熟品种淀粉含量较低的问题,通过紫外辐照和甲基磺酸乙酯浸泡2种方式,对东农303和中龙薯1号的组培苗进行处理,经过3 a的种植、调查和数据采集,确定诱变方式对不同品种马铃薯变异程度和诱变方向的影响,以改良获得早熟且高淀粉含量的马铃薯品种。结果表明,诱变后,整体变化表现为无变化>抑制>促进,其中东农303更易发生变异,紫外辐照的诱变效果更佳。在组培苗阶段,多数处理显示为抑制作用;在原原种阶段,紫外辐照有利于东农303产量的提升和中龙薯1号淀粉含量的增加;在原种阶段,甲基磺酸乙酯浸泡对东农303的商品性有提升作用,而2种诱变方式对中龙薯1号的产量和结薯数量均有明显抑制作用,紫外辐照的影响更为显著。在紫外辐照处理中,2个品种均发现了1个淀粉含量明显提升的单株,2个单株的发现将有利于黑龙江省不同熟期品种的搭配种植,减少完全依赖晚熟品种所带来的种植风险,并可有效提升产业效益。

紫外吸收光谱结合SPA-ELM算法的水体磷酸根离子检测研究

在工业锅炉中随着水蒸气蒸发,大量的钙镁离子留在炉水中,如果不加处理,在水冷管中会形成水垢,造成爆管停炉。为了保障设备的安全运行,消除安全隐患,工业上通过维持水中一定含量的磷酸根离子来去除锅炉中的钙、镁水垢。传统的磷酸根离子检测技术主要有比色法、分光光度法、色谱法、电位法等,这些方法前期处理步骤较繁琐且耗时较长。光谱法是通过测定物质的吸收光谱并建立和浓度关系的数学模型,对物质浓度定量的一种分析方法。为了满足磷酸根离子快速、实时测量的要求,提出了一种基于紫外吸收光谱结合SPA-ELM算法快速测量磷酸根离子的方法。按照我国《工业锅炉水质GB/T 1576—2018》中所规定的进入热水锅炉前的水质参数要求,配置37份浓度范围在5~100 mg·L^(-1)磷酸根溶液,使用搭建的实验装置,采集紫外吸收光谱。使用SPXY将样品按照7∶3的比例随机划分训练集、测试集;使用Savitzky-Golay(S-G)滤波对数据预处理以提高光谱的信噪比;通过连续投影算法(SPA)压缩光谱数据,筛选出5个与磷酸根强相关的特征波长;使用极限学习机(ELM)将特征波长处的吸光度与样本浓度进行拟合,以决定系数R2和均方根误差RMSE作为模型评价指标,建立磷酸根离子的回归模型。采用所提出的建模方法所建立的模型训练集的R2与RMSE分别为0.9972和1.3015 mg·L^(-1),测试集的R^(2)与RMSE分别为0.9995和0.5174 mg·L^(-1)。为了验证所提出的SPA-ELM预测模型效果,另外建立了LASSO-ELM、PCA-ELM、SPA-PLS和SPA-SVR四种预测模型进行对比。实验结果表明,SPA-ELM建立的预测模型的R2和RMSE均优于其他四种预测模型,说明采用的特征选择方法和回归方法均为最优,能够对磷酸根浓度范围为5~100 mg·L^(-1)的水体进行准确预测,为水中磷酸根离子的检测提供了一种新的解决方法。

紫外分光光度计测定天麻中天麻素含量

对江苏省中医院中天麻的天麻素含量进行测定。以天麻素标准品为对照品,以221 nm作为检测波长,运用紫外分光光度计对目标物质中的天麻素进行测定。结果表明:江苏省中医院天麻的天麻素平均含量为2.84%。综上,该中医院的天麻中有效成分含量符合药典标准,质量较佳,且该法操作所耗时间较少、更为简便。

紫外及电子束辐照对远志中黄曲霉毒素及有效成分的影响

[目的]探究电子束及紫外辐照对远志中黄曲霉毒素的降解率及有效成分的影响。[方法]利用高效液相色谱法研究不同辐照剂量的电子束、不同含水量、不同时间的紫外辐照对远志中黄曲霉毒素的降解率及有效成分的影响。[结果]电子束辐照剂量越大,远志中黄曲霉毒素的降解率越高。经10 kGy电子束辐照处理,远志中黄曲霉毒素AFB_(1)、AFB_(2)、AFG_(1)、AFG_(2)的降解率分别为19.27%、19.64%、15.62%、15.14%;6 kGy辐照处理含水量28%的远志中AFB_(1)、AFB_(2)、AFG_(1)、AFG_(2)的降解率均最高;紫外辐照时间越长,远志中黄曲霉毒素的降解率越高。黄曲霉毒素的降解率随着辐照距离的增加而减小。经不同辐照处理后远志中细叶远志皂苷、远志口三酮、3,6′-二芥子酰基蔗糖含量变化不显著。[结论]采用电子束辐照结合调整远志含水量及紫外辐照处理均能对远志中黄曲霉毒素进行有效降解,且对有效成分影响不大。