用于皮肤荧光光谱检测的光纤探头设计

为了提高皮肤荧光光谱的收集效率,对用于皮肤组织荧光光谱检测的光纤探头设计进行了重点研究。通过建立人体皮肤组织光学模型,并利用Monte Carlo方法模拟光在光纤探头及皮肤组织中的传播过程,研究光纤数量、光纤芯径、数值孔径、入射光纤与收集光纤近边缘距离、光纤探头与皮肤的距离等光纤探头各特性参数对荧光光谱检测的影响;设计、制作了一种光纤探头,应用于人体皮肤晚期糖基化终末(AGE)产物荧光光谱检测中,分析检测效果,并进行模拟与实验的对比研究。结果表明,较之于常规光纤探头,根据Monte Carlo模拟进行设计的光纤探头,荧光光谱检测性能有明显改进,且模拟与实验结果有一致的变化趋势,验证了通过Monte Carlo模拟进行光纤探头设计的可行性。光纤探头特性参数对皮肤荧光光谱检测有着显著影响,针对不同检测目的,设计特定的光纤探头,能够改善基于荧光光谱检测的医疗设备的性能。     

光纤探头式测色系统

本文介绍了一种光纤探头式皮肤颜色测定系统。该系统依据反射光谱和色度学理论,并采用了微机处理系统,具有精度高、使用方便及智能化的特点。利用此系统进行皮肤病的诊断、疗效分析实验,取得了较好的效果。     

近红外光谱光纤探头的创新设计用于骨关节炎的原位检测

创新设计了一款操作灵活、方便、适于生物医学原位检测的反射式近红外（NIR）光纤探头,通过将自聚焦透镜耦合到NIR光纤探头的顶端,并对探头结构、光纤排布进行全新设计,使光纤探头具有更高的测量精度和收集效率。通过耦合傅里叶变换近红外光谱仪对蔗糖样本进行NIR光谱采集,发现该反射式NIR光纤探头具有高效便捷的特点以及较高的光谱重复性和信噪比。采用该光纤探头对犬膝关节股骨端关节软骨进行NIR光谱离体原位检测,这些光谱数据经一阶导数2次多项式21点Savitzky-Golay平滑预处理后再进行主成分分析和Fisher判别分析。模型初始案例和交互验证案例正确识别率分别为97.62%、90.47%,样本预测集的识别率达96.43%,证明了采用该NIR光纤探头进行NIR光谱原位检测的有效性及骨关节炎识别的可行性,可为骨关节炎的临床诊断奠定实验基础。     

石英管增强拉曼光纤探头粉末样品探测

拉曼光谱技术以其多组分同时探测、分子指纹特性等优点被广泛应用于多个领域,但其较低探测灵敏度严重限制了此技术的进一步发展。为了提高拉曼光谱技术粉末样品原位分析能力,提出了一种基于石英管增强的高灵敏度拉曼光纤探头。探头采取内镀金属空芯光纤用于光信号的传输,有效减小了背景信号对拉曼光谱的影响;探头底端采用石英管设计,增大采样体积和收集效率,提高了拉曼光谱的探测灵敏度。理论分析了石英管拉曼光谱技术可提高粉末样品的探测灵敏度,详细介绍了探头的设计和实现,进一步评估探头的性能,结果表明:相较于球透镜拉曼探头,拉曼信号强度（NaHCO₃）增强2.92倍。为模拟实际应用场景,采用光纤拉曼探头成功获得了容器中不同深度粉末样品（Na₂SO₄和NaHCO₃）的拉曼光谱信息。文中设计的石英管增强拉曼探头具有外径尺寸小（外径仅为2 mm）、灵敏度高等优点,可对深层次粉末样品进行探测,为现场粉末样品原位分析提供了一种新途径。     

多探头光纤倏逝波生物传感器及其性能研究

利用光纤倏逝波原理,以输出波长为635 nm的半导体激光器为光源,研制成功一台具有5个探头的光纤生物传感器.该传感器5个光纤探头对纯净Cy5荧光染料溶液的检测灵敏度均达0.01 nmol/L,在同一浓度下信噪比的相对标准偏差小于10%,5个探头的信噪比曲线几乎重合,且与商品化生物芯片扫描仪同时检测得到的结果一致;检测到了抗原抗体特异性反应的动态过程.本传感器具有较高的检测灵敏度、良好的响应一致性和生物特异性,可用于多重生物物质的检测.     

微结构聚合物光纤化学修饰的pH值传感探头

为了拓展微结构聚合物光纤(MPOF)在化学传感领域内的应用研究以及对MPOF孔道内壁功能化修饰技术的深入研究, 首先对36孔的MPOF孔道内壁进行酸催化水解处理, 随后采用化学键合的方式将荧光探针曙红通过偶联剂负载于MPOF孔道内壁, 从而制成用于pH值测定的传感探头。该传感探头被修饰后的多个孔道可以容纳微量的待测溶液, 待测物与孔道内壁的荧光探针作用后, 光信号将可以沿光纤传输, 并被检测。整个化学反应的传感过程是在孔道内进行的, 传导的光束能够和敏感材料相重叠, 利于微量分析同时避免了对敏感膜的损坏。实验结果显示pH值在2.0～4.4范围内与荧光强度呈线性关系, 该传感探头的重现性良好, 并且采用此修饰方法制备的MPOF传感探头对于荧光探针的固定性比较好, 无明显泄漏。     

采用中红外空芯光纤探头的特征谱遥测系统

设计制作了多种空芯光纤探头,搭建了基于傅里叶变换红外光谱仪的遥测系统.实验结果表明,采用锥形耦合光纤为接收光纤的探头具有17.6%的高效系统传输效率.对聚碳酸酯、聚偏二氟乙烯等有机物和无水乙醇、甲苯等有机溶剂薄膜的光谱进行测量,得到了遥测光谱.根据甲苯在1605 cm-1波数的特征峰对甲苯/乙醇混合溶液中的甲苯浓度进行定量遥测分析.配置浓度在5%~50%的多份混合溶液用于建立定量模型,并独立检验.结果显示检验的预测均方根误差(RMSEP)为3.356,参考值和预测值的相关系数为0.9200.初步实现了对薄膜、混合溶液等进行红外特征谱的遥测.     

基于GRIN透镜的内窥OCT探头设计

提出一种用于在体活检的光谱 OCT 内窥探头的设计方案,能够实现对生物组织器官深度信息的在体内快速动态实时扫描成像,在临床医学领域具有广阔的应用前景。文中对探头的设计进行了理论分析,对探头的加工和测试进行了系统的阐述。针对传统的 GRIN 探头设计,本文探头的设计提高了光学质量和机械健壮性。对于 OCT 探头的成像质量依赖于单模光纤和 GRIN 透镜之间的距离（玻璃垫片长度）,进行了建模和验证。实验得出将玻璃垫片长度控制在0．2 mm 左右,探头可以达到2 cm 左右的工作距离,工作距离范围内探头的远场光束发散角为0．0175°。     

皮肤微区反射光谱及颜色特性的研究

本文介绍了光纤探头式皮肤反射光谱分析和颜色检测系统,该系统依据反射物体颜色测试原理,采用CCD并行处理结构,实现皮肤反射光谱快速测量,并计算出相应皮肤的颜色坐标和明度,利用该测量系统,分析了病变皮肤与正常皮肤的反射光谱和颜色,提出了实现客观识别皮肤病的对策。     

探头采用荧光体和光纤的温度计

324D型器件乃是采用荧光体和光纤构成探头的温度计。在一根光纤的前端装上可以由红外线激发的荧光体,並将其放置于将要被测定的环境中。使由发光二放管来的脉冲红外光(940nm)通过光纤而触发荧光体。红外光照射停止后,由荧光体产生残余光(550nm),其特性(时间-辉度)积分值随环境温度而变化。将该值与已知数据对比,即可求出温度。     

示波器探头在测量中的重要性

示波器一直是工程师设计调试产品的好帮手.随着计算机、半导体和通信技术的发展,电路系统的信号时钟速度越来越快,信号上升时间也越来越短,导致因底层模拟信号完整性问题引发的数字错误日益突出.要想准确快速地对系统信号进行分析,测量时还有很多新的因素必须考虑.如仪器速度能否跟上被测信号的变化,带宽是否足够,测量方法会不会引入干扰,甚至还有所使用的探头是否合适等等.     

SMT设备管理探讨

随着大屏幕彩电技术的发展,产品在功能上,性能上都有了较大的变化。本公司在１９９３年开发７６ｃｍ彩电的ＮＣ－３机芯时就率先采用了ＳＭＴ技术,并于同年１０月从日本松下公司引进了先进的ＳＭＴ贴装设备。由于生产经营的需要,为增加生产能力,市场的需要,１９９４年１０月又从日本松下公司引进的３条ＳＭＴ贴装生产线。如何管理好和使用好这部分设备是摆在管理者面前一个十分重要课题。     

集成电路的化学品供应系统探讨

集成电路的化学品供应系统为生产线提供高品质化学品,因芯片与化学品直接接触,化学品供应系统的稳定与否影响生产线的正常运行。集成电路的化学品供应系统分为酸碱、有机、研磨液等种类,有槽车和化学桶供应模式,由泵或氮气供应到使用点。主要从设计、安全对策、运行管理等方面探讨了集成电路的化学品供应系统。     

探测机器人设计

本文以STC15F2K60S2单片机为核心设计了一款探测机器人.系统通过NRF24L01无线发送6通道遥控指令,其中四个通道是由两个双电位器操纵杆控制,控制减速电机驱动机器人行走以及摄像头云台的转向,另外两个通道由两个按键控制.手持设备的OLED屏可以显示探测机器人速度和角度.图像部分采用5.8G图像传输模块,图像发送模块装于机器人上与摄像头有线连接,图像接收模块连接控制端显示屏.该探测机器人可以在千米以内的距离精确控制电机的速度和舵机的角度,实时接收机载摄像头传来的画面.     

短波组网技术探讨

讨论了短波组网的特点和要求,综合了几种国外短波网络的体系结构、设计方案,以及用于短滤网络的应用技术,并对中国进一步发展短波网络技术提出建议。     

提高工科类毕业设计质量的探索

针对毕业设计现状,本文结合实践经验提出改善毕业设计质量的有效方法,包括:以真题为毕业设计题目;学生自主选题;教师为主导,学生为主体进行毕业设计;公平合理的奖惩体系;严格的管理与监督机制等,而学院领导的重视以及严格的管理机制尤为重要.提高毕业设计质量的原动力是让学生充分认识到毕业设计的深刻意义,让教师意识到指导毕业设计有助于提高科研素质.     

带探头补偿近场-口径场的反演与诊断

基于探头与被测天线之间的耦合方程,研究了带探头补偿的口径场反演算法。文章主要分析了由近场数据反推到口径场幅相数据的具体过程。为了证明算法有效性,在暗室对某阵列天线进行了算法验证。分别比较了无探头补偿的口径场分布以及美国NSI软件的运算结果。结果表明,该算法数值精度高,有很好的工程实用性。     

用于微控制器晶片测试的探针卡

本文以使用Teradyne J750测试机测试独立内核的微控制器晶片时所用的探针卡设计为例,通过对微控制器内部各个部件的工作和测试原理的分析,总结了此类探针卡设计的一般原则.     

扫描探针显微术及其在纳米科技中的应用

综述了近二十年来以扫描隧道显微镜为代表的、基于探针的成像显微装置基本原理及应用领域。