一、A pair of solar spike emissions(论文文献综述)
马腾[1](2021)在《沙氏大气激光雷达技术验证及其在几何重叠因子校正中的应用》文中指出大气气溶胶作为一种悬浮在大气中的分散系统,影响着地球辐射的收支平衡区域性的气候变化,对于气象环境生态领域具有重大的研究价值。此外,工业设施排放的PM2.5、PM10等颗粒物若是被吸入则会对人体造成危害,是环境污染治理重点监测对象。大气激光雷达作为一种主动式遥感探测技术,通过使激光与大气成分相互作用,可对大气进行大范围实时精确的遥感探测,在研究大气气溶胶及其微物理性质方面具有其他技术无法比拟的优势。目前大气激光雷达技术主要是基于飞行时间原理(Time-of-Flight),通过记录脉冲激光信号的飞行时间来分辨测量距离,需要使用结构复杂、高能量的脉冲激光器和高速的瞬态记录仪、高压光电传感器等昂贵的设备,导致系统成本高昂、后期维护繁琐。沙氏大气激光雷达技术作为近年来迅速发展的新兴激光雷达技术,为大气遥感探测提供了一种新的思路。该技术基于沙氏成像原理,使用半导体连续光激光器作为光源,结构紧凑的面阵传感器作为探测器,具有低成本、维护简单、结构紧凑等特点,依托于半导体技术的迅猛发展,该激光雷达技术具有巨大潜力。沙氏大气激光雷达技术在测量原理上与主流脉冲大气激光雷达技术有所不同,将两者进行对比研究对于沙氏大气激光雷达技术的发展显得尤为重要,有助于进一步理解沙氏成像原理在大气遥感探测应用中的特色和优势,同时也是对沙氏大气激光雷达技术进行有效验证的重要方式。在本文工作中,我们将自主搭建的532 nm单波长脉冲激光雷达系统(P-Lidar)和520nm单波长沙氏激光雷达系统(SLidar)进行对比测量实验。两套系统同时同地在同一近水平和相对水平面仰角为30°方向斜程测量得到了大气数据。对水平方向的测量结果采用道格拉斯-普克算法找寻边界值,Klett算法反演消光系数。对比结果发现,虽然在大概2 km探测距离以后,沙氏大气激光雷达获得的信号相较于脉冲大气激光雷达获得的信号由于分辨率低等原因会存在一定的差异,但520 nm沙氏大气激光雷达系统和532nm脉冲大气激光雷达系统测得的大气后向散射的时空变化总体上一致。评估了两者信号曲线平均绝对百分误差(MAPE)随距离的变化情况和整个测量距离上的均方根误差(RMSE)随时间的变化情况。在均匀水平大气条件下,激光雷达在0.3-2.5 km区域内的测量信号的MAPE平均值为0.348%。在斜程测量比较研究中,沙氏激光雷达曲线和脉冲激光雷达曲线之间的MAPE在0.3-2.5 km的区域内为0.45%。结果表明,具有更窄近端盲区的沙氏大气激光雷达技术适用于气溶胶遥感探测,在近距离探测应用中具有显着优势。此外,尝试了一种新的实验方法,该方法通过放置沙氏大气激光雷达系统与脉冲大气激光雷达系统同时测量,将测量近距离得到沙氏激光雷达信号作为基准,校准脉冲激光雷达系统的几何重叠因子。发现在大气成分均匀的环境下,通过所提出的方法算出的几何重叠因子在与直接将脉冲大气激光雷达信号进行线性拟合的方法获得的几何重叠因子非常吻合,两者差异小于10%。另一方面,考虑到两种技术的数据特点,使用沙氏大气激光雷达系统测量近端大气,脉冲激光雷达系统的同时测量远端大气,通过粘合由两个系统测量的激光雷达曲线,以一种较为便利的方式来扩展激光雷达技术的测量范围。可测量反演得到90 m至28 km处近地表气溶胶消光系数。该项工作证明了使用沙氏大气激光雷达技术校准脉冲式大气激光雷达几何重叠因子和近地面大气气溶胶遥感探测具有巨大潜力。
张馨月[2](2021)在《咖啡壳酚酸化合物的光转换功能材料构建与性能研究》文中研究指明咖啡作为世界三大饮品之一而备受人们的喜爱。在咖啡制备工艺中,咖啡壳是主要废弃物,产量丰富,价格低廉,却因为利用率低而造成资源的浪费和环境的污染。咖啡壳中富含酚酸化合物,具有广泛的生理活性,且其优异的抗氧化性和能与金属螯合的特性,使其具有广泛的研究和应用价值。通过两种方法提取咖啡壳中的酚酸化合物,分析了其中的成分和结构。绿原酸类化合物、原儿茶醛和儿茶素类化合物等为主要成分。以绿原酸作为原料开展研究。绿原酸结构中所含有的邻苯二酚基团,与贻贝分泌的足丝蛋白中多巴胺的结构相似。因此进行贻贝的仿生研究,制备了一种植物多巴胺掺杂的聚丙烯酰胺水凝胶。结合紫外可见光谱(UV-vis)和电子自旋共振光谱(ESR)验证了水凝胶的形成机理,紫外光诱导绿原酸释放自由基加快聚合,绿原酸的酚羟基、羧基与丙烯酰胺的氨基发生非共价相互作用,形成了更为致密的网状结构。采用傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)表征了水凝胶的结构和形貌。利用电子万能试验机测试了水凝胶的力学性能和粘附性能,结果表明绿原酸的加入不仅成功提高了水凝胶的机械性能,同时还赋予了其优异的粘附性能,可以粘附在不同基底材料的表面。基于酚酸可以与金属发生螯合作用的特性,制备一种绿原酸-铁螯合物,阻断了激发态的辐射跃迁,光能转化为分子内热运动,即光热转化。酚-金属螯合物掺杂在多孔的三维气凝胶中,形成了光热转化材料。采用多种常规表征手段对光热转化材料的结构和形貌进行了表征分析。用同步热分析仪验证了绿原酸光热转化材料良好的热稳定性。当用一个太阳光光强照射,60 min后干态样品可以升温到76.9℃,湿态样品升温到到40.2℃,水的蒸发速率为1.804 kg·m-2·h-1,光热转化效率89.9%。证明了绿原酸光热转化材料具有较好的光热转化效果和较高的水蒸发速率。并用电感耦合等离子体光谱仪(ICP)对比了淡化处理前后的四种离子浓度的变化,验证了绿原酸光热转化材料可以成功的应用于盐水淡化。由于绿原酸的共轭π键结构,使得其在溶剂中发生了自组装,引发了分子的聚集,由此探究了绿原酸超分子聚集现象。绿原酸通过超分子同质聚集制备纳米级荧光碳点。用TEM表征了直径在1.4-3.4 nm之间的球状碳点,晶纹结构清晰可见。用UV-vis和PL探究了绿原酸碳点的光学性能。随后制备了一种透明的绿原酸碳点掺杂的聚乙烯醇复合膜材料。用SEM和原子力显微镜(AFM)表征了复合膜的结构与形貌。对比了空白膜和复合膜的力学性能、透气性和透湿性,结果证明碳点的加入对膜的机械性能和物理性能没有影响。另外复合膜还表现出对pH和Al3+的独特荧光敏感性,良好的荧光抗光漂白能力以及抗氧化能力。结果证明复合膜不仅可以检测食品中的Al3+和碱性物质(包括食品变质过程中产生的生物胺),还可以用于食品的储藏,延长食品货架期,在食品包装膜材料领域中具有广泛的应用前景。咖啡壳碱溶酸沉提取物中的酚酸结构同样能够在溶剂中自组装形成J型堆积,引发超分子同质聚集,形成荧光碳点。用FTIR、XPS和拉曼光谱(Raman)表征了碳点的基础结构性能,通过TEM观察到直径在1-5 nm之间,具有清晰晶纹结构的碳点。这种碳点具有优异的光学性质,即使存在于PBS缓冲溶液中也具有抗光漂白能力。用碳点溶液培养的L929细胞存活率大于95%,证明碳点的毒性较低,且具有良好的生物相容性。随后研究了碳点对HeLa细胞的摄取和分布,验证了其作为核染色剂的可行性。除了细胞成像,还做了活体小鼠成像实验,发现了其在肿瘤位置富集的特性。基于以上实验结果,此种碳点可以应用于生物成像领域。另外,自由基清除能力达到85%以上,且优于商用食品抗氧化剂的碳点还可以用于香蕉贮藏,延长食品货架期,这种双功能碳点可以应用多个领域,且很有研究前景。
李传洋[3](2020)在《太阳射电爆发物理过程研究》文中提出太阳射电爆发现象一直是太阳射电研究,乃至整个太阳物理研究中的重要课题。由于射电辐射的观测特征(强度、频率、谱形等)与辐射源区的磁场、等离子体、高能粒子的性质密切相关,所以射电暴可用以诊断太阳大气的物理性质,特别是爆发过程中的物理参数。对射电暴的研究可以加深对太阳磁场能量的转换与释放、高能粒子的加速与射电暴产生机制的认识。本论文从观测数据分析、线性理论和数值模拟三个方面对射电爆发相关过程与辐射机制进行了研究。论文第一章主要介绍了有关的研究背景,包括太阳大气中的活动现象,及其引发的太阳射电爆发,同时简单介绍了两种重要的射电辐射机制:电子回旋脉泽辐射和等离子体辐射。第二章利用SDO/HMI-AIA、NRH射电成像等多波段数据,对Ⅰ型暴相关的太阳大气极紫外与磁场活动进行了详尽分析。导致Ⅰ型暴的动力学过程和辐射机制始终没有一个很好的阐释,其在太阳大气中对应的活动现象也是一个重要课题,有助于理解相关物理过程。通常认为,Ⅰ型暴是由捕获于黑子上方封闭磁结构中的高能电子激发的,代表着发生于太阳活动区上方的长时间、缓慢的磁场能量释放过程。有关研究对于认识活动区长时间演化及小尺度能量释放过程具有重要意义。本节分析了 2011年7月30日的一例Ⅰ型暴事件,联合SDO/AIA多波段EUV观测数据、HMI矢量磁场数据、NRH的Ⅰ型暴射电成像数据,找到了将Ⅰ型射电暴、EUV增亮、运动磁结构(MMFs)活动三者关联在一起的关键证据——Ⅰ型暴源区斜下方存在增强的EUV辐射增亮现象,呈非常规整的三带结构;源区辐射强度变化曲线与多波段EUV辐射流量相关系数高达0.7-0.8;EUV活动区下方的光球磁场存在频繁向外运动的磁结构,而且这些磁结构也呈三区分布。此外,观测到了MMFs有关磁对消、EUV增亮,还观测到几处明显的EUV增亮区域上方的双向喷流过程,这些说明Ⅰ型暴源区附近存在小尺度磁重联过程。基于光球磁场活动、日冕中的EUV和射电活动这三者之间的密切联系,认为观测到的Ⅰ型暴和EUV增亮等活动是光球上的MMFs驱动的小尺度磁场重联导致的,这一发现与Bentley et al.(2000)提出的MMFs是米波Ⅰ型暴的源基本一致。结合源表面势场外推(PFSS)结果,得出Ⅰ型暴产生过程的物理图景为:MMFs在外移过程中发生磁场对消,驱动上方磁拱发生磁场重联形成新的闭合磁环,这一过程中产生并加速高能电子激发射电辐射。根据上面Ⅰ型暴物理图景描述,可知Ⅰ型暴与小尺度磁重联过程相关。这些重联过程所加速产生的高能电子注入并束缚于活动区上方的闭合磁环之中。因此Ⅰ型暴辐射与束缚于闭合环中的约束电子及重联过程瞬时注入的高能电子有关。除Ⅰ型暴外,ⅣV型暴以及其它几类射电暴(Ⅱ,Ⅴ)也均可能与束缚电子有关。束缚于磁结构中的能量电子能够形成损失锥类分布,这种分布在垂直速度方向上具有反转的粒子分布,即(?)f/(?)v⊥>0,其中f表示能量电子的速度分布函数。这些电子能够驱动动理学不稳定性并激发等离子体波,在等离子体特征频率比ωpe/Ωee》1条件下,这类分布将会激发增强的Z波模,驱动Z模不稳定性。第三章研究了约束电子通过电子回旋共振不稳定性所激发的Z模波情况,细致分析了背景等离子体温度和非热电子能量对Z模激发的影响。以往同类研究鲜有考虑背景等离子体的热效应,个别考虑该热效应影响的文章甚至存在矛盾之处。本工作从动理论出发,推导了包含背景等离子体热效应的Z模增长率,研究了背景等离子体温度(T0)和能量电子速度(ve)对Z波模的影响,并分析了导致这些影响的原因。除分析最大增长率(γmax)随ωpe/Ωce的变化之外,也讨论了其它参数如传播角(θ)和增长波频率(ω)的变化。首先,在固定频率比(ωpe/Ωce=15)时,发现(1)γma。随ve增加总体上呈下降趋势,而随T0的变化趋势与ue的具体数值有关;(2)随着T0和ue的连续增加,频率实部ωmaxr呈现出明显的阶梯状跳变,跳变前后则为渐变。分析表明,这主要是由主导谐波次(即Z模增长率最大的谐波次)在特定参数上的变化引起的;(3)相应Z模传播方向总是与磁场方向垂直或接近垂直,且传播角(θmax)展现出与ωmaxr同步的变化。然后,变化频率比(10<ωpe/Ωce≤30)时,主要考察了T0和ue对(γmax,ωpe/Ωce)曲线峰值和相邻峰谷比(用于衡量曲线平滑度)的影响,发现:(1)曲线最显着的特征就是准周期的波峰和波谷,相邻峰之间相差约Ωce,这种Z模的增长特征在以往研究中已被用来解释观测到的ⅣV型暴斑马纹结构;(2)随ωpe/Ωce的增加,曲线峰谷比减小,并且曲线峰值位置向ωpe/Ωce小的方向移动;(3)曲线峰谷比随T0增加基本不变;而在ue≤0.3c时,峰谷比随ve增加整体呈下降趋势,对应于减弱的斑马纹特征;对于更大的ue,则峰谷比低于1.2,这对应于不含斑马纹的ⅣV型暴连续谱辐射,或者Ⅰ型暴的连续谱背景。该工作表明,太阳爆发过程中的等离子体加热和粒子加速会对射电暴谱型有重要影响,产生带有或不带有斑马纹的辐射,并可能导致频率起伏变化。Ni et al.(2020)使用PIC方法研究了基于电子回旋脉泽不稳定性的等离子体辐射过程(ECMI-Plasma Emission),讨论了高杂波(UH)、Z模和W模的性质,及之后的非线性波模耦合与等离子体辐射过程。第四章基于Ni et al.(2020)的工作,利用粒子模拟(PIC)方法验证了第三章的部分线性理论结果,并进一步研究了高能电子能量(ve)与等离子体特征频率比(ωpe/Ωce)对增长波模性质的影响(10≤ωpe/Ωce≤11)。结果显示,ECMI过程激发的UH模增长率随ωpe/Ωce的变化与第三章的线性理论结果基本一致;分析了各主要波模强度对频率比的依赖关系,发现UH模的线性增长率与最终能量随ωpe/Ωce变化的趋势并不同步,而Z模增长率与能量变化曲线基本一致;UH和H模、O-F和Z模的强度变化基本一致,这在一定程度上支持Ni et al.(2020)提出的ECMI波模耦合过程。另外,发现谐频辐射的方向性显着依赖ue和ωpe/Ωce的值。ve=0.15c时,若ωpe/Ωce~10及11,H辖射在垂直方向增长最明显,而在两数值之间时H模在除了平行方向及准平行方向之外的各个方向上均有一定辐射。谐频辐射显着强于基频辐射,前者随ωpe/Ωce的能量变化曲线呈现更大起伏,故更可能是ⅣV型暴斑马纹对应的辐射模式。这些结果对于如何基于观测诊断日冕等离子体密度和磁场等参数具有重要意义。论文的第五章是对本论文主要研究成果的总结,及对今后工作提出的展望。
张文忠[4](2020)在《云上气溶胶及其对低云影响的卫星遥感研究》文中指出近年来,低云上气溶胶(ACA,Above-low-level-cloud aerosol)及其对低云的影响逐渐备受关注,然而对其引起的气溶胶-云辐射的综合影响仍缺乏深入了解。这主要是由于缺乏针对ACA场景的气溶胶层和云层的全面、准确的反演,以及对ACA对低层云宏微观物理特性的影响认识不足。本文借助于多源卫星观测数据,对ACA反演新方法及其对低云的影响开展了研究,主要的研究内容如下:(1)开发了一种星载激光雷达多通道联合的ACA识别和反演的改进算法。新算法通过结合星载激光雷达CALIOP(The Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization)三通道观测结果,侧重利用1064 nm通道,可以可靠地识别和反演弱ACA层和浓ACA层。同时通过研发新的昼夜多尺度平滑算法,可以在白天和夜晚之间提供相对一致的ACA反演结果。基于新算法,本研究建立了新的四年(2007年至2010年)全球ACA数据集,并展示和分析了新的全球ACA发生率和光学厚度(OD,optical depth)的季节平均分布图。本文进一步分析和讨论了大西洋地区ACA层与低云层的相对位置。以往研究认为该地区ACA层与低云层的平均间隔大于1 km,因此气溶胶-云相互作用主要以半直接效应为主。而新结果表明,该地区ACA层与低云层之间的平均距离小于0.2 km,表明该地区的ACA更有可能与低层云混合,从而直接影响低云的微观物理特性。(2)基于2007年至2010年新的ACA全球数据集,本研究通过讨论大西洋地区ACA的OD、ACA发生率与低云颜色比(CR,color ratio)之间的关系,分析了该地区ACA层对低云层的可能影响。低云的衰减积分CR(IACR,Integrated attenuated color ratio)的季节平均分布表明,烟尘区域的低云IACR在烟尘爆发季节比其他地区或季节大30%-50%;而沙尘区域的低云IACR在沙尘爆发季节与其他季节之间的差异很小。因此,低云上烟尘型气溶胶比沙尘型气溶胶具有更强的颜色效应,这对于被动反演ACA和低云具有指导意义。而进一步分析 ACA OD 与低云的校正积分 CR(ICCR,Integrated corrected color ratio)的关系表明,随着沙尘型ACA OD值的增加,低云ICCR具有较为明显的下降趋势,而低云ICCR与烟尘型ACAOD的关系较弱。这表明相比烟尘型ACA,沙尘型ACA可能对低云具有更强的微物理效应,即低云的云滴尺寸可能会随着上方沙尘气溶胶的增加而减小。(3)基于2007年至2010年卫星遥感海洋日平均数据,本研究通过对比分析南、北半球中高纬的同纬度区域海洋低层云的云顶温度、云厚度和液态云水路径(LWP,liquidcloud-waterpath)之间的关系,对气溶胶对低层云LWP的影响进行了研究。结果表明,在相同云顶温度情况下,北半球非降水性低层水云的平均厚度明显小于南半球、平均LWP大于南半球;而北半球非降水性混合相低云的平均厚度、平均LWP与南半球较为接近。进一步对比分析南、北半球相似的非降水性低层云LWP的季节性差异,结果表明,气溶胶对于非降水性混合相低云的LWP影响较小,对低层水云影响较大。气溶胶对低层水云LWP的影响在北半球气溶胶含量较小的夏秋季十分明显,导致全年低层水云的平均LWP相比南半球大8.3 g/m2,而在气溶胶含量较大的冬春季不明显,可能跟气溶胶与低层云多种作用的共同影响有关。研究还发现相比南半球相对洁净的情况,北半球中高纬度的混合相低云的降水概率比南半球最大大了 19%左右。本文结果可以帮助我们更好地了解全球气溶胶传输和气溶胶-云之间的相互作用,还可以为模式评估和改进提供有用的信息。
刘松松[5](2020)在《几个荧光探针分子的传感机制及其激发态质子转移研究》文中研究表明激发态分子内或分子间质子转移(ESIPT)是一种光致异构化过程,通常利用氢键桥的搭建而进行反应,经历四级光循环系统产生双荧光发射。光激发会促使氢键增强,因此质子转移在激发态更容易进行,实验和理论也多偏向于激发态质子转移的特性研究。ESIPT分子对环境介质具有显着的光谱敏感性,可以作为荧光探针用于生物分子、化学物质和离子的检测。基于ESIPT机理设计的探针分子也常涉及其他的光物理机制,例如分子内电荷转移(ICT)和光诱导电子转移(PET)等。对这些机理进行深入分析可以使其应用于更多的研究领域,为实验探索获得更深层次的理论支撑。本文对几种荧光团的传感机制进行了理论分析,其中ESIPT反应是我们着重研究的对象。全部的分析过程均是基于密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TDDFT)进行的。1.2-羟基-1-萘醛-(4-吡啶甲酸)-腙(HL)的ESIPT机理及其对Al3+的检测研究基于激发态分子内质子转移和光诱导电子转移过程,我们研究了HL对Al3+的传感机理。通过分析前线分子轨道(FMOs)和红外(IR)振动光谱,可以发现氢键在第一激发态(S1)是增强的。约化密度梯度(RDG)分析为氢键提供了可视化的图形表达。计算的电子光谱与实验结果一致。势能曲线的走势显示质子转移在S1态更易于进行。分子构型和荧光强度的改变表明HL与Al3+配位后,激发态分子内质子转移和光诱导电子转移过程是被禁止的。2.新型肼(N2H4)传感器TAPHP的传感机理以及它的ESIPT和ICT过程研究基于DFT和TDDFT方法研究了TAPHP以及TAPDP(TAPHP与N2H4进行环化反应的产物)的分子特性。分析表明,TAPHP和TAPDP中皆存在激发态分子内质子转移和分子内电荷转移现象。空穴-电子分布的特征显示TAPHP和TAPDP的激发形式属于电荷转移激发。氢键的强弱变化通过独立梯度模型(IGM)和拓扑分析进行了表征。计算的键临界点(BCP)参数和内核-价层二分点(CVB)指数也用来考察氢键强弱。反应物和生成物之间的自由能差是负的,这意味着环化反应是自发进行的。原子电荷和核磁共振氢(1H-NMR)谱分析确定了反应位点。此外,与实验吻合良好的电子光谱证实了TAPHP是肼的优良传感器。3.HOF体系中分子内质子转移被分子间氢键打破的一种新型机制研究实验中报道了2-(4-(二甲基氨基)苯基)-3-羟基-6,7-二甲氧基-4H-铬-4-酮(HOF)的光物理和光化学性质,然而缺乏相应的理论解释。因此我们模拟了HOF在不同溶剂中的化学反应。研究发现HOF与甲醇的混合体系(HOF-2M)中存在分子间氢键,基于此我们对HOF的醇监测机理进行了深入探讨。拓扑分析和约化密度梯度可视化分析表明,HOF-2M的分子内氢键被强分子间氢键破坏,这导致质子转移被禁阻。HOF在甲醇溶剂中的荧光淬灭现象为检测醇类物质提供了合适的传感机制。前线分子轨道和红外光谱的分析验证了激发态氢键增强机理。HOF的质子转移路径也通过观察势能曲线的变化趋势获得。4.不同取代基对3-羟基色酮衍生物(3HCs)的激发态分子内质子转移的影响研究具有不同取代基的3-羟基色酮衍生物被优化计算。四种3HCs在第一激发态的氢键强度通过红外光谱、前线分子轨道以及约化密度梯度分析进行了比较,得到的一致结论为:FM>BFM>BFBC>CCM。对以O-H键长为坐标变量得到的势能曲线进行分析获得了3HCs的质子转移过程,比较势垒大小可以发现氢键越强则质子转移越容易进行。此外,BFBC因具有大的吸光度被认为是四种3HCs中监测细胞的最理想荧光团。本论文共由七章组成:第一章为绪论,主要介绍了电子激发态、氢键动力学、激发态质子转移和荧光探针的有关内容,第二章为理论方法,主要介绍了密度泛函理论、含时密度泛函理论的相关知识以及Multiwfn程序的应用,第三章到第六章是基于以上理论方法开展的研究工作。第三章研究了HL的质子转移过程以及它对Al3+的检测机理,发现氢键在激发态增强会促进质子转移发生。第四章理论研究了新型肼传感器TAPHP的传感机理,发现反应物TAPHP和产物TAPDP都会经历激发态质子转移和分子内电荷转移过程。第五章研究了HOF探针对醇的检测机理,提出体系中分子内质子转移被分子间氢键打破的机制。第六章研究了不同取代基对3-羟基色酮衍生物的激发态分子内质子转移的影响并总结了四种衍生物发生质子转移的能力。第七章是对所做工作的总结以及对未来研究工作的展望。
李冬冬[6](2020)在《双重平衡态与乌拉尔山环流异常的机理》文中指出大气环流相对于其多年平均状态的偏差,称为大气环流异常。东亚地区常常发生的诸如极端低温、大范围暖冬、连续性暴雨等异常天气和气候事件,其重要前兆和直接原因之一就是乌拉尔山地区反复出现的持续性的环流正异常和负异常。研究乌拉尔山地区反复出现的持续性环流正、负异常的发生机理,对提高东亚地区大范围异常天气和气候事件的预测水平具有重要意义。目前,人们习惯于将乌拉尔山环流持续性正、负异常,视为大气环流对不同强迫因子的不同响应。然而,这种观点并不能对环流正、负异常的机理给出很好的解释。本文将尝试从多平衡态理论的非线性动力学角度来解释乌拉尔山环流正、负异常的机理。传统的多平衡态理论是与高指数、低指数环流两种平衡态相关联的,阻塞高压被视为一种接近共振状态的低指数平衡态。乌拉尔山环流持续性正、负异常,通常分别对应于乌拉尔山阻塞高压、切断低压。乌拉尔山环流正、负异常的形成具有明显的局地性,且正、负异常事件的发生频数大致相当。对于乌拉尔山环流正、负异常的这些特征,传统的多平衡态理论并不能给出合理的解释。因此,有必要发展出新的多平衡态理论来解释乌拉尔山环流正、负异常的机理。前人用来研究多平衡态理论的简化模式普遍都是非耦合的,即不考虑大气对“热力强迫”的反馈。为克服这一缺陷,本文使用了一个由两层准地转通道模式和陆气之间能量平衡模式构成的简化陆气耦合模式,来重新研究大气多平衡态问题。综合运用理论研究、数值试验和观测资料诊断相结合的方法,本文提出一个新的局地多平衡态理论,较好地解释了乌拉尔山环流正、负异常的发生机理。本文主要结果如下:(1)在变量总数为9的低阶截谱的陆气耦合模式中,相同的太阳辐射和地形强迫可以激发出扰动位相完全相反的双重稳定平衡态。在模式下层环流场上,其中一个(另一个)平衡态呈现位于山区的高压脊(低压槽)和大尺度东风(西风)气流的特征,因而称为脊型(槽型)平衡态。脊型和槽型双重平衡态起源于纬向气流与地形相互作用而产生的超临界叉式分岔。因此,这两种平衡态属于等概率出现的双重平衡态。陆气耦合过程大大降低了大气斜压性,提高了脊型平衡态的稳定性,使得稳定的脊型和槽型平衡态在正常的模式参数范围内能够共存。(2)在变量总数为630的高阶截谱的陆气耦合模式中,在相同的太阳辐射和地形强迫作用下,同时存在脊型和槽型双重大气流型域。脊型和槽型流型域的主要特征大体上分别与脊型和槽型平衡态相似。地形的存在是形成脊型和槽型双重流型域的根本原因。于是,脊型和槽型双重平衡态的存在性得到高阶截谱模式数值试验结果的证实。(3)乌拉尔山大气环流型可以分为三种类型:正常型、正异常和负异常。利用1958-2017年冬季共180个月的观测资料的统计分析,结果发现:i)在日平均和月平均尺度上,三类环流型都具有持续时间长、出现频数高的特征。ii)太阳常数存在一个临界值1360.9 W m-2,当太阳常数大于临界值时,正常型是唯一的流型域;而当太阳常数小于临界值时,存在正异常和负异常双重流型域,且正、负异常事件的出现频数总是几乎相等。这些结果表明,乌拉尔山大气环流存在三种平衡态,并遵循超临界叉式分岔理论:正常型代表一个中间平衡态,正、负异常代表相互对称的双重平衡态。(4)物理机制研究表明,正异常和负异常双重流型域起源于大尺度纬向气流与乌拉尔山脉相互作用而产生的超临界叉式分岔。太阳活动可以影响到乌拉尔山北部地区对流层中下层的大尺度纬向气流,在太阳常数高(低)的月份,纬向气流趋向于减弱(增强)。因而,太阳活动可以调控超临界叉式分岔的发生,从而调控乌拉尔山正常环流型与异常环流型之间的转换。所以,正异常和负异常,作为乌拉尔山地区两种反复出现的持续性异常环流型,其动力学本质可以视为等概率出现的双重平衡态。本文将传统的利用准地转通道大气模式研究多平衡态问题的经典工作,拓展到了陆气耦合模式中,提出了与超临界叉式分岔相关联的双重平衡态理论,较好地解释了乌拉尔山环流正、负异常的发生机理。此外,太阳活动对乌拉尔山环流异常形成的重要影响也是一个新发现。
锡振强[7](2019)在《用自然电位和人工电位探测地下水和墙体渗漏的方法研究》文中研究表明在基坑内用自然电位和人工电位测量土层下面的水分布可以探测止水帷幕的渗漏情况,因为渗漏会导致水中带电离子的聚集、扩散产生电场。这种电场微弱,需要高精度电位测量系统,通过对一定面积的电位分布测量(借助于多通道系统)才可以获得。从所测量的电位分布中发现电位异常位置和分布,结合帷幕结构获得渗漏点。在基坑开挖前用自然电位检测埋于土层中的止水帷幕的渗漏引起的电位异常比较微弱,埋藏越深,地面测量的电位异常越小。这时在基坑外的钻孔里施加人工电位,所施加的电流通过渗漏位置流到基坑内,产生较强的电场,使渗漏点或弱化面产生的电位异常被放大,实现主动追踪。本文以稳定电流场理论为基础对此进行了相关理论和现场实验研究。采用人工电位和自然电位相结合的方法。首先分析了均匀介质中的电场分布,用镜像法研究了三层介质的电场分布,模拟止水帷幕,最后加上渗漏引起的电场。根据电场的叠加定理,把实际测量的电位信号分为有用信号和无用信号,对测量的电位分布进行综合分析。排除电极激发的电场对有用信号的干扰,得到了渗漏引起的电位分布异常,再借助于自然电位和地下水渗漏之间的关系,综合判断渗漏位置。利用开发的实验设备,在两个建筑工地进行了实验测试,对理论模型进行了实验验证。对采集到的电位分布曲线与理论模型进行对比发现差异,对理论模型进行反复改进,最后成功地解释了地下水的空间分布。
刘丽莹[8](2019)在《精密光谱辐射计的定标与特性表征》文中指出光谱辐射计作为一个高数据维和多参数维的精密光电仪器系统,仪器精度的评估与优化需要建立在高通量数据统计与矩阵数据分析的基础上。仪器系统中各种微分模型的降维和积分模型的升维需要测试分析并进行反复迭代运算,导致系统量化表征模型复杂、数据运算量大。基于多维参数和高维数据的光谱辐射计系统表征模型的发展滞后于核心器件及系统的研制,是制约光谱辐射测量系统精度提高的根本原因。随着计算机在测控与数据分析中的应用发展,光谱辐射测量相关的仪器建模及计量分析研究也日益增加,但是准确评估和优化光谱辐射计定标精度研究仍然存在一些亟待深入研究的关键问题。针对光谱辐射计多维参数误差特性中杂散光量化表征建模、CCD非线性模型的双参数相关影响特性建模以及计量定标不确定度评估中关键参数误差特性等问题,开展了以下研究工作:(1)为获取完整的系统参数信息用于实现参数调控,设计了光谱辐射计,为误差特性表征与定标研究提供了仪器基础。对接收函数特性、杂散光特性、狭缝耦合特性几个关键影响环节进行了分析研究和优化设计;为消除因体积减小而加强的杂散光影响,采用线性渐变滤光片和优化杂散光陷阱的方法分别对带内高阶杂散光与带外漫射杂散光进行了杂散光抑制优化。(2)在获取光谱辐射计系统参数基础上,对光谱辐射计误差特性中的杂散光特性进行了量化表征建模并计算不确定度的评估值。在杂散辐射矩阵测量数据基础上,以关键几何特征点为基础,构建了基于带外抑制和背景杂散辐射的杂散光特性量化表征模型。定量给出了所设计的光谱辐射计的杂散光特性评估结果:带外抑制小于0.1%,背景杂散辐射上限小于0.01%,统计均值约为0.001%。该结果表明所设计的光谱辐射计中的杂散光抑制设计有效,达到了单色仪系统的杂散光抑制水平。进一步结合谱段范围和光谱分辨带宽,计算出杂散光对测量不确定度的评估值为2%,为合成不确定度的定量计算提供依据。(3)为了准确评估及抑制光谱辐射计的非线性误差影响,进行了CCD非线性特性量化表征、建模校正及计算不确定度的评估值。对CCD探测器的积分时间和光强灰阶2个关键参数的非线性参数依赖特性进行了实验与建模研究,给出CCD的非线性量化表征函数,并以此为基础实现了测量过程中的CCD多尺度非线性修正。采用该模型进行非线性校正后与监测功率计数据进行比较,得出该模型能够将CCD非线性相对偏差从18%降低至2%以内,有效地降低了光谱辐射计的非线性误差,得到不确定度评估值2%,为合成不确定度的定量计算提供依据。(4)通过建立杂散光和非线性误差模型,解决了光谱辐射计系统误差量化表征问题,可以进一步对光谱辐射计进行精确定标。在波长定标中对数据处理组合算法进行了参数优化,实现了波长定标精度达到1/10像素波长间隔;在辐射定标不确定度的评估中,通过积分时间调控实验证明精度的波长依赖特性实际上是信噪比依赖,提出了以信噪比作为示性参数的逐像素调控定标方法,解决了定标精度的波长依赖问题。数据表明,卤钨灯光源定标系统在2小时内的不确定度评估结果小于0.5%。然后,在定标系统不确定度测试评估结果基础上,结合杂散光和非线性的误差特性表征计算给出的不确定度评估值,最终计算出合成不确定度3.8%作为仪器精度,达到了系统设计要求,可进行外场测试评估。(5)为了验证误差特性评估模型及精度优化的有效性,进行了应用验证实验及对比测试分析。首先进行了太阳辐射观测应用实验验证研究,测试结果显示精密光谱辐射计能够有效用于地基气象光谱辐射的业务观测,提供精细的太阳光谱分析数据。之后与日本EKO公司的MS700型太阳光谱辐射计(MS700是目前全球气象光谱辐射测量的标准仪器)进行室外观测比对分析。测试结果显示,所设计的SVG光谱辐射计定标精度(3.8%)优于MS700标称的定标精度(4%),通过与ISO9845标准太阳光谱比较,SVG型光谱辐射计波长分布偏差的标准差比MS700低1%左右。SVG型光谱辐射计的定标精度和分辨带宽误差均优于MS700,验证了误差特性表征模型与定标参数优化结果的有效性。通过对光谱辐射计误差特性表征及优化调控方法研究,使光谱辐射计的精度(3.8%)优于标准精度要求(<5%),所涉及的建模及分析评估方法研究为光谱辐射计量仪器精度的进一步提高提供了有效手段。
陈泉润[9](2019)在《高速可见光通信关键技术及空间应用的研究》文中进行了进一步梳理在过去的二十年中,无线通信系统的空前增长以及对无线数据业务的不断增长的需求限制了有限且昂贵的RF频谱的可用性,这推动了对互补无线传输技术的需求。可见光通信(VLC)技术作为21世纪以来新兴的一种无线通信方案,采用可见光波段(380 nm760 nm)作为信息载体,提供了大量不受管制的电磁频谱和极大的带宽,具有低碳、接近零通信损耗、频率复用、信噪比高、无电磁干扰等优势,是未来无线通信中非常具有前景的技术方案。本论文主要以空间应用为目标,围绕密闭空间/自由空间高速可见光通信系统的相关关键技术展开深入研究。论文的主要工作和创新点如下:(1)研究了可见光通信系统的信道特性。由点对点可见光通信系统的基本构成切入,讨论了目前商用荧光粉型LED(P-LED)及多色LED(RGBA-LED)光源带宽、非线性特性对系统链路的影响,并对非线性效应进行数字预失真补偿建模。最后对可见光通信系统中单载波调制和多载波调制进行对比分析,介绍了本文搭建的基于DCO-OFDM的VLC系统平台以及OFDM实验中的关键技术。(2)针对带宽受限的问题,提出了一种π型无源均衡网络,由π型衰减电路增加LC并联谐振和串联谐振点组成,用于VLC系统的后均衡,使由普通商用荧光粉型LED和PIN光电二极管搭建的点对点VLC系统的3-dB带宽由2.4MHz扩展到82.6 MHz,采用NRZ-OOK调制实现了164 Mbps的实时数据传输。为实现Gbps级链路,需要进一步扩展系统的3-dB调制带宽,并降低设计复杂度。本文设计了基于双级晶体管的后均衡网络,并通过仿真研究了其频响特性。采用RGBA-LED时,通过优化参数,使具有后EQC的RGBA-LED-VLC系统的3-dB调制带宽得到有效拓宽,红色、绿色、蓝色和琥珀色四个通道的3-dB带宽分别扩展到226 MHz、218 MHz、220 MHz和205 MHz。搭建离线传输实验,利用前述均衡后的RGBA-LED实现了5.2 Gbps的离线数据传输。(3)针对5 m×5 m×3 m的密闭空间VLC,综合考虑了照度均匀性、功耗和链路性能,在满足国际照明标准室内照度要求下,考虑了NLOS一次反射的贡献并研究不同LED布局方案的性能。通过调整拓扑分布,提出了方阵+圆环布局模型并且通过功率分配压缩接收面上光照度和信噪比(SNR)的动态范围。针对所提出的补偿式模型存在接收面上的均匀度及波动值随着中心圆环LED数量的增加而增大的缺点,提出一种三维优化方案,在二维优化的基础上优化中心圆环LED的布局高度。仿真结果表明,相比于传统方阵布局,方阵+圆环布局在光源数减少48个的情况下,接收面的照度均匀性和信噪比均匀性得到提高的同时,误码率(BER)性能改善一倍,降低了系统功耗及码间干扰(ISI)。(4)针对自由空间应用场景,分析了长距离信道衰落、大气散射吸收、大气湍流、背景光干扰的影响,并从功率效率和带宽效率对比了几类IM/DD调制方案。修正了室外VLC链路的信道增益,提出了远距离可见光通信功率分析模型,以及不同通信指标下对发射端功率的需求,完成了白天、夜间及深空场景下的数值仿真。仿真结果表明,在相同的实验条件下,传输距离为10 km,误码率(BER)为1×10-4,夜间场景采用的LED光功率至少为238 W时数据速率为75kbps,而深空场景采用的LED光功率至少为1.02 W时数据速率为112.5 Mbps。(5)研究了VLC空间应用的可行性与系统设计。研究了多卫星网络中采用VLC的中短距离星间通信的可行性,基于STK平台设计了具有双向VLC功能的双星伴飞构型,仿真给出了在轨运行一年情况下双星太阳角的变化,当可见光通信模块接收视场角为5°时,在该轨道伴飞卫星的VLC链路均可正常使用。为了提高链路容量和可靠性,进一步构建基于星间链路的SIMO-VLC系统,并通过数值仿真评估了不同分集合并算法对于链路性能的影响。仿真结果表明相比SISO系统,采用基于SIMO的分集检测方案可以获得更好的性能。针对当前惯用技术中导电滑环寿命短、无线电存在电磁干扰的现状,采用可见光通信实现离心机中定子与转子的双向通信功能,设计了系统整体方案及软硬件研制,包括数据传输协议、FPGA主控板、发射机与接收机布局、离心机信道建模、收发模块电路设计等,目前电性件中系统工作稳定。
唐润[10](2019)在《经验小波变换在行星齿轮箱故障诊断中的应用研究》文中研究指明行星齿轮箱是现代机械设备系统中重要的传动机构,因为它体积小、速比范围广、负载能力强、工作平稳等特点而被广泛的应用。而齿轮作为齿轮箱的核心部件在其中扮演者重要角色。正因如此,当齿轮箱内部齿轮发生故障的时候往往会导致整个传动系统的动力瘫痪,甚至对整个工业生产和操作人员人生安全造成重大影响。鉴于此,对行星齿轮箱齿轮进行故障诊断检测具有非常重要的意义。具体内容如下:相较于传统的数字信号处理算法,经验小波变换算法具有良好的自适应性,数学理论推导过程可靠、分解结果稳定、计算简单迅速等优势。鉴于此,本文提出了以振动信号传感器和新型的声发射信号传感器对不同种类的行星齿轮的采集数据为研究对象,利用经验小波变换算法在数字信号处理领域中的独特优势,设计并制作一套行星齿轮箱故障检测系统完成对行星齿轮箱故障检测和识别的方案。完成了整个数字采集系统的硬件设计,其中主要包括信号调理电路、模数转换器ADC配置电路、控制芯片和存储传输电路、以及系统电源电路设计。在此基础上,采用以FPGA+ARM为架构的芯片Zynq-7010完成了片上系统搭建和软件开发工作。在设计开发过程中涉及到PL部分逻辑系统设计和PS部分C语言程序开发。整个系统设计包含:ADC7903控制器模块、PL与PS通信模块、各类IP核的参数配置、以及DMA和以太网传输端口等部分设计。通过结合设计的检测系统与行星齿轮箱工作平台,进行了大量的数据采集、分析实验。在该实验中,采用了声发射和振动信号传感器分别对正常、断齿、裂纹行星齿轮在60rpm、180rpm、240rpm、300rpm转速下的运行数据进行了采集。最后运用经验小波变换算法对声发射信号和振动信号传感器所采集到的数据进行处理,提取出故障齿轮的故障特征参数,通过对处理后的声发射信号与振动信号数据相结合的方式,从实际上验证了经验小波变换算法在行星齿轮箱故障诊断中的可行性。
二、A pair of solar spike emissions(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、A pair of solar spike emissions(论文提纲范文)
(1)沙氏大气激光雷达技术验证及其在几何重叠因子校正中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 国内外研究进展 |
1.2 论文主要工作内容及结构安排 |
2 大气激光雷达技术原理 |
2.1 大气成分 |
2.1.1 气溶胶 |
2.1.2 大气分子 |
2.2 大气与激光的相互作用 |
2.2.1 大气吸收 |
2.2.2 大气散射 |
2.3 米散射大气激光雷达技术 |
2.3.1 脉冲大气激光雷达 |
2.3.2 沙氏大气激光雷达 |
2.4 激光雷达方程求解方法 |
2.4.1 斜率法 |
2.4.2 Klett方法 |
2.4.3 Fernald方法 |
3 大气激光雷达系统实现及数据处理 |
3.1 脉冲激光雷达系统 |
3.2 沙氏激光雷达系统 |
3.3 滤波及数据处理算法 |
3.3.1 滑动均值滤波 |
3.3.2 Savitzky-Golay滤波 |
3.3.3 Douglas-Peucker算法 |
3.3.4 重采样 |
3.4 数据处理流程 |
4 单波长沙氏激光雷达与脉冲激光雷达对比实验 |
4.1 水平大气测量对比研究 |
4.2 斜程大气测量对比研究 |
4.3 本章总结和讨论 |
5 沙氏激光雷达系统对脉冲激光雷达系统几何重叠因子的校准 |
5.1 几何重叠因子校准 |
5.2 沙氏激光雷达脉冲激光雷达双视场测量 |
5.3 本章总结与讨论 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)咖啡壳酚酸化合物的光转换功能材料构建与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 咖啡 |
1.1.1 咖啡工艺 |
1.1.2 咖啡壳 |
1.2 咖啡壳酚酸 |
1.2.1 绿原酸类化合物 |
1.2.2 其他酚酸 |
1.2.3 咖啡壳酚酸的邻苯二酚 |
1.2.4 咖啡壳酚酸与金属螯合的化学性质 |
1.2.5 咖啡壳酚酸抗氧化性质 |
1.3 光资源利用 |
1.3.1 光诱导引发 |
1.3.2 光热转化 |
1.3.3 荧光碳点 |
1.4 本论文的研究意义和主要研究内容 |
1.5 本论文创新点 |
2 咖啡壳中酚酸化合物的提取和成分分析 |
2.1 引言 |
2.2 咖啡壳提取物的提取与成分分析及表征 |
2.2.1 实验仪器及药品 |
2.2.2 实验步骤 |
2.2.3 表征方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 甲醇提取物的成分分析 |
2.3.2 甲醇提取物的结构分析 |
2.3.3 碱溶酸沉提取物的成分分析 |
2.3.4 碱溶酸沉提取物的结构分析 |
2.4 本章小结 |
3 绿原酸仿生贻贝光引发水凝胶的制备及粘附性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 绿原酸粘附型水凝胶的制备及表征方法 |
3.2.1 实验仪器及药品 |
3.2.2 实验步骤 |
3.2.3 表征方法 |
3.2.4 粘附性能 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 绿原酸的氧化还原性能表征 |
3.3.2 水凝胶的形成机理 |
3.3.3 水凝胶的结构分析 |
3.3.4 水凝胶的形貌分析 |
3.3.5 水凝胶的力学性能表征 |
3.4 粘附性能 |
3.4.1 粘附能力 |
3.4.2 粘附机理 |
3.4.3 粘附应用 |
3.5 本章小结 |
4 绿原酸光热转化材料的制备及盐水淡化性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 绿原酸光热转化材料的制备及性能表征方法 |
4.2.1 实验仪器及药品 |
4.2.2 实验步骤 |
4.2.3 表征方法 |
4.2.4 盐水淡化应用 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 绿原酸的金属螯合性能表征 |
4.3.2 光热转化机理 |
4.3.3 光热转化材料的结构分析 |
4.3.4 光热转化材料的形貌表征 |
4.3.5 光热转化材料的光稳定性能表征 |
4.3.6 光热转化材料的光热转化性能表征 |
4.4 盐水淡化 |
4.5 本章小结 |
5 绿原酸荧光碳点的制备及复合膜检测性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 绿原酸荧光碳点及材料的制备及性能表征方法 |
5.2.1 实验仪器及药品 |
5.2.2 实验步骤 |
5.2.3 表征方法 |
5.2.4 食品检测实验 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 荧光碳点的形貌表征 |
5.3.2 荧光碳点的结构表征 |
5.3.3 荧光碳点的抗氧化性分析 |
5.3.4 荧光碳点的光学性质表征 |
5.3.5 复合膜的结构分析 |
5.3.6 复合膜的物理性能分析 |
5.3.7 复合膜的光学性质 |
5.3.8 复合膜的抗氧化性分析 |
5.3.9 Al~(3+)增强荧光的机理 |
5.4 复合膜的食品检测性能研究 |
5.4.1 香蕉保鲜 |
5.4.2 食物监测 |
5.5 本章小结 |
6 咖啡壳碱溶酸沉提取物荧光碳点的制备及成像性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 咖啡壳碱溶酸沉提取物荧光碳点的制备及性能表征方法 |
6.2.1 实验仪器及药品 |
6.2.2 实验步骤 |
6.2.3 表征方法 |
6.2.4 食品和生物成像性能研究 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 结构分析 |
6.3.2 结构表征 |
6.3.3 光学性质 |
6.3.4 抗氧化性分析 |
6.3.5 细胞毒性分析 |
6.4 食品和生物成像性能研究 |
6.4.1 香蕉保鲜 |
6.4.2 细胞成像 |
6.4.3 活体成像 |
6.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
东北林业大学学术博士学位论文修改情况确认表 |
(3)太阳射电爆发物理过程研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 太阳大气中的活动现象 |
1.1.1 几种主要的光球磁场演化过程 |
1.1.2 耀斑与日冕物质抛射(CME)观测特征与物理机制简介 |
1.1.3 相关小尺度活动现象简介 |
1.2 太阳射电爆发(米-十米波)主要观测特征与辐射机制简介 |
1.2.1 Ⅰ型暴 |
1.2.2 Ⅱ型暴 |
1.2.3 Ⅲ型暴 |
1.2.4 Ⅳ型暴 |
1.2.5 Ⅴ型暴 |
1.3 冷等离子体磁离子波动理论与太阳射电相干辐射机制 |
1.3.1 冷等离子体磁离子理论 |
1.3.2 电子回旋脉泽辐射(ECME)机制 |
1.3.3 等离子体辐射机制 |
1.4 太阳活动主要观测设备简介 |
1.4.1 极紫外和磁场观测设备 |
1.4.2 射电辐射观测设备 |
第二章 日冕Ⅰ型射电暴相关的极紫外与磁场活动研究 |
2.1 研究背景与动机 |
2.2 观测和事件概述 |
2.3 磁场和EUV活动,及其与Ⅰ型射电暴的关联 |
2.4 总结和讨论 |
第三章 背景等离子体温度及高能电子能量对Z模激发的影响 |
3.1 研究背景与动机 |
3.2 基本假设、色散关系和计算参数 |
3.3 Z模不稳定性的参数研究 |
3.3.1 ω_(pe)/Ω_(ce)=15时T_0与v_e魄对Z模增长的影响 |
3.3.2 10≤ω_(pe)/Ω_(ce)≤30时T_0与v_e对Z模增长的影响 |
3.4 讨论与总结 |
第四章 高能电子能量与等离子体特征频率比对ECMI-等离子体辐射过程的影响 |
4.1 研究背景与动机 |
4.2 模型参数配置 |
4.3 计算结果 |
4.3.1 ω_(pe)/Ω_(ce)=10.0时的模式激发与等离子体辐射特征 |
4.3.2 ω_(pe)/Ω_(ce)变化对模式激发的影响:ECMI不稳定性 |
4.3.3 ω_(pe)/Ω_(ce)变化对等离子体基谐频辐射特征的影响 |
4.4 讨论 |
4.4.1 关于ECMI-等离子体辐射基频和谐频方向性的讨论 |
4.4.2 对斑马纹源区参数诊断的影响 |
4.5 总结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
发表文章目录 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(4)云上气溶胶及其对低云影响的卫星遥感研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景意义 |
1.1.1 云、低云、气溶胶和低云上气溶胶简介 |
1.1.2 气溶胶的环境及气候影响 |
1.1.3 本文研究的意义 |
1.2 国内外研究现状和不足 |
1.2.1 气溶胶观测的现状和不足 |
1.2.2 气溶胶对云滴尺度和云水影响的研究现状和不足 |
1.3 本文研究内容与组织结构 |
1.3.1 本文的研究的内容 |
1.3.2 本文的组织结构 |
1.4 本章小结 |
第2章 数据源介绍 |
2.1 卫星和数据介绍 |
2.1.1 CALIOP/CALIPSO |
2.1.2 CPR/CloudSat |
2.1.3 MODIS/Aqua和AMSR-E /Aqua |
2.2 再分析气象数据 |
2.3 地基数据 |
2.4 本章小结 |
第3章 星载激光雷达多通道低云上气溶胶反演算法 |
3.1 CALIPSO Level-2产品反演算法综述 |
3.1.1 大气垂直结构探测 |
3.1.2 场景分类 |
3.1.3 消光反演 |
3.2 多通道低云上气溶胶反演新算法 |
3.2.1 数据及其预处理 |
3.2.2 新反演方法 |
3.3 本章小结 |
第4章 全球低云上气溶胶时空分布特征 |
4.1 新全球低云上气溶胶数据集的昼夜对比 |
4.2 低云上气溶胶属性的全球季节平均分布 |
4.3 低云上气溶胶与云的相对位置 |
4.4 本章小结 |
第5章 典型区域低云上气溶胶对低云云滴大小的影响 |
5.1 研究区、数据和方法 |
5.1.1 研究区 |
5.1.2 数据 |
5.1.3 方法 |
5.2 讨论与分析 |
5.2.1 低云上气溶胶属性的季节平均分布 |
5.2.2 低云衰减的积分颜色比的季节平均分布 |
5.2.3 低云上气溶胶光学厚度与低云颜色比之间的关系 |
5.3 本章小结 |
第6章 气溶胶对低云云水的影响 |
6.1 数据和方法 |
6.1.1 数据 |
6.1.2 方法 |
6.1.3 研究区 |
6.2 讨论与分析 |
6.2.1 海洋降水性和非降水性低云对比 |
6.2.2 地基、卫星观测低云云顶温度和液态云水路径关系对比 |
6.2.3 南、北半球非降水性海洋低云宏观特征对比分析 |
6.2.4 南、北半球海洋低云降水概率对比 |
6.3 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 本文主要工作总结 |
7.2 本文的创新点 |
7.3 未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(5)几个荧光探针分子的传感机制及其激发态质子转移研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 光化学 |
1.2 电子激发态 |
1.2.1 激发态的产生 |
1.2.2 激发态的失活 |
1.3 氢键 |
1.3.1 氢键的概念及特点 |
1.3.2 激发态氢键动力学 |
1.4 激发态质子转移 |
1.4.1 激发态质子转移的性质 |
1.4.2 ESIPT探针的理论研究现状 |
1.5 荧光探针的识别机理 |
1.6 研究意义 |
第二章 理论方法 |
2.1 密度泛函理论 |
2.1.1 Thomas-Fermi模型 |
2.1.2 Hohenberg-Kohn定理 |
2.1.3 Kohn-Sham方程 |
2.2 含时密度泛函理论 |
2.3 波函数分析和Multiwfn程序 |
第三章 2-羟基-1-萘醛-(4-吡啶甲酸)-腙(HL)的ESIPT机理及其对AL~(3+)的检测研究 |
3.1 引言 |
3.2 计算方法 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 几何构型的优化 |
3.3.2 RDG函数和红外振动光谱 |
3.3.3 前线分子轨道 |
3.3.4 势能曲线 |
3.3.5 电子光谱 |
3.3.6 HL-Al~(3+)配合物 |
3.4 小结 |
第四章 理论研究新型肼传感器TAPHP的传感机理以及它的ESIPT和 ICT过程 |
4.1 引言 |
4.2 计算方法 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 优化的几何构型 |
4.3.2 红外振动光谱 |
4.3.3 空穴-电子分析 |
4.3.4 吸收和发射光谱 |
4.3.5 拓扑分析 |
4.3.6 CVB指数 |
4.3.7 独立梯度模型 |
4.3.8 势能曲线 |
4.3.9 传感机制的分析 |
4.4 小结 |
第五章 HOF体系中分子内质子转移被分子间氢键打破的一种新型机制研究 |
5.1 引言 |
5.2 计算方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 优化的几何构型 |
5.3.2 红外光谱分析 |
5.3.3 前线分子轨道 |
5.3.4 吸收和发射光谱 |
5.3.5 RDG分析 |
5.3.6 拓扑分析 |
5.3.7 势能曲线 |
5.4 小结 |
第六章 不同取代基对3-羟基色酮衍生物的激发态分子内质子转移影响研究 |
6.1 引言 |
6.2 计算方法 |
6.3 结果和讨论 |
6.3.1 优化的几何构型 |
6.3.2 RDG分析和前线分子轨道 |
6.3.3 红外振动光谱和电子光谱分析 |
6.3.4 势能曲线 |
6.4 小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
致谢 |
(6)双重平衡态与乌拉尔山环流异常的机理(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 乌拉尔山环流异常的研究概述 |
1.1.1 乌拉尔山环流异常对东亚天气和气候的影响 |
1.1.2 乌拉尔山环流异常的基本特征 |
1.1.3 乌拉尔山环流异常的形成原因 |
1.2 低阶截谱模式与多平衡态理论的介绍 |
1.2.1 多平衡态和超临界叉式分岔的概念 |
1.2.2 低阶截谱模式与多平衡态理论的由来 |
1.2.3 低阶截谱模式与多平衡态理论的研究现状 |
1.3 本文研究思路、内容和方法 |
第二章 低阶截谱陆气耦合模式中的多重平衡态 |
2.1 陆气耦合模式 |
2.1.1 模式方程组 |
2.1.2 截谱方程组 |
2.2 多平衡态解及其稳定性 |
2.2.1 定常解求解及稳定性判断 |
2.2.2 多平衡态的存在 |
2.2.3 超临界叉式分岔 |
2.2.4 多重平衡态的起源 |
2.3 陆气耦合的作用 |
2.3.1 中间型平衡态稳定性的比较 |
2.3.2 平衡态分岔的比较 |
2.3.3 平衡态环流场的比较 |
2.3.4 非绝热加热场的比较 |
2.4 脊型、槽型平衡态形成的动力学机制 |
2.5 脊型、槽型平衡态形成的能量学机制 |
2.6 小结 |
第三章 高阶截谱陆气耦合模式中的双重流型域 |
3.1 截谱展开与数值积分 |
3.2 两类大气定性行为与双重流型域 |
3.2.1 两类大气定性行为 |
3.2.2 脊型和槽型双重流型域的存在 |
3.3 分岔与双重流型域 |
3.4 双重流型域的形成原因 |
3.5 高阶、低阶截谱模式的比较 |
3.6 小结 |
第四章 双重平衡态—乌拉尔山环流的正、负异常 |
4.1 数据和方法 |
4.2 乌拉尔山环流型的分类 |
4.3 多平衡态存在性的验证 |
4.4 超临界叉式分岔存在性的验证 |
4.4.1 乌拉尔山环流与理论模型的相似性 |
4.4.2 超临界叉式分岔存在性的定性验证 |
4.4.3 超临界叉式分岔存在性的定量验证 |
4.5 物理机制 |
4.5.1 乌拉尔山脉的地形效应 |
4.5.2 纬向气流与乌拉尔山脉相互作用的关键区 |
4.5.3 太阳活动诱发乌拉尔山环流异常的可能机制 |
4.6 小结和讨论 |
第五章 总结与讨论 |
5.1 全文总结和结论 |
5.2 主要创新点和不足 |
5.3 若干讨论 |
5.3.1 北极气候变化对乌拉尔山环流的可能影响 |
5.3.2 乌拉尔山环流与欧亚型遥相关的联系 |
5.4 研究展望 |
参考文献 |
在学期间的研究成果 |
致谢 |
(7)用自然电位和人工电位探测地下水和墙体渗漏的方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 电阻率剖面法 |
1.2.2 电阻率测深法 |
1.2.3 高密度电阻率法 |
1.3 课题研究内容与意义 |
1.4 论文章节安排 |
第2章 墙体渗漏引起的电位异常计算方法 |
2.1 稳定电流场的特性 |
2.1.1 稳定电流场的计算公式 |
2.1.2 稳定电流场中定解计算 |
2.2 均匀各向同性介质中电阻率的测量和视电阻率的定义 |
2.2.1 均匀介质中电阻率的测量 |
2.2.2 视电阻率的定义 |
2.3 两层均匀各向同性介质的电位分布 |
2.4 三层均匀各向同性介质的电位分布 |
2.5 施加人工电场后的各种响应 |
2.6 存在渗漏时在三层介质中的响应 |
2.7 本章小结 |
第3章 对自然电位的研究 |
3.1 自然电位的特性 |
3.2 自然电位滴水实验 |
3.2.1 在地表进行的自然电位滴水实验 |
3.2.2 在地下进行的自然电位滴水实验 |
3.2.3 在地下模拟河流的自然电位实验 |
3.3 自然电位和太阳运动的关系 |
3.4 对自然电位的总结 |
第4章 对人工电位和地下水运动的研究 |
4.1 对供电电极的改进 |
4.2 对存在异常体时的电位进行模拟 |
4.3 对存在墙体渗漏时的电位模拟 |
4.4 对人工电场的总结 |
第5章 实验装置的测试和改进 |
5.1 实验装置的组成 |
5.2 实验装置的性能测试 |
5.3 对实验装置的改进 |
5.4 对实验仪器的准确性测试 |
第6章 工程探测实例 |
6.1 长江道广开四马路工地探测实例 |
6.1.1 工程概况 |
6.1.2 探测方法 |
6.1.3 探测任务 |
6.2 蓟州区红星爱琴海基坑工程概况 |
6.3 蓟州区红星工地第一次探测 |
6.4 蓟州区红星工地第二次探测 |
6.4.1 所用实验设备和施工方案 |
6.4.2 电极的布置和位置分布 |
6.4.3 供电电极的供电顺序 |
6.4.4 实验结果分析 |
6.5 现场实验总结 |
第7章 总结与展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(8)精密光谱辐射计的定标与特性表征(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及研究的目的和意义 |
1.2 太阳光谱辐射测量技术的国内外研究现状 |
1.2.1 太阳光谱辐射观测仪器与技术的发展现状 |
1.2.2 光谱辐射计误差特性表征中的关键技术及现状 |
1.2.3 光谱辐射计定标中的关键技术及现状 |
1.3 论文内容安排 |
第二章 光谱辐射计系统设计 |
2.1 收光单元设计 |
2.2 导光单元设计 |
2.2.1 导光形式及材料光谱透过特性的选型设计 |
2.2.2 CSC光纤束的参数设计 |
2.3 分光单元设计 |
2.3.1 光栅分光单元的光学结构特点及选择 |
2.3.2 基于线性渐变滤光片及反射陷阱的消杂散光设计 |
2.3.3 CCD阵列光电探测器的参数特性分析与选择 |
2.3.4 狭缝参数的计算 |
2.3.5 光谱像面微调结构设计与调整方法 |
2.4 光电转换器件的模拟信号链路分析与设计 |
2.5 本章小结 |
第三章 光谱辐射计杂散光与非线性误差特性表征的建模研究 |
3.1 光谱辐射计杂散光特性建模 |
3.1.1 基于系统响应函数模型的杂散光特性分析 |
3.1.2 杂散光特性表征模型的构建 |
3.2 光谱辐射计非线性误差特性建模 |
3.2.1 光谱辐射计非线性特性的测试与分析 |
3.2.2 光谱辐射计非线性特性的建模与校正 |
3.3 本章小结 |
第四章 光谱辐射计波长及辐射定标的不确定度优化与评估 |
4.1 光谱辐射计的波长定标 |
4.1.1 波长定标原理及流程 |
4.1.2 定标过程参数对精度的影响研究 |
4.1.3 定标方程拟合平差及波长定标精度评估 |
4.2 光谱辐射计的辐射定标 |
4.2.1 卤钨灯光源系统的参数模型 |
4.2.2 基于卤钨灯的光谱辐射定标系统的不确定度测试评估 |
4.2.3 光谱辐射计的辐射定标 |
4.3 综合各项关键误差特性对定标不确定度合成计算 |
4.4 本章小结 |
第五章 光谱辐射计的太阳辐射应用观测实验及比对评估分析 |
5.1 光谱辐射计的太阳辐射应用观测实验 |
5.1.1 太阳光谱辐照度的分量与地理参数之间的关系 |
5.1.2 太阳光谱辐照度与云的关系 |
5.1.3 太阳光谱辐照度数据的气象参数模型 |
5.2 光谱辐射计与日本EKO公司MS700的外场比对测试分析 |
5.2.1 与参考仪器性能指标的比对 |
5.2.2 与参考仪器测试数据的比对分析 |
5.2.3 比对测试结果讨论及偏差影响特性原因分析 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的成果 |
致谢 |
(9)高速可见光通信关键技术及空间应用的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和研究意义 |
1.2 可见光通信研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.2.3 空间应用研究现状 |
1.3 论文研究内容和结构安排 |
第2章 基于OFDM的点对点VLC系统及信道研究 |
2.1 引言 |
2.1.1 白光LED光源 |
2.1.2 光电探测器 |
2.2 点对点VLC信道特性分析 |
2.2.1 VLC系统的信道频率响应 |
2.2.2 LED的非线性效应 |
2.3 SCM与 MCM调制方案对比 |
2.3.1 单载波调制方案 |
2.3.2 多载波调制方案 |
2.4 基于DCO-OFDM的可见光通信系统 |
2.4.1 基于DCO-OFDM的 VLC系统框架 |
2.4.2 VLC-OFDM系统的符号同步 |
2.4.3 基于OFDM的 VLC系统离线实验平台 |
2.5 本章小结 |
第3章 VLC硬件均衡技术研究 |
3.1 引言 |
3.2 π型无源均衡网络 |
3.2.1 单级π型均衡网络 |
3.2.2 双级联π型均衡网络 |
3.3 基于晶体管的有源均衡网络 |
3.3.1 单级晶体管均衡网络 |
3.3.2 双级晶体管均衡网络 |
3.4 本章小结 |
第4章 室内VLC系统信道建模与光源优化布局研究 |
4.1 引言 |
4.2 室内VLC系统信道模型 |
4.2.1 室内VLC信道 |
4.2.2 室内多光源VLC系统的脉冲响应 |
4.3 室内光源布局模型及照度分析 |
4.3.1 光照度模型 |
4.3.2 传统布局方案及照度均匀性分析 |
4.3.3 光源布局模型优化 |
4.3.4 基于功率分配的照度均匀性优化 |
4.4 室内VLC系统性能分析 |
4.4.1 接收功率分析 |
4.4.2 接收面信噪比及误码率分析 |
4.4.3 均方根延迟扩展分析 |
4.5 室内光源三维优化方案 |
4.6 本章小结 |
第5章 室外远距离VLC建模 |
5.1 引言 |
5.2 室外远距离VLC信道模型 |
5.2.1 室外VLC系统框架 |
5.2.2 大气散射吸收效应 |
5.2.3 大气湍流效应 |
5.3 室外VLC噪声源及信噪比分析 |
5.4 不同调制方式的比较 |
5.4.1 L-PAM调制 |
5.4.2 L-PPM调制 |
5.4.3 L-DPIM调制 |
5.4.4 不同调制方案对比 |
5.5 仿真分析 |
5.5.1 场景分析 |
5.5.2 仿真分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 VLC的空间应用及系统设计 |
6.1 引言 |
6.2 星间VLC链路 |
6.2.1 多卫星网络的分布构型 |
6.2.2 基于VLC的双星伴飞构型 |
6.2.3 发射机功率预算 |
6.2.4 基于SIMO-VLC的分集检测技术 |
6.3 离心机VLC信息传输系统 |
6.3.1 离心机VLC系统设计 |
6.3.2 系统接口及信息流控制 |
6.4 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(10)经验小波变换在行星齿轮箱故障诊断中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
第二章 行星齿轮箱故障机理和诊断原理研究 |
2.1 行星齿轮箱的结构特点以及工作原理 |
2.2 行星齿轮箱故障机理 |
2.2.1 齿轮箱故障原因分析 |
2.2.2 齿轮摩擦故障表现形式 |
2.3 行星齿轮故障检测理论基础 |
2.3.1 齿轮的振动机理与检测技术 |
2.3.2 声发射检测技术原理与声发射信号理论 |
2.4 波形分析法基本原理及应用 |
2.5 本章小结 |
第三章 经验小波变换理论与系统检测方案设计 |
3.1 经验小波变换的基本原理 |
3.1.1 原始信号的分解 |
3.1.2 希尔伯特变换解调 |
3.2 经验小波变换的应用与仿真信号分析 |
3.3 系统检测方案设计 |
3.4 本章小结 |
第四章 系统检测平台搭建与设计 |
4.1 硬件电路设计 |
4.1.1 传感器介绍 |
4.1.2 信号调理电路 |
4.1.3 数据采集存储模块设计 |
4.1.4 数据传输模块设计 |
4.1.5 电源模块设计 |
4.2 基于Zynq-7010 芯片的控制系统设计 |
4.2.1 ADC7903 控制器设计 |
4.2.2 PL与 PS通信模块设计 |
4.2.3 AXI_DMA核的配置 |
4.2.4 DMA核软件驱动设计 |
4.2.5 以太网端口软件驱动设计 |
4.3 系统集成 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于经验小波变换的实验数据处理与分析 |
5.1 实验设计 |
5.2 实验数据处理和分析 |
5.2.1 正常齿轮实验数据分析 |
5.2.2 断齿齿轮实验数据分析 |
5.2.3 裂纹齿轮实验数据分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 后续工作与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录一 |
附录二 |
附录三 |
四、A pair of solar spike emissions(论文参考文献)
- [1]沙氏大气激光雷达技术验证及其在几何重叠因子校正中的应用[D]. 马腾. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]咖啡壳酚酸化合物的光转换功能材料构建与性能研究[D]. 张馨月. 东北林业大学, 2021
- [3]太阳射电爆发物理过程研究[D]. 李传洋. 山东大学, 2020(08)
- [4]云上气溶胶及其对低云影响的卫星遥感研究[D]. 张文忠. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [5]几个荧光探针分子的传感机制及其激发态质子转移研究[D]. 刘松松. 山东师范大学, 2020(08)
- [6]双重平衡态与乌拉尔山环流异常的机理[D]. 李冬冬. 兰州大学, 2020(01)
- [7]用自然电位和人工电位探测地下水和墙体渗漏的方法研究[D]. 锡振强. 天津大学, 2019(01)
- [8]精密光谱辐射计的定标与特性表征[D]. 刘丽莹. 长春理工大学, 2019(02)
- [9]高速可见光通信关键技术及空间应用的研究[D]. 陈泉润. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2019(03)
- [10]经验小波变换在行星齿轮箱故障诊断中的应用研究[D]. 唐润. 电子科技大学, 2019(01)