检索结果-内蒙古大学图书馆

原子与分子物理学报 2022年第3期39卷 86-91页

作者：孙仲谋陈宇万恩来俞文杰刘玉柱南京信息工程大学江苏省大气海洋光电探测重点实验室南京210044 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS)是一种分析多元素的光学技术,可用于新鲜蔬菜的快速检测.以洋葱为例,采用LIBS对其含有的元素进行了在线原位检测.用乙酸铅溶液污染洋葱以模拟大气湿沉降的重金属污染现象... 详细信息

激光诱导击穿光谱(Laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS)是一种分析多元素的光学技术,可用于新鲜蔬菜的快速检测.以洋葱为例,采用LIBS对其含有的元素进行了在线原位检测.用乙酸铅溶液污染洋葱以模拟大气湿沉降的重金属污染现象,并进行重金属Pb元素检测.使用主成分分析(principal components analysis, PCA)和反向传播人工神经网络(back-propagating artificial neutral network, BP-ANN),以洋葱、大蒜、小葱为样品进行区分检测.洋葱光谱中的特征谱线包括Si、Fe、C、Mg、Al、Ca、Ti、Sr、Ba、Na、Li和K等元素,以及N、H、O的谱线和CN分子谱带.不同浓度梯度乙酸铅溶液污染的洋葱样品中都能检测出Pb元素,其相对强度与溶液浓度成比例.此外,PCA的结果表明洋葱、小葱、大蒜的区分效果明显,BP-ANN交叉验证的识别率为89.47%.结果证明LIBS在对元素进行快速分析时具有较好的识别能力,是检测新鲜蔬菜的有效手段.

关键词：激光诱导击穿光谱在线原位检测洋葱主成分分析

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基于光纤传感的石质文物苔藓腐蚀过程关键参数在线检测方法研究

基于光纤传感的石质文物苔藓腐蚀过程关键参数在线检测方法研究

引用

作者：许长源重庆理工大学

学位级别：硕士

石质文物具有独特的历史、艺术、文化价值,是极其珍贵的人类文化遗产。然而一些大型石质建筑和石像暴露于自然环境,极易遭受苔藓等植物的入侵定植,这些植物生长代谢产生有机酸从而对岩石造成腐蚀破坏,使得岩石表面变色、发生开裂、脱落... 详细信息

石质文物具有独特的历史、艺术、文化价值,是极其珍贵的人类文化遗产。然而一些大型石质建筑和石像暴露于自然环境,极易遭受苔藓等植物的入侵定植,这些植物生长代谢产生有机酸从而对岩石造成腐蚀破坏,使得岩石表面变色、发生开裂、脱落,影响岩石美观及寿命,因此石质文物预防性保护成为文物保护研究领域的研究热点。在石质文物预防性保护研究中,在线实时获取其发生发展过程复杂多参数时空分布变化信息,揭示岩石病害机理与规律,是实现其预防性保护的关键。然而当前关于石质文物的检测技术及其落后,并且存在仪器昂贵且体积庞大、数据处理复杂以及测量参数单一等缺点,只能对文物某个时刻的状态进行分析而不能做到原位实时检测,难以获取文物病害过程关键参数(文物本体温度、pH及微应变)准分布/分布变化信息。基于此,本文提出基于光纤传感器在线原位检测石质文物本体病害过程“温度-pH-微应变”信息的新方法。首先研制了用于苔藓腐蚀病害过程参数检测的温度、pH、微应变传感器,并对每种传感器进行性能测试;接着对苔藓分泌有机酸(草酸)腐蚀过程中石质文物本体的三种关键参数进行检测,并利用光学显微镜、SEM-EDS、XRD、XPS、MIP等手段对腐蚀后的石质文物形貌进行表征;最后模拟石质文物苔藓腐蚀病害过程,并连续30天原位检测腐蚀过程中石质文物本体的三种参数变化,为解析苔藓对石质文物腐蚀病害机理提供重要支撑。其主要研究工作有以下3点: (1)本文提出了一种用于在线原位检测石质文物苔藓腐蚀病害过程关键参数(温度-pH-微应变)的方法。研究并制备了基于PVA/PAA水凝胶的pH光纤Bragg光栅(FBG)传感器,在pH缓冲溶液中对其进行了性能测试。通过拉力实验对微应变传感器进行了标定,并使用两端固定的方式将其固定在文物表面。选择裸FBG作为温度传感器并消除pH传感器和微应变传感器的温度交叉干扰,并建立了三参数测量理论模型。实验结果表明,pH传感器响应时间为177 s,恢复时间为221 s,传感器在pH值为1-6时响应灵敏度达到30.73 pm/pH;应变传感器的灵敏度为1.23 pm/με;三种传感器的温度敏感系数分别为9.62 pm/℃、9.61 pm/℃和9.61 pm/℃。 (2)培养苔藓并对其分泌的有机酸进行分析,确认苔藓分泌的有机酸主要成分为草酸。在此基础上基于本文研制的FBG传感器,研究了不同浓度草酸溶液腐蚀砂岩样品过程中岩石样品温度、pH、应变及其分布变化信息,并结合光学显微镜、SEM-EDS、XRD、XPS、MIP手段对砂岩样品酸腐病害发生前后的本体特征进行表征。实验研究发现草酸会对砂岩产生严重的腐蚀病害,并生成草酸亚铁和草酸钙;生成的草酸盐不断从岩石内部向外部析出,从而改变岩石的物质成分与孔隙结构。同时在草酸腐蚀岩石过程中,将导致岩石不同空间温度、pH值及微应变发生变化;草酸浓度越高对砂岩的腐蚀病害越严重;在砂岩孔隙吸力和重力作用下,草酸溶液在岩石样品3cm高度处的腐蚀反应最为剧烈,导致岩石内部温差达到2.9℃、岩石内部pH值变化达到2.0、岩石表面应变达到287με。 (3)将培养好的苔藓移植到岩石样品表面,利用研制的FBG温度、pH及微应变传感阵列,搭建了三参数准分布式信息检测系统,在线原位实时检测了岩石样品遭受苔藓腐蚀病害过程中空间温度、pH及微应变变化信息,对苔藓腐蚀岩石样品过程进行30天连续检测。实验研究发现苔藓会分泌有机酸,从而对石质文物造成腐蚀,腐蚀过程中文物本体温度变化较小,但6 cm高度处pH值提高了0.5,且产生了微应变,最高达到7.6με。表明苔藓主要通过分泌有机酸与石质文物产生化学反应对其造成破坏,这改变了石质文物孔隙液体的pH值,使文物本体产生了微应变,但是其病害过程较为缓慢,需要长时间的腐蚀时间积累。

关键词：石质文物苔藓腐蚀病害过程参数光纤布拉格光栅在线原位检测

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有机薄膜制备工艺的光电测试技术研究

有机薄膜制备工艺的光电测试技术研究

引用

作者：徐臻圆天津大学

学位级别：硕士

有机薄膜器件经过多年的快速发展，已开始从实验室走向实际的工业应用，例如有机发光二极管和有机太阳能电池等。有机薄膜是实现有机薄膜器件功能的核心结构，除有机分子本身的光电特性外，薄膜的结构、界面特性显著影响着器件的性能，... 详细信息

有机薄膜器件经过多年的快速发展，已开始从实验室走向实际的工业应用，例如有机发光二极管和有机太阳能电池等。有机薄膜是实现有机薄膜器件功能的核心结构，除有机分子本身的光电特性外，薄膜的结构、界面特性显著影响着器件的性能，而薄膜制备工艺，特别是生长过程直接决定了薄膜结构和有机-衬底界面的结合特性。因此，实时准确地检测薄膜的生长过程及结构对有机薄膜器件的研究具有重要意义，本论文主要研究有机薄膜制备工艺的光电测试方法与技术。本论文的研究内容主要有以下几个方面： 1.对有机薄膜的研究现状与具体应用进行调研，分析比较了不同的薄膜表面表征技术及其优缺点，选用差分反射光谱术作为在线检测方法，在研究其测试原理与技术的基础上，设计并搭建测量光路系统，扩展实现了真空腔内的显微技术，对采集到的光学信号进行数据处理与分析。通过分析光路系统噪声来源，改进了实验系统，将误差控制在允许范围内，系统在200分钟的测量时间里数据漂移控制2*10-3以内。 2.分析比较了常用的有机薄膜器件性能的测试方法，选择最优的方案测试有机场效应管的电学性能。设计并实现了电学测量系统，测试精度优于0.1nA。并对采集到的实验数据进行处理，结合原子力显微镜、光学显微镜等的测试手段，分析比较不同生长工艺对有机薄膜器件性能的影响。 3.分析比较了常用的有机薄膜材料的电学特性，并选择符合本实验设计要求的材料，建立了有机薄膜光电特性测试平台。设计并实现了有机薄膜器件的制备工艺，选用并五苯作为有机薄膜材料，通过改变薄膜生长工艺，分析了不同生长条件对器件性能的影响。初步建立了有机薄膜光电特性测试平台。

关键词：有机薄膜光电特性在线原位检测显微原子力

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