超声-吹脱法降解颜料废水氨氮的研究

超声技术与吹脱技术相结合处理氨氮废水是一种新工艺,通过实验分析了颜料废水中氨氮的浓度、超声时间、超声功率、超声频率及吹脱时间等因素对降解的影响。实验结果表明,当超声功率为100 W,超声频率为40 Hz,超声时间为20 min、吹脱时间为150 min时,颜料废水中氨氮的去除率最佳。研究表明,该工艺降解效果好,实用价值高。     

超声作用对短切碳纤维在水溶液中分散性的影响

利用超声波振动对短切碳纤维进行分散。研究了超声振动功率、时间及分散剂质量分数对短切碳纤维在水溶液中分散性的影响。结果表明,超声振动和羟丙基甲基纤维素(HPMC)分散剂的添加能显著改善短切碳纤维的分散性;在一定范围内,短切碳纤维分散率随着超声波振动功率和作用时间先增加后趋于饱和;HPMC在水溶液中的质量分数为0.13%时分散性较好,超声振动功率为800 W,振动7 min时短切碳纤维在水溶液中可达到较好的分散效果。     

文物建筑外墙风化检测与分析

通过北京大学红楼外墙风化检测实例，提出了文物建筑外墙风化检测的重要性，并介绍了砖体动态弹性模量超声检测，粘结拉拔检测和砖体含盐量检测方法。     

面向乳腺超声计算机辅助诊断的两阶段深度迁移学习

目的 为了提升基于单模态B型超声（B超）的乳腺癌计算机辅助诊断（computer-aided diagnosis,CAD）模型性能,提出一种基于两阶段深度迁移学习（two-stage deep transfer learning,TSDTL）的乳腺超声CAD算法,将超声弹性图像中的有效信息迁移至基于B超的乳腺癌CAD模型之中,进一步提升该CAD模型的性能。方法 在第1阶段的深度迁移学习中,提出将双模态超声图像重建任务作为一种自监督学习任务,训练一个关联多模态深度卷积神经网络模型,实现B超图像和超声弹性图像之间的信息交互迁移;在第2阶段的深度迁移学习中,基于隐式的特权信息学习（learning using privilaged information,LUPI）范式,进行基于双模态超声图像的乳腺肿瘤分类任务,通过标签信息引导下的分类进一步加强两个模态之间的特征融合与信息交互;采用单模态B超数据对所对应通道的分类网络进行微调,实现最终的乳腺癌B超图像分类模型。结果 实验在一个乳腺肿瘤双模超声数据集上进行算法性能验证。实验结果表明,通过迁移超声弹性图像的信息,TSDTL在基于B超的乳腺癌诊断任务中取得的平均分类准确率为87.84±2.08%、平均敏感度为88.89±3.70%、平均特异度为86.71±2.21%、平均约登指数为75.60±4.07%,优于直接基于单模态B超训练的分类模型以及多种典型迁移学习算法。结论 提出的TSDTL算法通过两阶段的深度迁移学习,将超声弹性图像的信息有效迁移至基于B超的乳腺癌CAD模型,提升了模型的诊断性能,具备潜在的应用可行性。     

超声对铁锰氧化物吸附废水中无机砷的强化效应

快速吸附去除废水中无机砷的技术,由于其高效性成为污水处理领域亟需的一种技术。采用草酸沉淀法制备了不同铁锰比（物质的量比）的铁锰复合草酸盐,以铁锰复合草酸盐为前驱体通过热分解得到铁锰元素均匀分布的复合氧化物,以铁锰复合氧化物为吸附剂吸附去除废水中的无机砷。在超声波辅助下,铁锰复合氧化物对废水中无机砷的去除效果显著。实验结果表明,铁锰物质的量比为6:4的铁锰复合氧化物,因具有较高的比表面积（396.6 m²/g）和独特的形貌,超声辅助1 min对废水中无机砷的吸附率可达95%以上。吸附动力学研究表明,该吸附过程符合准二级动力学模型,吸附速率常数为1.11 g/（mg·s）。吸附剂再生实验表明,将吸附砷的吸附剂采用碳酸氢钠溶液洗脱重复用于吸附实验,吸附剂重复使用3次对砷的吸附率仍可达到83.6%。     

低强度超声波强化污水生物处理技术

国内外研究发现低强度的超声辐照可以有效促进微生物的活性,因此可将其用于强化污水的生物处理。通过增强反应器内微生物的活性来提高污水的处理效率。介绍了低强度超声波强化生物活性的机理以及主要影响因素。概述了利用该技术强化污水生物处理的研究现状,并对未来的应用前景进行了展望。     

超声波技术在污泥处理中的应用

伴随着城市化进程加快与工业迅速发展，产量日益增加的污泥已对城市生态环境造成极其严重的威胁。为了有效地消除这种环境卫生公害，并且促进其资源化，提出了采用超声波技术进行污泥处理之建议，在总结国内外相关研究现状的基础上归纳出该技术的三大主要优势：杀菌、除臭、提高污泥稳定性；污泥减量效果显著；促进污泥中氮、磷量的增加，有利于污泥资源化；改善污泥絮凝脱水性能。最后指出了目前国内该技术所急需解决的问题，以明确今后的研究方向与重点。     

基于红外同步的室内超声定位系统的设计

提出了一种室内定位方案,利用红外作为发射超声信号的同步计时信号、FPGA内部多路计数模块同步对超声计数,并将采样得到的多路数据通过SPI总线分别上传至主控芯片STM32,并对数据进一步处理,最后由定位算法得到目标点的位置。主要实现的功能是FPGA多路信号采集、FPGA与SPI通信的设计以及定位算法的设计,精度可以达到cm级,在实际应用中具有较高的参考价值。     

三维ABUS图像多平面联合显示平台的MATLAB实现方法

西门子公司的创新型三维自动化乳腺超声(ABUS)系统已获得国内外医院的广泛应用,但其成像结果只能通过配套的SIEMENS ABUS Workplace影像工作站进行显示。由于该影像工作站长期被临床检查所占用,很难满足医生额外的教学和科研阅片需求。同时,该影像工作站专用于乳腺病变诊断,无法扩展面向下肢静脉曲张、腹壁疝诊断等拓展应用的定制功能。为了解决这两个问题,本文在深入分析ABUS系统DICOM文件结构的基础上,提出了基于MATLAB的三维ABUS图像多平面联合显示平台实现方法,该方法对三维ABUS图像的处理和分析具有很大的应用优势和临床价值。     

Preservation of protein fluorescence in embedded human dendritic cells for targeted 3D light and electron microscopy

In this study, we present a correlative microscopy workflow to combine detailed 3D fluorescence light microscopy data with ultrastructural information gained by 3D focused ion beam assisted scanning electron microscopy. The workflow is based on an optimized high pressure freezing/freeze substitution protocol that preserves good ultrastructural detail along with retaining the fluorescence signal in the resin embedded specimens. Consequently, cellular structures of interest can readily be identified and imaged by state of the art 3D confocal fluorescence microscopy and are precisely referenced with respect to an imprinted coordinate system on the surface of the resin block. This allows precise guidance of the focused ion beam assisted scanning electron microscopy and limits the volume to be imaged to the structure of interest. This, in turn, minimizes the total acquisition time necessary to conduct the time consuming ultrastructural scanning electron microscope imaging while eliminating the risk to miss parts of the target structure. We illustrate the value of this workflow for targeting virus compartments, which are formed in HIV‐pulsed mature human dendritic cells.