基于飞秒激光制备的光子晶体光纤Fabry-Perot温度传感器

提出并设计了一种基于飞秒激光在光子晶体光纤(photonic crystal fiber,PCF)中制备光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)传感器的方法。采用飞秒脉冲激光作为加工光源,结合放大倍率100×的物镜以及三维加工平台在PCF侧面采用逐线刻写方式进行加工。通过对飞秒激光光斑在光纤上的聚焦位置以及刻写功率进行优化,在PCF上刻写了深度均为80 μm、间隔为800 μm的两条划线,实现了周期为0.98 nm的全光纤F-P结构制备；实验中,对传感器在40~120 ℃温度范围内的光谱特性进行了测试与分析,每隔10 ℃进行一次数据采集,随着温度逐渐增加波长向长波方向漂移,通过对该采样点数据进行线性拟合,得到该测试点的波长温度灵敏度为9.73 pm/℃,拟合线性度为0.997。     

紫外分光光度法测定核酸含量的影响因素分析

选择寡聚核苷酸、鲑鱼精单链DNA、小牛胸腺双链DNA标准物质为样本,系统研究了溶液pH、苯酚、丙酮、蛋白质、多糖等对紫外分光光度法测量结果的影响情况,另外考察了核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的相互影响情况。研究发现基于分光光度法的核酸定量分析,易受溶液pH、苯酚、丙酮、蛋白质、多糖等的影响,另外,DNA和RNA之间也会相互干扰。因此,紫外分光光度法测定核酸含量时,特别是该方法用于核酸标准物质特性量值确定时,需要样品高度纯化,pH确定的条件下才能保证测量结果的准确可靠。     

螺杆泵实验装置计算机控制系统

针对泵的总成性能测试实验,自行研制并设计一套螺杆泵实验装置计算机控制系统。该系统采用一台独立的PC计算机并配以PCI7606、PCI7488板卡,温度、压力变送器,LC-A/J罗茨流量计和GDW3001型电参数测量仪来实现系统的信号采集和处理。使用Visual Basic编写软件,设计友好的人机界面,完成信号采集、数据处理、实验结果判定、信息存储和查询,并实现报表和性能曲线的标准输出。结果表明,实验手段先进,操作方便,提高了实验装置的自动化程度。     

由可见光谱视频中提取心率的对角累积量法

由于使用经典的联合近似特征对角化(JADE)算法从视频中估计光电容积脉搏波(Photoplethysmography,PPG)信号,再经快速傅里叶变换转化成的心率值与真实心率值的误差较大,本文提出使用基于对角累积量算法从视频中分离PPG信号,再经过快速傅里叶变换转换成心率的方法来提高心率测量的准确性。进行了从RGB彩色可见光视频信号中恢复心率值的实验。对比实验表明,基于对角累积量分离算法所得心率值与真实心率值差的绝对值的统计特征参数较JADE算法均有所降低,均值、标准差、均方根误差平均分别下降1.46,4.98和4.49。通过Bland-Altman图的分析表明,在95%的置信区间内,对角累积量算法所得心率的浮动范围较JADE算法减小了2倍以上,显示对角累积量算法具有更高的估计精度,对肤色亮度和外界自然光的要求更低,通过调整参数值,可使运行时间控制在1s之内,基本满足实时提取心率的要求。     

基于虚拟现实环境的脑机接口技术研究进展

将脑-机接口(brain-computer interface,BCI)技术与虚拟现实(virtual reality,VR)相结合构成基于虚拟现实的脑-机接口(BCI-VR)新技术是最近在多媒体和娱乐领域出现的一种BCI应用新模式。BCI-VR兼取两者优势互补,同时又相互促进创新,显示出广阔应用前景。本文从BCI-VR系统基本构成、BCI对VR控制和VR对BCI影响等方面,较详细介绍了近年来BCI-VR的主要研究方法、研究进展和成就,并根据作者体会小结了目前存在的难点与未来的可能发展动向,以与读者交流、共同促进BCI-VR新技术的快速发展。     

纳米金刚石膜的成核及生长特性研究

采用直流等离子体喷射化学气相沉积(DC arc pla sma jet)系统制备了纳米金刚石膜(NCD),研究了不同的金刚石成核剂溶液对NCD 膜的成核及生长的影响。研究表明,在成核剂溶液中添加二甲基亚砜(DMSO)后成核密度明显 得到提高,而 且制备的NCD膜晶粒分布均匀、致密。当金刚石粉体作为成核剂时,随着其粒径 的增大,NCD膜成核密度下降,晶粒的尺寸均匀性也变差,而粒径为5nm的金刚石纳米粒 子作为成核剂时,NCD膜晶粒间结合致密、颗粒分布均匀。最后,选择5nm的金刚石纳米 粒子和丙酮/DMSO配制的分散液作为成核剂配方,经过60min的生长 ,制备了粒径为50～70 nm的结晶性和品质良好的NCD膜,适用于高频声表面波(SAW)器件及各种光学窗口的研制。     

线阵CCD光电响应非线性特性测定与分析

线阵 CCD 广泛用于弱光的检测,但设置不当容易使器件工作进入非线性区。本文就其光电响应的两个因数?光强和积分时间,分别设计了实验并验证了CCD工作的非线性效应。利用LED的光通量?电流响应特性,研究了用LED发光来测定CCD输出与光强之间的关系;用标准灯照明,通过改变积分时间研究CCD输出与积分时间之间的关系。观察两个实验结果,采用晶体管模型来分析 CCD 的光电响应特性,分别对线性区和非线性区做了对比。结果表明,线阵CCD的非线性效应明显,实际应用中应充分利用其优异的线性响应特性。     

纳米材料对神经系统电生理特性的影响

随着纳米技术迅速发展及纳米材料(含纳米颗粒和纳米管等)在神经系统疾病的诊断、治疗、康复中的广泛应用,纳米材料对神经系统的生物安全性研究已成为热点.纳米材料本身的特殊性使之能够轻易通过血脑屏障进入神经系统,然而关于纳米材料对中枢神经系统功能影响及其与神经细胞和组织之间相互作用的研究都相对匮乏,特别是对神经元电生理特性影响的报道非常有限,而后者往往是其行使正常功能的基础.因此本文从离子通道、神经元和神经网络电活动等方面分别介绍了一些重要纳米材料对中枢及外周神经系统电生理特性影响的离体与在体动物实验研究结果,初步讨论了其可能作用机制,并展望了今后纳米材料在神经组织与系统中转运及作用机制研究的可能途经,以期为纳米材料在神经系统疾病诊断、治疗和康复研究与应用提供参考.