环境中微塑料检测分析方法研究进展

概述了目前较为常见的微塑料检测方法,包括目检法、光谱分析法和热分析法,归纳分析了各种方法的技术进展、研究成果及优缺点,指出微塑料形状、大小、聚合物种类等方面的定性、定量分析尤为重要,能够为微塑料污染防治、溯源和影响评估提供依据。通过对现有方法的调研总结,提出多种检测分析方法联用将成为研究微塑料的发展方向,未来仍需要改进现有技术或者开发新的检测方法,结合图像处理、深度学习、计算机视觉等手段,缩短识别时间,提高检测精度,进而为微塑料污染防治工程提供技术支撑。

基于偏振成像-空间滤波的相位物体上指纹检测

提出了一种结合偏振成像与空间滤波的指纹检测系统,该系统能有效提取淹没在干扰背景中的指纹信息,实现了在相位物体上指纹目标的高质量成像。通过使用聚焦透镜和通孔反射镜,滤除夫琅禾费衍射图样的低频背景,仅采集高频细节信息,结合偏振成像技术,得到指纹图像的偏振参量和偏振度(P_(DOLP))图像,实现清晰的指纹成像。结果显示,添加空间滤波模块和偏振成像技术得到的指纹图像在指纹图像清晰度上提高了约6.8倍,使得细节和纹路更为突出;相较于指纹强度图像,指纹偏振度P_(DOLP)图像能够很大程度上消除相位物体上其他干扰物质的影响,获取完整、丰富的指纹细节信息。这种技术在指纹验证和刑事侦查等领域具有潜在应用价值。

光电专业人才培养模式及其课程群的创新探析

探索与构建一个以地方产业为导向,融合学生自主人生规划的光电信息科学与工程专业创新性、产业型人才培养模式,通过产业课程群与双创课程群的建设,以成果为导向的创新学分激励,初步实现了多元化、多途径、产业导向明显的应用型本科人才培养。专业建设的成效与经验,希望对当前新工科建设有一定的启发作用。

基于ZYNQ的实时视频边缘检测系统设计

随着微型物体的机器视觉检测技术在市场上逐渐普及,传统现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)在实现图像算法时面临处理速度慢和资源消耗高等挑战。为了克服这些问题,设计了一款基于ZYNQ平台的实时视频边缘检测系统。该系统能够对500万像素摄像头捕获的图像数据进行边缘提取,通过高清多媒体接口(high definition multimedia interface,HDMI)显示屏实时显示处理结果。本系统在确保实时性的前提下,有效降低了资源消耗。这一新的系统架构为需要实时视频反馈的应用场景提供了一种高效的解决方案。

利用DSE-Unet自动分割角膜内皮细胞

眼角膜内皮细胞的形态结构信息对于诊断角膜的健康状况至关重要,但由于角膜内皮细胞数量庞大,人工提取细胞边界任务繁琐、耗时,本文基于深度学习技术开发了一种自动分割角膜内皮细胞的算法。该方法在Unet网络架构上引入了密集连接层和注意力模块,用来提取角膜细胞多尺度的特征信息,并将注意力集中在最有效的特征中,达到提升网络分割细胞性能的目的。此外,本文采用标注细胞中心的方法来辅助网络准确地分割细胞形态和结构。利用网上公开的Alizarine角膜细胞显微图像数据集来评估该模型,得到准确率、精确度、灵敏度、特异性和骰子系数分别为91.88%、82.07%、78.20%、95.49%和80.09%。结果表明,该方法能自动、准确地分割角膜内皮细胞,可应用于临床医生诊断角膜疾病。

电沉积制备钴-钼合金薄膜及其耐蚀性的研究

采用电沉积方法制备了钴-钼合金薄膜,并研究了钼酸钠的浓度对薄膜耐蚀性的影响。研究发现,钴-钼合金薄膜具有一种典型的Co3Mo四面体结构。适当提高镀液中钼酸钠的浓度,有利于提高薄膜中钼的质量分数及薄膜的耐蚀性。但当镀液中钼酸钠的浓度过高时,会阻碍钴的电沉积,促进析氢过程,MoO2的析出使得薄膜表面的粗糙度和孔隙率增大,薄膜的耐蚀性变差。

异质结构BiVO_4/Bi_2O_3纳米材料的制备及性能研究

铋是一种状态稳定且无毒的金属元素,以铋为基础合成的晶体化合物在光催化剂领域中已经逐渐引起人们广泛关注。因此文中提出对异质结构BiVO_4/Bi_2O_3纳米材料进行合理设计并详细研究其光催化性能。首先,将L-赖氨酸作为表明活性剂,运用水热溶剂法制作了单斜钒酸铋晶体混合物,研究了不同制备条件对m-BiVO_4晶体形态的影响,设计不同焙烧温度对m-BiVO_4晶体样品表面性质的影响,通过运用粉末X-射线衍射仪对合成样品的比表面积和孔径结构进行分析,将制备后的晶体用于对次甲基蓝降解;其次,为进一步改善单斜钒酸铋晶体的性能,再以L-赖氨酸为试剂采用水热法制备合成异质结构的BiVO_4/Bi_2O_3纳米晶体材料,通过合理配比铋元素和钒元素获知BiVO_4/Bi_2O_3晶体材料的光催化性能较单斜钒酸铋晶体材料的性能更佳。

Li^+∶Eu^(3+)∶CaF_2纳米粉体的制备及荧光性能研究

利用水热法制备Li^+∶Eu^(3+)∶CaF_2纳米粉体,且对其表面使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰。采用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外(FTIR)光谱仪和荧光光谱(FS)等手段对样品进行表征。研究结果表明,该方法所制备样品为纯相产物,微观形貌呈近似六边形;由红外光谱图可知PVP包覆在样品表面;通过改变样品中补偿离子Li^+含量,可以增强样品的发光强度。

科研实验室安全与管理探讨

高校实验室规模在扩大,科研实验室的安全问题是实验室管理中重要的一部分,文中分析了实验室存在的一些常见安全隐患,以及针对可能发生的安全隐患提出了相应的应对措施。建议高校建立一套科学的实验室建设、运行和管理机制,让安全事故防患于未然。

高动态光学血管造影成像（英文）

我们提出一种高动态光学血管造影成像(HDOA)方法来实现活体生物样本血管造影成像.该方法通过设置高动态范围曝光时间,依据动态积分效应和吸收效应以实现高动态积分时间调制.通过该方法,不仅能够同时获得各级血管清晰的造影图像,还能消除样品厚度不均、吸收系数不同对成像造成的影响.论文以仿体和活体金鱼为样品,通过实验验证了HDOA方法根据动态积分调制效应和吸收效应,能有效实现各级血管同时成像.

在SiO2衬底上生长多晶Ge薄膜的结晶机制研究

在低温条件下生长的多晶Ge薄膜在光伏器件和电子器件领域具有非常广泛的应用。在实验研究中,利用Al诱导结晶的生长方法在200℃的低温条件下,在SiO2衬底上生长出结晶质量很好的多晶Ge薄膜。实验中,特意在Al薄膜和非晶Ge薄膜之间生长了一层很薄的GeOx扩散控制层。研究发现,在Al/a-Ge双层薄膜样品中,当Al薄膜与非晶Ge薄膜完成层交换后,生长出的多晶Ge薄膜的晶向得到了有效控制。在非晶Ge薄膜转变为多晶Ge薄膜的结晶过程中,通过进一步控制Ge晶颗粒的成核位置和密度以及二维生长的速率就可以制备出微米量级大小的Ge晶颗粒和(111)晶向较好的多晶Ge薄膜。

二维平面网络渗流模型最大集团的相变研究

利用PR(Product Rule)规则,对二维平面正方网络爆炸性渗流进行了数值模拟,利用最大集团尺寸找到其临界点和临界指数。最大集团尺寸由于规则限制,增长较为缓慢,当接近临界点附近,最大集团尺寸爆发性地增长,相应图像曲线呈阶跃性跳变,且网络尺寸越大,这种爆发性增长越明显。

用于大功率LED测试的脉冲式程控电源设计

大功率LED在普通照明和工业应用中都有取代传统光源的趋势,因此对其制造技术的要求也越来越高。在大功率LED的制造流程中,需要对其进行电性能测试,并根据测试结果进行分选。测试设备的核心是恒流源,目前的恒流源普遍存在电流过冲和恒流上升沿过长的缺点。本文设计一种基于嵌入式系统和独有的电流上升算法的测试电路,可在几十微秒的时间内达到恒流状态,并采用过流保护机制防止过冲对LED造成损坏。新的测试方法可有效提高大功率LED的测试效率,并减小由于过冲电流损伤LED芯片所带来的经济损失。

基于舰船表面防污性碳纳米材料合成与性质研究

海洋生物污损是造成舰船材料污损的主要问题,碳纳米材料不仅具有优越的防污性能、热稳定性、优良的机械性能,而且还非常环保。碳纳米材料在舰船上的涂覆能够有效防止海洋生物的污损。碳纳米材料因其本身的结构,易脱水缩合发生聚沉。本文采用硅烷偶联剂改性碳纳米管解决碳纳米管易于聚沉的问题,并对得到的碳纳米材料进行反应机理研究,以及红外、透射电镜检测以及海藻污损试验,为之后防污性碳纳米材料的制备和研究提供依据。

淡化后浓海水真空蒸发浓缩析出规律研究

本文对淡化后所剩浓海水进行真空蒸发浓缩,探讨其了浓海水析盐的顺序规律,通过真空蒸发实验,取上层清液分析测试并计算溶液中离子含量。实验结果表明,浓海水中硫酸钙在整个蒸发过程中不断析出,氯化钠析出点波美度为24.35,波美度达到27.36时,氯化钠大量析出。经过净化处理后,样品中钙、镁杂质离子去除后,氯化钠析出点波美度为24.84,产物的纯度较高。

蓝牙智能分子筛制氧机设计

本文针对无污染的物理分离制氧方法的分子筛制氧机的工作过程控制进行了分析,为改善人机操作模式,采用STC12C5A60S2为控制芯片,蓝牙模块作为制氧机和手机通讯方式,完成对双分子筛的电磁阀进行驱动和控制,实现用户通过按钮和APP两种方式对制氧机的开机、关机、流量增减等操作。

大功率紫外LED固化光源可编程电源系统设计

随着大功率紫外LED固化光源在工业领域的广泛应用,对其电源的性能参数提出了更高的要求,包括输出的峰值功率、稳定性和自动检测及智能控制等方面。本文以STC单片机作为控制单元,采用BUCK开关降压方式来实现电流的调整,设计一个高效的LED可编程调光电源。通过单片机自带的PWM功能,并结合PID控制器及ADC单元即可实现输出光功率的自动检测和数字调光。电源系统的电压输出为10~30V,电流为0.1~10A,调光精度可达1%,完全达到了目前工业应用的需求。

基于空间频域滤波高动态光学投影层析的斑马鱼三维成像研究

本文提出了一种基于空间频率滤波的多曝光融合的高动态投影层析三维成像方法,实现了活体斑马鱼(17 mm×4 mm,最大厚度为2.33 mm,最小厚度为0.29 mm)的三维结构成像.通过相机采用不同曝光时间记录系列吸收图像,将每张图像取变换到频域去除低频后,将各张滤波后叠加并逆傅里叶变换回空域,对变换后的图像进行归一化处理,最终获得高动态图像.在每个投影角度获得这种高动态吸收投影图像,进行滤波反投影算法重建,获得高动态的整条斑马鱼三维结构信息.实验成像结果表明,这种空间频率滤波多曝光融合的高动态光学投影层析三维成像研究,可以获得复杂结构更丰富的空间信息,对斑马鱼等模式生物早期胚胎生长发育进程进行监测和定量评估有一定的应用前景.

电源参数对铝合金表面复合氧化膜的多彩电解着色的影响规律研究

铝合金表面多彩电解着色对兼顾其产品耐候性和装饰性具有重要意义。本研究依次通过在阳极氧化溶液中的阳极氧化步骤,电沉积液中的直流电解步骤、低压交流电解步骤、直流控色步骤和交流电沉积步骤制得了多彩色复合阳极氧化膜,并探究了工艺步骤对其显色的影响。结果表明:经阳极氧化步骤在铝合金基底生成第一层不影响显色的氧化膜;经低压交流电解步骤形成较薄且疏松决定彩色着色能否成功的第二层氧化膜;在直流控色步骤过程中形成控制颜色的第三层氧化膜,此步骤电解时间延长(40~160 s)后,复合阳极氧化膜颜色呈现出从浅黄绿色向黄色、橙色、紫色、蓝色、绿色和黄绿色转变的规律;交流电沉积步骤在氧化膜孔底所沉积含Sn元素的金属粒子,可提高复合阳极氧化膜颜色的饱和度,进而呈现出亮丽的多彩色。本研究结果为后续进一步探究氧化膜的着色机理提供了理论依据。

基于离散扩展光源的LED路灯设计

本文设计了由多个离散排布的扩展光源与单个透镜组合而成的LED路灯。其透镜的内表面进行了特有的磨砂处理,保证了离散光源出光光斑的均匀性。热学分析结果表明,在同样的功率下,该光源设计能有效地降低灯具模组的结温。道路照明分析验证了打样实测的配光曲线,结果表明该款路灯能满足国家道路照明的要求。这种基于低成本的离散扩展光源的LED路灯设计方案,能更好地在成本和产品稳定性之间取得平衡,为性价比高的LED照明产品设计提供参考。