微纳米尺度生物体温度测量方法及其展望

温度是描述凝聚态物质系统热力学状态和演变的基本参数。微纳米级的温度传感在生物体(细胞)、芯片、低维人工材料等领域中有着重要的应用前景,可作为定量化观测生物体活动能力、化学反应、生命演变的技术途径。鉴于该类型温度传感器的种类繁多、计量性能差异明显,主要从测温技术特点和计量性能两个方面,对应用于微纳米尺度生物体测温的微纳热电偶、热电阻、红外热像仪、磁性纳米粒子和荧光发光等类型的温度测量方法进行了综述和比较分析,并展望了微纳米尺度生物体温度测量领域的发展前景。     

温度单位变革的历程

温度,在宏观上体现物理系统的平均能量,微观上反映粒子热运动的剧烈程度,是最为广泛使用的基本物理量之一。从2019年5月20日起,温度单位"开尔文(K)"将采用玻尔兹曼常数重新定义,摆脱原定义对实物性质的依赖。开尔文的重新定义,使得随时、随地、全温区复现热力学温度成为可能,是温度测量科学的革命。本文对温度单位变革的历程进行简要综述,迎接新开尔文的实施。     

对二等标准水银温度计测量不确定度的探讨

比较分析了我国<二等标准水银温度计检定规程>、美国国家标准技术研究院关于参考水银温度计测量不确定度评定的文献和<二等标准水银温度计全国比对报告>关于测量不确定度的规定值及评定结果,并在参考不确定度表述指南基础上,说明了<二等标准水银温度计检定规程>在某些温度区间上规定的不确定度值有可能过小,存在不合理之处.     

温室气体浓度监测的光腔衰荡光谱研究进展

全球气候变化给人类生活带来的影响受到世界各国的普遍关注,温室气体是影响和改变全球气候的关键因素之一,限制和降低温室气体排放量成为人类发展的重要议题.温室气体大多都在10"(每百万个气体分子中所含该种气体分子的个数)级别,且气体分子结构差异大,因此传统方法很难获得较高的精度,而光腔衰荡光谱法是能解决该难题的关键技术之一....     

β-甲基萘生产工艺的改进

通过对洗油加工装置物料的分析和工艺的优化,提出了生产β-甲基萘的合理物料和新的工艺流程。该方法不仅工艺流程短,产品产率高,而且能耗低。经济效益好。     

基于傅里叶红外光谱仪的高温含水烟气中低浓度一氧化氮精确测量研究

随着国家超低排放政策的深入,对烟气中污染物浓度精确测量提出了更高的要求。基于傅里叶红外光谱仪建立了高温含水条件下一氧化氮(NO)气体精确测量系统,在191℃条件下测量了含5%～20%水蒸气与摩尔分数为5～40μmol/mol NO混合前后的吸收光谱,通过修正混合物中H₂O的吸光度来精确确定NO浓度,并评价了系统测量不确定度。结果表明:NO在高温含水条件下测量结果与标准气体量值相对偏差小于1.8%,测量的扩展相对标准不确定度最大为2.8%(k=2),此系统具有良好的测量准确性和稳定性,对国家超低排放政策的执行和环保税的征收具有重要意义。     

TiO2纳米管阵列催化降解甲基橙的性能研究

采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管阵列电极,以甲基橙为目标降解物研究了TiO2纳米管阵列电极的光催化和光电催化性能.此外,还进行了超声辐射替代紫外光照探索性研究.结果表明,阳极氧化时间和热处理温度对TiO2纳米管阵列电极的光催化性能具有显著影响;在光催化过程中,施加一定外加电压可有效提高电极的光催化活性.尽管与紫外光照相比,超声辐射在TiO2纳米管阵列电极的催化氧化甲基橙分子过程中的促进作用具有一定的差距,但仍显示出替代紫外光照的可行性.     

非连续边界层对圆柱声学共鸣频率的影响研究

基于声学一阶微扰理论,建立了低压下由于气 固界面的温度阶跃和速度滑移带来的边界层不连续性对圆柱声学共鸣频率的扰动规律,进一步发展了圆柱声学共振频率的非连续边界层修正模型,计算了非连续边界层对4种惰性气体、不同声学模式和不同压力及温度的影响。分析研究显示,气体处于低压状态时,温度阶跃和速度滑移会使声学共振频率发生偏移,不引入声能损耗。在50 kPa时,非连续边界层对声学共鸣频率的影响可达10×10^-6,表明非连续边界层修正项对于10^-6不确定度水平的尖端声学共鸣测量,是一个重要的不确定性来源。     

基于Stacking集成算法的抛石护岸水毁破坏预测研究

抛石护岸在顶冲等极端情况下易发生水毁破坏,给人民的生命财产带来威胁。通过水槽试验获取496组样本数据,利用互信息(MI)筛选出6个关键特征属性,并采用支持向量机(SVR)、广义回归神经网络(GRNN)和随机森林(RF)等机器学习算法构建多个预测模型。然后,将这些模型作为基学习器,结合BP神经网络(BPNN)作为元学习器,采用Stacking集成学习方法构建抛石护岸破坏程度预测模型。最后,通过决定系数(R²)、均方根误差(R_RMSE)及平均绝对误差(M_MAE)等评价指标对模型性能进行评估。结果表明,Stacking模型在抛石护岸破坏高度、长度、范围上的平均R²为0.98、R_RMSE为0.02、M_MAE为0.03,相较于单一模型(SVR、GRNN、RF),Stacking模型的R_RMSE、M_MAE皆为最小,R²最高。在抛石护岸水毁破坏程度的预测中,融合的Stacking模型展现出更高的准确性与稳...     

1.6微米附近氮气展宽的一氧化碳分子线形的研究

基于稳频的光腔衰荡光谱法是近年来发展的一种具有高灵敏度和准确性的测量痕量成分的方法,分子线形是影响光谱法测量成分的关键因素。利用基于稳频的光腔衰荡装置测量了一氧化碳R12(3←0)分子光谱,6种常用的分子线形被用来研究分子吸收光谱参数间的关系,包含压力相关的展宽、吸收峰面积和碰撞变窄效应,以及速度变化压窄和速度相依赖弛豫速率变窄效应的相关联等。研究结果表明pCqSDNGP线形能满足描述CO分子线形的需要。