敌百亩和阿米津的太赫兹透射光谱研究

为获得敌百亩和阿米津两种农药在太赫兹频段内的光学参数,完善常用农药太赫兹光谱数据库,利用太赫兹时域光谱技术(THz-TDS),在室温294 K和氮气环境(湿度小于4%)下,对两种农药标准样品进行测试。获得了两种农药的太赫兹时域信号,并利用傅里叶变换和菲涅尔公式得到0.3~1.5 THz频段内的折射率谱和吸收谱。结果表明,敌百亩和阿米津的平均折射率分别为1.59和1.55,敌百亩吸收谱有3个吸收峰,阿米津有2个吸收峰,且两者吸收峰的位置与峰值存在明显的差异。相对于阿米津,敌百亩对于太赫兹波有更好的吸收特性。试验光谱特征说明,利用THz-TDS可以实现对农药的检测与鉴别。     

噻菌灵的太赫兹时域光谱研究

太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术是一种快速发展的光谱检测新技术.在室温294 K和试验箱内湿度约4.0％的条件下,利用THz-TDS技术测量噻菌灵农药,获得其时域信号.通过快速傅里叶变换(FFT)得到样品的THz频域幅值和相位信息,运用菲涅尔公式计算得到噻菌灵样品在0.2～2.5 THz范围内的吸收谱和折射率.结果表明:噻菌灵样品的时域信号相对于参考信号有一定的时间延迟和幅值衰减;噻菌灵样品吸收谱有5个明显的特征吸收峰;平均折射率为1.50,且随着频率增加,折射率缓慢下降.运用密度泛函理论(DFT)计算了噻菌灵分子在THz波段的振动频率,认为试验吸收光谱中的特征吸收峰是由分子的低频集体振动及分子内分子键的弯曲和扭转引起.结果表明,分子的THz波段吸收谱对分子的结构和空间构形十分敏感,可将特征吸收峰作为分子指纹谱.THz-TDS技术在研究分子低频光谱特性和鉴别物质方面有发展空间.结果也证明THz-TDS技术应用于检测农药残留是可行的.     

草甘膦THz光谱的单分子建模研究

为获得草甘麟在THz波段的光学参数,利用太赫兹时域光谱(THz - TDS)装置对草甘膦标准品进行测试,获得样品在0.4～ 1.5 THz波段的折射率谱和吸收谱.结果表明,草甘膦样品有5个明显的特征吸收峰,吸收峰的位置分别为0.79 THz、0.89 THz、1.09 THz、1.31 THz和1.43 THz,它的平均折射率为1.512.为了更好地解析试验光谱,利用Gaussian 03程序的B3LYP函数与从头算理论HF在6- 311G(d,p)基组水平上.,以及DMol3程序的PW91、VWN - BP和BLYP 3种GGA密度函数在DNP基组水平上模拟草甘膦单分子,其中利用HF和VWN- BP函数计算出的峰位值与其对应的试验值较接近.这两种方法是模拟草甘膦单分子较为适合的方法.利用HF函数计算的键长、键角均与室温下X射线衍射值有相同的一致性趋势,而VWN - BP函数这一趋势不明显.     

基于太赫兹时域光谱的玻璃纤维复合材料热损伤检测分析

基于太赫兹时域光谱系统,在温室条件下对不同程度热损伤的消防气瓶用玻璃纤维复合材料进行检测,获得在306～420℃条件下加热后的样品在0. 2～1. 8 THz范围内的时域信号。通过样品时域幅值最大值、峰峰值与0. 2～1. 8THz范围内的折射率与吸收系数变化情况分析不同受热温度对玻璃纤维材料的影响。结果表明,太赫兹波透过样品后的幅值约为8. 798×10~(-6)～6. 753×10~(-6)V,峰峰值的大小为1. 5031×10~(-5)～1. 1406×10~(-5)V。加热后样品的折射率无明显变化,吸收系数略有上升。结合扫描电镜结果分析认为环氧树脂碳化导致吸收系数整体上升。     

THz技术及其应用研究

一、THz技术简介 太赫兹(THz,1THz=1012Hz)频段是指频率从0.1THz到10THz,介于毫米波与红外光之间的电磁辐射区域.长期以来,由于缺乏有效的丁Hz产生和检测方法,人们对于该波段电磁辐射性质的了解非常有限,以至于该波段被称为电磁波谱中的THz空隙,也是电磁波谱中有待进行全面研究的最后一个频率窗口.     

THz技术及其应用研究

<正>一、THz技术简介太赫兹(THz,1THz=1012Hz)频段是指频率从0.1THz到10THz,介于毫米波与红外光之间的电磁辐射区域。长期以来,由于缺乏有效的THz产生和检测方法,人们对于该波段电磁辐射性质的了解非常有限,以至于该波段被称为电磁波谱中的THz空隙,     

基于太赫兹波的聚乙烯管道电熔接头缺陷检测分析

以太赫兹(THz)反射成像技术和THz时域光谱透射技术对公称外径D=10mm聚乙烯电熔接头(包含夹杂、分层等缺陷)进行检测,获得接头在不同扫描纵深(Z_1=3mm,Z_2=5mm,Z_3=7mm)的层析图像和时域波形。结果表明:图像可清晰显示样品的夹杂(金属丝)和埋藏缺陷,且不同纵深的层析图像都揭示了管道内壁因流体冲刷产生的机械损伤位置;对THz时域波形进行分析计算获得样品的分层厚度;以样品分层厚度反推THz波的强度,为THz时域光谱装置校准提供了参考。     

煤矿区地下水中溶解性有机质荧光特征Ⅰ——含水层之间垂向差异

通过检测有机质含量和三维荧光光谱研究了霍州煤矿区地下水中溶解性有机质的垂向分布特征.结果表明,硝酸盐质量浓度在地表水和第四系水中较高(＞ 37.41 mg/L),而在深部含水层(太灰和奥灰)基本未检出.地表水中TOC(总有机碳)质量浓度和UV254分别大于5.11 mg/L和0.146 cm-1;氧化还原作用下,第四系水中TOC质量浓度和UV254分别减小82.23％和97.96％,而深部含水层中TOC质量浓度也有降低.人类活动污水的大量排放导致地表水中Ⅱ区和Ⅳ区的荧光峰强度异常高,均大于等于8 245 QSU,Ⅲ区的荧光峰强度大于3 419 QSU;进入第四系含水层,Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区荧光峰强度均减少至216 QSU以下;太灰水和奥灰水中只Ⅱ区和Ⅳ区出现荧光峰,且荧光峰强度与TOC相关性不大;溶解性有机质(DOM)荧光峰强度与地下水流向呈负相关,同一煤矿区奥灰水中Ⅳ区的荧光峰强度比太灰水高.总体上,分析溶解性有机质含量和荧光特性、硝酸盐含量,可以从垂向上建立霍州矿区各含水层(体)的水化学特征.     

鲤体内芳香烃受体的分离纯化及其与蒽的相互作用

从暴露于污染物蒽的鲤肝脏中提取出芳香烃受体,并采用紫外可见分光光度计进行最大吸收波长扫描,再通过离子交换层析法分离纯化鲤体内的芳香烃受体,并采用聚丙烯酰胺凝胶电泳对受体进行鉴定,最后通过傅里叶变换红外光谱探讨芳香烃受体与蒽结合后的结构变化。结果表明,提取的芳香烃受体在280 nm处有特征吸收峰,测得质量浓度为27.3 mg/mL。通过离子交换层析法纯化了单一组分的受体蛋白质,其相对分子质量约为110 k D。测定了芳香烃受体的红外光谱,与蒽结合后其在一定波段的谱峰发生了明显位移,表明污染物配体蒽能与芳香烃受体结合,并对其蛋白二级结构产生明显影响。     

水体各组分吸收系数的测量方法研究

主要综述了水体水色组分吸收系数的测定方法.其中有色可溶性有机物采用0.22 μm聚碳酸酯滤膜过滤后的过滤清液在分光光度计上测定换算得到.总颗粒物吸收系数采用定量滤膜技术得到,并总结了文献中各种光程放大因子β的校正方法.综合分析了甲醇浸泡提取法、次氯酸钠漂白法和数值分离法区分浮游藻类、非藻类颗粒物吸收的原理、操作方法和优缺点.最后对水体组分光谱吸收的典型特征进行了讨论.     

鲤体内芳香烃受体的分离纯化及其与葸的相互作用

从暴露于污染物蒽的鲤肝脏中提取出芳香烃受体,并采用紫外可见分光光度计进行最大吸收波长扫描,再通过离子交换层析法分离纯化鲤体内的芳香烃受体,并采用聚丙烯酰胺凝胶电泳对受体进行鉴定,最后通过傅里叶变换红外光谱探讨芳香烃受体与蒽结合后的结构变化.结果表明,提取的芳香烃受体在280 nm处有特征吸收峰,测得质量浓度为27.3 mg/mL.通过离子交换层析法纯化了单一组分的受体蛋白质,其相对分子质量约为110 kD.测定了芳香烃受体的红外光谱,与蒽结合后其在一定波段的谱峰发生了明显位移,表明污染物配体蒽能与芳香烃受体结合,并对其蛋白二级结构产生明显影响.     

天津市夏季PM10浓度及组成元素垂直分布特征

通过天津市气象局大气边界层观测站高255 m的气象铁塔,获得了10m、40m、120m和220 m 4个高度共80个PM10样品,分析了PM10的日均质量浓度及其元素的垂直分布特征.结果表明,4个高度处PM10质量浓度时序变化基本一致;PM10质量浓度及其组成元素总量随高度增加递减;10 m、40m和120m3个高度处的PM10质量浓度时间序列分布的相关性较好,组分分歧系数较小,而220 m处的PM10质量浓度时间序列分布与其他3个高度处的相关性较差,组分分歧系数较大.样品中元素质量浓度由高到低依次是Si、Al、Ca、Fe、Na、Mg、K、Zn、Ti、Cu、Mn、Pb、Cr、Ni、Co、V、As、Cd和Hg.其中,Si、Al、Na、K质量分数随高度变化不大;Ca、Fe、Mg质量分数随高度增加递减明显;Zn、Cu、Mn、Pb、Cr在10m、40m和120 m3个高度处质量分数接近,而在220m处明显降低;Ti元素在4个高度处的质量浓度接近,质量分数总体上随高度增加递增;Ni、Co、V、As、Cd、Hg质量分数随高度的变化不同,其中与燃煤有密切关系的Hg在120 m处质量分数明显高于其他高度处,而在220m处最低.Al、Fe、Na、K等元素相对富集因子小于或接近1,其质量浓度与PM10质量浓度时序分布的相关性较好,其中Al、Na相关系数随高度增加显著递减;Zn,Cu、Pb、Cr、As、Ni的相对富集因子显著大于1,其质量浓度与PM10质量浓度时序分布的相关性较差,相关系数随高度增加变化不大.     

煤矿区地下水中溶解性有机质荧光特征Ⅱ——深部含水层分布特征

为研究霍州矿区深部含水层中溶解性有机质地层差异及其迁移转化机理,通过三维荧光光谱(3 DEEM)、TOC和硝酸盐质量浓度综合分析了溶解性有机质(DOM)的含量和分布特征.结果表明,深部含水层中溶解性有机质和硝酸盐质量浓度均较低,其中TOC(总有机碳)质量浓度小于0.6 mg/L、NO3--N质量浓度小于1.6 mg/L.太灰水和奥灰水中主要出现了Ⅱ区的色氨酸类荧光峰和Ⅳ区的溶解性微生物代谢产物荧光峰,其中色氨酸类荧光峰强度随着地下水流向而逐渐降低,溶解性微生物代谢产物荧光峰强度在李雅庄矿和辛置矿出现了一定异常.生物源指数(BIX)和腐殖化指数(HIX)表明深部含水层中DOM来源于生物或水生细菌,且具有较好的溯源一致性;荧光指数f470/520比f450/500更能说明DOM中腐殖质组分的来源,且f470/520较大(＞2.1),表明深部含水层中DOM来源于生物,且腐殖类物质芳香性较弱,含有的苯环结构较少.太灰水中TOC、色氨酸类荧光峰强度和溶解性微生物代谢产物荧光峰强度均与硝酸盐质量浓度呈负相关,且线性拟合的相关度较高;奥灰水中相关性则较差.     

我国南方某铀矿井下典型工作场所气溶胶浓度分布特征调查

为了解我国铀矿井下典型工作场所内气溶胶粒子浓度及粒径分布特征,采用APS3321对我国南方某生产地下铀矿井典型场所内气溶胶粒子个数浓度和质量浓度进行了监测,得到了各监测点的PM2.5及PM10质量浓度,并分析了不同监测场所的气溶胶粒子个数浓度和质量浓度分布规律.结果表明:1)在机械通风条件下,风机房的气溶胶粒子个数浓度谱为双峰谱,南风机房与北风机房气溶胶个数浓度谱主峰在0.626μm左右出现(位于积聚模态区),次峰在4.698 μm左右出现(位于粗粒子模态区);其他监测场所的气溶胶粒子个数浓度谱为单峰谱,峰值在0.626 μm左右出现(位于积聚模态区);2)不同监测场所的气溶胶粒子个数浓度中位直径和质量浓度中位直径不同,其中气溶胶粒子个数浓度中位直径的均值主要分布在积聚模态区,质量浓度中位直径的均值分布在粗粒子模态区;3)部分监测场所的PM2.5与PM10质量浓度较大,超过了国家对大气环境的质量浓度限值.PM2.5与PM10的质量浓度比值代表了PM2.5占PM10的比例,在所监测的场所中,采场、风机房、物探站和坑口的PM2.5与PM10的质量浓度均值比小于50％,其中风机房的比值最小,约为4.8％;中段运输巷道、独头巷道和中段信号房的PM2.5与PM10的质量浓度均值比大于50％,其中独头巷道的比值最大,高达78.2％.     

太赫兹技术在反恐实战中的应用

本文介绍了太赫兹探测和成像技术,论述了太赫兹技术的透视应用特点,对反恐安检检领域的太赫兹探测和成像技术研究进行了探讨,分析了太赫兹探测与成像的设备构成,对未来模块化太赫兹探测与成像技术发展和低成本应用作了展望.     

基于β射线技术测量PM2.5的准确性研究

为了实现对PM_(2.5)细颗粒物浓度的准确测量,分析了影响准确测量PM_(2.5)浓度的因素。β射线测量PM_(2.5)准确性的关键在于质量吸收系数的确定,其大小直接影响最终PM_(2.5)浓度的计算。通过试验证明决定质量吸收系数大小的四大因数为β射线穿过的多层滤膜的物理分布结构、射线源能量、射线源到滤膜的距离及滤膜的密度,被透射介质的厚度及滤膜的质量对质量吸收系数没有影响。利用标准膜对仪器的精度进行了校正,对量程进行了标定。     

广西环江尾矿重金属形态及其潜在迁移能力分析

以广西环江地区某尾矿库3个区域的尾矿样品为研究对象,在化学成分和矿物成分分析的基础上,运用Dold七步分级化学提取法,研究了Zn,Cd,Pb,As,Sb和Ni 6种重金属的赋存形态特征,并分析了其潜在迁移能力。结果表明,3个区域的尾矿样品均为碳酸盐型金属硫化物尾矿,样品中Zn和Pb的质量浓度较高(分别达4 119.9 mg/kg和3 375.1 mg/kg),Cd和Ni的质量浓度相对较低,As和Sb的质量浓度差别较大(可达191.5 mg/kg和86.5 mg/kg)。形态分析结果表明,Zn和As的迁移性较强,且具有一定的环境风险,Pb,Cd,Sb和Ni相对较稳定。     

火源与排烟口布置对隧道火灾排烟影响的数值模拟

运用FDS软件对某半横向通风隧道火灾进行数值模拟,研究了火灾中火源与排烟口布置中烟气蔓延与排烟效果的影响。通过模拟6种不同火源与排烟口布置组合工况下隧道内烟气质量浓度、回流长度的变化规律,得出半横向通风排烟系统排烟效果规律。结果表明:火源位于隧道中间与右车道时,隧道内烟气质量浓度分布基本相同,表明火源位置横向分布对半横向通风系统排烟效果几乎没有影响,而排烟口分布对火灾烟气的蔓延影响较大,排烟口位于烟道板两侧时隧道内烟气质量浓度和回流长度都明显小于当其位于烟道板中部与右侧1/3处时,表明排烟口位于烟道板两侧时隧道排烟系统排烟效果较好,而排烟口位于烟道板中部与右侧1/3处时,两者排烟效果相同,这与文献的小尺寸试验研究结果相吻合。     

综放工作面转载破碎点粉尘分布特征研究

为了研究综放工作面转载破碎点的粉尘分布特征,对进风顺槽沿程粉尘分布进行了现场实测,得到主要产尘点为转载机机头1 m处、破碎机处和前溜及后溜处.进一步分析了主要产尘点的分散度和粉尘浓度变化规律,结果表明:转载机机头1 m处以5 μm以下呼吸性粉尘为主,PM5粉尘质量浓度呈现先高后低的趋势,PM10粉尘质量浓度变化与之相反,治理时尘源处要以呼吸性粉尘为主,还需关注扩散滞留的可吸人粉尘;破碎机处主要为10 μm以下可吸人粉尘,PM5粉尘质量浓度开始波动较小,一段时间后升高,PM10粉尘质量浓度表现为先高后低的趋势,治理时尘源处要以可吸入粉尘为主,还应关注呼吸性粉尘的扩散;前后溜区域粉尘颗粒分布比较均匀,PM5粉尘质量浓度呈间歇性波动,PM10粉尘质量浓度变化比较平稳,治理时除考虑呼吸性粉尘和可吸人粉尘外,还应注重风流的影响,后溜处还需考虑粉尘粒径分布的多样性.     

室内有害气体连续泄漏扩散质量浓度模型的研究与分析

以C02为对象,对室内空间气体连续泄漏扩散过程进行试验研究,并对室内CO2气体泄漏扩散的均一质量浓度模型、两厢质量浓度模型和室内半球质量浓度模型进行研究.将理论模型计算值与不同位置测量点的试验数据进行比较分析.3种质量农度模型均表示区域质量浓度的变化,理论模型计算值与试验数据均有些偏差;远离泄漏源处,偏差较小.室内空间不同位置3个模型预测值相对大小会发生变化.对于泄漏源附近及低于泄漏源处,3种质量浓度模型预测结果误差较大;对于高于泄漏源的位置,模型预测结果较好,然而质量浓度均出现振荡不稳定的现象.由于重力沉降作用,下部空间气体质量浓度较大,上部空间气体质量浓度较小.泄漏刚开始阶段,远离泄漏源处,试验测试值与理论模型值相比有一个廷滞期,理论预测值偏差较大.