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基于游标效应的增敏型光纤法布里-珀罗干涉仪温度传感器

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物理学报 2017年第9期66卷 171-177页

作者：杨易徐贲刘亚铭李萍王东宁赵春柳中国计量大学光学与电子科技学院杭州310018

本文介绍了一种高灵敏度光纤温度传感器.该传感器由一小段毛细管熔接于单模光纤和一段大模场光纤之间而构成串联的两个法布里-珀罗干涉仪.由于俩干涉仪具有相近的自由光谱区,因而它们的叠加光谱会产生游标效应.实验结果显示,利用游标效... 详细信息

本文介绍了一种高灵敏度光纤温度传感器.该传感器由一小段毛细管熔接于单模光纤和一段大模场光纤之间而构成串联的两个法布里-珀罗干涉仪.由于俩干涉仪具有相近的自由光谱区,因而它们的叠加光谱会产生游标效应.实验结果显示,利用游标效应解调,该传感器的温度灵敏度可从单一空气腔法布里-珀罗干涉仪的0.71 pm/℃提高到179.30 pm/℃.该传感器结构紧凑(<1 mm)且灵敏度高,具有良好的应用前景.

关键词：光纤传感法布里-珀罗干涉仪游标效应温度

产虾青素集胞藻PCC6803（Synechocystis ***6803）细胞工厂设计与构建

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产虾青素集胞藻PCC6803（Synechocystis ***6803）细胞工厂设计与...

作者：刘亚铭中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所)

学位级别：硕士

虾青素(astaxanthin,3,3’-二羟基-4,4’-二酮基-β,β’-胡萝卜素,CHO)是一种次生类胡萝卜素,具有抗氧化、增强机体免疫力、抗癌、着色等作用,在食品及保健品、药品、饲料工业、化妆品等方面有着广泛的应用。虾青素主要是在藻源(雨生... 详细信息

虾青素(astaxanthin,3,3’-二羟基-4,4’-二酮基-β,β’-胡萝卜素,CHO)是一种次生类胡萝卜素,具有抗氧化、增强机体免疫力、抗癌、着色等作用,在食品及保健品、药品、饲料工业、化妆品等方面有着广泛的应用。虾青素主要是在藻源(雨生红球藻)、红发夫酵母及人工合成中通过各种方法进行合成。不同来源的虾青素结构不同。含虾青素的藻源主要为雨生红球藻。来自雨生红球藻的虾青素的结构是3S,3’S,属于100%的左旋结构,结构稳定,人或动物摄入体内后才能发挥一些重要的保护功能,最大程度上发挥其应有的多种生物功效。红发夫酵母中虾青素为3R,3’R,属于右旋,而人工合成虾青素含3S,3’S、3S,3’R、3R,3’R。在这3种虾青素结构中,左旋的抗氧化性最强,只有雨生红球藻能够通过生物合成途径合成。雨生红球藻在多种逆境胁迫条件下能够迅速合成并大量积累天然虾青素,其含量最高可达细胞干重的5%。因此,它是目前公认的合成天然虾青素的首选工具,但利用雨生红球藻大规模生产虾青素仍然是一个挑战,具有以下问题:生长周期长、生长速度慢、藻密度较低、占地面积广,而且易受到细菌和杂藻污染。为了提供另一种虾青素可用的来源,将集胞藻PCC6803用作底盘细胞,延伸类胡萝卜素生物合成途径以生产虾青素。集胞藻PCC6803具有培养条件较简单、生长速度较快、不会产生毒素、细胞结构较简单、遗传背景较清楚、方便于分子操作等有利于在光合生物反应器进行大规模生产的条件,是理想的蓝藻基因工程的受体。集胞藻PCC6803能够合成虾青素的上游底物海胆酮和玉米黄质,和雨生红球藻相比,缺乏合成虾青素的关键酶β-胡萝卜素酮化酶(BKT)和类胡萝卜素羟化酶(CRTR-B),不能将海胆酮和玉米黄质进一步转化为虾青素。将来自雨生红球藻的β-胡萝卜素酮化酶基因(bkt)和类胡萝卜素羟化酶基因(crtR-B)根据集胞藻PCC6803的密码子偏好性进行了密码子优化,然后在集胞藻PCC6803中进行异源表达,之后通过基因组PCR,Southern blot,RT-PCR,Western blot验证bkt和crtR-B基因的表达,高效液相色谱检测发现转入bkt和crtR-B基因的突变株中产生了虾青素,虾青素的总量为0.68±0.01 mg/g(干重)。之后通过胁迫提高虾青素的产量,发现集胞藻PCC6803突变株在10%NaNO胁迫14天后虾青素总量达到4.81±0.06 mg/g(DW)。且游离虾青素占总虾青素的比例为30%以上,3S,3’S虾青素占总虾青素的比例为82.61%。这些结果证明了集胞藻PCC6803用于代谢工程生产虾青素的可用性和行业应用潜力。

关键词：集胞藻PCC6803 虾青素 β-胡萝卜素酮酶基因(bkt) 类胡萝卜素羟化酶基因(crtR-B) 代谢工程

焦化废水典型污染物预处理及短程硝化反硝化脱氮研究

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焦化废水典型污染物预处理及短程硝化反硝化脱氮研究

作者：刘亚铭华中科技大学

学位级别：硕士

焦化废水是一类典型的高氨氮难降解有机工业废水,其含有大量酚类、杂环类等有机污染物,对生物处理系统中的硝化反硝化过程有着强烈的抑制作用,造成整体工艺的脱氮效率偏低。因此,本文选取短程硝化反硝化作为焦化废水的脱氮工艺,以减少... 详细信息

焦化废水是一类典型的高氨氮难降解有机工业废水,其含有大量酚类、杂环类等有机污染物,对生物处理系统中的硝化反硝化过程有着强烈的抑制作用,造成整体工艺的脱氮效率偏低。因此,本文选取短程硝化反硝化作为焦化废水的脱氮工艺,以减少脱氮过程中的曝气量和所需碳源;同时研究了芬顿氧化法对焦化废水中典型有毒污染物的去除及毒性削减规律;并考察了芬顿氧化与短程硝化反硝化组合工艺连续流处理焦化废水。主要结果如下:(1)采用市政污水厂二沉池污泥进行了短程硝化反硝化工艺的启动、稳定运行实验。高浓度的游离氨(FA)、游离亚硝酸(FNA)均可以实现短程硝化,但FNA更适合用于进水NO-N浓度较高的污水。采用FA控制策略,实现了短程硝化反硝化的长期稳定运行,且能保持较高的亚硝化率,反应器内AOB菌群(Nitrosomonas)丰度大幅上升,NOB菌群(Nitrospira)丰度下降为0。(2)选取苯酚、吲哚、硫氰酸根(SCN)作为焦化废水中典型代表污染物进行芬顿氧化处理及毒性削减研究,并考察了各污染物最佳的降解参数。结合苯酚、吲哚、SCN的氧化产物及降解路径,利用ECOSAR软件对反应前后污染物的生物毒性进行了理论计算,发现苯酚、吲哚、SCN经芬顿氧化后毒性均有下降。生物毒性实验表明,苯酚、吲哚、SCN分别经过芬顿氧化处理后,毒性均有下降,使得白菜种子的发芽率上升,其三日平均根长分别由0.64 cm增加至2.04 cm(苯酚),1.62 cm增加至2.37 cm(吲哚),由2.65 cm增加至3.38 cm(SCN)。(3)进行了生物预处理-芬顿氧化-生物深度脱氮的组合工艺连续流处理实际焦化废水的研究。采用生物预处理(SBR间歇曝气)焦化废水后,COD去除率约为80%,SCN去除率约为90%,可有效削减有毒污染物负荷,但其出水对后续生物脱氮仍有强烈抑制作用。此时采用芬顿氧化能有效削减生物预处理出水的生物毒性,最终实现生物预处理-芬顿氧化-短程硝化反硝化组合工艺出水TN为～40 mg/L,COD为～200 mg/L。

关键词：短程硝化反硝化焦化废水芬顿氧化硫氰酸盐苯酚吲哚

戏剧表演中如何塑造多重性格人物——以话剧《无人生还》中沃格雷夫一角为例

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戏剧表演中如何塑造多重性格人物——以话剧《无人生还》中沃格雷...

作者：刘亚铭云南艺术学院

学位级别：硕士

笔者的毕业创作作品为话剧《无人生还》,改编自阿加莎·克里斯蒂的著名侦探小说《无人生还》,笔者在该剧中饰演法官沃格雷夫一角。沃格雷夫这一角色就是这次荒岛聚会的召集者,也是杀人事件的幕后凶手。沃格雷夫是一个典型的多重性格人物... 详细信息

笔者的毕业创作作品为话剧《无人生还》,改编自阿加莎·克里斯蒂的著名侦探小说《无人生还》,笔者在该剧中饰演法官沃格雷夫一角。沃格雷夫这一角色就是这次荒岛聚会的召集者,也是杀人事件的幕后凶手。沃格雷夫是一个典型的多重性格人物,他一方面是正义理智的大法官,但另外一方面他又是一个为达目的不择手段的残忍、冷酷的杀人犯。整部戏人物个性表现前后差异较大。如何将沃格雷夫这种非理性、非正常的心理状态进行符合人物性格逻辑的外部表达是笔者在塑造这个人物时遇到的最大的困难。因此,如何处理内部体验与外部表达的问题,是笔者在戏剧舞台上塑造多重性格人物的关键。笔者论文“戏剧表演中如何塑造多重性格人物——以话剧《无人生还》中沃格雷夫一角为例”,研究如何塑造戏剧舞台上的多重性格人物。通过研读中外经典的戏剧作品,分析多重性格人物在剧作中的重要作用,在斯坦尼斯拉夫斯基表演体系的指导下,通过研究、分析中外戏剧表演艺术家们塑造的多重性格人物的典型例子,结合自身塑造多重性格人物的舞台经验,内部体验角色的心理、情感变化,在符合真实人物生活逻辑的前提下,通过有声语言和肢体语言外化表达一个真实、自然的多重性格人物。

关键词：多重性格人物内部体验外化表达

基于多传感器融合的分布式电动汽车状态参数估计

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基于多传感器融合的分布式电动汽车状态参数估计

作者：刘亚铭安徽工程大学

学位级别：硕士

近年来,作为我国实现能源转型的重要手段之一,电动汽车产业得到了蓬勃发展。分布式驱动电动汽车作为电动汽车的重要类型,相比于传统集中式驱动电动汽车来说,其电机驱/制动力矩独立可控,且控制精度高,响应更加迅速。分布式电驱动是智能... 详细信息

近年来,作为我国实现能源转型的重要手段之一,电动汽车产业得到了蓬勃发展。分布式驱动电动汽车作为电动汽车的重要类型,相比于传统集中式驱动电动汽车来说,其电机驱/制动力矩独立可控,且控制精度高,响应更加迅速。分布式电驱动是智能汽车动力传动发展的主要趋势,而能否精准获取汽车行驶状态参数是智能汽车做出正确决策与控制的基础。由于技术与成本问题,难以直接通过传感器获得质心侧偏角等部分车辆状态参数的实时数据,因此研究一种精准度高和稳定性强的算法来对其进行实时估计是十分必要的。对分布式电动汽车行驶状态参数进行准确估计,一直是国内外学者研究的热点。目前,用来对车辆状态参数进行估计的主要算法有非线性观测器、滑模观测器和卡尔曼滤波观测器,其中在车辆状态参数估计方面应用最广的算法是卡尔曼及其改进算法。针对分布式电动汽车行驶状态参数估计问题,本文的主要研究工作如下:(1)介绍了分布式驱动电动汽车状态参数估计的研究背景,并采用高阶容积卡尔曼滤波作为估计算法的研究基础,其次分析车辆非线性动力学公式,并在Simulink/Carsim软件上搭建分布式驱动电动汽车仿真平台。(2)对传统的CKF进行改进,通过广义容积积分来代替球面-相径积分,直接求得算法的容积点和权值,改善了容积卡尔曼滤波的高阶扩展性以及对多维系统的鲁棒性。(3)使用正交三角分解来代替Cholesky分解。Cholesky分解对误差协方差矩阵P进行求解处理,很容易产生不正定矩阵,从而中断Cholesky分解,导致算法崩溃。为了改进该算法的整体稳定性,本文引入了平方根滤波思想,让正交三角分解代替Cholesky分解,在保证了数据迭代稳定性的同时提高了估计精度。(4)针对汽车多传感器系统的局部融合问题,其互协方差矩阵往往难以获得,因此本文通过ICI融合算法,在传感器之间的互协方差未知的情况下,来降低未知的公共信息重复计算的问题,提高算法的估计精度。(5)车辆正常行驶中,其系统的过程噪声协方差矩阵Q和量测噪声协方差矩阵R均为未知噪声,而Q矩阵和R矩阵对滤波器的估计精度起着至关重要的作用。因此,本研究采用原子搜索优化算法(Atom Search Optimization,ASO)来对噪声协方差矩阵(Q,R)寻求最优噪声值,提高算法的估计精度。(6)在仿真和实车实验平台上进行双移线工况实验和蛇形工况实验,将传感器在实验过程中采集到的数据与算法的估计值进行对比分析,进一步验证了本文所提出的状态参数估计算法的有效性和鲁棒性。

关键词：分布式驱动状态参数估计广义容积积分数据融合高阶CKF 原子搜索优化算法

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开放腔光纤法布里—珀罗干涉仪的气压传感

开放腔光纤法布里—珀罗干涉仪的气压传感

作者：刘亚铭中国计量大学

学位级别：硕士

气压测量在生产自控、航空航天、军事等领域中有着重要的角色。光纤气压传感器因其体积小、不受电磁干扰和探测精度高等优点尤其受到关注。本论文提出了三种结构的开放腔光纤法布里-珀罗干涉仪（FPI）,并对其气压传感的机理、特性等进... 详细信息

气压测量在生产自控、航空航天、军事等领域中有着重要的角色。光纤气压传感器因其体积小、不受电磁干扰和探测精度高等优点尤其受到关注。本论文提出了三种结构的开放腔光纤法布里-珀罗干涉仪（FPI）,并对其气压传感的机理、特性等进行了测量与分析。主要工作内容包括:1、提出并演示了一种双毛细管结构光纤FPI。该干涉仪由单模光纤与两段不同内径毛细管熔接在一起而组成。气体经内径较细的毛细管可以容易地进入内径较大的毛细管构成的干涉仪谐振腔内。环境气压变化,则谐振腔内气体折射率随之发生改变,从而对应的干涉仪波长光谱发生漂移。通过测量该光谱漂移量,即可解调环境的气压。实验表明,该干涉仪结构简单,制备容易,应用于气压传感测量,其灵敏度可达4147pm/MPa,常压下温度交叉灵敏度仅为.3KPa/°C。2、提出并演示了一种毛细管内嵌玻璃微球光纤FPI,将单模光纤与一节毛细管熔接在一起,并在毛细管内嵌一个玻璃微球,从而单模光纤端面和玻璃微球之间的空气腔形成了一个FPI。由于微球后表面的反射,故该器件的光谱实际为三光束干涉光谱。为补偿环境温度的交叉敏感,利用谐振腔内气体和玻璃微球两者的折射率对气压和温度的不同响应特性而导致的干涉谱中不同干涉峰具有不同的气压及温度灵敏度,应用矩阵法和傅里叶带通滤波法分别实现了环境气压和温度的同时传感测量。3、应用飞秒激光微加工技术和光纤熔接技术,制备并测试了一种侧方开孔的纤内微腔结构FPI。该传感器仅由单模光纤构成,外界气体可通过干涉仪侧方的微孔进入空气谐振腔内。实验测得该器件的气压灵敏度为131pm/MPa。本论文研究的这三种开放腔光纤FPI气压传感器,具有结构简单、制备方便且灵敏度高等优点,具有一定的应用前景。

关键词：光纤传感器法布里-珀罗干涉仪(FPI) 气压温度

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对绿色食品质量状况的评价及建议

西南农业学报 1998年第3期11卷 112-117页

作者：游米沙刘亚铭四川省农科院农业部食品质量监督检验测试中心

对农业部食品检测中心（成都）五年来所进行的川、陕、云、贵、藏、蒙等省区２３９例“绿色食品”的检验结果统计分析表明，“绿色食品”基本保持了安全、无污染的质量特征，但“绿色食品”仍然存在质量问题，尤其是深加工食品质量的稳... 详细信息

对农业部食品检测中心（成都）五年来所进行的川、陕、云、贵、藏、蒙等省区２３９例“绿色食品”的检验结果统计分析表明，“绿色食品”基本保持了安全、无污染的质量特征，但“绿色食品”仍然存在质量问题，尤其是深加工食品质量的稳定性不及初级农产品。为此，笔者提出应加强标准体系建设，生产基地建设，生产质量管理和监督检验等方面的工作，以稳定和提高“绿色食品”质量的建议。

关键词：绿色食品质量状况评价