基于频域吸收峰标定气体浓度的检测方法

传统的光学气体检测方法需要将时域信号转换为频域信号,从而获得气体的浓度。这种方法在转换过程中会引入误差,无法准确反映频率随时间的变化,造成气体浓度不能准确标定。提出一种基于频域吸收峰标定气体浓度的检测方法。以CO_(2)为例进行检测,利用基于BeerLambert定律的直接吸收法对CO_(2)和N2的混合气体中CO_(2)的浓度进行测定。此方法通过采集激光束的光强和频率信息,并使用相邻平均法和Levenberg-Marquardt(LM)优化算法进行Lorentz拟合获得吸收光谱峰值强度。实验结果表明:激光峰值强度与气体浓度之间满足线性关系,Pearson相关系数可达0.999。因此,基于频域吸收峰标定气体浓度的检测方法可有效简化系统结构,避免时域到频域转换中频率漂移的影响,使得激光峰值强度与气体浓度之间线性度良好。

硅漂移探测器中逃逸峰的分析与计算

能量色散X射线荧光光谱所使用的硅漂移探测器(SDD)在检测过程中会在个别含量较高待测元素所产生的较强特征峰的低能侧形成逃逸峰,其相应的特征峰也会损失一部分强度,逃逸峰的产生位置与探测器的成分有关;SDD探测器中入射特征峰与逃逸峰之间的能量差值为1.739 keV,等于硅原子的K_(α)特征能量,逃逸峰的强度与入射X射线的强度成正比,即与相应元素的含量/特征峰强度成正比,通常的入射特征峰逃逸概率比较低,在逃逸峰强度较低时对测试结果影响较小,当基体元素含量较高时产生的逃逸峰较大就会导致测试结果偏差较大;通过理论计算可以看出,逃逸峰的产生概率与探测器角度及元素种类等条件有关,从硅原子的质量吸收系数的变化趋势可以发现,随着入射特征线能量的增大硅原子对其的质量吸收系数降低,相应入射线的逃逸峰产生概率也会降低。当逃逸峰与其他待测元素的特征能量峰位置有重合时,会干扰相应元素的准确测量,导致相应元素的特征峰强度偏大,尤其是当待测元素含量较低时,其产生的特征峰强度较小,逃逸峰导致的本底强度所产生的干扰相对更大,因此需要对逃逸峰进行准确计算和校正。搭建了相应的平台进行测试,并以Fe和Mn元素为例,通过对SDD探测器中两种元素产生的逃逸峰概率进行理论分析与计算,并与实际测试谱图得到的逃逸概率值进行对比,发现两种数据符合较好,并且经对比发现在Fe_(2)O_(3)样品中的Fe∶K_(β)线的逃逸峰与Cr∶K_(α)峰重合,Fe∶K_(α)线的逃逸峰与Ti∶K_(α)峰有部分重合,在扣去逃逸峰后可以降低检出限,以更好地对Cr和Ti进行准确定量,该方法可扩展到其他含量较高元素的逃逸峰计算与校正,尤其是在土壤、矿物、合金检测等个别元素含量较高的样品中多元素检测方面的应用,可提高X射线荧光方法的测试准确度。

面向鱼类产卵繁殖的人造洪峰生态调度实践——以金沙江下游-三峡梯级水库为例

2011-2023年,金沙江下游-三峡梯级水库共开展了20次面向鱼类产卵繁殖的人造洪峰生态调度试验,在取得良好试验成效的同时积累了大量的经验。为系统梳理多年来的生态调度试验成效及经验,详细介绍了金沙江下游-三峡梯级水库人造洪峰生态调度试验的原理、要点、监测评价方法,回顾了历年调度试验开展情况,总结了调度经验并对未来优化方向进行了展望。结果表明,金下-三峡梯级水库人造洪峰生态调度试验有效促进了长江干流产漂流性卵鱼类产卵繁殖,其中三峡水库促进坝下代表性产漂流性卵鱼类——四大家鱼自然产卵繁殖效果最为显著。截至2023年,长江中游四大家鱼累计总产卵规模达382.5亿粒。在多年生态调度和十年禁渔计划等工作的共同推动下,四大家鱼资源量基本接近20世纪80年代水平。然而,受气候变化、鱼类产卵及发育特性变化、产卵场变化等因素的影响,人造洪峰生态调度试验需要在调度过程优化、调度效果评价、调度效果提升等方面开展针对性地优化调整。相关结果可为变化环境下相似流域开展面向鱼类产卵繁殖的人造洪峰生态调度试验提供参考。

峰值速度和峰值位移对6层钢结构弹塑性地震反应影响的研究

深入揭示地震动峰值特性影响是推进地震动工程特性研究的有效手段。地震动峰值速度和峰值位移特性对结构弹塑性地震反应的影响规律尚需要探索。本文基于窄带时程叠加方法,人工合成具有相同加速度反应谱但峰值速度和峰值位移不同的4个序列地震动时程。其中第1、2序列地震动峰值速度为0.20 m/s,峰值位移分别为0.20 dm和0.40 dm,而第3、4序列地震动峰值位移为0.30 dm,峰值速度分别为0.15 m/s和0.30 m/s。将地震动峰值加速度分别标定至400 cm/s2和800 cm/s^(2),并以此作为输入开展建设地震观测系统的6层钢结构弹塑性地震反应分析,使得结构发生不同弹塑性地震反应,对比分析在不同序列地震动作用下层间位移角和延性系数等结构工程需求参数差别,探索峰值位移和峰值速度对结构弹塑性地震反应的影响规律。分析表明,在非线性反应阶段后,结构层间位移角和延性系数的变异系数随着输入地震动峰值的增加而增大,地震动峰值特性对结构层间位移角和延性系数等参数有一定影响,影响幅度随输入地震动增加而增大,且峰值速度较峰值位移的影响更为显著。在进行结构设计地震动参数选取时,应重视地震动速度和位移峰值特性的影响。

扫描式电感耦合等离子体光谱仪谱线峰位移的机理研究

通过对扫描式电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)出射光谱线峰位移(Δλ)的机理研究,发现温度的变化、波长的变化以及光谱仪机械的系统误差是产生谱线峰位移的主要因素,首次测量了谱线峰位移与波长变化之间的非线性函数关系曲线Δλ-λ,以及谱线峰位移与温度变化之间的非线性函数关系曲线Δλ-T,并用多项式方程表达了这些函数关系.本研究还发现,不同的光栅单色仪有近似相同的Δλ-λ函数关系曲线,但是Δλ-T的函数关系曲线却很不相同.利用这些非线性函数方程式,设计开发了扫描式ICP-AES光谱仪的智能波长校正装置(IWC),用它取代传统的局部恒温系统及谱线描述法进行样品分析的结果表明,智能波长校正的ICP光谱仪(ICP—IWC)谱线峰定位精度高,具有省时、安全、结构简单的特点,有广阔的应用前景.

校正峰电位漂移偏最小二乘极谱催化波同时测定轻稀土

应用Ｍ２７３．Ａ电化学系统中的线性扫描技术，确定了８．０×１０－５ｍｏｌ／Ｌ二甲酚橙及ｐＨ４．０ＨＡｃ－ＮａＡｃ缓冲体系为偏最小二乘极谱法同时测定Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ的最佳极谱体系。６种稀土元素的线性范围均在１．０× １０－７～１．２ × １０－５ｍｏｌ／Ｌ。并对极谱峰电位随浓度漂移进行了校正，提高了方法的准确度。

用智能波长校正的扫描式电感耦合等离子体光谱仪测定高炉渣中7种元素成份

本文利用作者所在实验室发现的，光栅单色仪的出射光谱线峰漂移与温度变化以及波长变化间的非线性函数关系，以及在此基础上所开发的扫描式ICP－AES光谱仪的智能波长校正装置，取代传统的局部恒温系统，测定了高炉位中的Si，Ca．Mg，Mn，Fe，Ti，Al7种元素成份。测定结果与标样的鉴定值一致，测量的相对标准偏差（RSD）为1．X％。智能波长校正装置的波长校正结果与话线峰描迹结果的比较表明，该智能彼长校正装置是有效的，具有省时、安全、结构简单的特点，有广泛的应用前景。

碳氧比能谱铁峰漂移校正方法

在碳氧比能谱测井过程中,受温度等因素的影响,使测量的谱数据发生漂移,造成测量的碳氧比值产生较大的误差。通过对碳氧比俘获谱数据进行研究,采用一阶导数处理方法,获得氢峰和铁峰后沿的特征峰,通过与标准刻度谱的对比,将实测谱数据进行校正,应用模型井数据对该方法进行了验证,相关系数达到了0.99,证明该校正方法有效,计算简单,可在测井过程中实时应用。

芹菜、草莓基质对甲胺磷等4种有机磷农药测定的影响

研究芹菜、草莓基质对甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化乐果、毒死蜱4种有机磷农药检测的影响。利用样品基质溶液配制标准样品,对比草莓、芹菜样品、丙酮溶液中4种农药的保留时间、峰形、峰面积。结果发现DB–5MS色谱柱上,丙酮溶液、芹菜基质、草莓基质中甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化乐果色谱峰出峰时间不完全重合,保留时间最大漂移0.1 min。丙酮溶剂、芹菜基质较草莓基质中的甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化乐果更容易出现峰拖尾现象,且芹菜基质溶液中相同浓度的甲胺磷、乙酰甲胺磷峰面积分别约是草莓基质溶液中的75%,90%。毒死蜱的保留时间、峰形、响应面积在草莓基质、芹菜基质、丙酮溶液中基本一样。

溴化镧探测器温度特性研究

通过开展溴化镧探测器温度实验,研究了温度变化对溴化镧探测器性能的影响。研究表明,在-10℃50℃范围内,溴化镧探测器的能量分辨率变化不超过±5%,峰总比变化不超过±6%,不会影响探测器的使用。但是道址随温度变化明显,需要在环境温度变化时做好稳谱。

电荷积分基线补偿谱仪放大器

研究建立了电荷积分基线补偿法 ,并应用于谱仪放大器中 ,有效地补偿了峰位随计数率的漂移。在X射线荧光分析应用中 ,当谱仪通过的计数率为 2 0 0 0～ 12 0 0 0s 1时 ,银峰的漂移降低到0

精细X荧光光谱中伪峰剔除方法的研究

在高计数率背景下,采用数字慢三角成形处理算法的高性能硅漂移探测器X荧光光谱全能峰受到伪峰严重干扰。介绍了一种新型的剔除伪峰干扰的方法,详细阐述了该方法中数字三角形成形、信号甄别和伪峰判断等技术要点。以55Fe核素和岩石样品为实验对象,对比伪峰剔除前和剔除后得到的X荧光能谱,结果证明该方法能够较好地消除谱线图中的伪峰。因而,在精细X荧光能谱分析时,该方法能够提高能谱的峰背比和痕量元素的分析精确度。

强震作用下钢框架结构的残余侧移研究

根据现行规范设计的钢框架结构在强震作用下会产生较大的不可恢复的塑性变形,震后残余变形过大的结构往往无法修复到正常使用状态,最终只能被拆除,造成了严重的直接以及间接经济损失,因而准确分析结构的残余变形对于震后结构性能的评估与控制具有重要意义。为了研究钢框架结构在强震作用下的残余侧移,本文根据现行抗震设计规范和钢结构设计规范设计了2至10层的5个钢框架结构,分别采用静力非线性和动力时程分析方法对所设计结构进行了数值分析,得到了结构在中震和大震作用下的峰值侧移、残余侧移和侧移集中系数。结果表明,所得的残余侧移具有较大的离散性。基于分析结果,提出了预测钢框架结构残余侧移的计算公式,该公式为峰值侧移、弹性侧移以及侧移集中系数的函数。

考虑摩擦的摆线锥齿轮参数激励振动特性研究

考虑摩擦与参数激励影响建立摆线锥齿轮副啮合模型。以齿轮副啮合点间沿啮合线相对位移为广义坐标,用Lagrange原理建立主、从动齿轮扭转振动平衡方程,通过降阶、解耦及归一化获得系统动力学方程。采用四五阶Runge-Kutta法对动力学方程求解,给出摩擦因子对轮齿啮合点位移响应关系曲线;基于系统参数激励,对比分析有无摩擦时阻尼水平、外载荷、传递误差、刚度及激励频率对振动特性影响规律,给出相应参数激励下位移响应关系曲线。仿真结果表明,摩擦能有效抑制轮齿啮合点参数激励位移响应幅值,使峰值频率发生漂移;摩擦、激励频率均能改变系统运动状态、增加系统运动的复杂性。

模块化神经网络数据融合在谱线核测量中的应用

针对谱峰随不同干扰量漂移的问题,尝试使用模块化神经网络的信息融合对谱仪谱峰随温度、电压等干扰漂移进行数据融合。对谱仪峰位漂移,建立了融合的网络模型、算法及其学习方式。最后在建立的数学模型上对谱漂移试验数据进行计算和仿真。实验结果表明建立的数学模型有较好的精度,基于模块化神经网络的融合技术能运用在谱仪的谱峰漂移的数据融合中。

超限型钢混凝土框支剪力墙结构抗震性能评估

通过对普通与带粘滞阻尼器的型钢混凝土框支剪力墙结构进行动力时程分析与静力弹塑性分析,获得结构地震需求曲线和抗震能力曲线,开展抗震性能评估并检验是否达到预期的性能目标;此外,分析了塑性铰的分布与发展,揭示出型钢混凝土框支剪力墙结构的破坏机制.结果表明:粘滞阻尼器有效地降低了型钢混凝土框支剪力墙结构的地震响应,在不同强度地震作用下结构峰值位移和最大层间位移角最大减幅分别为35%和38%,带粘滞阻尼器型钢混凝土框支剪力墙结构的地震需求降幅介于14%～54%之间;型钢混凝土框支剪力墙结构最终形成以梁铰为主的破坏机制,结构破坏时大部分转换构件与剪力墙仍处于弱非线性状态,原结构设计达到"中震作用下框支层与避难层处转换构件与剪力墙仍处于弹性范围"的抗震性能目标.

新结构体系短肢剪力墙的设计原理研究

在已有的剪力墙计算理论的基础上,创立新的计算模型,根据国家规范确定结构构造措施,提出了短肢剪力墙的设计原则,论述了世界上第一栋短肢剪力墙结构设计的产生根据和发展研究成果。将短肢剪力墙与传统结构进行对比分析,论述了其结构特性和优化方向。根据短肢剪力墙的受力特点,将结构水平位移分为有害层间位移和无害层间位移,得出了有害层间位移的计算公式,采用有害层间位移角参数和主截面高度变化来控制变形,使结构设计参数满足规定。

X射线光谱中特征峰漂移校正算法的研究

针对采用数字慢三角成形算法的高性能硅漂移探测器在开关复位型前放中出现的突变脉冲以及该类脉冲在成形后因幅度受损造成的特征峰漂移问题,提出了一种基于突变脉冲修复的特征峰漂移校正算法,该算法包括以下几个流程,首先将该电路输出的弱电流信号经CR微分电路进行转换得到负指数信号,然后负指数信号经三级放大电路放大后的幅度范围为0~2 V,该幅度范围保持在后端模数转换器的处理范围中,对放大后的负指数信号进行模数转换得到数字化的负指数脉冲序列,通过对上述负指数脉冲序列的采样点进行判断,当出现连续多个为零的采样点时就标记该脉冲为突变脉冲,最后对突变脉冲分别调用快校正和慢校正算法进行修复,并将修复后的负指数脉冲序列分别进行数字梯形成形,其成形结果存储到FIFO中进行多道成谱。实验以自制的铁矿样品为测量对象,将未进行校正的原始谱与采用不同校正方法得到的谱图进行对比,校正后铁和锶特征峰的影子峰所在道址区间的计数相比于未校正的原始谱的计数率有了明显的降低,与此同时,铁和锶两个特征峰所在道址区间的计数相比于不校正则有了明显的提高。由于特征峰计数率的漂移正是产生影子峰的根本原因,因此同一种元素在影子峰区域计数率的减小值与在特征峰区域计数率的增加值在数值上应趋于一致,实验结果中铁元素的影子峰和特征峰所在区间快校正和慢校正前后的计数率差值基本符合这一趋势,但锶元素影子峰和特征峰所在区间的快校正前后计数率差值相差较大,不符合影子峰计数减小值即为特征峰计数增加值的规律。造成这种结果的根本原因在于快校正对突变脉冲的修复不完整,而慢校正可以较好地实现所有采样点的修复,最后得出的修复效率也表明对于同样的区间,慢校正法得到的修复效率更高,对特征峰漂移的校正效果更好。结果表明特征峰漂移校正算法可以有效地消除特征峰前面的影子峰,实现对特征峰漂移的校正,这对获取精细X射线谱具有重要意义。

主余震序列作用下屈曲约束支撑框架易损性分析

主震引发的多次强余震可能导致屈曲约束支撑(BRB)在地震作用下发生疲劳破坏。BRB突然失效可能使主震引起的微小损伤加剧,引发结构倒塌。因此,有必要考虑余震对BRB构件和BRBF结构的影响。通过增量动力方法,对考虑BRB疲劳性能的屈曲约束支撑框架(BRBF)进行易损性分析,对比了在单独主震和主余震序列作用下BRBF结构的地震易损性差异。结果表明,在高强度主余震序列作用下,BRBF结构的失效概率显著增加,对其性能要求更高。此外,分别以峰值层间位移角和残余峰值层间位移角作为需求参数指标,对比分析了BRBF结构在主余震序列作用下的易损性差别。结果表明,以残余峰值层间位移角为参数指标时,对结构性能要求更严格。