小波变换的EDXRF光谱金属组分特征峰位置识别

主要研究X射线荧光光谱金属组分特征谱位置的确定。依据不同金属组分的特征谱特性,分析了特征谱的选取规律,在奇异值分析理论和模极大值理论的基础上,分析了基于特征谱小波分解系数的模极大值提取方法,在不同分解尺度下的特点及其传播特性,提出了基于模极大值传播的区间特征峰筛选方法,并对实际测量光谱进行了实验分析。结果表明:利用bior4.4小波作为基函数对实验测量的全能谱数据进行4层小波变换,利用模极大值传播特性,可以消除全能谱上叠加的部分噪声对光谱分析造成的阶跃影响;为提高特征峰的位置识别概率,对小波变换中小于给定阈值的分解系数进行压缩,将实验获取的X射线荧光全能谱第4层小波分解系数直接进行特征峰识别,得到的677个峰值位置,压缩到186个;在此基础上,再采用模极大值传播的区间特征峰筛选方法,筛选区间初始值设置为600eV,经识别得到的特征峰峰值位置仅为27个,识别准确率得到有效提高。

EAST快速极紫外光谱仪波长的原位标定及其应用

介绍了东方超环(experimental advanced supereonducting tokamak, EAST)托卡马克上的两套快速极紫外(EUV)光谱仪系统波长的原位标定方法、结果及其应用。这两套谱仪均为掠入射平场谱仪,时间分辨均为5 ms·frame -1 。两套谱仪分别工作在20~500和10~130 的波段范围,由步进电机控制探测器在焦平面上移动实现整个观测波段上的波长扫描。利用这两套谱仪系统观测极紫外波段光谱,计算EAST中低-高Z杂质离子特征线辐射强度随时间的演化,监测和研究等离子体中杂质的行为。高Z杂质尤其是钨、钼等金属元素,发出的EUV波段光谱的构成非常复杂,准确识谱对谱仪精确的波长测量能力以及谱分辨能力要求很高,因此精确的波长标定是识别钨、钼等高Z杂质谱线以及研究它们行为的最关键的技术之一。利用EAST等离子体中类氢到类铍的低、中Z杂质的特征谱线以及它们的二阶甚至三阶谱线,结合谱仪系统的色散能力,对这两套快速极紫外光谱仪的波长进行了精确的原位标定。用于波长标定的杂质谱线有O Ⅷ 18.97 , O Ⅶ 21.60 , C Ⅵ 33.73 , Li Ⅲ 113.9 , Li Ⅲ 135.0 , Li Ⅱ 199.28 , Ar ⅩⅤ 221.15 , He Ⅱ 256.317 , He Ⅱ 303.78 , Ar ⅩⅥ 353.853 及C Ⅳ 384.174 等。利用波长标定的结果对观测到的EUV光谱进行谱线识别,两套谱仪观测到的绝大多数谱线波长与美国技术标准局(National Institute of Standards and Technology, NIST)数据库的标准波长相差分别小于0.08和0.03 。开发了谱仪波长原位标定程序模块,将这个模块内嵌到谱仪数据实时上传的交互式软件中,实现了全谱数据以及特征谱线强度随时间演化数据的实时处理和上传。同时利用开发的全谱分析交互式软件以及EAST上的数据查看软件,最终实现了快速EUV谱仪自采数据的准实时分析、读取和查看。

一种基于Java平台的近红外光谱实时分析系统设计与开发

针对某肥料生产企业产品质量评价方式耗时、低效等问题,构建基于Java平台的近红外光谱实时分析系统。结合实际生产需求与近红外光谱技术的原理,对系统整体架构进行设计,并通过需求分析、系统设计、关键技术实现等过程,开发出近红外光谱实时分析系统,进行产品成分预测。可实现光谱数据采集、计算分析和结果实时输出功能,用户界面简洁直观。通过硅胶的吸水性实验,验证了预测分析结果的准确可靠(产品成分预测值对真实值的决定系数为95.13),满足生产要求,具备较大应用前景和商业潜力。

植物个体远程辐射信号早期传递过程的研究体系创建

自2005年以来,活体中的远程辐射旁效应逐渐成为辐射生物学的研究热点,然而其早期信号传递过程的相关研究却鲜见报道,主要原因是由于早期信号传递过程研究所需的旁区与辐射区的自由分离与组合在动物模型上无法实现。本研究是基于植物个体可以切割和嫁接的特性,借鉴离体细胞培养基转移方法研究旁效应早期过程的思想,在植物个体上实现旁区与辐照区的"分离"与"组合",构建了一种研究个体远程辐射信号早期传递过程的植物实验体系。具体是以模式植物拟南芥菜转基因系(AtRAD54promoter∶∶GUS)为材料,同源重组修复相关基因AtRAD54表达水平为生物学检测终点,人为地将辐照区的组织(或器官)与旁区部分"分离"或"嫁接",通过测定旁区组织(或器官)的AtRAD54基因表达水平变化,研究其辐射信号传递的早期过程。该研究体系的创建为活体旁效应早期过程的研究提供了一种可行的研究方法。