中子活化分析在环境研究中的应用

中子活化分析是一种核分析技术。本文介绍了近年来国内外利用中子活化分析方法在大气环境及有机氯污染物方面进行的研究工作和应用。     

基于模糊聚类算法的气溶胶单粒子飞行时间质谱在线数据分析系统

介绍了一个在气溶胶分析中大量单粒子质谱数据的处理方案.实现了对气溶胶飞行时间质谱仪采集的单极性激光解吸附电离质谱的在线实时评估.在自动完成最近一次单粒子质谱采集和质谱峰分析之后,质谱信息的统计和评估通过一个模糊聚类法则(Fuzzy C-means,FCM)结合事先的手工分类或是粒子分类数据库实现了对单粒子的分类的立即归属,同时就粒子种类、粒径分布和时间进程的化学成分的变化进行更深入的研究.运用该系统成功地对邻苯二甲酸二正辛酯(Dioctylphthalate,DOP),氯化钙(CaCl2)产生的气溶胶单粒子进行了在线分析,得到了大量单粒子质谱和粒径的信息数据.     

济南市颗粒物污染MODIS遥感反演方法研究

根据美国国家航空和宇航局(NASA)中分辨率成像光谱仪(MODIS)遥感大气气溶胶业务算法,利用暗像元法对济南市2005年11月底至12月初MODIS数据进行分析,反演得到在此期间济南市气溶胶光学厚度时空分布.在此基础上,通过查算表得到了气溶胶光学厚度与红蓝通道地表和表观反照率的统计关系,并根据气溶胶光学厚度与地表可吸入颗粒物浓度线性关系,得到可吸入颗粒物浓度的直接反演体系.     

平行气流真菌孢子释放强度测定装置的开发

建筑材料表面真菌孢子的释放和气溶胶的形成,是研究室内空气微生物气溶胶暴露及其对人体危害的关键因素.针对平行气流激发真菌孢子气溶胶化过程这一实际中更普遍的情况,开发平行气流真菌孢子释放强度测定装置(PAFST),给出装置设计时遵循的原则:超净气流、流量平衡、压力平衡和仪器匹配原则;测量室内和空调系统中5种典型风速下,柑桔青霉(pencillium citrinum)的释放强度,其表现出很好的规律性:风速为0.3m/s时,孢子释放强度为1个/cm2,风速为9.4m/s时,为1407个/cm2.结果表明,开发的PAFST装置可以有效地测定真菌孢子在平行气流作用下的释放强度,可用于在平行气流作用情况下真菌孢子释放强度的研究.     

北京市大气气溶胶中多环芳烃的研究

采集了春、夏、秋、冬4个季节的PM10和PM2.5颗粒物样品,参考美国EPA-610方法,利用色谱-质谱技术对美国环保总局推荐的18种优控多环芳烃进行了内标法定量分析,并探讨了多环芳烃的分布特征和来源．结果表明：PM10可吸入颗粒物污染比较严重,其中PM2.5的细粒子占很大比例;PM10和PM2.5的质量浓度春季最高,然后依次为冬季、秋季、夏季．多环芳烃单体的质量浓度在0．10-36．71ng／m^3之间,萘、芴、苊等低分子量芳烃的含量相对低;苯并[-ghi-]花、茚并[1,2,3-cd]芘、苯并[-k-]荧葸、苯并[-a-]芘等高分子量芳烃的含量相对较高,其中苯并[-ghi-]花的含量最高．多环芳烃单体的质量浓度和18种多环芳烃的总质量浓度具有季节性变化规律,一般是：冬季〉秋季〉春季〉夏季;约有70％以上的多环芳烃分布在PM2.5。颗粒物中．不同环数多环芳烃的质量浓度为：5环〉4环〉6环〉3环〉2环,其中4环和5环芳烃约占总质量浓度的62％以上．利用多环芳烃的比值进行源解析,发现污染物为本地来源,主要是机动车尾气和燃煤源的排放,其中汽油车的影响较大．     

南京市夏季城市不同功能区气溶胶污染特征

利用WPS(宽范围颗粒粒径谱仪)、Anderson-Ⅱ型9级撞击采样器测量了2008年夏季典型日南京钟山风景区、鼓楼商业区与江北工业区大气气溶胶数浓度谱分布和质量浓度,分析了城市不同功能区气溶胶粒子的分布特征.结果表明:各功能区大气颗粒物浓度均比较高,达到104 cm-3,数浓度谱均为单峰型,峰值集中在0.01～0.04 μm;其中气溶胶粒子数浓度主要集中在0.01～0.2 μm粒径范围内,其日变化受汽车尾气排放、混合层高度变化的影响较大,且呈现明显的双峰型:粒径为0.01～0.1 μm的超细粒子对总数粒子贡献较大,鼓楼为93.28%,江北为81.66%,钟山为66.52%;细粒子(粒径<1.1 μm)与TSP质量浓度的比值钟山为9.2%,鼓楼33.77%,江北24.98%;质量浓度主要为粗粒子(粒径≥1.1 μm)贡献,但是鼓楼与江北的细粒子的贡献也非常大,说明这两个功能区的细粒子的污染值得关注;数浓度和相对湿度(RH)有密切联系,当RH<75%时其峰值随着相对湿度的增大而增大,当RH>75%时其峰值随着相对湿度的增大而减少,并且相对湿度对细粒子的影响要大于对大粒子的影响.     

抗红外烟幕中固体消光材料的研究进展

开发高效环保型抗红外烟幕已引起了国内外广泛关注,为此,世界各国积极致力于发展低毒固体红外消光材料,现已报道的有金属类、新型碳材料类和抗红外复合材料。本文介绍了固态气溶胶粒子红外消光特性的研究现状,综述了上述三类材料的研究进展,指出了气溶胶粒子的消光特性仿真研究、纳米新型碳材料和金属薄膜复合材料仍是未来重点研究的方向。建议积极关注和探索纳米红外吸波材料、单向吸波材料和金属化生物体红外吸波材料,这些材料有望成为新一代的抗红外烟幕消光材料。附参考文献63篇。     

基于量纲分析的膨胀石墨火焰流初速计算

在膨胀石墨烟火剂燃烧试验的基础上,通过分析反应过程,发现了反应稳定阶段膨胀石墨火焰流初速的影响因素;利用量纲分析法,得出了初速与壳体内压强、生成混合物密度的函数关系;通过对壳体内压强和生成混合物密度进行分析计算,最终得出了反应稳定阶段膨胀石墨火焰流初速公式,与验证试验结果相比,该公式计算结果误差小于5%.     

基于高斯扩散模型的催泪弹气溶胶烟雾非致命效能仿真

催泪弹是一种非致命防暴弹。为研究其非致命效能大小,以武警RS97-2型催泪弹为研究对象,应用高斯扩散模型研究了催泪弹气溶胶烟雾的扩散过程。分析了烟雾扩散时西埃斯(CS)催泪剂浓度和烟雾半径的变化规律。用Matlab软件编制的程序进行了仿真计算,得出以催泪弹气溶胶烟雾扩散的有效作用区域作为其非致命效能大小的衡量指标。结果表明,在风速为2m·s~(-1)时,一枚催泪剂装药为20g催泪弹的气溶胶烟雾有效作用区域可达453.7m~2。     

雾和气溶胶前向散射对消光的影响

光电工程中探测器接收的光强包括透射光和大气前向散射光。雾和大气气溶胶粒子的前向散射增强了透射光,从而导致测量的衰减比实际衰减小。本文采用Mie散射理论,根据气溶胶谱分布以及雾滴的谱分布模型及其与能见度的经验关系,计算了可见光到中波红外波长的前向散射修正因子。详细分析了激光在气溶胶和雾衰减中前向散射修正因子随粒子平均半径、能见度和波长等参数的变化关系,并拟合出前向散射修正因子随粒子平均半径和视场乘积的经验关系式,在10°视场内平均残差小于0.02,可为相关光电工程提供参考。