调光生态膜促进植物生长的机理探讨

依据量子理论,叶绿素a,b吸收光波是量子化的。调光生态膜采用有机共轭分子分散到二维线性分子中,使有机共轭分子从生色团变为生荧团,能吸收太阳光中的紫外光和绿光而产生叶绿素a,b所需要的蓝光和红光,大大增加叶绿素a,b可吸收的光子数,从而加速了光合作用,促进植物生长。     

一种面向港口溢油监测的小型激光荧光遥测系统

目前,针对港口溢油巡航监测缺乏行之有效的技术手段。为探索激光诱导荧光光谱技术应用于港口溢油监测的可行性,以微型光纤光谱仪搭建小型激光荧光遥测实验系统,并对其性能进行测试分析。结果发现,在光谱仪曝光时间设为最小(1.11 ms)的情况下,环境光对荧光测量仍会产生影响,利用减背景法可以有效去除溢油荧光信号中环境光的影响;在相同条件下,系统测得不同油质溢油样品的荧光光谱表现出不同的光谱特征,轻质油较重质油的荧光峰蓝移、荧光更强;在上述环境光背景影响和光谱测量分析的基础上,进一步测试了系统的信号探测稳定性,结果显示,系统重复测量的相对标准偏差RSD=2.54%,表明该系统具有较好的信号探测稳定性。综上,基于微型光纤光谱仪的小型溢油激光荧光遥测系统可望在近岸港口溢油巡航监测中发挥重要作用。     

USV-LIF遥测系统的控制系统设计与实现

无人船作为一种新型平台,在海洋环境监测中具有布放灵活、自动测量等优势。对于近岸港口等溢油事故发生频繁区域的环境监测,相比于传统的机载和船载溢油激光荧光遥感技术,采用无人船平台搭载激光荧光传感器进行探测更为方便有效。本文对基于无人船的激光荧光(USV-LIF)遥测系统进行总体方案设计,并详细设计了其控制系统,该系统包括岸基远程控制模块和USV-LIF现场机控制模块两部分。利用无线网络通信链路实现从岸基终端对USV-LIF现场机的远程控制与通信,并通过现场机的控制模块实现对USV-LIF现场机的仪器状态控制、数据采集以及时序控制等功能。在实验室条件下,对USV-LIF遥测系统的整体运行、远程控制数据传输以及系统长时间连续工作进行了模拟联调测试,结果表明,所研发的控制系统的功能基本达到了现场探测需求。     

基于和差直方图的岩屑纹理分析与分类识别

随着PDC钻头的推广使用,传统的岩屑录井方法已难以分析如此细小的岩屑。基于数字图像处理技术对岩屑分类识别技术进行研究,首先利用和差直方图统计方法对岩屑进行纹理特征分析和提取,接着运用贝叶斯分类器进行分类识别,实验结果表明,此统计特征提取方法对于大部分岩屑可以很好地获取其主要特征,并最终取得理想的识别结果。此技术的发展将提高现场录井人员的工作效率和识别准确率。     

钙原子二步三光子与三步三光子共振电离研究

激光共振电离光谱技术是痕量分析中的重要手段之一。本文以速率方程理论为基础 ,对钙原子的激光共振电离过程进行分析 ,通过编程对该原子的二步单色三光子和三步三色三光子非饱和激发电离过程进行模拟 ,得到了相应的电离效率与激光的能量、作用时间之间的关系曲线 ,并对这 2种电离方案进行了比较。     

基于时间演化的天然气水合物CT图像阈值分割

微米X射线计算机断层扫描作为一种数字岩心探测手段,被广泛应用于研究含天然气水合物沉积物赋存形态,但由于水合物与水对X射线的衰减系数相近,二者在CT图像中灰度区间存在交集,导致在从CT图像上对水合物与水进行分割时存在强非唯一性。为提高对CT图像中水合物与水阈值分割的准确性,本文通过分析天然气水合物生长过程中不同时刻CT图像直方图特征,提出归一化CT图像及其直方图的方法。首先选定甲烷气与石英砂的峰值灰度基准;然后用高斯函数分别对当前CT图像直方图中的甲烷气与石英砂曲线进行拟合,得到当前CT图像直方图中的甲烷气与石英砂峰值灰度;再将当前CT图像直方图中的甲烷气峰值灰度与石英砂峰值灰度归一化到选定的峰值灰度基准;进而用归一化的直方图对CT图像进行归一化;最后根据归一化灰度直方图的变化趋势,定量统计得到CT图像中水合物增加和气-水减少的灰度区间,完成图像中不同组分的阈值划分。实验结果表明,提出的阈值分割方法能够为天然气水合物CT图像中水合物与水边界的确定和水合物饱和度计算提供定量的依据,具有实际的工程应用价值。      

基于LIBSVM的石油录井中岩屑岩性识别方法研究

针对在PDC钻头条件下石油录井过程中的岩屑岩性难以用肉眼识别,以及传统分类器准确率低的问题,该文利用和差直方图变换、傅里叶变换、Gabor变换3种不同的岩屑图像特征提取技术,将岩屑样品进行特征提取,并设定LIBSVM分类器的分类参数,根据得到的岩性识别率的高低来确定最优的参数组合。结果表明,SVM设置类型上选择NU_SVC、核函数选择RBF、分类参数gamma设置为0.1、nu设置为0.11的参数组合可获得较高的岩性识别率。其中采用Gabor特征提取方式和LIBSVM分类器对现场岩屑样品进行测试,获得的岩性识别率最高,对现场泥岩和砂岩的平均识别率分别为95%和90%。与神经网络分类器分类结果比较,该方法能更好地分析岩屑的岩性,可望在现场得以推广应用。     

从浓度定量分析探讨异丙醇作原油萃取剂的可行性

分别采用正己烷与异丙醇作为萃取剂获得不同浓度下的2组相同原油样品的萃取液,进行波长差为40nm的同步荧光光谱测量.通过插值拟合得到相应的两组相同原油样品的浓度三维荧光光谱图,并据此对相同原油样品萃取液的未知浓度进行计算,并与实际值比较,得出相应误差.文中通过对不同萃取剂中光谱谱形、峰位、荧光强度以及浓度计算的误差进行对比分析,得出采用异丙醇作为石油定量荧光分析仪的萃取剂比用正己烷更具优势,从而在定量分析的基础上论证了采用异丙醇取代正己烷作为原油萃取剂的可行性.     

深海海底原位观测站倾角测量优化设计

设计1套倾角测量装置,用以配合海底原位设备对深海环境探测。分析常规的低成本倾角测量方式的原理及存在的不足,提出采用差动输入运算放大器对传感器数据进行预处理、提高后期倾角分辨率的方案。实验证明,这种方案能够扩大输出量程、提高倾角分辨率。在全角度范围内,分辨率在(0.18(°),0.5(°))区间变化,能够满足海底观测站对高精度倾角测量的要求。