基于联系熵的工科专业课成绩分析及评价——以“光电信息物理基础”为例

为了提高河北地质大学工科专业课教学质量,选取光电信息科学与工程专业3个班的光电信息物理基础成绩数据,利用联系熵方法进行学生成绩分析及评价研究.结果显示乙班学习成绩最好,其联系熵最小;丙班学习成绩最差,其联系熵最大;甲班学习成绩居中,其联系熵也居中.该结果说明学生成绩的提高与联系熵减小方向一致,符合熵增原理,可以采用联系熵方法对学生成绩进行有效分析及评价.

工科专业课混合式教学模式探索——以“光电信息物理基础”为例

为了提高河北地质大学工科专业基础课教学质量,促进教学效果,以光电信息科学与工程专业的专业课“光电信息物理基础”为例,利用互联网+背景,提出以“板书+多媒体,线上+线下,教师授课+学生上讲台”相结合的混合式教学模式,进行工科专业基础课教学模式探索.结果显示该模式可以有效激发学生对课程的兴趣,提高学生学习积极性,促进教学效果,进而提高该课程教学质量.该模式可以推广到工科专业的其他专业课教学中,提高本专业的整体教学质量.

地下空间储能国内外发展现状及调查建议

[研究目的]在现代能源体系中,能源储备占有举足轻重的地位,强化能源储备体系,保障能源稳定供应,处理好国际国内能源市场上各种突发事件的影响,这是中国能源发展中的一个重要课题。[研究方法]本文从地下空间储备设施类型出发,并结合全球的地下空间储备设施建设与相关研究实验,深入对比分析世界和中国在储油、储气等方面的发展现状,由此提出保障能源安全的合理化建议。[研究结果](1)利用地下空间进行储能是未来能源储备维护的重要方向。这是天然气调峰、可再生能源可持续供应、大规模高效利用氢气的有效途径。发展地下空间储能是实现中国碳中和和能源结构升级的关键问题;(2)全球地下空间储能设施主要分为五类:盐穴、水封洞库、含水层、枯竭油气藏和废弃矿坑;(3)国外开展地下空间储能设施建设比较早,在地下储能电站、地下储氢设施建设、石油储备和天然气储备等方面都要领先。[结论]在复杂的国际背景下,中国能源安全面临严峻挑战。开展地下空间储能能力调查、建立更多的地下空间储备设施和与相关企业共同开展全国地下储库规划势在必行。

基于相位掩模技术的光纤布拉格光栅制作工艺研究

作为一种新型智能传感器件,光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,简称FBG)在传感领域的应用越来越引起人们的重视。在光纤光栅制作方法中,相位模板法使光纤光栅的制作难度大大降低,其优异的稳定性使得工业化生产光纤光栅成为可能,要实现产业化生产,其制作工艺尤为重要。采用常规通信单模光纤G.652,用相位掩模板和准分子激光器制作FBG。通过实验对比,确定相位掩膜法制作FBG生产工艺参数,为光纤光栅的产业化生产提供参考。

使用信息增益方法选择分类器

为了减少表现差的个体分类器对集成器分类性能的影响,提高集成器分类效果及稳定性,提出了基于信息增益的分类器选择方法。该方法将高维分类器空间压缩至低维分类器空间,并在该空间内学习集成器。在多个数据集上的比较实验结果表明,该方法可行,其集成性能较理想。

准4π空间α探测器的研制

利用一种可带静电的塑料薄膜收集氡子体,然后测量其放射性活度浓度。为了提高测试精度首先设计了双光电倍增管或双金硅面垒对接结构,对取样塑料薄膜进行双面测试,而且光电倍增管面积相对塑料薄膜要足够大,距离尽可能的小,α粒子穿透率较高(实际穿透率达到89%),从而可将呈球面辐射的α粒子转换为电脉冲,实现高精度α粒子计数测量。实验结果表明:基于该探测器的测氡仪器具有体积小,成本低,灵敏度高,操作简单,测试速度快等优点。

强场原子电离响应时间的研究进展

光电效应中电子对光的响应时间很难定义与测量.强场隧穿电离是一种强激光诱导的光电效应,该过程中的响应时间将改变高次谐波辐射时间,进而对利用谐波重构电子阿秒动力学产生根本影响.本文提出了一个简洁的理论来处理强场原子隧穿电离中的响应时间问题.响应时间对应于库仑-电子-外场三体强相互作用时间,可在量子经典边界处确定.通过响应时间直接得到的观测量可以定量重现近年系列阿秒钟实验曲线,并为这些实验提供一致的解释.本文详细介绍响应时间理论的研究进展及工作展望,例如在隧穿二极管设计中的潜在应用.

张宣幔枝构造与金多金属矿化———进展、规律、问题及找矿方向

地幔热点及幔枝构造在古张宣幔枝构造寻找金多金属成矿系统取得了较大的成果,系统总结了张宣幔枝构造的组成,以及与主要金矿床在空间、时间以及成因联系,总结其产出规律,并指出其存在问题,以及优选的找矿方向。研究表明,张宣幔枝的核部主要是岩浆-变质杂岩,与大中型矿床与其在空间上存在着密切的关系。此外,岩浆-构造热事件对矿床的控制明显,主要表现在:(a)韧性剪切带对矿床展布控制明显;(b)碱性—偏碱性岩浆岩可能为区域金矿床的热源。此外,区域金矿床的成矿具有明显叠加成矿的特征,主要成矿期为:400~350 Ma和150~130 Ma。成矿的动力机制是幔枝构造,其成矿物质来源来自深源,区域金矿床主要赋存在其核部,银多金属矿床多赋存在其外围。结合物化探与找矿标志,葵花村—黄土梁—温泉、金家庄—后沟、中山沟—水泉沟—东坪、水晶屯—小营盘—张全庄、下双台—下两间房等5处找矿潜力巨大。

大兴安岭南段安乐锡多金属矿床锡石U-Pb年龄及对成矿时代的限定

1研究目的(Objective)安乐锡多金属矿床位于大兴安岭南段,是一个以“S型”断裂控制的Sn(W)-Cu-Ag(Pb-Zn)多金属矿化为特征的典型锡多金属矿床。锡多金属矿化主要寄宿在斑状花岗岩体内,在空间上与高分异的早白垩世花岗斑岩密切有关。然而,由于缺乏高精度的锡多金属成矿时代,安乐矿床的成矿时代和成因机制尚不明确,在成因上是否与花岗斑岩有关仍然存在较大的争论。本研究提供了新的LA-ICP-MS锡石U-Pb年龄,为综合研究锡多金属矿化的成因提供了高精度的年代学依据。

拉伸到大核间距的分子离子谐波辐射谱上复杂干涉结构的物理起源

通过数值和解析的方法研究了拉伸到大核间距的分子离子的高次谐波辐射,重点研究了与短轨道贡献相关的谐波辐射谱的精细结构.研究结果表明,大核间距分子离子的短轨道谐波辐射谱呈现了复杂的干涉结构.通过利用一个考虑了电荷共振效应的强场近似模型,可以分辨这些复杂的干涉结构的物理起源:谐波辐射谱上一些干涉最小来源于电离过程中的两中心干涉效应,而另外一些干涉最小来源于再结合过程中的两中心干涉效应,电离干涉最小与再结合干涉最小交替出现.与电离过程不同,再结合过程中,库仑加速会显著改变再结合电子的德布罗意波长,从而改变干涉最小的位置.

基于图像块鲁棒抑制式模糊C均值图像分割

考虑到无损检测图像具有易受噪声干扰且目标占图像面积较小的特性,以图像块为基本单元,提出一种较强鲁棒性和自适应性的抑制式模糊C均值算法用于无损检测图像的分割.首先,对图像块内像素的权重进行自适应确定,其权重受图像块内像素的空间距离和灰度值大小的影响;然后构建了图像块的模糊不确定性模型,并以图像块为基本单元将其引入至新的目标函数并进行求解,给出算法的执行流程;最后采用无损检测图像进行实验,结果显示所提出的算法具有较好的鲁棒性和有效性.

基于自适应ε约束处理法的改进蛾子搜索算法

多需求多维背包问题包含相互冲突的两类不等式约束,对其可行域的搜索异常困难.因此,文中提出基于ε约束处理法的改进蛾子搜索算法.在莱维飞行阶段,根据当前进化代数调节步长值.在直接飞行阶段,引入突变率,增加算法的种群多样性.最后,对整个种群应用均匀变异算子,提高算法的全局探索遍历性.采用空间映射方法实现搜索空间到问题空间的转换,采用自适应ε约束处理法处理约束.在经典的96个测试用例上的验证实验表明:自适应莱维飞行算子、突变直接飞行算子、均匀变异算子对算法求解精度都具有显著效果,文中算法在求解绝大多数测试用例时的寻优精度较优.此外,文中应用正交实验方法分析参数对于ε约束处理法的影响.

基于覆膜锥形长周期光纤光栅的高灵敏度海水盐度传感器研究

文章提出了一种基于包覆TiO_(2)纳米薄膜锥形长周期光纤光栅(long-period fiber grating,LPFG)的高灵敏度海水盐度传感器。通过将多种增敏方案,包括调节LPFG的工作点位于转换点附近、倏逝场增强和模式转变效应有效结合,显著提高了传感器在海水盐度典型变化范围(0.5~0.8 M)对应的环境折射率变化(1.339~1.342)区间内的灵敏度。利用四层圆柱形波导模型,采用矢量模分析法计算了传感器的优化参数。利用原子层沉积技术,将TiO_(2)纳米薄膜包覆在锥形光纤上制备的LPFG表面。实验结果表明:LPFG的HE1,12模式的环境折射率灵敏度超过1×10^(4)nm/RIU,盐度灵敏度超过110 nm/M,线性度达到0.998。实验结果与理论计算吻合较好。

基于表面增强拉曼散射的光子晶体光纤传感器(英文)

基于表面增强拉曼散射(SERS)的光纤传感器结合了光纤与表面增强拉曼散射效应,具有普通传感器无法比拟的优点。但是,应用普通光纤将带来诸如背景干扰与吸收、光纤自身的荧光效应及拉曼散射等缺点。为解决这一问题,将光子晶体光纤与表面增强拉曼散射效应相结合,称为基于表面增强拉曼散射的光子晶体光纤(PCFs)传感器,具有高灵敏度、抗干扰、结构简单、光路可弯曲及对待测物影响极小等优点。介绍了表面增强拉曼散射效应、光子晶体光纤和基于表面增强拉曼散射的光子晶体光纤传感器的发展现状,主要包括原理、几何结构和在生物传感中的独特应用,总结了此新型传感器的发展趋势,讨论了下一步亟需解决的问题。

纳米银基底表面增强拉曼散射效应仿真及优化

为了更大发挥拉曼光谱在生物检测及传感领域中的作用,表面增强拉曼散射中信号增强与基底复用之间平衡优化需求一直在激励着新型基底的发展。通过用有限元方法对不同银纳米结构(不同尺寸、不同大小、不同结构)基底的表面增强拉曼散射效应进行设计优化。对三种常见结构基底进行仿真,并对结果进行对比分析,表明仿真结果与已发表的相似基底实验结果一致。

α-Al_2O_3:C晶体热释光曲线和线性调制光释光曲线相似性研究

释光工作原理为采用能量对接受过辐照的晶体进行激发,并对其释放出的光子进行测量。根据激发能量形式的不同分为热释光和光释光。其中,热释光(TL)采用温度逐渐升高的方式对晶体进行激发,线性调制光释光(LM-OSL)采用激发光源强度逐渐增加的方法对晶体进行激发,这两种释光方式之间存在着很高的相似度。α-Al2O3:C晶体是一种非常适合释光剂量测定的晶体。致力于通过设定一定的模拟实验条件,采用Maxima数学软件对α-Al2O3:C晶体的TL曲线和LM-OSL曲线进行模拟,并研究这两种曲线之间的相似性。初步研究表明,在特定的模拟实验条件下,α-Al2O3:C晶体的TL曲线和LM-OSL曲线的峰值右侧部分极为相似,几乎达到重合的程度。

α-Al2O3：C晶体的依赖特性研究

在过去的20年里,光释光方法已经成功应用于剂量学和年代测定领域。现在通用的光释光衰减曲线是一条没有明显特征的曲线,在激发过程中对激发光源强度进行线性调制,就可以得到一个带有特征波峰的光释光曲线—线性调制光释光曲线(LM-OSL曲线)。采用OTOR模型和Maxima数学软件对α-Al2O3:C晶体典型情况下的LM-OSL曲线进行分析和模拟,对该晶体的LM-OSL曲线峰值对于电子陷阱初始浓度n0的依赖特性进行了研究。

硅太赫兹波导配置及性能分析

针对现有太赫兹辐射源在输出频率可调性及输出功率方面的局限性。本文从非线性介质的Maxwell方程入手对非线性聚合物的光学性质进行理论分析,建立硅波导配置的数学模型。利用硅材料的高折射率,设计了硅太赫兹波导。分析了太赫兹波导模式图,讨论了硅太赫兹波导模式的有效折射率、波导损耗、连续波输出功率与输出频率的关系,实验结果表明:硅太赫兹波导产生的太赫兹波连续可调,输出太赫兹波频率范围宽至0.1THz到15THz,输出功率可达到微瓦级。

LM-OSL与TL曲线特定参数依赖相似性研究

热释光(TL)与线性调制光释光(LM-OSL)激发晶体的原理和方式具有很高的相似性。论文致力于通过设定一定的模拟实验条件,采用Maxima数学软件对α-Al2O3:C晶体的TL曲线和LMOSL曲线进行模拟,研究这两种释光曲线峰值的参数依赖相似性。初步研究表明,在特定的模拟实验条件下,两种释光曲线峰值的参数依赖具有一定的相似性,释光曲线峰值与n0值,加热速率q(或溢出常数f0)呈现正比例关系。

基于ARM9的便携式年代测定仪控制系统的研制

研制了一种基于ARM9的便携式年代测定仪控制系统。它采用了高性能的ARM9做为核心控制器,辅以外围电路,共同完成年代测定过程的有效控制。该ARM机控制系统采用WINCE操作系统,软件编写采用Embeded Visual C(EVC)语言。