探讨组合模型在土壤重金属含量高光谱估算中的可行性, 以四川古蔺工矿废弃地复垦土壤为研究对象, 采集样品并测得重金属含量(Cd、Cr、Ni、As和Hg)和光谱信息; 对土壤光谱进行预处理, 探索响应波段; 利用PLS、ANN和RF构建单一估测模型; 利用熵值法进行较优模型组合。结果表明, 4种光谱预处理技术对光谱与重金属含量之间的相关性均有不同程度的提升; 单一预测模型MSC-RF模型效果最优, 可最大程度对重金属含量进行预测; 通过熵值法构建的组合预测模型较单一预测模型效果有所提升, 验证集R2最高达到0.91; 表明组合模型能够较大限度利用多种单个模型的样本信息, 减少单个模型中随机因素的影响, 增强模型的稳定性, 对矿业废弃地复垦土壤重金属含量的预测具有更好的发挥作用。

矿产资源对工业和国民经济的发展有重要的作用, 但是随着矿业开采规模的扩大, 资源枯竭、 经营不善而形成的矿业废弃地越来越多。 由于长时间受到采矿的影响, 矿业废弃地土壤中存在大量的重金属元素, 高浓度重金属可能会对环境和人体产生影响。 土地复垦是整治污染、 退化土壤再利用的重要方法, 对重构后的土壤进行重金属含量检测是衡量土地复垦成效的重要指标, 需要长期进行跟踪监测。 传统的化学检测方法效率低、 成本高、 无法实现重金属大范围检测。 高光谱是一种新兴的、 发展潜力巨大的技术, 在环境保护, 资源利用, 区域可持续发展等方面有着广泛的应用。 经过近几十年的快速发展, 仪器精度逐渐提高, 检测方法逐渐成熟, 为实现土壤重金属高效、 便捷检测提供了可能。 正常土壤重金属含量一般相对较低, 采用光谱测量重金属含量较为困难, 但铁矿开采区矿业废弃地由于土壤中的铁元素较多, 会使土壤中的重金属的存在和聚集形式发生变化, 影响重金属对光谱的响应, 从而使土壤光谱反射率与重金属含量之间关系更加明显。 以湖北省大冶市复垦矿区研究区, 采样化学检测方法获取土壤重金属（As, Cr, Zn）含量; 借助于美国ASD公司生产的FieldSpec4地物光谱仪（350～2 500 nm）获取土壤反射率, 应用一阶微分、 倒数对数、 连续统去除法分别对反射率曲线进行预处理, 提取出光谱特征波段, 分析三种重金属元素与光谱特征间的相关性并建立逐步回归模型。 研究表明, 光谱数据预处理可使光谱特征波段更加明显, 其中一阶微分和连续统去除法的效果最为明显。 3种重金属元素的特征波段为495, 545, 675, 995, 1 425, 1 505, 1 935, 2 165, 2 205, 2 275和2 355 nm。 将土壤重金属含量与光谱特征波段之间做相关性分析, 三种重金属都表现出了与光谱曲线的相关性, 相关系数大部分都达到了0.5以上, 最大相关系数为0.663, 由于重金属种类和预处理方式的不同会导致相关性系数存在明显的差异。 利用与土壤重金属相关性最大的特征波段建立三种重金属反演模型, 并以反演模型r大小选择每种重金属的最优反演模型。 由于重金属种类的不同, 模型的选择也有差异, Cr和Zn一阶微分逐步回归为最佳反演模型, 重金属As连续统去除法逐步回归为最佳反演模型。 通过检验, 三种重金属中Cr反演效果最好, RMSE为2.67, 其次是Zn和As。 对比当前不同检测手段可知, 基于土样和光谱数据预处理的土壤重金属含量地物光谱仪高光谱反演是比较理想的。 可为矿业废弃地土壤重金属高光谱反演提供参考。

激光二极管(LD)抽运Nd:YAG激光器在精密加工领域得到了广泛的应用。介绍了一种结构简单的用于Al2O3陶瓷片微细钻孔的LD侧面抽运Nd:YAG声光调Q激光器。通过优化谐振腔型提高了光束质量, 在用于Al2O3陶瓷片表面加工微细孔时有效减小了孔的锥度。分析了谐振腔的设计思路, 给出了谐振腔的具体结构。实验表明激光器在10 kHz重复频率时, 基模输出平均功率超过20 W, 脉冲宽度约为200 ns, 双方向光束质量M2因子值均小于1.5。

We report a diode-pumped self-Q-switched 1064-nm Cr,Nd:YAG laser with pulse duration in the range of 16?18 ns. The maximum average output power up to 7 W, corresponding to a slope efficiency of 33%, is obtained in a simple and compact linear cavity by using a plane-concave output coupler with a transmittance of 15%. The laser operates at TEM00 mode with a pump power of 14.2 W.

考虑激光辐照下结构变形对双层板接触传热影响可以更真实地反映两板间的传热情况,通过实验和数值模拟分析了大气压力对接触传热的影响.结果表明:大气压力对接触热阻影响非常明显,当大气压力超过一定值后,双层板界面始终接触,后板中心的温升阶段成类抛物形状;当大气压力在某一范围内,大气压力与温度矩产生的靶板挠度相当,接触面时分时合,后板的温升阶段成振荡式类线性增加;当大气压力小于某一特定值时,后板温度有一突跃过程,通过适当的设计有可能观测到该现象.

采用半导体激光抽运单纵模激光器作为主振荡器、三级氙灯抽运的Nd:YAG放大器及受激布里渊散射(SBS)位相共轭镜组成双通放大MOPA系统，并采用像传递、热退偏补偿及消除激光器自激等关键技术，完成了一套高重复频率大能量单纵模激光器。在频率为40 Hz时，获得输出能量>450 mJ，能量输出稳定性为3.5%(RMS)，脉冲宽度约8 ns，光束质量为近衍射极限(<1.3衍射极限)的实验结果。

报道了适用于板条激光器高平均功率运转的晶体结构设计,抽运腔设计,谐振腔设计;给出了实验结果: 用单根板条(6 mm×30 mmX203 mm)达到了输出功率P=1028 W, 重复频率f=100 Hz,连续工作时间t=0.5 h,光束质量M2x=2.386,Μ2y=2.528,输出不稳定度:2.1%,激光脉冲宽度τ=0.238 ms。

研究设计了高效均匀抽运、均匀冷却的聚光腔;采用双YAG棒中间加90°旋光器,输出镜采用特制的变反射 率介质膜与全反镜构成非稳定谐振腔,使振荡级在较髙输出能量时获得近衍射极限的激光输出；放大级采用光学性能一致的YAG棒(“姊妹棒”)中间加90°旋光器构成减少热退偏的放大单元,经过两个放大单元及相应的级间隔离光学扩束、匹配等减小光束畸变,获得了高重复频率、高光束质量、高峰值功率激光输出。其性能指标为: 1)输出峰值功率:λ1=1064 nm,Ρ1=388 MW/p, λ2=532 nm,P2=158 MW/p； 2)脉冲宽度: τ1=8 ns(λ1=1064 nm), τ2=6.8 ns(λ2=532 nm); 3)光束质量:M2=1.62(1.6倍衍射极限)；4)重复频率:f=61 Hz; 5)连续工作时间: t=20 min。

首次提出激光辐照下双层金属板界面会由于变形而产生脱离,从而对双层板之间的传热有明显的影响,通过实验和数值模拟验证这一提法.该工作丰富了接触热阻概念,有助于进一步加深对强激光破坏机理的研究,同时提供了一条有效的抗强激光加固的途径.

在Nd∶YAG振-放系统上采用受激布里渊散射后向放大方法补偿了放大器造成的波前畸变,实现了双程放大,从而改善了光束质量.获得重复频率为10Hz,SBS反射率达到70%,SBS后向放大倍数为2.5倍的光强空间分布均匀的稳定输出.