共轴双光束LIBS检测土壤中Pb的参数优化

为了提高共轴双光束激光诱导击率光谱(DB-LIBS)检测土壤中重金属元素的检测精度,对试验装置进行了参数优化。试验时,以土壤中重金属Pb为例,首先对双光束与单光束作用效果进行对比,单束激光脉冲工作能量均为120mJ,得到双光束作用下土壤中Pb的特征光谱强度明显比单光束作用下增强了2~3倍。然后,分别设置两束激光之间的脉冲延迟时间为0、50和100ns,在每个激光脉冲延迟时间下,设置光谱采集延迟时间从2.6~5.2μs以步长为0.2μs递增,分别对样品的光谱进行采集,获取Pb元素在405.78nm处的特征光谱信息。通过对特征光谱强度和信背比的综合比较,得到最佳的激光脉冲延迟时间为50ns、光谱采集延迟时间为4.6μs,在此条件下,光谱强度的相对标准偏差为0.10。由此表明,参数优化有利于提高共轴DB-LIBS装置的检测精度。     

直、摆组合凸轮机构动态仿真技术研究

直、摆组合凸轮机构是一种新型的机构类型，它所能实现的凸轮曲线非常丰富多彩，对其进行运动仿真，对于验证设计的正确性以及指导实际生产都有重要的现实意义。该文首先简介了直、摆组合凸轮机构的设计方法，进而介绍了该机构的动态仿真软件和动态仿真技术，并对动态仿真中的几点关键技术作了进一步的阐述。     

基于分光透射比模型提高镉等离子体特征光谱识别能力的研究

为了降低或消除激光诱导击穿光谱（LIBS）检测过程中激光能量、背景辐射、噪声信号对特征光谱信息的影响,以镉靶材为对象,构建偏振分辨激光诱导击穿光谱（PRLIBS）系统,探索提高重金属污染物LIBS分析能力的方法。结合光波在多层媒介传播过程中的菲涅耳方程,分析入射光波长对光强透射比的作用机理,构建正入射方向上的等离子体辐射强度分光透射比模型。利用该模型获得了相同条件下的LIBS、PRLIBS光谱数据,比较了镉元素特征谱线强度的相对标准偏差（RSD）,并分析了不同延迟时间下特征谱线强度的变化趋势。结果表明：在低能量密度情况下,PRLIBS具有明显的测量优势,可以采集到更多的特征峰信号,并且PRLIBS光谱特征谱线强度的RSD值小于相同检测参数下LIBS光谱特征谱线强度的RSD值,说明分光透射比模型能够有效提高等离子体光谱的稳定性;LIBS与PRLIBS的谱线强度随延迟时间的变化趋势一致,说明PRLIBS并不影响原有LIBS的延迟时间;随着脉冲能量增大,分光透射比模型可以有效降低基线漂移和背景辐射,增强光谱的分辨能力;分光透射比模型不仅保留了连续谱中的有效信息,还提高了谱线识别的稳定性,对于...     

半导体激光对蝗虫与其寄主植物组织热效应的分析比较

为比较半导体激光对蝗虫与其寄主植物组织的生物热效应差异,为激光杀灭蝗虫提供理论依据.选取808nm连续激光对东亚飞蝗幼虫与营养期狗尾草植物进行辐照效应理论研究,建立了激光照射下生物组织热作用的二维数学模型,采用Matlab有限元数值分析方法求解了Pennes生物传热方程,得到了组织内部温度随激光辐照时间和组织空间位置的分布规律.数值分析结果表明,对于蝗虫与植物组织,温度分布有着同样的规律,但温度沿着径向比轴向扩散范围广.在相同的激光辐照条件下,植物组织的温升不明显,保持在初始温度水平;蝗虫组织的温升则远远高于植物组织.     

激光诱导击穿光谱技术分析鸡肉中的重金属元素

为了使激光诱导击穿光谱(LIBS)技术更有效地应用于肉类食品品质安全检测领域,选择鸡肉样品进行了初步LIBS实验研究.通过分析软件并参照NIST原子光谱数据库鉴别了样品的LIBS谱线,并且得到了其特征谱线,运用统计学方法分析比较了鸡皮和鸡腿肉中Pb,Cd,Cu,Mn,Ni,Cr六种重金属元素与C元素强度比,得到了此六种元素相对含量的差别.从实验结果得知,鸡皮中Cd和Cu元素相对含量高于鸡腿肉;鸡腿肉中Ni、Mn、Pb和Cr元素的相对含量高于鸡皮,尤其是Ni元素相差最大.同时,实验结果也表明LIBS技术是一种快速而有效的检测和对比肉类食品中重金属元素含量的手段.     

溶液中铬元素的激光诱导击穿光谱检测

采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对含铬污水溶液中的重金属元素铬开展了探测实验。根据一系列含铬浓度不同的污水样品的LIBS实验结果,获得元素浓度和强度之间的关系曲线,即定标曲线。对CrⅡ(283.43nm)及CrⅠ(425.45nm)两处谱线进行了分析和比较。实验发现,283.43nm处原子辐射信号强度比425.45nm谱线强2倍;从定标曲线的线性相关度及信背比来看CrⅡ(283.43nm)谱线要优于CrⅠ(425.45nm)。计算二者检测限,质量浓度分别为80μg/mL(283.43nm)及170μg/mL(425.45nm)。实验采用CrⅡ(283.43nm)的定标曲线对含铬污水溶液进行了定量分析,测得该污水溶液的含铬质量浓度为333μg/mL,与采用原子吸收分光光度计所得到的检测结果(309μg/mL)符合较好。结果表明,在对铬元素进行LIBS检测时选用CrⅡ(283.43nm)谱线要优于CrⅠ(425.45nm)谱线。采用LIBS方法可实现对污水溶液中Cr元素的快速检测,具有很好的应用前景。     

低强度激光辐照对蝗虫活性的影响

为研究低强度激光辐照对蝗虫活动能力的影响,以减少农药的使用量和降低农药的浓度,选择大功率连续型近红外半导体二极管激光器,针对3龄至4龄期东亚飞蝗蝻虫头部位置,在距离激光发光面4cm处,进行2s和4s的辐照试验,分别观察比较辐照前后蝗虫的活性和活性降低程度．试验结果表明,辐照前,蝗虫具有较高的活性,辐照后蝗虫的活性降低,并逐渐趋于一致性;辐照时间越长,蝗虫的活性降低程度越高。说明低强度近红外激光辐照蝗虫头部位置能明显抑制其活动能力。     

激光能量及延迟时间对土壤中Cr等离子体特性的影响

采用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对土壤样品中的Cr元素进行了分析,通过改变激光器能量及延迟时间,观测Cr等离子体信号强度的变化关系.实验结果表明,谱线强度随着激光能量的增大而增加,其信背比是先增大后减小,当激光能量为110 mJ时信背比最好;改变延迟时间时信背比随延迟时间的增大呈现先增后减的变化规律,谱线强度随延迟时间的增大而减小,最佳延时时间为0.84 μs.根据谱线强度与元素浓度的关系,建立了定标曲线,曲线拟合度为0.988,得出Cr元素的最低检测限约为25.22 μg/g.通过对数据的计算分析可知,选择合适的激光能量及延迟时间可以减少强烈的高温辐射干扰,提高检测限,有利于实现土壤中激光诱导击穿光谱方法的重金属元素在线检测.     

直摆组合凸轮机构的矩阵分析设计

采用矩阵分析方法对直动从动件凸轮机构与摆动从动件凸轮机构组成的联动凸轮机构进行设计 ,以实现预期轨迹     

激光辐照蝗虫不同身体部位致死效果研究

为研究激光对蝗虫不同身体部位的杀灭效果,选择近红外大功率连续型半导体激光器,针对亚洲车蝗成虫和幼虫的头部、翅根和腹部位置,距离激光发光面1cm处,进行不同时间的照射试验,分别观察照射后3天蝗虫的致死率.在1cm处对幼虫头部、翅根和腹部位置辐照5s,观察肌体组织宏观损伤情况.结果表明,随着辐照时间的增加,蝗虫的致死率增加;在相同的辐照条件下,幼虫比成虫致死率高,且辐照头部位置致死率最高、辐照翅根部位致死率次之、辐照腹部致死率最低.肌体宏观观测结果表明,头部和翅根被辐照部位有明显的碳化现象,腹部的宏观热损伤效果则不明显.试验结果说明近红外激光辐照蝗蝻的头部位置有较好的致死效果.