128×128短波/中波双色红外焦平面探测器

首次在国内报道了128×128面阵短波/中波(SW/MW)双色碲镉汞(HgCdTe)红外焦平面探测器(infraredfocal plane arrays,IRFPAs)的研究成果.基于由采用分子束外延(MBE)和原位掺杂技术生长的p-p-P-N型碲镉汞(Hg1-xCdxTe)多层异质结材料,通过B+注入、台面腐蚀、台面侧向钝化和爬坡金属化,以及双色探测芯片与读出电路(Readout Integrated Circuit,ROIC)混成互连等工艺,得到了128×128面阵双色焦平面探测器.通过湿化学腐蚀方法的优化,将光敏元尺寸为(50×50)μm2的双色微台面探测器的占空比提高了一倍.该面阵双色红外焦平面探测器具有较好的均匀性和正常的光电特性.在液氮温度下,二个波段的光电二极管截止波长λc分别为2.7μm和4.9μm,对应的峰值探测率Dλ*p分别为1.42×1011cmHz1/2/W和2.15×1011cmHz1/2/W.     

人工智能在设备故障检测中的应用

随着社会的发展,人工智能化技术逐步的成熟起来,在企业生产中设备的人工智能检测技术也开始逐步的应用与完善化。但是在其具体实施的过程中还存在着一些问题,面对当前的形式,人工智能研发基于专家系统、神经网络、模糊逻辑等的混合智能设计、控制、监测、诊断系统将成为一大研究热点。虽然智能技术已应用于设备检测的各个方面,如何将现有的先进设备检测和技术进一步推广应用、如何实现低成本、高精度、高效率的检测系统则成为亟待解决的问题。     

二苯甲酮和1-羟基环己基苯基甲酮从食品包装纸向奶粉与Tenax迁移研究

对二苯甲酮和1-羟基环己基苯基甲酮在高温条件下从食品包装纸（白卡纸和牛皮纸）向脂肪类模拟物Tenax以及全脂奶粉中的迁移规律进行研究。为避开奶粉中杂质色谱峰的干扰,气相色谱的升温条件为柱温：80 ℃保留3 min,温度以20 ℃/min 的速率升到150 ℃,保留10 min,然后再以30 ℃/min 升到290 ℃保留10 min。结果表明：温度越高,光引发剂向食品的迁移率就越高,且迁移速率也越大,达到平衡的时间也越短。纸张本身对脂肪的渗透能力是影响污染物迁移的重要影响因素,在高温下包装含脂量较高的食品时,应尽量避免选用脂肪渗透能力较强的纸张。光引发剂由同种纸质食品包装材料分别向Tenax和全脂奶粉迁移的研究表明,光引发剂向奶粉迁移的迁出率较高,奶粉作为一种真实的食品,有很好的吸附能力,因而适合用于做迁移研究,且奶粉成分复杂,更能代表真实食品的特性。     

海洋黄杆菌来源岩藻多糖酶Fcn1的异源表达及酶学性质

为了寻找和挖掘降解岩藻多糖的新型酶,以从海带中筛选获得的一株可以降解岩藻多糖的海洋黄杆菌Flavobacterium sp. RC2-3为研究对象,对其进行了全基因组测序。通过与已报道的岩藻多糖酶氨基酸序列比对,并进行转录组学分析及实时荧光定量PCR验证,挖掘了1个可能的岩藻多糖酶基因,并将其命名为Fcn1。Fcn1基因全长1221bp,编码406个氨基酸,蛋白分子质量约为46.8kDa。通过引物设计、PCR扩增,将Fcn1基因克隆,进一步构建了Fcn1基因异源表达载体Fcn1-pET-28a(+),并将其成功地在大肠杆菌BL21(DE3)表达宿主中进行了诱导表达。所得重组酶Fcn1通过带有His标签的镍柱进行分离纯化,采用铁氰化钾法测定纯化酶酶解岩藻多糖的比酶活(332U/mg),纯化倍数为2.25。酶学性质研究表明,重组酶Fcn1最适反应温度为50℃,最适反应pH值为8.0,在20~30℃和pH值为7.0~8.0时表现出较好的稳定性。结合酶学性质研究结果,确定酶的最适反应条件为30℃,pH值为8.0,并测定了岩藻多糖酶水解反应的动力学参数,K_m为1.17mg/mL,V_max为10.53g·L-1·min-1。该酶降解岩藻多糖的酶活力较高,在岩藻多糖资源的开发领域具有较大应用潜力。     

佛手瓜块根生全粉添加量对小麦粉加工特性的影响

为明确佛手瓜块根生全粉对小麦粉加工特性的影响,在比较佛手瓜块根生全粉和小麦粉基本组成成分差异的基础上,分析了不同添加量(质量分数分别为0、10%、20%、30%)佛手瓜块根生全粉对小麦粉的基本理化性质、糊化特性和流变学特性的影响。结果表明,佛手瓜块根生全粉的总淀粉和总灰分含量均高于小麦粉,而粗蛋白含量、粗脂肪含量和平均粒径均低于小麦粉。X射线衍射分析结果显示,佛手瓜块根生全粉在2θ为5.6°、14.2°、17.2°、19.6°、22.2°、23.9°处存在明显衍射峰,表明其属于B型结构淀粉。加工特性分析结果表明,佛手瓜块根生全粉的添加显著提高了混合粉的吸水性、膨胀度和透光率,降低了其溶解度和冻融稳定性;稳态流变特性研究结果显示,佛手瓜块根生全粉的添加提高了混合粉的表观黏度、稠度系数K、流动特征指数n和屈服应力τ₀;动态流变特性研究结果表明,佛手瓜块根生全粉的添加提高了混合粉的储能模量和损耗模量,降低了损耗角正切值;糊化特性研究结果表明,添加佛手瓜块根生全粉降低了小麦粉的糊化温度和峰值时间,提高了峰值黏度、低谷黏度、最终黏度、崩解值和回生值。佛手瓜块根生全粉显著改变了小麦粉的加工特性,研究结果旨在为佛手瓜块根生全粉的加工应用提供理论依据。     

渗透剂预处理对压差膨化香菇脆品质特性的影响

为降低香菇采后腐烂变质导致的经济损失,基于瞬时压差膨化技术,开发了一种非油炸香菇脆。研究了渗透脱水(osmotic dehydration,OD)预处理工艺顺序、渗透剂种类及质量分数(质量分数0、10%、20%、30%、40%麦芽糊精、10%乳清分离蛋白、20%麦芽糊精+10%乳清分离蛋白复合渗透剂)对香菇脆平均干燥速率、总色差、膨化度、复水比、硬度和脆度的影响。采用低场核磁共振技术,探究了OD预处理对香菇水分组成及状态分布的影响。OD工艺顺序研究表明:相比于热泵干燥前OD预处理,热泵干燥后OD预处理可显著提高香菇脆膨化度、复水比、脆度,降低总色差(P＜0.05)。渗透剂种类及质量分数研究表明:相比于对照组,OD预处理可显著提高香菇脆膨化度、复水比(P＜0.05),但对平均干燥速率、总色差、硬度和脆度的影响则取决于OD溶液组成。香菇热泵干燥至湿基含水率70%后,先采用20%麦芽糊精+10%乳清分离蛋白渗透预处理,再继续热泵干燥至湿基含水率35%±2%,预干燥后的香菇均湿后进行瞬时压差膨化得到的香菇脆品质较好。低场核磁共振技术研究表明:香菇OD预处理后,横向弛豫时间T₂向左偏移,而且随着OD溶液溶质质量分数增加偏移幅度增大;然而自由水占比降低,结合水与不易流动水占比增加,热泵干燥后,除了30%、40%麦芽糊精预处理外,香菇主要以弱结合水和不易流动水状态存在,而自由水所占比例很低(0.41%～4.67%)。与对照组相比,热泵干燥后,香菇自由水(除了10%乳清分离蛋白预处理外)和不易流动水所占比例显著降低,但弱结合水比例显著增加(P＜0.05)。Pearson相关性分析表明:相比于热泵干燥,OD预处理对瞬时压差膨化香菇脆品质影响更大,而且与低场核磁共振弛豫参数密切相关。香菇脆膨化动力的产生主要取决于不易流动水和结合水尤其是弱结合水,而与自由水无关。研究旨在为非油炸香菇脆瞬时压差膨化技术提供理论依据和技术参考。     

丁香酚对解淀粉芽孢杆菌气液界面生物膜的抑制作用

为研究丁香酚对解淀粉芽孢杆菌DY1a生物膜的抑制作用及成膜早期界面黏附聚集能力的影响,分析了不同质量浓度的丁香酚对生物膜形成、生物膜表面微观结构、膜内活菌数及生物膜基质多糖和蛋白质含量的影响,并评价其对成熟生物膜的清除能力,通过细菌运动能力实验、细胞表面疏水性、细胞表面Zeta电位及细胞自聚集能力,综合分析丁香酚对生物膜形成早期界面黏附聚集能力的影响。结果表明:丁香酚对解淀粉芽孢杆菌的最低生物膜抑制质量浓度(MBIC)为1.500mg/mL,MBIC的丁香酚对成熟生物膜清除率为28.85%。添加1/2 MBIC、1/4 MBIC的丁香酚培养基气液界面形成的生物膜较为单薄,表面较为光滑平整,生物膜内活菌数显著降低。丁香酚对腐败菌泳动能力抑制率为22.16%~100.00%,对丛集能力的抑制率为43.86%~97.50%,使细胞表面疏水性、细胞表面负Zeta电位和自聚集率均降低。此外,丁香酚显著抑制了腐败菌胞外多糖和蛋白质合成。丁香酚对芽孢杆菌生物膜的抑制作用主要是通过抑制细菌运动能力,降低细胞表面的疏水性、自聚集性,从而干扰早期菌体在成膜界面上的黏附能力,并通过抑制胞外聚合物组分的合成分泌延迟生物膜的形成和成熟。丁香酚可作为抑制腐败解淀粉芽孢杆菌气液界面生物膜形成的潜在抗生物膜剂。     

石漫滩水库坝基廊道析出物组成特征与成因分析

大坝廊道析出物是坝基水对基岩及混凝土等侵蚀作用的产物,其形成与演变可能对大坝运行安全产生不利影响。石漫滩水库除险加固前其廊道内广泛分布各类析出物,为探明其物质组成并分析来源,对析出物及其附近渗漏水进行了采样分析,对析出物分别采用X射线衍射和荧光光谱分析方法确定其矿物和化学组成,并通过水化学图示和模型计算等方法研究渗漏水的化学组成及演变。结果表明,分布最广泛的白色析出物主要化学组分为CaO和烧失量、矿物组分为方解石,其来自于坝体混凝土中水泥结石的溶解与再沉淀,而部分黑色析出物主要化学组分为MnO,来源于坝基水对基岩中锰质胶结物的化学侵蚀。分析结果结合扬压力等观测资料,可为除险加固工程中坝体及坝基对应补强提供科学依据。     

基于粒子群算法优化极限学习机的区域地下水水质综合评价模型

地下水环境质量的准确评价可降低由水质不确定性导致的农业水管理决策风险,对于指导区域发展绿色农业、清洁生产等均具有重要的实践意义。针对ELM会随机产生输入层与隐含层的连接权值和隐含层阈值,导致网络泛化能力降低以及过度拟合引起的评价结果失真问题,提出一种基于粒子群算法优化极限学习机的地下水水质综合评价模型。选取黑龙江省建三江地区为研究区域,通过典型农业机井中地下水体的实地采样,利用构建的PSO-ELM模型对地下水水质进行综合评价。结果表明:PSO-ELM模型拟合性高于传统的ELM模型和RBF模型,并提高了区域地下水水质的模拟评价效果。建三江地区下辖的15个农场,整体地下水水质较好。研究区范围内地下水水质等级呈现出集中式分布特点,地下水综合水质较差的农场集中在研究区中东部,水质较好的农场集中在研究区的东西两侧。建三江地区地下水水质地域性规律主要与化肥施用量有关。为此,在保障粮食安全与用水安全的同时实现清洁生产应注意控制化肥的使用量,积极探索作物高产新举措。     

全贯流泵流动特性数值模拟和性能预测

为研究全贯流泵(电机泵)的性能,采用CFD软件对全贯流泵模型装置进行三维流动数值模拟,分析了全贯流泵内部流态和整体性能。结果表明:全贯流泵模型装置在各个工况下前导叶进口流速均匀度均在97%以上、叶轮进口流速均匀度均在91%以上,均匀度足以保证水泵性能。进水喇叭管、前导叶水力损失小,后导叶、出水喇叭管水力损失大。出水喇叭管出口断面流速分布不均匀,流态差。该装置最高效率为69.47%,对应工况流量为290L/s时,扬程为4.855m。在各个工况下,全贯流泵模型装置扬程比对照轴流泵装置扬程小,效率比对照轴流泵装置效率低,消耗的轴功率比对照轴流泵装置消耗的轴功率多。全贯流泵管路短,出水喇叭管出口流速大,扩散不充分,水力损失大,这是全贯流泵装置效率低的主要原因。