在线质谱分析仪的研制及应用

针对工业过程在线监测需求,研制了一种基于四极杆质量分析器的在线质谱分析系统,详细描述了该仪器的主要组成结构及各模块的功能特点,对该仪器进行了性能测试,结果显示该仪器技术指标已达到国际同类产品的指标要求。在钢铁冶金、石油化工以及生物制药等行业的应用结果表明,该系统具有响应时间快(<1 s),测量精度高,动态范围宽,可同时进行多流路多组分分析,维护成本低和可靠性高等突出优势,能够适用于多种复杂、恶劣的应用环境。     

红外扫描仪中基于场景的非均匀性校正

红外扫描仪中,存在像元响应非均匀性的问题。分析了基于场景的非均匀性校正算法,和基于神经元网络的红外焦平面非均匀性校正算法,提出了在场景缓变时的校正算法;并结合两者,提出了适合场景缓变时的基于神经元网络的红外焦平面非均匀校正的新算法。仿真证明,新算法具有优异的性能。     

污染源在线监测技术的发展

本文介绍了国内、外污染源在线监测技术的发展情况,其中包括烟气污染源在线监测技术和环境水质在线监测技术。重点介绍了三种先进的技术：全加热未除湿完全抽取技术（包括差分吸收光谱技术、原位式抽取测量技术、光纤连接技术）、顺序注射水质分析技术和全谱法水质分析技术。并对各种在线监测技术的分析原理、主要技术特点、发展现状和存在问题进行了评述。     

基于FPGA的光学微腔生物传感器控制系统

为了促进光学微腔生物传感技术向集成化、智能化和小型化发展,提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的数字辅助控制系统.系统通过三角波信号驱动可调谐激光器进入连续扫描模式,周期性扫描光学微腔谐振波长,得到激光中心波长信号的偏移量,从而得到光学微腔的灵敏度.设计了控制系统的硬件电路及软件辅助程序.经实验验证表明:控制系统实现了光学微腔生物传感器的数据采集处理以及对激光器的调谐.     

外壁涂覆介质层的微泡谐振腔热响应特性数值模拟分析

通过建立4层结构模型对涂覆介质层的微泡谐振腔进行热响应特性理论建模,研究了回音壁微泡腔外壁涂覆介质层时的热响应特性;利用有限元数值模拟的方法计算了涂覆介质层微泡腔的模式场分布和温度传感灵敏度.计算结果表明:具有氟化钙(CaF2)涂覆层的微泡腔在径向一阶和径向二阶模式下能够有效降低温度升高引起的红移效应,而在径向三阶模式下,其温度灵敏度较传统的二氧化硅微泡腔提升了约55%,研究结果对进一步提升微泡腔的潜力具有重要意义.     

芬太尼类新精神活性物质的介质阻挡放电电离质谱特征研究

建立了介质阻挡放电电离质谱(DBDI-MS)法采集46种芬太尼类化合物的二级质谱数据,并研究其质谱碎裂规律.芬太尼重要前体物质N-苯乙基-4-哌啶酮和4-苯胺基-N-苯乙基哌啶的特征碎片离子分别为m/z 105和m/z 188;以芬太尼分子结构为母核,当苯乙基或哌啶环上发生取代反应时,在碰撞诱导解离过程中,芬太尼类化合...     

基于隐函数模型的光学微腔传输光谱拟合算法

光学微腔品质因子高、灵敏度高,在精密生物传感方面有广阔的应用前景。针对洛伦兹拟合算法不能很好地拟合光学微腔输出端非对称波形和劈裂模式波形的问题,提出了隐函数模型算法。该算法首先建立模板波形,然后经平移、放缩理论实现模板波形操作,利用Levenberg-Marquardt (LM)算法优化参数值,能够实现对称波形、非对称波形和劈裂模式波形数据拟合。通过搭建光学微腔数据采集系统,采用高斯、洛伦兹和隐函数模型算法对不同折射率溶液的实验数据进行拟合。结果表明：隐函数模型算法比前两种算法的MSE低1个数量级,且拟合优度(R2)达到了0.99,拟合效果较好;隐函数模型算法谐振频率误差最小,谐振频率偏移量最大,对应的灵敏度最高,有利于提高光学微腔灵敏度。     

介质阻挡放电离子源背景噪声抑制方法数值模拟研究

针对单电极介质阻挡放电离子源(DBDI)的外置金属网抑制环境背景噪声技术,采用二维等离子体流体模型进行了数值模拟研究。通过对比施加金属网前后单电极DBDI低温等离子体羽流(LTPP)中各物种的演化发展特性,给出了金属网孔隙参数在调控LTPP效能方面的一般规律。结果表明,金属网通过显著提高DBDI等离子体羽流的亚稳态离子总量并抑制背景杂质离子,从而提升其软电离效果和质谱检测信噪比。特别地,当金属网孔隙为0.5 mm时,亚稳态离子总量占比提高了约5.3倍;各离子密度峰值降低了3倍以上,而He^*、N₂^*的密度峰值则分别增大了7.86倍和2.31倍。随着金属网孔隙不断减小,亚稳态离子总量占比越高,但当孔隙为0.3 mm时,亚稳态离子总量开始减小;在0.3 mm≤g≤0.4 mm范围内,可获得更好的背景离子抑制效果,从而有效抑制背景噪声影响。     

用VC编写DLL在VB中实现测量数据的网络实时传输

通过用VC编写动态链接库DLL，并在VB中调用DLL的方式，借助计算机自带网卡和企业的内部网络实现了测量数据的网络传输。给出了具体的设计思想和整个过程，介绍了VC下的网络编程技术和DLL编程技术，给出了在VB下加载DLL的具体方法，对工业在线测量仪器实现网络化、信息化具有很好的借鉴作用。     

采样式湿干两步法烟气排放连续监测技术

介绍一种采样式湿干两步法烟气排放连续监测技术。其原理是将烟道中的高温烟气通过采样探头和伴热管线采集出来后直接通入高温伴热气体室,通过紫外差分算法分析测量SO2、NOx、HCl和NH3等气体组分。然后将被测气体冷凝、除水后测量CO、CO2等不溶于水的气体组分浓度。