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真空紫外光电离质谱法在烟气老化研究中的应用

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质谱学报 2024年第5期45卷 656-665页

作者：马兰温作赢彭晓萌赵锋叶绍鑫谢恺顾学军王健中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026 安徽中烟工业有限责任公司烟草化学安徽省重点实验室安徽合肥230088

本文应用自主研发的真空紫外光电离飞行时间质谱仪,原位在线检测燃烧型卷烟、加热不燃烧型卷烟和电子烟产生的烟气气溶胶,表征其气相成分及颗粒相成分。结果表明,3种烟气气溶胶的化学组成差异显著,其中燃烧型卷烟的成分含量及物种丰度... 详细信息

本文应用自主研发的真空紫外光电离飞行时间质谱仪,原位在线检测燃烧型卷烟、加热不燃烧型卷烟和电子烟产生的烟气气溶胶,表征其气相成分及颗粒相成分。结果表明,3种烟气气溶胶的化学组成差异显著,其中燃烧型卷烟的成分含量及物种丰度远大于新型烟草制品,其气相和颗粒相的整体信号强度分别约为新型烟草制品的100倍和10倍。检出的气溶胶成分中含有大量不饱和化合物,这些物质在环境中极易被氧化并生成新的超细颗粒物。结合Teflon反应腔分别模拟以上3种类型的烟气气溶胶在不同臭氧浓度下的老化过程,结果均有超细颗粒物生成。超细颗粒物的形成条件与前体物的含量和成分分布有关,燃烧型卷烟气溶胶在室内O_(3)浓度下就可以很快形成超细颗粒物,而新型烟草制品则需要更高浓度的O_(3)或更长的老化时间。

关键词：光电离质谱在线测量烟气老化超细颗粒物室内污染

基于55K SNP芯片的小麦籽粒主要品质性状的全基因组关联分析

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作物学报 2024年第8期50卷 1948-1960页

作者：彭小爱卢茂昂张玲刘童曹磊宋有洪郑文寅何贤芳朱玉磊安徽农业大学农学院安徽合肥230036 安徽省农业科学院作物研究所安徽合肥230001

通过检测118份小麦材料3个环境下吸水率、蛋白质含量、容重、湿面筋含量、面团稳定时间、面团形成时间、沉降值和出粉率8个小麦籽粒品质的表型值,结合小麦55K SNP芯片分析基因型,采用Q+K混合模型进行全基因组关联分析。在不同环境下, 8... 详细信息

通过检测118份小麦材料3个环境下吸水率、蛋白质含量、容重、湿面筋含量、面团稳定时间、面团形成时间、沉降值和出粉率8个小麦籽粒品质的表型值,结合小麦55K SNP芯片分析基因型,采用Q+K混合模型进行全基因组关联分析。在不同环境下, 8个籽粒品质性状均具有广泛变异,其中沉降值的变异系数最大为16.47%~17.03%,各品质性状遗传力为0.71~0.85。118份小麦材料被分为3个亚群,亚群Ⅰ包括41(34.75%)份,安徽供试材料占绝大部分;亚群Ⅱ包括32 (27.12%)份,是以安徽、江苏、四川为主体的群体;亚群III包括45 (38.13%)份,主要为安徽及江苏省份材料。22个与小麦籽粒品质性状显著关联的稳定位点(P<0.001)在2个及以上的环境中被重复检测到,分布于染色体1B (4)、1D (1)、2B (1)、2D (1)、3B (2)、3D (1)、4D (1)、5A (1)、5B (1)、5D (3)、6B (2)、7B (3)和7D (1),解释了8.53%~16.32%的表型变异。稳定位点中包含3个一因多效显著关联位点, 14个可能控制小麦品质性状的新遗传位点,并筛选出11个可能与小麦籽粒品质性状相关的候选基因;有利等位基因的数量越多,品质性状表型值越高,并发现了在8个主要品质性状均携带有利等位基因的载体材料,其中,华成859和济麦44包含最多的有利等位基因,可供改良小麦品质的育种亲本使用。本研究结果为小麦优良品质小麦培育提供了理论依据、亲本材料和分子标记。

关键词：小麦品质性状全基因组关联分析 55K芯片有利等位基因

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基于多元数据的夏季鸡舍环境质量评价及其对产蛋性能的影响

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农业工程学报 2024年第8期40卷 188-197页

作者：谢苗苗李华龙詹凯安徽大学江淮学院合肥230031 中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所合肥230031 安徽省农业科学院畜牧兽医研究所合肥230031

蛋鸡舍环境质量直接影响蛋鸡产蛋性能。为探究夏季蛋鸡舍环境质量及其对产蛋性能的影响,研究提出基于多元数据的分析方法,首先采集鸡舍内7类关键环境因子数据,按照热环境、光环境和气体环境分组,再根据改进D-S证据理论规则进行迭代融合... 详细信息

蛋鸡舍环境质量直接影响蛋鸡产蛋性能。为探究夏季蛋鸡舍环境质量及其对产蛋性能的影响,研究提出基于多元数据的分析方法,首先采集鸡舍内7类关键环境因子数据,按照热环境、光环境和气体环境分组,再根据改进D-S证据理论规则进行迭代融合,得到蛋鸡舍各检测点环境质量的综合评价结果,进而分析其对产蛋性能的影响。以夏季八层层叠式蛋鸡舍为试验鸡舍开展试验。结果显示:八层层叠式蛋鸡舍下四层的环境质量和平均产蛋率的最优位置均处于鸡舍前端;平均产蛋率最差的位置处于鸡舍中端,该位置环境质量综合评价结果为一般;上四层平均产蛋率最优位置为鸡舍中端,该位置环境质量综合评价结果为适宜;平均产蛋率最差位置和环境质量最差位置均为鸡舍后端(靠近风机端)。在试验鸡舍所有检测点中,平均产蛋率高于86%的检测点,环境质量综合评价结果大都为适宜,平均产蛋率低于86%的检测点,环境质量综合评价结果为一般或差,鸡舍内各检测点环境质量综合评价结果与平均产蛋率的变化趋势高度一致。该研究为准确评价蛋鸡舍环境质量,揭示蛋鸡舍环境质量对产蛋性能的影响提供了一种行之有效的方法。

关键词：多元数据数据融合改进D-S证据理论层叠式蛋鸡舍环境质量产蛋性能

污泥生物炭添加对黑麦草和土壤养分特性的影响

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草地学报 2024年第4期32卷 1295-1302页

作者：李玮汪军徐汝民杜世州乔玉强陈欢安徽省农业科学院作物研究所安徽合肥230031 安徽省市政污泥处置与资源化利用工程研究中心安徽合肥230022 安徽省通源环境节能股份有限公司安徽合肥230022

为探讨污泥生物炭(Sludge biochar,C)和改性污泥生物炭(Modified sludge biochar,GC)添加对黑麦草(Lolium perenne L.)和土壤养分特性的影响,本试验以C和GC为材料,设置不同添加水平(0%,5%,10%,15%,20%)种植黑麦草,测定黑麦草和土壤养分... 详细信息

为探讨污泥生物炭(Sludge biochar,C)和改性污泥生物炭(Modified sludge biochar,GC)添加对黑麦草(Lolium perenne L.)和土壤养分特性的影响,本试验以C和GC为材料,设置不同添加水平(0%,5%,10%,15%,20%)种植黑麦草,测定黑麦草和土壤养分等指标。结果表明,添加C、GC均促进了黑麦草的生长及其茎叶和根含水量的提高,5%的添加水平显著提高了黑麦草茎叶和根的干重。C、GC添加对黑麦草TN含量的提高效果最显著,其次为TK。C添加对提高黑麦草生物量的影响程度大于GC,而对黑麦草养分含量及其吸收累积,GC大于C。应用C、GC可提高土壤有机质和全氮含量,降低土壤pH,碱解氮和速效磷受生物炭类型影响。因此,土壤中添加5%~10%比例的C或GC对植物的生长有促进作用,有利于提高土壤的养分含量。

关键词：黑麦草污泥/改性污泥生物炭生物量养分吸收土壤养分

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大气辐射传输计算中气溶胶模型评估及选取

光学学报 2024年第12期44卷 112-121页

作者：汪沁程晨施海亮王先华叶函函孙熊伟朱锋吴时超熊伟中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 光学定量遥感安徽省重点实验室安徽合肥230031

利用AOD-AROD气溶胶分类方法,选用MODIS数据,分析研究区域气溶胶模型的年际变化规律。在规律不明显的月份,分析了气象要素和气溶胶源对模型的影响,构建了基于随机森林方法的多时相气溶胶模型评估方法,即后向轨迹与大气概率分布场分析方... 详细信息

利用AOD-AROD气溶胶分类方法,选用MODIS数据,分析研究区域气溶胶模型的年际变化规律。在规律不明显的月份,分析了气象要素和气溶胶源对模型的影响,构建了基于随机森林方法的多时相气溶胶模型评估方法,即后向轨迹与大气概率分布场分析方法,并分析了多时相气溶胶模型评估方法的准确性,讨论误差原因。使用所提方法评估了香河地区的气溶胶模型,并使用TROPOMI L1B数据对评估结果进行验证。研究结果显示,采用该模型对香河地区的气溶胶类型进行评估的准确度为71.04%,辐亮度模拟的平均误差率减少了38.25%,表明该方法能有效提高气溶胶模型选择的准确性。

关键词：大气光学气溶胶模型大气辐射传输计算多源数据气象要素随机森林

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锥形光纤SERS探针的批量制备和定量检测

中国激光 2024年第5期51卷 251-259页

作者：秦琰琰黄瑞冬刘孝兵钱诚薛驷明毛庆和中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽省光子器件与材料重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026 安徽大学物质科学与信息技术研究院安徽合肥230039

研究了批量制备的锥形光纤表面增强拉曼散射(SERS)探针的定量检测性能。在统一的制备条件下,基于静电吸附自组装方法批量制备的同一批次锥形光纤探针具有良好的互换性。基于相同检测条件,在同一福美双样品浓度下测得SERS光谱幅度的相对... 详细信息

研究了批量制备的锥形光纤表面增强拉曼散射(SERS)探针的定量检测性能。在统一的制备条件下,基于静电吸附自组装方法批量制备的同一批次锥形光纤探针具有良好的互换性。基于相同检测条件,在同一福美双样品浓度下测得SERS光谱幅度的相对标准偏差(RSD)可达8%以下。不同批次的光纤探针存在互换性退化问题,难以满足实际定量检测应用对光纤探针数目的要求。为了解决该问题,提出并演示了一种将不同批次光纤探针的光谱数据同化至同批次光纤探针测量结果的同化方法。通过对同化后的大样本光谱数据进行统计平均和数据拟合,获得了福美双样品在2×10^(-8)~10^(-6)mol/L浓度范围内的SERS定量关系曲线,福美双加标样品的测试回收率可达90%~110%。该研究结果对于实际SERS定量检测具有参考意义。

关键词：光纤光学表面增强拉曼散射锥形光纤探针批量制备定量检测静电吸附自组装法福美双

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基于GSVD的分布式MIMO雷达测向算法

信息对抗技术 2024年第1期3卷 57-69页

作者：张颢月师俊朋史姝赟吴奇龙国防科技大学电子对抗学院安徽合肥230037 安徽省军区安徽合肥230001

针对分布式多输入多输出(multi-input multi-output,MIMO)雷达测向中存在的数据信息提取不充分、运算量偏大等问题,开展了基于广义奇异值分解(generalized singular value decomposition,GSVD)的测向算法研究,以提高低信噪比条件下的角... 详细信息

针对分布式多输入多输出(multi-input multi-output,MIMO)雷达测向中存在的数据信息提取不充分、运算量偏大等问题,开展了基于广义奇异值分解(generalized singular value decomposition,GSVD)的测向算法研究,以提高低信噪比条件下的角度估计性能。首先,建立了分布式阵列MIMO雷达回波信号的统一化表征模型;其次,将分布式MIMO雷达系统接收阵列数据的多线程GSVD问题转换为一个联合优化问题,运用交替最小二乘(alternating least squares,ALS)技术实现阵列信号流行矩阵的拟合,并引入子空间类算法实现目标角度联合估计;最后,对优化问题增加l1范数约束,避免了每次迭代中进行的奇异值分解运算,降低了算法运算量。仿真实验从角度联合估计、均方误差、运算时间等方面验证了所提算法的有效性。

关键词：分布式MIMO雷达广义奇异值分解阵列测向交替最小二乘

2D和3D培养肺细胞释放VOCs的质谱检测比较研究

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质谱学报 2024年第2期45卷 216-225页

作者：郑香雪葛殿龙周吉娟储雅静刘玥陆燕沈成银储焰南安徽医科大学基础医学院安徽合肥230032 中国科学院合肥物质科学研究院健康与医学技术研究所医学物理与技术安徽省重点实验室安徽合肥230031 中国科学院合肥肿瘤医院安徽合肥230031

挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)作为一种潜在的癌细胞标志物被广泛研究。目前,体外细胞多采用二维(two-dimensional,2D)贴壁培养方式,这与体内肿瘤细胞呈三维结构存在差别。本实验分别以肺癌细胞A549和肺上皮细胞BEAS-2... 详细信息

挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)作为一种潜在的癌细胞标志物被广泛研究。目前,体外细胞多采用二维(two-dimensional,2D)贴壁培养方式,这与体内肿瘤细胞呈三维结构存在差别。本实验分别以肺癌细胞A549和肺上皮细胞BEAS-2B为例,构建三维(three-dimensional,3D)培养模型,并以2D模型和培养基作为对照,利用固相微萃取气相色谱-质谱(solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)法检测细胞释放的VOCs。通过非靶向统计分析细胞在2D和3D培养中释放的差异性VOCs,其中A549细胞有4种(乙酸、1-吡咯啉、4-甲基庚烷、2,4-二甲基-1-庚烯),BEAS-2B细胞也有4种(乙醇、1-吡咯啉、4-甲基庚烷、2,4-二甲基-1-庚烯)。与2D模型相比,这些VOCs在3D模型中的释放量增加了2.11~12.81倍。此外,还讨论了差异性VOCs可能的生化来源以及在2D/3D模型中释放量差异的可能原因。本工作证明了3D培养在体外细胞VOCs检测方面具有广阔的应用前景,有望成为癌症标志物筛查有价值的研究平台。

关键词：气相色谱-质谱(GC-MS) 挥发性有机物(VOCs) 3D细胞培养肺癌

面向室外应用的重复频率锁定皮秒脉冲光纤激光器

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中国激光 2024年第2期51卷 10-18页

作者：姚波段典豆贤安陈雨君刘孝兵毛庆和中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室安徽合肥230031 先进激光技术安徽省实验室安徽合肥230037 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室安徽合肥230037 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026

本文报道了一种可满足室外应用的具有重复频率锁定功能的皮秒脉冲光纤激光器。通过选用Figure-9光纤激光器结构,并通过优化腔结构来调控非线性,确保了激光器的快速锁模自启动功能;采用低导热材料绝热封装创建“恒温”微环境,松弛了室外... 详细信息

本文报道了一种可满足室外应用的具有重复频率锁定功能的皮秒脉冲光纤激光器。通过选用Figure-9光纤激光器结构,并通过优化腔结构来调控非线性,确保了激光器的快速锁模自启动功能;采用低导热材料绝热封装创建“恒温”微环境,松弛了室外环境下锁定重复频率对PZT频率调谐执行器件调谐量的要求。以此为基础,设计并研制了质量仅为3 kg的10 MHz、20 ps锁模光纤激光器样机。在室温、极端温度(-40℃或50℃)和振动(加速度为1.5g)环境下,该激光器样机都能保持快速锁模自启动和重复频率锁定功能;在室外环境下,该激光器样机的重复频率锁定功能可抵御夏季高温环境下的10℃温度波动。

关键词：激光器锁模激光皮秒脉冲重复频率锁定环境温度