浅析热工计量中不确定度的评定

在热工计量中，人们常常会对测量的结果是否有效、可信或测量的品质提出疑问，以及对测量结果究竟可靠到什么程度心存疑虑。本文通过分析和联系实际工作提出了对测量结果进行评定、估算的方法。     

基于时间序列相似性匹配算法的混合矿物颜料的拉曼光谱研究

把匹配时间序列相似性的方法引入到拉曼光谱分析的应用中,测量了古代艺术品常用的黄色和白色混合矿物颜料的拉曼光谱,并对光谱进行了解析,对光谱进行了相似性匹配实验分析,取得了可信度较高的实验结果。     

用补偿法补偿电表的讨论

因电表内阻的影响，用电表作测量时，常会给测量结果带来系统误差。我们将电位差计的补偿法原理应用于补偿电压表、电流表，从而达到消除因电表内阻对测量结果的影响。     

采用广角数码相机测量图像显示系统的几何畸变

准确地测量含有广角耦合物镜的图像显示系统的几何畸变是实现图像显示系统几何畸变数字校正的前提和关键。提出了一种以非量测广角数码相机为测量设备的几何畸变的测量方法，首先给出了广角数码相机镜头畸变的标定方法，确定了数码相机镜头畸变系数，然后讨论了基于广角数码相机和Photoshop软件进行图像显示系统几何畸变测量的测量方法，分析了影响测量精度的因素。最后，将本文的测量结果与基于点物成像原理，采用单轴转台和普通数码相机进行测量的测量结果进行了对比，二者吻合得较好。从测量结果看，本文给出的测量方法，其测量精度可以满足工程要求，简单、易行。     

郭守敬（Guo Shou-Jing．1231—1316）中国天文学家和水利学家（Astronomer and Hydraulician，China）

郭守敬字若思。邢台（今属河北）人。曾任都水监，修治过大都至通州的运河。至元十三年（1276）与王恂等修新历法，经4年测算编成中国古代最精良历法《授时历》，通行360余年。设计创制多种观测天象仪器，以简仪和高表最知名。主持大量测量工作，包括晷影、恒星位置、冬至点、近地点和黄白交点位置的测量。编制月亮运动表，测定全国27个测点的纬度、晷影、二分和二至昼夜时刻，取得精确度较高的数据。在计算日、月、五旱位置时。     

ICP－AES法测定钨合金中镍、钴、铁、锰时酸度的影响

本文研究了用电感耦合等离子体发射光谱技术测定钨合金中镍、钴、铁、锰含量的方法及酸度对测量结果的影响。用氢氟酸及硝酸处理试样，并加入适量盐酸。实验研究了测量值随氯离子浓度增大而下降的变化曲线，找出了测量不同元素的最佳测定条件，测量结果同标准值比较，误差较小。     

夫朗和费衍射测量的正确度

夫朗和费衍射常用来测量微小尺寸，实验表明，衍射角较大时，存在较大的系统误差，测量结果不能正确反映被测量大小。本文以狭缝为例，采取一种新的近似处理方法，导出了较为准确的测量公式，分析了测量的正确度问题，指出夫朗和费近似只是必要条件，而要获得正确的测量结果，最大衍射角必须在一定范围内。同时，这种方法也不能测量任意微小尺寸，最小可测尺寸与所要求的正确度有关，要求的正确度越高，最小可测尺寸越大。上述结论同样适用于刻划光栅、金属丝网、徐层厚度及其它狭缝类或圆孔类物体的衍射测量。     

工作点测量系统在合肥光源的应用研究

 介绍了利用合肥光源(HLS)的工作点测量系统进行一些束流参数的测量及其应用研究，这些参数包括工作点、β函数；自然色品以及中心频率。同时还进行了清洗电极对工作点的影响的测量。给出了一些测量结果，测量结果与理论计算值相当吻合。     

微光像增强器积分灵敏度单次测量误差分析

为了提高批量微光像增强器性能参数的测试速度，通常采信单次测试数据作为测量结果。在该情况下，参数单次测量结果的误差将直接决定性能评价结果的准确性。以微光像增强器积分灵敏度的参数测试为例开展单次测量误差评定，通过对微光像增强器积分灵敏度的测试方法、测量装置、数据计算等误差情况进行综合分析，计算得到的积分灵敏度单次测量最大误差为6.7%；在该基础上，提出了采用更高加工精度光阑、对入射光测量位置进行修正以及阶段性辅助参量重复性测量校对的积分灵敏度单次测量误差控制方案。研究结果对微光像增强器批量化快速测试具有重要的指导意义和参考价值。     

干涉测量圆柱外表面的误差分析

使用一个特殊圆台面反射镜，在Fizeau（菲索）干涉仪系统中，可实现对圆柱外表面粗糙度的一次性测量。但反射镜与待检测圆柱的空间相对位置很难精准确定，因而会引入测量失调误差，影响测量结果的精度。为了便于剔除误差，要对误差的类型以及产生原因做具体分析。研究光线传播轨迹并建立数学模型，在圆柱坐标系下求解得到偏移失调误差、旋转失调误差、加工角度误差与测量光程差的关系式。使用Matlab软件仿真，绘制出3种失调误差对应的干涉条纹。分析引入误差的干涉条纹，对比实验测量结果，减小误差对测量结果的影响，得到圆柱外表面的形貌信息。     

中子活化分析在古陶瓷原料产地研究中的应用

介绍了用中子活化分析方法测量古陶瓷和仿古陶瓷中的微量元素,通过对这些测量数据进行模糊聚类分析 ,可以确定这些古陶瓷和仿古陶瓷的材料来源 ,寻找提高仿古陶瓷质量的途径.Trace-elements in ancient ceramics and imitative ancient ceramics were determined by neutron activation analysis (NAA). The NAA data are then analyzed by fuzzy cluster method and the trend cluster diagram is obtained.The raw material sources of ancient ceramics and imitative ancient ceramics are determined. The path for improving quality of imitative ancient ceramics is found.     

基于多波段漫反射光谱古陶瓷窑口无损鉴定

古陶瓷是历史的遗存, 具有不可再生性，因而理想的古陶瓷分析技术应该是无损的。为客观、有效地对古陶瓷窑口进行无损鉴定，提出了一种基于紫外、可见光和近红外的多波段漫反射光谱无损鉴定方法。针对传统单一波段古陶瓷窑口鉴定对目标特征描述不足的问题，即在可见光波段区域，漫反射光谱数据可反映古陶瓷的颜色特征，但在同一窑口烧制的陶瓷也会有不同的颜色属性，仅仅根据可见光波段的漫反射反射率来鉴定窑口来源是不合理的，在紫外与近红外波段，古陶瓷内部分子与此波段光发生作用后的漫反射光谱数据，可反映古陶瓷携带的丰富样品结构和物质属性信息，结合紫外与近红外光谱漫反射光谱数据可有效提高特征的表达，因此提出利用紫外、可见光和近红外的多波段特征提取方法。在实验过程中，基于多波段线性特征融合窑口平均鉴定准确率为92.9%，相比于单波段的窑口鉴定平均准确率91.1%提高了1.8%，实验结果验证了所提多波段方法相对单波段方法的有效性；在特征提取过程中，常用小波变换对光谱信号进行处理，但由于古陶瓷漫反射光谱波信号在紫外、可见光与近红外波段形波动大，频率变化大，因此，在小波基的选取上存在很大困难，提出利用自适应时频分析特征提取方法，其特点是可自适应分配不同频率子波本征模态函数，通过选择合适的本征模态函数来提取古陶瓷不同波段的光谱特征，但在分解过程中存在过分解现象，即虚假的本征模态函数，将所有样本与分解的本征模态函数的平均相关系数和平均方差贡献率作为选择本征模态函数的标准，实验结果表明，随着分解阶次的递增平均相关系数和平均方差贡献率递减，当分解阶次为4时，相关系数和方差贡献率都为0.30，但当分解阶次为5时，相关系数和方差贡献率仅为0.15和0.18，因此选择4阶分解，用于不同波段的特征提取；所提取的特征给与分类器进行分类时，不同波段的特征对分类的准确率贡献不同，因此在此基础上，计算不同光谱特征的散布矩阵，利用类内与类间散布矩阵的迹，计算特征融合时不同波段特征的权重，自适应分配权重并进行非线性特征融合，权重越大，表明该类特征对鉴别的贡献越大，非线性特征融合时，平均鉴定准确率为94.5%，相比于线性特征融合鉴定平均准确率92.9%提高了1.6%；其中分类器采用k最近邻分类器对来自不同窑口的古陶瓷进行无损分类识别。通过客观定量地将该方法与同类方法进行对比，朱旭峰等利用非线性特征融合方法，窑口平均鉴定准确率为86.97%，该方法比其高7.53%。刘峰等采用基于协方差阵进行特征级融合多波段方法，窑口平均鉴定准确率为89.63%，该方法比其高4.87%。实验结果表明所提方法有效、可行，可作为古陶瓷窑口鉴定的有效辅助鉴定方法。     

巴勒斯坦古陶瓷的显微拉曼光谱分析

本文采用显微拉曼光谱技术对巴勒斯坦古陶瓷胎体及釉面中的微米级晶粒进行测试与分析 ,结合矿物标准拉曼谱 ,实现了对多种矿物晶粒的检测与识别。研究结果表明 :显微拉曼光谱技术能够快速、准确、非破坏地测试研究古陶瓷的矿物组成 ,对古陶瓷的鉴定与分析有重要应用意义。     

古壁画、陶彩颜料的拉曼光谱分析

本文利用拉曼光谱对河南班村遗址出土的仰韶彩陶陶彩以及河北磁县湾漳东魏北齐大型壁画墓中的壁画颜料进行了分析,成功的测定出陶彩及壁画颜料的成分。这一研究工作表明,拉曼光谱作为现代技术非常适合于易损和不允许取样的珍贵艺术品颜料的无损分析     

古化石与陨石的元素对比分析

古化石是古代的动植物经过漫长地质时期和地质作用形成的化石,它是地球历史的鉴证,记载着地球生态环境演变的信息;长时间遨游于太阳系中的陨石,经过宇宙间的核反应和大气的磨蚀,形成了独特的纹理与造型,记载着外太空形成演化的原始信息。古化石成分的分析是研究地球生物起源和进化的科学依据;而陨石是大自然馈赠的来自外太空的岩石样品,极为珍贵和稀少,对陨石成分的分析可以为我国外星球探测和天体化学的发展提供更好的基础。对样品的溶解方法进行选择和优化,最终以硝酸、氢氟酸、高氯酸为混合试剂,采用微波消解法溶解古化石样品;以王水、硝酸、氢氟酸、高氯酸为混合试剂,采用微波消解与湿法消解相结合溶解陨石样品,应用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定了3种古化石样品、3种陨石样品中多种元素的含量,并将古化石与陨石中相同元素的含量进行对比。分析结果表明,古化石和陨石中都含有Pb,Hg,Ge,Fe,Ni,Cu,Co和Mn等重金属元素,以及部分稀土元素。该方法加标回收率在98.2%~106%之间,相对标准偏差均小于2.12%。方法的灵敏度高,准确度和精密度好。     

基于可见光谱的古代壁画颜料无损鉴别方法

矿物颜料是古代壁画显色的物质基础,其可见光谱反映自身物质和物理属性。不同颜料对可见光吸收特性的差异导致光谱曲线形状不同,同一种颜料因粒径等级差异引起光谱曲线幅值的规律性变化。依据矿物颜料上述特性,提出一种基于可见光谱的古代壁画颜料无损鉴别方法,通过光谱归一化方法实现不同粒径等级的同一颜料光谱曲线叠合,去除颜料粒径等级对光谱曲线幅值变化的影响,然后提取表征光谱曲线在各波段增减性和凹凸性的一阶与二阶导数特征,与光谱曲线组合得到颜料物质属性鉴别的光谱组合特征空间,以光谱角和欧式距离为基础构建评价指标,计算待鉴别颜料与数据库参考样本在光谱特征空间中的匹配误差(ME),实现颜料物质属性的鉴别。通过构建矿物颜料平均粒径大小和光谱反射率均值之间关系函数,实现颜料平均粒径大小的鉴别。基于构建的古代壁画常用颜料光谱数据库,以莫高窟壁画为对象,通过非接触式原位无损测量方法测量获得壁画颜料的可见光谱数据,对本文方法进行了验证,并以石绿和青金石颜料的鉴别结果为例,对古代壁画颜料使用技法、不同朝代颜料使用的差异性及原因进行了探讨。该方法将为更加全面深入研究和保护古代壁画提供有效的理论与方法支撑。     

LA-ICP-MS analysis of platinum-group elements and other elements of interest in ancient gold

One of the most promising methods for ancient gold analysis is laser ablation–inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS). It is a quasi-non-destructive multi-elemental analytical method with detection limits in the range of ppm or below, depending on the element. Internal and external standardizations are used. Different types of standards are necessary to measure major (required for the internal standardization), minor and trace elements. High-purity gold standards doped with trace elements as well as ancient gold coins were found suitable for that purpose. The reproducibility and the accuracy of the results obtained are good enough to consider LA-ICP-MS as reliable to determine trace-element concentrations in ancient gold. PACS 81.70; 82.80     

用NAA研究清凉寺窑和张公巷窑青瓷胎的原料特征及来源

为研究清凉寺窑汝瓷胎和张公巷窑青瓷胎的原料特征及来源, 选取37个清凉寺窑汝瓷胎样品(32个汝官瓷胎和5个汝民瓷胎)、 32个张公巷窑青瓷胎样品以及14个岩石样品, 用中子活化分析 （NAA）方法测得每个样品中的23种元素含量; 使用散布分析及主成分分析方法处理NAA数据。 结果表明: 元素Fe, Ce, Ba, Ta, Th, La, Sm和Cr可作为区分汝官瓷胎和张公巷窑青瓷胎原料产地的指纹元素; 汝官瓷胎原料产地较集中, 来源相对稳定; 清凉寺窑汝民瓷胎料产地与汝官瓷基本相同, 均为就地取材; 张公巷窑青瓷胎原料产地较为分散, 与汝官瓷不同, 但二者距离相近。 关     

TV-holography in artwork diagnostics

TV-holography can hold a great potential in non-destructive diagnostics of the state of conservation and preservation of artworks. Its use in revealing debonds, cracks, voids, delaminations or residual stress in both ancient paintings on wooden panels, statuaries and mural supports has been proven. The method is easy to apply and very functional for the basic objectives of conservation; its compactness enables detection of microdisplacements even in non laboratory environments. Measurements in field of microcracks and subsurface detachments on ancient frescoes and panel paintings are reported.