中红外发光二极管的痕量气体检测系统的研究

在离轴石英增强型光声光谱(OB-QEPAS)技术的基础上,提出了一种以中红外发光二极管(MIR-LED)代替传统方案中的激光作为系统光源来检测痕量气体的方案。搭建了以CO_2为目标气体,以中心波长在4.36μm的MIR-LED为光源的OB-QEPAS平台来检测系统的灵敏度,并对系统的各部分进行了详细介绍。实验得到系统的检测极限达到ppm量级,相应的归一化噪声等效吸收系数(NNEA)达到了10~(-8)量级。基于红外光源的OB-QEPAS技术为发展低成本、操作方便灵敏的痕量气体检测提供了一种新的技术手段。     

基于椭圆形Monge-Ampére方程的杂散光检测系统光源特性的研究

通过对高光谱成像系统杂散光检测实验中光源部分的研究,提出了解椭圆形Monge-Ampére方程的方法来设计自由曲面透镜,并对测试光源出光分布的均匀性、准直性、稳定性进行检测研究。针对杂散光检测实验的要求,利用自由曲面透镜的特点对杂散光实验光源进行研究并改进光源特性,以此来提高杂散光检测实验的准确性和测试的可靠性,然后测试光束性能,使其满足杂散光测试的精度要求。通过实验分析,选取自由曲面透镜代替离轴三返平行光管来获得平行光,利用光线追迹软件Tracepro对系统光源进行了仿真,结果表明:利用该方法设计的光源出光分布较传统的平行光管有所改善,在正常情况下光斑均匀性能够达到85.3%,且光源的位置误差与透镜的转动误差对系统造成一定影响。     

基于NDIR的红外气体浓度信息检测系统

针对热光源气体检测系统存在长期漂移和稳定性差的问题,基于非分光红外(NDIR)气体检测技术,结合双通道探测方法,设计并研制了红外气体浓度信息检测系统.该系统采用双椭球型气室结构,可以在小空间内实现长光程,从而降低了气体浓度检测下限,同时引入了双参数温度补偿方法,降低了温度漂移对红外探测器和硬件电路的影响,提高了系统稳定性和可靠性.采用改进型静态配气方法对相关性能进行测试.结果表明,甲烷气体浓度检测下限达到5×10-5,具有一定的实际应用价值.     

基于光谱吸收和谐波检测的瓦斯浓度测量技术

提出了一种基于瓦斯特征光谱吸收特性和二次谐波检测原理的煤矿瓦斯监测方法,从理论上论证了该方法的可行性,并进行了实验验证.以分布反馈(DFB)激光器做光源,使用正弦信号对激光器输出的激光频率进行调制,激光通过瓦斯密闭气室后,由光电探测器探测,对所得到的信号使用二次谐波技术处理后,得到密闭气室中的瓦斯浓度,结果与实际浓度吻合.最后对影响实验检测分辨率的因素进行了分析.结果表明:该技术实现了完全非接触在线自动检测,能够满足煤矿瓦斯安全检测的要求.     

基于光谱吸收和谐波检测的瓦斯浓度测量技术

提出了一种基于瓦斯特征光谱吸收特性和二次谐波检测原理的煤矿瓦斯监测方法,从理论上论证了该方法的可行性,并进行了实验验证，以分布反馈（DFB）激光器做光源,使用正弦信号对激光器输出的激光频率进行调制,激光通过瓦斯密闭气室后,由光电探测器探测,对所得到的信号使用二次谐波技术处理后,得到密闭气室中的瓦斯浓度,结果与实际浓度吻合，最后对影响实验检测分辨率的因素进行了分析，结果表明：该技术实现了完全非接触在线自动检测,能够满足煤矿瓦斯安全检测的要求。     

光谱吸收式全量程甲烷检测技术的研究

可调谐半导体激光吸收光谱(TDJAS)技术利用半导体激光器波长调谐特性,获得被测气体的特征吸收光谱范围内的吸收光谱,结合波长调制技术实现二次谐波探测,从而对气体浓度进行定性或者定量分析.这种方法不仅精度较高,选择性强而且响应速度快.基于这种技术,进行全量程光纤式甲烷气体监测方法的研究,根据被测气体的浓度变化,通过改变光源温度来选择合适的中心波长,从而实现全量程高分辨率的甲烷气体浓度实时检测.实验表明该系统具有很高的检测灵敏度、精度、分辨率和稳定性.     

基于波长扫描极值解调法的FBG温度检测系统

光纤光栅波长偏移检测技术是光纤光栅传感系统的关键技术之一。探讨用LabVIEW编程实现基于波长扫描极值解调法的FBG波长检测系统,利用可调谐激光器具有编程控制的功能,系统在光源输出不同扫描步长的条件下测试了FBG的温度特性。比较两种峰值计算方法的优缺点。实验结果表明:解调系统具有很好的稳定性。     

单标记实时场景光源检测算法

增强现实中的光照一致性是使虚拟物体获得真实感的重要手段,它能使计算机生成的虚拟物体很好的融合到真实场景当中。为了更好的实现增强现实系统中的光照一致性,对现有的光源检测算法进行改进,提出一种基于单标记的实时场景光源检测算法。该方法通过采集识别标记在各个方位的亮度信息确定出光源的方向;通过识别标记和虚拟物体之间的亮度对比确定光源的亮度;通过获取标记物上未喷墨部分的颜色,确定光源的颜色。实验证明,在满足增强现实应用的实时性和稳定性的同时,使用本文的光源检测算法所估计出的虚拟光源与真实光源方向之间的角度差值平均在4. 3度,并可以使虚拟物体正确的产生阴影。     

原油污染土壤中石油烃含量的测定及洗脱实验

为了有效去除土壤中的石油类污染物,采用热化学洗脱方法针对某油田采油区原油污染土壤进行了相关研究,分析了土壤中的石油烃含量,通过洗脱实验探究了温度和时间对石油污染土壤洗脱效果的影响,研究了固-液比、震荡转速和无机盐助剂等因素对洗脱实验的影响.结果表明,4种表面活性剂中SDS溶液对土壤中石油类污染物的去除效果最好.当洗脱温度为60 ℃、震荡时间为60 min、固液比为1∶5、震荡转速为150 r/min时,SDS溶液中添加硅酸钠助剂可使土壤中石油烃的去除率达到51%.固-液比与震荡强度的增加有助于提高土壤中的石油烃去除率.     

基于暗网的蠕虫检测系统的性能

因为受限于因特网当前的蠕虫活动情况,无法系统地研究暗网检测系统在各种可能情况下的性能。采用了相比原型系统实验方法扩展能力更强的仿真方法,分析了蠕虫的扫描速度、可感染主机的数量和暗网地址数目等因素对于暗网检测系统蠕虫监测性能的影响。仿真实验显示,以上因素大多对于检测系统的性能有很大的影响,同时因特网的特点决定了暗网检测系统在因特网中早期检测蠕虫的作用有限。同时,得到了一个意外结论：被检测的暗网地址数目对于暗网检测系统的影响相对较小。     

Detection of Petroleum Pollutants by Using Laser Induced Fluorescence Imaging

A new laser induced fluorescence imaging system used for detecting and locating the petroleum pollu-tants is presented. A unique feature of the system was using a combination of a frequency-tripled Nd:YAG pulse laser and an image intensified CCD camera as imaging detector. The delay time of the system and the exposure time of the CCD are controlled by a delay generator. Petroleum pollutants on various backgrounds had been de-tected and located by this system. This imaging technique provides a useful noninvasive approach for the detection of petroleum pollutants, which can be used in remote sensing.     

输油管道泄漏检测实验研究

依据负压波法的基本理论,对现有实验环道进行改造,组建基于负压波的管道泄漏检测实验装置,该实验装置由试验环道、信号检测系统和辅助系统组成。并针对管道泄漏诱发的负压波传播到管道泄漏上下游监测点时会使该点压力信号幅值产生瞬态下降这一现象,提出对管道监测点采集的压力信号进行小波变换,并根据小波变换模极大值对应着信号突变点这一理论计算出负压波传播到管道上下游监测点的时间差。在MATLAB6.1软件环境下,以某次实验数据为例进行管道泄漏点定位研究。在计算过程中小波基函数选取为Haar小波,尺度水平为6。实验结果验证了该方法的有效性,从而为准确定位泄漏点提供了基础。     

基于数据标签的智能电网监控与异常检测

针对智能电网监控传输协议、计算处理效率和异常数据检测等存在的不足,提出了一种基于数据标签的SEG监控架构和异常数据检测算法。先对SEG数据标签监控与异常检测的框架进行设计；然后对异常检测流程、稀疏化与精简算法和检测算法进行设计,提出一种基于数据标签的数据精简和异常检测算法；最后进行SEG数据标签监控实例分析和对比仿真实验。通过实验,本文所设计的数据标签SEG监控与异常数据检测,其异常数据检测的准确率大于80%和召回率高于82%,而算法运行时间较参比算法少2.0-3.0秒。     

石油蜡光不稳定机理及影响因素

探讨了石油蜡的光不稳定的反应机理 ,石油蜡的光化学反应是自由基的链式反应 ,氧气的存在使石油蜡的自由基链式反应加快。并且实验验证了石油蜡中氮化物、芳烃类化合物、油含量是影响光安定性能的主要因素。石油蜡的光安定性随着氮化物、芳烃类化合物、油含量的增加而逐渐变差。石油蜡中氮化物质量分数由 2mg/kg增加到 2 10mg/kg ,其光安定性由 3号变为 8号 ;芳烃组分质量分数由 2 .0 %增加到 7.0 % ,其光安定性由 4号变为 9号。石油蜡的深度精制和向石蜡中添加光稳定剂能够提高其光安定性能 ,为解释石油蜡的光不稳定机理以及寻求解决石油蜡光不稳定的方法提供了理论依据。     

激光雷达在大气和海洋污染探测中的应用及其发展趋势初探

激光是一种新型光源,激光与普通光相比,具有很好的单色性、方向性、相干性和高亮度以及高功率、高能量等特点。激光雷达是利用了激光的优良性能,集激光技术、光学技术和微弱信号探测技术于一体而发展起来的一种现代化光学探测手段。激光雷达的探测波长短、波束定向性强,能量密度高,因此,具有探测灵敏度高、空间分辨率高,能分辨被探测的物种和不存在探测盲区等优点,已经成为目前对大气、海洋和陆地进行高精度遥感探测的有效方法,广泛地应用于环境监测、航天、通信、导航和定位等高新技术领域。本文简述了激光的特性,重点阐述了激光雷达特点及其在大气污染和海洋烃类污染等方面的应用情况和发展趋势。     

基于VMCS结构体的虚拟机恶意对象关联检测方法

虚拟机的安全运行是云计算运行环境可信性的重要保证。针对基于虚拟机自省的安全检测方法在云环境规模化、多样化虚拟机场景下面临通用性监控与深度检测间题,提岀基于VMCS结构体的虚拟机恶意对象关联检测方法,实现异构虚拟机内存无痕地、通用地获取,以及对虛拟机内、虛拟机间恶意行为的深度检测。最后,通过实验验证了所提方法对主流的Iinx和 Windows操作系统皆可有效处理,通用性较强。     

一种高性能分布式入侵检测系统的研究与实现

本文对传统网络入侵检测系统的性能影响因素进行了研究和改进,设计并实现了一种通过被动监听方式实时检测网络攻击的高性能分布式入侵检测系统(H DIDS).试验结果表明,与传统的网络入侵检测相比,HDIDS的实时数据处理能力提高了大约3倍.     

基于荧光猝灭原理的光纤爆炸物传感器

基于荧光猝灭原理制备了硝基芳烃类爆炸物浓度测量系统.以放大荧光聚合物MEH-PPV作为荧光指示剂,采用塑料光纤作为传感和传光元件,传感头做成U型以提高灵敏度,利用相移法实现对荧光寿命的测定.实验测得系统在TNT饱和蒸汽下和没有TNT时相位差约为0.2°.     

利用AuNCs@GSH-CAP体系荧光增强检测BSA的研究

蛋白质的研究是当下的热点,目前已经涉及到了生物、医学、食品等各个领域,而纳米技术的发展极大程度上促进了对蛋白质的研究。简便、高灵敏、高选择性的检测方法是实现重大疾病早期诊断和治疗的关键,也是目前市场潜力巨大的方向。但是许多检测方法的荧光探针合成较为复杂以及成本高,且需要使用有毒性的有机试剂。本文中,我们采用氯霉素（CAP）荧光猝灭的金纳米簇（AuNCs@GSH）体系作为探针,通过体系荧光增强效应来检测牛血清白蛋白（BSA）。BSA可以增强AuNCs@GSH-CAP体系荧光强度,在一定浓度范围内体系荧光增强与BSA的浓度呈正相关。该方法具有较好的选择性和抗干扰性,且荧光效果明显,实现了在10~160μmol/L内具有良好的线性关系,其检测限为0.1μmol/L,对于蛋白质的快速检测有良好的发展前景。     

肌酸激酶同工酶CK-MB快速检测试剂的研制

为了实现心血管疾病的早期诊断,减少死亡率,建立一种基于近红外荧光免疫层析技术的肌酸激酶同工酶CK-MB快速检测技术.该检测方法使用激发光和发射光分别为777、792 nm的Dylight800作为荧光标记物,通过测量T线峰面积与C线峰面积的比值计算样品中CK-MB的浓度,实现了低成本、快速定量检测.通过25例临床标本检测并将结果与生化仪检测结果进行比对发现,本研究中建立的方法具有良好的相关性,R2=0.98.建立的CKMB检测试剂可以满足急诊病人急性心肌梗死(AMI)快速检测的需求.