研究了一种具有高灵敏度、小尺寸的四端梁结构的压阻式加速度计。利用有限元软件对不同悬臂梁、质量块尺寸的结构建立模型，并对该结构进行了灵敏度与应力分析、模态分析，以及动态响应分析。仿真研究结果表明，在50kg量程内，传感器轴向灵敏度达到7.40μV/g，横向灵敏度为0.33%，线性度为0.06%，响应时间为20.3μs，固有频率为111.2kHz。抗冲击性能能达到334000g，可以满足高g值环境下的测试需求，同时该研究为研制高性能传感器提供了一种准确且高效的仿真方法。

卤化物钙钛矿(ABX3)材料由于其离子迁移和电荷俘获效应, 在忆阻器材料中具有很强的应用潜力。Cs0.05(FA0.85MA0.15)0.95PbI2.55Br0.4由于生成能低、铅和碘原子之间结合强度弱, 碘离子很容易从钙钛矿晶格中丢失, 产生缺陷和不饱和的铅原子。太阳能电池领域研究表明, 通过引入碘三离子, 可以明显减少钙钛矿薄膜中的缺陷, 显著提高薄膜质量。因此通过向钙钛矿前驱体溶液中加入不同量的碘单质, 引入碘三离子来探究其对于由Cs0.05(FA0.85M A0.15)0.95PbI2.55Br0.4组成的钙钛矿忆阻器的影响。实验结果表明: 通过加入不同量的碘单质, 忆阻曲线出现了三种较为明显的变化: I-V曲线中电流呈现逐渐下降的趋势; 忆阻器SET与RESET的突变特性发生明显改变; 忆阻器开关比变化较大。通过研究引入碘三离子对钙钛矿忆阻器的影响, 为调节钙钛矿忆阻器电流与开关比, 以适用于不同应用领域, 同时为未来钙钛矿忆阻器忆阻性能的提高提供了方向。

为了提升氮化镓(GaN)基发光二极管(Light Emitting Diode,LED)的发光效率,设计工艺简单且成本低廉的领结型纳米银金属阵列,并将该结构集成于GaN基发光二极管的表面,在不破坏外延结构的情况下通过激发局域表面等离激元效应有针对性地提升不同波段发光二极管的光提取效率。利用时域有限差分法系统地模拟计算不同尺寸的领结型纳米银金属阵列在不同入射波长下对GaN基发光二极管光提取效率的影响,并通过实验进行验证。结果表明,在中心波长分别为370,425,525 nm的LED的表面集成最优尺寸的领结型纳米银金属阵列,其光致发光峰强度相比于无表面结构的LED分别提升71.1%、148.2%和105.9%。

根据Locard的交换理论,纤维证据可以帮助重建犯罪事件。通常,纤维物证的鉴定采用的是化学成分分析方法,但该方法会破坏物证的完整性。本文基于光谱双向反射分布函数(BRDF)理论,建立了相关测试和分析方法,以解决纤维物证留存的长效性。针对三组纤维样品(每组包含6种同色不同材质的纤维样品)建立分析案例的方法,采用一阶微分和差分法提取光谱特征,分析光谱BRDF数据;依据光谱曲线提取拟合函数和残差系数,进行差异化比较;然后在物理机制上通过建立Davis模型模拟光谱BRDF曲线,实现了案例中的物证与可疑结果的有效判定。实验结果为纤维物证特征的鉴别提供了一种有效且无损的探测技术和分析方法,对刑侦分析和嫌疑人定罪具有重要意义。

加替沙星作为第四代氟喹诺酮类抗生素被大量的使用, 在人体以及家畜体内会有药物残留, 危害每个人的生命健康。 为了避免人体二次摄入, 能够快速检测肉制品中是否含有加替沙星残留的方法尤为重要。 为此, 进行了振动光谱和密度泛函理论研究, 以期为加替沙星的振动光谱检测与鉴定提供基础数据, 为其在药品检测领域的应用提供参考。 具体研究内容和结果如下: 第一步以密度泛函理论(DFT)为基础, 构建加替沙星分子空间结构, 利用B3LYP/6-311+G(d)基组优化结构并计算其理论拉曼光谱与红外光谱。 理论计算结果发现加替沙星分子在3 700~2 800与1 800~400 cm-1范围内具有明显的拉曼与红外活性, 前者主要是官能团上键的振动, 后者为指纹区上键的振动。 由于两种光谱信息互补的优越性, 首先通过对比理论拉曼光谱与红外光谱, 标记出同时具有两种或只具有一种振动活性的振动峰频率, 结合Gaussian view显示加替沙星分子中每个键对应的振动频率进行全面的归属, 同时给出加替沙星分子的键长、 键角和二面角等空间结构参数。 第二步通过实验测量了加替沙星(Gatifloxacin, Gati)的自然拉曼光谱(NRS)与红外光谱(IR)。 理论计算结果误差由频率校正因子0.977修正, 再与实验数据相比较, 峰值波数相差大多在0~10 cm-1范围内, 计算结果与实验数据基本一致。

对区域的边界和物体边缘像素使用聚焦操作来计算区域显著特征,采用全局颜色显著性计算全局显著特征,基于卷积神经网络(CNN)融合区域显著特征和全局显著特征,获得最终的显著图,同时采用循环结构网络,多次参考周围环境信息,剔除噪声特点。在MSRA图像库和ECSSD图像库中测试所提算法,其平均精度和平均召回的调和平均值、平均误差均优于当前流行算法。

为了研究地球反照的可见光对太阳电池阵电流在卫星陨落期间的影响程度, 进行阵电流的地球反照系数估计。以运行在300 km高度、降交点地方时约10: 30AM的某太阳同步轨道近地卫星陨落为例, 在讨论卫星轨道半长轴、倾角、光照角、降交点地方时等参数漂移的基础上, 重点分析卫星太阳电池阵电流和温度的变化, 并对电流进行正弦曲线拟合, 进而建立地球反照系数的估计模型, 最后用卫星陨落期间的遥测数据进行检验。结果表明, 卫星自300 km轨道高度向100 km轨道高度陨落期间, 地球反照系数先由0.21逐渐变大, 最大值接近0.40, 后又逐渐变小至0.20附近; 对估计值的二次曲线拟合结果表明, 在轨道高度210~270 km这一区间, 地球反照对于太阳电池阵的作用最强, 对应的地球反照系数极大值约为0.28, 作用最强的中心区域可能在250 km轨道高度附近。估计结果可应用于在轨航天器长期管理的遥测诊断、能源估计与预测、器件健康状态评估以及可见光载荷应用等方面。

常规湿化学分析方法测定中药中无机元素, 需要先将样品消解, 再经滴定或者仪器测定, 操作繁琐、 费时。 对于含朱砂或雄黄的制剂, 由于汞、 砷含量很高, 会对实验器皿和仪器造成污染。 X射线荧光光谱(XRFS)具有操作简便、 分析速度快、 多元素同时检测、 可实现无损分析等优点。 以电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)为参比, 应用便携式XRFS建立了牛黄清心丸(局方)中汞、 砷含量的快速无损测定新方法, 并首次将X射线荧光光谱技术用于药品的均匀性评价。 优化了测量模式, 以电感耦合等离子体发射光谱法测定值为参比, 建立校正工作曲线用于样品测定。 实验表明, 便携式X射线荧光光谱法测定Hg和As, 精密度高, 相对标准偏差(RSD)分别为0.09%和0.23%。 测定值与参比值接近, Hg和As的相对平均偏差分别为8.58%和5.95%, 符合现场快检的要求。 结果显示, 2批次样品Hg含量异常低, 1批次样品As含量异常高, 1个厂家的样品均匀度差。 所建方法快速、 简便、 经济、 环保, 为含矿物中药的质量控制提供了新的思路。 便携式仪器的使用, 能高效完成大批量样品的分析, 及时发现药品的质量隐患, 节约时间、 人力和物力, 具有良好的应用前景。