微流控芯片在医学检测中的应用

近年来,微流控芯片以其快速分析,低消耗,微型化和自动化等特点发展非常迅速。本文对微流控芯片技术做了简要的介绍,讨论了其在医学检测领域的应用。并重点分析了可用于医学检测的微流控芯片技术。包括Ca^2＋、NO^2＋等离子的分离与检测,葡萄糖、尿酸等代谢物的测定。     

一种改进Canny算子芯片图像边缘检测方法

采用机器视角对芯片表面封装缺陷进行检测对提高芯片生产效率意义重大。该文对传统Canny算法进行详细分析后,根据采集到的芯片图像对比度低、容易受光照不均匀和噪声污染等信息影响的特点,对传统Canny算法进行了改进,提出一种新的芯片图像边缘检测方法。通过迭代双阈值最大类间差法取得最优阈值后,再开始边缘检测。在系统自带图像和采集到的缺陷芯片图像上对2种算法进行了对比实验。结果表明,新方法能去掉冗余信息,可准确提取芯片图像的缺陷轮廓,提高后续检测的准确性。     

沼气反应发生器在线检测系统中的数据采集卡的设计

数据采集卡是沼气反应发生器在线检测系统的硬件组成部分之一。文中介绍了AT89S52单片机．TLC0834A／D模数转换芯片和PDIUSBD12USB接口控制芯片的特点,设计了主要基于这3种芯片的数据采集卡的硬件电路并利用C语言编写了固件程序。     

嵌入式多机协调吊装控制系统设计与研究

在考虑A／D检测精度、电机驱动和集成度等因素基础上，设计了以ADuC812为主控芯片，8253为PWM产生芯片，L298为驱动芯片，EPMT128为接口芯片并具有吊装物体姿态检测、吊索拉力检测、电机伺服驱动和机器人控制功能的嵌入式控制系统。同时，给出了系统硬件框图、部分软件代码和上住机控制界面。进行的机器人协调吊装和直升机升力测试实验表明，本嵌入式控制系统具有运行稳定，功能定制，可靠性高和通用性强等特点。     

直流电机控制与速度检测系统

以STC89C52单片机作为控制器,采用L298N芯片作为电机控制芯片,选用S177霍尔元件传感器,并用T测量法,设计了直流电机控制和速度检测系统。该系统能对电机的转速和转向进行实时控制,能同步显示电机转速与转向。系统具有控制灵敏,速度检测准确,电路简单易行的特点。     

将数学形态学应用于检测芯片机器视觉的研究

研制检测集成电路芯片的机器视觉系统,采用数学形态学方法对芯片图像进行滤波平滑处理,用于改善芯片图像的质量。结果表明:将数学形态学应用于检测芯片的机器视觉系统,提高了系统的检测速度和检测的准确性,满足了检测流水线对机器视觉系统检测实时性的要求。     

基于计算机视觉技术的BGA芯片精准焊接定位的研究

针对BGA芯片的特点,本文介绍一种基于计算机视觉技术的单摄像头双目成像焊接定位系统,本文介绍了单CCD视觉系统的构成及原理,并采用经典算子和利用灰色系统理论对BGA芯片图像进行处理。实验结果证明灰色系统理论是一种有效的、具有可调功能的边缘检测新算法,能够较为准确地检测出有用的边缘信息,具有一定的抗噪声能力,进而有效的提高BGA芯片定位精度。     

基于微流控芯片的乳胶免疫凝集光电检测方法

乳胶免疫凝集技术是一项成熟的医学检测技术,然而传统检测过程中采用的免疫比浊法都是在宏观条件下进行的,该过程检出限较高且耗液量大.为此,提出一种基于微流控芯片的乳胶免疫凝集光电检测方法.针对乳胶免疫凝集实验过程的特点设计了专用微流控芯片,并创建了具有完整乳胶免疫凝集检测过程(包括进样、混合、反应和检测)的自动化系统平台.以类风湿因子在微流控芯片中的免疫凝集检测为例,对微尺度乳胶免疫凝集系统的最佳条件参数进行了测定与优化.实验结果表明,所设计的基于微流控芯片的乳胶免疫凝集光电检测系统对类风湿因子的检出限比宏观尺度免疫凝集法降低了约60％,且试剂用量是传统免疫比浊法的千分之一.     

基于模拟选择开关和故障字典的数字芯片检测系统

设计了一种基于模拟选择开关和故障字典的数字芯片检测系统,主控芯片采用MSP430单片机,实现了对常见数字芯片的自动化故障检测,可以检测数字芯片是否存在短路、开路和逻辑功能错误等故障,并可确定具体故障位置。芯片的短路、开路检测基于数字芯片内部的二极管钳位保护电路,通过霍尔电流传感器和ADC进行检测。测量结果显示,该系统的测量准确率高,测量速度快,功耗低,可实现电池供电和手持化。     

基于机器视觉的SOP芯片引脚缺陷检测系统

针对传统工业中SOP芯片引脚缺陷检测速度慢、精度低等问题,设计了一个基于机器视觉的SOP芯片引脚缺陷检测系统,通过MATLAB软件调用CCD相机采集芯片图像,采用改进的Canny边缘检测等算法实现引脚边缘的连接,采用连通域标记和灰度投影算法对得到的二值芯片引脚图像进行缺陷检测并完成GUI界面的设计。由实验数据可知,系统对芯片引脚缺陷检测的正确率为99.6%,测量误差在±0.03 mm之内,满足了工业生产中SOP芯片引脚缺陷检测实时性和准确性的需求。     

DNA芯片的CCD荧光检测

为了有效地提取DNA芯片的信息,叙述了DNA芯片的CCD荧光检测的原理及自行设计的检测系统。系统由CCD摄像机、荧光成像光学系统、图像采集卡等组成。利用高压汞灯作为光源,窄带滤色片作为激发波段和荧光截止滤波片,从而保证荧光分辨力和测量范围。通过CCD摄像机和图像采集卡进行图像采集,并对获取的图像进行处理。试验结果有效地获得了杂交后基因点位的关键特征的数据。     

Multi‐Functional Particle Detection with Embedded Optical Fibers in a Poly(dimethylsiloxane) Chip

Abstract

This paper describes a polydimethylsiloxane microfluidic chip with embedded optical fibers for particle detection. It consists of a microchannel for sample delivery, two pairs of fibers for multi‐functional particle detection, and electrodes for high voltage supply to generate electrokinetic particle motion. A small size semiconductor laser and a Si‐PIN detector are used for optical detection. The detection system allows easy switch between two‐fiber detection mode and one‐fiber detection mode, and is capable of counting particles, measuring particle velocity, and identifying particle sizes in a single polydimethylsiloxane chip. The technique described here is potentially applicable to a range of particulate diagnostic systems.     

光路由器桥接故障数量检测方法研究

随着硅-光技术的突破,光片上网络系统相比传统的片上系统具有更优的性能.微环谐振器(micro ring resonators,MRR)是组成光路由器的核心器件,因温度影响或制造缺陷,MRR极易发生谐振波长的漂移,从而引起器件的桥接故障,降低光片上网络系统的安全性和可靠性.文中建立了MRR桥接故障模型,提出了光路由器桥接...     

微流控技术结合光学系统的广泛应用

微流控技术作为建立微型分析平台的关键技术,从20世纪90年代发展至今不仅逐渐具备了功能化、集成化以及微型化的特点,而且与光学、微生物学、流体物理等研究领域实现了交叉融合.近年来更是涌现了诸多新型微型化芯片应用领域,其中结合光学系统的微流体分析平台得到了极其广泛的关注.结合微流控技术的概念简要阐明了微流控技术结合光学检测...     

用四个法布里——珀罗标准具实现的机载激光报警装置

本文介绍了一种应用四个阶式法布里——珀罗（Ｆ－Ｐ）标准具实现的机载全方位激光报警装置。该装置由光学探测系统、信号放大与处理系统和显示报警系统三部分组成。光学探测系统主要包括：阶式Ｆ－Ｐ标准具、聚焦透镜、ＰＩＮ光电二极管、步进电机及单片机等；信号放大与处理系统主要包括：信号放大电路、模—数转换电路、高速单片机及火控计算机等；显示报警系统则主要由声告警器、显示器及相应的存储电路等构成。文中还详细介绍了该装置的基本原理、结构及主要技术指标，讨论了其中的技术难点及相应的解决方案。     

微尺度MEMS上层芯片表面应变测量的方法研究

随着微纳加工技术的发展,微机电系统器件的运用领域愈加广泛,其中微机械结构的变形失效机理研究显得尤为重要.针对MEMS上层硅芯片在微尺度情况下的表面应变测量,提出了一种结合光学显微视觉、硅芯片表面特征图案的光刻工艺技术和数字图像处理技术的方法.经由该方法提取出表面图案的边缘特征,进而获得硅芯片表面的微小应变情况.通过测量...     

用于生物荧光检测的多通道光路选通系统的设计

针对多通道生物荧光检测技术的需求,文中设计了一种多通道光路选通系统,利用步进电机带动多模光纤转动实现光路的快速切换和精确定位,从而实现对多路生物荧光的可靠检测.设计中采用高集成度的PSoC(Programmable System-on-chip)芯片为核心芯片,由于其内部集成了大量的模拟和数字模块,设计灵活,缩短了研发周期.经实验和计算可明确得出,该设计方案可满足整个系统的要求.     

基于荧光偏振的HPV病毒基因检测系统研究

针对HPV病毒的检测难题,设计一种将荧光偏振技术用于病原微生物检测和基因分析的荧光偏振自动检测系统。讨论荧光偏振自动检测系统光学系统结构、总体设计思想,并对主从模式下上位机和单片机通讯的通讯格式和实现方法进行详细讨论。检测结果表明荧光偏振自动检测系统运行稳定,控制过程可靠、检测精度高。     

便携式多功能测尘仪的研制

介绍了一种便携式多功能测量烟道排放物中烟尘含量的仪器装置，重点论述了系统中光学传感器的测量原理，简单介绍由AT89C52单片机、A／D模数转换芯片、时钟芯片、Flash存储器等组成的硬件电路，绘制了测量装置的系统界面流程图、主程序流程图及测试数据的处理方法。仪器具有检测精度高，实时性强，可靠性高，维护费用低，安装简便等特点。     

Imaging visible light with Medipix2

A need exists for high-speed single-photon counting optical imaging detectors. Single-photon counting high-speed detection of x rays is possible by using Medipix2 with pixelated silicon photodiodes. In this article, we report on a device that exploits the Medipix2 chip for optical imaging. The fabricated device is capable of imaging at >3000 frames/s over a 256×256 pixel matrix. The imaging performance of the detector device via the modulation transfer function is measured, and the presence of ion feedback and its degradation of the imaging properties are discussed.