Influence of electron irradiation on hydrothermally grown zinc oxide single crystals

The resistivity of hydrothermally grown ZnO single crystals increased from similar to 10(3) Omega cm to similar to 10(6) Omega cm after 1.8 MeV electron irradiation with a fluence of similar to 10(16) cm(-2), and to similar to 10(9) Omega cm as the fluence increased to similar to 10(18) cm(-2). Defects in samples were studied by thermally stimulated current (TSC) spectroscopy and positron lifetime spectroscopy (PLS). After the electron irradiation with a fluence of 10(18) cm(-2), the normalized TSC signal increased by a factor of similar to 100. A Zn vacancy was also introduced by the electron irradiation, though with a concentration lower than expected. After annealing in air at 400 degrees C, the resistivity and the deep traps concentrations recovered to the levels of the as-grown sample, and the Zn vacancy was removed.

Proton irradiation-induced defects in undoped GaSb studied by positron lifetime spectroscopy and photoluminescence

Undoped GaSb was irradiated by 2.6 MeV protons. The irradiation-induced defects were studied by positron lifetime spectroscopy (PLS) and photoluminescence (PL). Positron lifetime measurements showed that vacancy-type defects were introduced after irradiation, and divacancies were formed at higher irradiation dose. Annealing experiments revealed there were different annealing steps between the as grown and proton-irradiated samples, the reason for which was tentatively attributed to the formation of divacancies in the proton-irradiated samples during annealing. All the vacancy defects could be annealed out at around 500 degrees C. The PL intensity quickly fell down after proton irradiation and decreased with increasing irradiation dose, indicating that irradiation induced non-irradiative recombination centers, whose candidates were assigned to the vacancy defects induced by proton irradiation.

Identification of vacancies in electron irradiated GaSb by coincidence Doppler broadening spectroscopy

In this paper we present the results of coincidence Doppler broadening (CDB) measurements and positron lifetime spectroscopy (PLS) on the semiconductor material GaSb. Gallium vacancy with positron lifetime of about 283 ps (V-Ga, (283 ps)) was identified in as-grown sample by CDB technique and PAS technique. For electron irradiated samples with dosages of 10(17) cm(-2) and 10(18) cm(-2), the PAS showed almost the same defectrelated positron lifetime of about 285 ps. CDB experiments indicated that defects in irradiated samples were related to Ga vacancies. (c) 2006 Published by Elsevier B.V.

Research on multi-degree-of-freedom neurons with weighted graphs

In this paper, we redefine the sample points set in the feature space from the point of view of weighted graph and propose a new covering model - Multi-Degree-of-Freedorn Neurons (MDFN). Base on this model, we describe a geometric learning algorithm with 3-degree-of-freedom neurons. It identifies the sample points secs topological character in the feature space, which is different from the traditional "separation" method. Experiment results demonstrates the general superiority of this algorithm over the traditional PCA+NN algorithm in terms of efficiency and accuracy.

Research on multi-degree-of-freedom neurons with weighted graphs

In this paper, we redefine the sample points set in the feature space from the point of view of weighted graph and propose a new covering model - Multi-Degree-of-Freedorn Neurons (MDFN). Base on this model, we describe a geometric learning algorithm with 3-degree-of-freedom neurons. It identifies the sample points secs topological character in the feature space, which is different from the traditional "separation" method. Experiment results demonstrates the general superiority of this algorithm over the traditional PCA+NN algorithm in terms of efficiency and accuracy.

A New Discrimination Method of Maize Seed Varieties Based on Near-Infrared Spectroscopy

A new discrimination method for the maize seed varieties based on the near-infrared spectroscopy was proposed. The reflectance spectra of maize seeds were obtained by a FT-NIR spectrometer (12 000-4 000 cm(-1)). The original spectra data were preprocessed by first derivative method. Then the principal component analysis (PCA) was used to compress the spectra data. The principal components with the cumulate reliabilities more than 80% were used to build the discrimination models. The model was established by Psi-3 neuron based on biomimetic pattern recognition (BPR). Especially, the parameter of the covering index was proposed to assist to discriminating the variety of a seed sample. The authors tested the discrimination capability of the model through four groups of experiments. There were 10, 18, 26 and 34 varieties training the discrimination models in these experiments, respectively. Additionally, another seven maize varieties and nine wheat varieties were used to test the capability of the models to reject the varieties not participating in training the models. Each group of the experiment was repeated three times by selecting different training samples at random. The correct classification rates of the models in the four-group experiments were above 91. 8%. The correct rejection rates for the varieties not participating in training the models all attained above 95%. Furthermore, the performance of the discrimination models did not change obviously when using the different training samples. The results showed that this discrimination method can not only effectively recognize the maize seed varieties, but also reject the varieties not participating in training the model. It may be practical in the discrimination of maize seed varieties.

土丘陵沟壑区植被恢复过程中的土壤抗蚀与细沟侵蚀演变

对黄土丘陵沟壑区安塞纸坊沟和县南沟、延安燕沟3个流域不同恢复年限的植物群落的土壤抗蚀性和侵蚀程度进行了研究。对12个土壤抗蚀性指标进行主成分分析表明,土壤抗蚀性(主成分综合指数)强弱为灌木群落阶段>多年生草本和蒿类群落阶段>一二年生草本群落阶段,与一二年生草本群落阶段相比,灌木群落阶段与多年生草本和蒿类群落阶段的土壤抗蚀性分别增加了362.29%～673.33%和574.71%～930.00%;野外调查结果分析表明,随着植被的恢复演替,土壤侵蚀量呈现明显的下降趋势,灌木群落阶段的土壤侵蚀量仅为演替初期的1.42%～5.59%;通过回归分析,土壤侵蚀量和水稳性团聚类因子,以及有机质含量之间分别存在极显著与显著相关关系,鉴于土壤分析的易获性,可选择>0.5mm水稳性团聚体与有机质含量作为反映土壤侵蚀程度的指标。

黄土丘陵沟壑区纸坊沟小流域农业生态安全态势变化的驱动力分析

以黄土丘陵沟壑区纸坊沟小流域为研究对象,利用1985—2006年调查和监测资料,综合现有研究成果,将主成分分析和通径分析方法相结合,分析可能影响农业生态安全态势变化的各因子,探讨农业生态安全态势变化的驱动力。结果表明:自然条件是影响黄土丘陵沟壑区纸坊沟小流域农业生态安全态势变化的基础,人文社会经济条件是其变化的主要驱动力,具体可归纳为经济发展、人口压力、流域产业结构调整和农业科技进步4类因子;此外,国家和区域的相关政策、农业产业链与资源量相关度对农业生态安全也有一定影响。

化学计量学方法在分子光谱分析中的研究与应用

分子光谱手段是化学分析家们常用的一种获得化合物信息的方法，如红外光谱、拉曼光谱、紫外光谱等等。这些方法在化学常规分析中有着非常广泛的应用。化学计量学（Chemometrics）是应用数学、统计学与计算机的工具与手段设计或者选择最优化学测量方法，并通过解析化学测量数据，最大限度的获取化学及其他相关信息。20世纪70年代以来，随着计算机技术的迅速普及，数学和计算机科学在分析化学中的应用日益广泛。在分子光谱分析中，化学计量学方法被用来给一些复杂体系的样品作定量和定性分析。对于一些成分简单的样品，我们可以直接根据该样品的红外、紫外等光谱来得到分析结果，但是对于复杂的样品，尤其是天然产物，根本无法解释它的红外谱图。因此，如果不采用化学计量学方法，根本无法做出准确的定性定量分析。本文更多的是以近红外（Nearhifrared，NIR）光谱方法为主，结合化学计量学方法，包括模式识别、偏最小二乘（PLS）等，对各种复杂体系，如中药，农产品等，进行定量定性分析。对中药的分析结果表明，分子光谱分析技术完全可以实现对中药样品的鉴别分析，尤其是近红外光谱分析技术，分析更为简单、快速，完全可以取代传统方法。用近红外光谱分析技术对大豆、酒醅各项指标进行分析，结果表明近红外分析技术也可用于在实际工作对大豆、酒醅的分析。研究结果表明，分子光谱方法简单快速。同时借助于各种化学计量学方法，能快速得到准确的分析数据，完全可以替代标准方法。只要在实验初期收集足够的具有代表性的样品，然后采用标准方法得到各种化学分析数据，应用计量学建立模型。在对未知样品进行分析时，只需利用采集的谱图数据和建立的模型，就能实现对样品化学分析数据的准确预测，包括定性和定量分析。相比于常规方法，分子光谱分析方法更加简单、快速，能大大提高分析效率。

稀土元素荧光光度分析方法的研究

稀土元素的荧光光度分析是一类重要的分析方法，是元素荧光分析的一个重要方面。而在稀土元素总量中测定某一个单独的稀土元素，且是一种必然的要求。目前人们也在知方百计地寻找各种方法以提高荧光法的灵敏度、选择性及稳定性基于此本文做了如下三个方面的工作：一、7-碘-8-羟基喹啉-5-磺酸=溶化十六烷三甲铵荧光光度法测定痕量谱。。荥光法测定镨的报道十分罕见，8-羟基喹啉及共衍生物是带用的荧光试剂之一。它们已被广泛应用于铝、鎵、铟、锌、镉、锆、镧、钇等元素的荧光测定中，应用表面活性剂的胶束荧光体系带具有增铬、增数、增稳，提高选择性，改善实验条件的特点。在此基础上并建立了一些高灵敏度、高选择性的荧光分析方法。但用8-羟基喹啉衍生物测定镨的荧光法研究还未见报道。本文研究了镥-7-碘-8-羟茎喹啉-5-磺酸-表面活性剂的三元荧光体系，试验并确定了配合物形成的条件，不同表面活性剂对此体系的增敏作用表明：溴化十六烷茎二甲铵（CTMAB）的增敏效果最好，测定镥的最低浓度可达8.8ng/ml，试验了其它共存离子的影响，通过萃取色谱分离后，本方法可较好的用于测定天然混合稀坤的镥。二、偏最小二乘法（PLS）荧光光度法同时测定锌、铽、镨。通过直接激发便稀土离子产生荧光进行荧光分析的方法称直接荧光法（或无试剂荧光法）用这种方法对锌、铽、镨分别测定已有报道，但在用直接荧光法同时测定锌、铽、镨时彼此互相干扰，为解决这个问题，本文将PLS法应用荧光光度法直接同时测定铈、铽、镨、各取了三个水平9个标准样，在355-560nm之间选择27个发射波长点测量荧光强度。并引入不相容因子来检验结果的可靠性，此法用于龙南稀土样品中铈、铽、镨的同时测定，获得了满意的结果。三、Eu~(3+)-2-喀吩甲酰三氟丙酮-N_(263)-Triton X-100体系荧光分光光度测定痕量的铕本文首次提出了Eu~(3+)-TTA-N——（263）-Triton X-100体系的荧光光度法测定铕，试验了该荧光体系的检测下限可述，0.9ng/ml，并可允许存在一定量的其它共存稀土元素，较好地应用直接测定包头混合稀土氧化物中的痕量铕。

多元统计学方法在光度分析中同时测定多组份体系应用的研究

本论文通过对计算方法的筛选，把目前被认为是最有前途的多元统计学方法－－主组份回归法（PCR）和偏最小二乘法（PLS）以及人们使用较多的CPA矩阵法固较为成熟的，且普遍使用的光度分析有机地结合在一起，对多组份混合体系进行了同时测定的应用研究。并详细阐述了多元线性回归方法（MLR）、PLS、PCR方法的基本数学原理，继而又以运行速度较快的FORTRAN语言分别编制了CPA矩阵法，PCR法，PLS法的计算机程序，实现了对光谱数据矩阵和校准浓度矩阵的计算机全处理过程，获得了预期的效果。经过它们处理计算的几个多组份混合体系的同时测定，也都取得了满意的结果。本文还通过对CPA矩阵法，PCR法和PLS法的计算测定的比较，归纳总结了它们各自的优缺点，并在校准样品的系列统计设计。以交叉证实法（Cross-Validation)确定最佳校准模型的因子数，不相容因子（DF）判定检查结果的可靠性等方面都作了较系统的有益探索，并提出了些新颖的观点和看法，证明了其具有广阔的应用前景。即使对有交互作用较强的药物样品的定量分析，仍取得了较满意的结果。本论文共作了如下四方面的探讨。1.CPA矩阵法在光度分析中进行多组份体系同时测定的研究。2.偏最小二乘法（PLS）在分光光度定量分析中的应用。它是以因子分析为基础的多元统计学方法。3.主组份回归法（PCR）同时计算测定钨、钼、钒。它是因子分析（FA）和MLR相结合的产物。故兼容了FA和多元线性回归法中的经典最小二乘法（CLS）和逆最小二法（ILS）的优点。4.多元统计学方法在光度分析中应用的研究。本文将较为优异的计算方法，PCR和PLS分别进行了多方面的分析测定研究。总之，PCR和PLS法都是因子分析（FA）和多元线性回归法（MLR）相结合的产物。在目前的计算方法中，被认为是最有前途的多元统计学方法。

药物和毒物等有机化合物的结构－活性／性质相关性的研究

近年来，随着计算机技术的发展，药物和毒物等有机化合物的定量结构－活性／性质相关性研究不断深入，已成为化学领域的一个研究热点。该研究领域尤其对药物的设计起到了强有力的辅助作用。目前常用的方法有，超热力学方法，化学计量学法，量子化学法及拓扑指数法等等。作者着重作了如下工作：1.对77个甾体抗炎药物进行了模式识别分析，在该研究中选取了三类特征，它们是：疏水参数，分子连接性指数和虚潜变量。结果得识别率为94％，预测率为85.15％，并用所建立的SIMCA���型对8个未知活性的同类药物进行了类别和活性预报。2.用分子力学方法对甾体药物分子进行了构象分析及构象－活性相关性的研究并指出化合物中杂原子氧之间的空间距离是影响这类化合物活性的一个重要的因素。对甜味有机化合物的构象分析结果表明，这类化合物的甜味强度随着特定二面角的旋转势垒的增大而减小。3.用CNDO／2法研究了N－亚硝基化合物的致癌活性与结构的关系，结果表明该类化合物的致癌活性与N－亚硝基上的静电荷和最高已占轨道能量具有良好的相关性。文中还给出了活性与上述两种电学参数之间的定量关系。4.以不同的方式建造了表征饱和链烃类化合物分子的拓扑指数Y_x和E_v，这两种指数对饱和链烃类分子来讲具有良好的唯一性且与这类化合物的理化性质之间存在良好的相关性。为了使拓扑指数能表征含有杂质子，多重键及环的有机化合物分子，在前述两种指数的基础上加以扩展形成A_m指数和V_e指数，这两个拓扑指数对饱和链烃类化合物的应用结果表明在唯一性和相关性两个方面都较前两者有较大的改善。利用A_m指数和V_e指数预报了各种类型的化合物的理化性质和生物活性，如疏水参数，杂环化合物的活性等，获得了满意的结果。

低温生长砷化镓光电导天线产生太赫兹波的辐射特性

研究了低温生长砷化镓光电导天线(LT-GaAs PCA)产生太赫兹(THz)波的辐射特性。利用太赫兹时域光谱(TDS)技术测量了光电导发射极在飞秒激光作用下辐射的太赫兹脉冲,得到了时域发射光谱,并通过快速傅里叶变换(FFT)得到相应的频域光谱。结果表明,低温砷化镓光电导天线产生的太赫兹波信号比飞秒激光激发半导体表面产生的太赫兹波信号具有更高的强度和信噪比;太赫兹波信号与光电导天线的偏置电压成线性关系;随着抽运激光功率的增强,太赫兹波信号增大并出现饱和。

辽东山区生态分类系统及其在数字林业中的应用

过去五十年，我国的森林资源状况发生了明显变化，森林经营方式也相应出现问题。森林区划中，同时存在二类小班和三类小班两个小班体系，二者在空间上存在不一致性；即使是同一小班体系，先后两次调查结果也不一致。这些问题不利于应用数字技术制定长期的森林管理计划。传统的林业体制和经营方式不能满足生态系统管理的应用，阻碍了我国森林可持续经营管理的发展。生态分类系统是以生态系统内植被、土壤和地形等组分之间的相互关系为基础对土地进行的划分，对实现森林的生态系统管理具有重要意义。本文建立了辽东山区生态分类系统，进而探讨其在数字林业中的作用。 采用TWINSPAN分类和PCA���CCA排序的方法对研究区样方数据进行分析，结果表明，坡度和坡向是控制研究区域内水分梯度和养分梯度的主导因子，决定了植被的空间分布格局。依据这样的关系，进行了生态土地类型（ELT）、生态土地类型相（ELTP）的划分和制图。ELT分类由DEM数据获得，ELTP分类通过叠加ELT和植被图得到。ELTP能同时反映特定地块上潜在的植被类型和现存的植被类型，其分类单元相当于传统林相图中的小班，可应用于森林资源调查和管理中。 生态分类过程中的关键性技术方法也是本文重点解决的问题。通过比较5m分辨率和25m分辨率的DEM数据，得到5m分辨率DEM是绘制ELT分类图的最佳数据源。本文也探讨了地形图矢量化生成DEM的方法，以及根据DEM数据提取ELT分类图过程中的关键技术问题。 在上述基础上，本文着重论述了生态分类系统在数字林业中的作用。生态分类系统为森林资源信息和数据的管理提供了一个具有生态学含义的框架体系。生态分类系统是实现森林生态系统管理的重要过程，空间信息技术是实现森林生态系统管理的有效手段。以生态分类系统和空间信息技术为依托的生态系统管理方法，加上计算机模型和辅助决策界面的支持，构成数字林业的基本框架，是实现林业可持续发展的驱动力。

镉暴露下鱼体磷脂的代谢组学研究及安全评价

食品安全一直是世界各国密切关注的社会问题，直接关系人民群众的身体健康和社会稳定。代谢组学已广泛应用于毒理学机制研究、药物安全性评价等领域。将代谢组学技术应用于食品安全评价领域是一项有益的探索研究。目前我国许多水域镉含量超标，导致鱼类等水产品对镉的蓄积，对人体膳食健康造成威胁。 本文以鲫鱼为受试动物，开展室内水箱养殖实验，设定50g•L-1、500g•L-1两个镉浓度水平，共养殖25天，其中暴露期20天和净化期5天。通过镉含量测定和鱼肉磷脂代谢组学分析得到以下结论： 1）以暴露浓度、暴露时间、鱼体组织部位为因素，发现了鲫鱼对水环境中镉的积累和分布规律； 2）针对鱼肉开展磷脂代谢组学分析，①定性分析，通过质谱图解析基本确认了鱼肉中主要的磷脂分子的脂肪酸组成。②定量分析，采用HPLC定量分析暴露0天（K组）、10天（B组）、20天（D组）共计30个鱼肉样本中的磷脂酰胆碱（PC）含量， 发现K组与B组、B组与D组之间有显著性差异（P＜0.05），K组与D组无显著性差异。表明暴露10天后PC含量普遍低于正常水平（暴露0天），暴露20天后PC含量基本恢复到正常水平。③模式识别分析，PLS-DA主成分分析可有效识别K、B、D三组样本。 3）分别从限量标准、膳食安全风险评估两个角度评价了鱼肉膳食安全风险。通过PC定量分析和主成分分析，发现鱼肉中PC总量可以作为指示鲫鱼受到镉暴露的生物标示物；通过磷脂代谢图谱与鱼肉镉含量PLS拟合模型分析有效表征和量化了鱼肉磷脂对镉暴露的代谢响应，探索性提出借助拟合模型，通过磷脂代谢图谱分析预测鱼肉样本的镉含量。 4）在食品安全风险评价方面，建议采用限量标准、膳食摄入量、代谢组学识别和模型预测分析等相结合的手段，对传统风险评估体系在继承的基础上加以科学性的扩充和完善。