光声光谱式甲烷气体传感器的研究

根据物体在周期性变化的光的照射下会产生声音信号的现象,提出了一种基于光声光谱理论的甲烷气体检测的方法.根据比尔-朗伯定律,经过调制的平行光束通过不同体积分数的甲烷气体时,其光强将会发生不同程度的衰减,若衰减后的光束进入光声腔,将会在光声腔内产生光声信号,通过测定光声信号的幅值来达到检测甲烷气体体积分数的目的.此方法相对于通常的光谱法,增加了把热能转换为声信号的过程,具有极高的精确性和可靠性,为设计高灵敏度瓦斯传感器的研究提供理论依据.     

用光学长程池提高傅里叶变换光谱的信噪比

由三物镜光学系统组成改进的White型光学长程池-矩阵型长程池,光程达123m.将其安装到傅里叶变换光谱仪上,显著提高了光谱的信噪比.在1000～12000cm-1波数的光谱范围成功记录了SiHCl3分子的第一至第五伸缩泛频光谱.光学长程技术是提高光谱探测灵敏度的有效方法.     

光声显微成像技术的研究进展

光声成像作为一种兼具高光学对比度和大超声探测深度的新兴成像方法,突破了传统光学成像技术分辨率与成像深度相互制约的壁垒,获得了空前快速的发展,其中,光声显微成像技术继承了光声成像技术的优点,采用声学或光学聚焦的成像模式,可以实现高对比度、高分辨率的生物组织结构、分子与功能成像,在神经学、眼科、血管生物学和皮肤学等研究领域具有潜在应用价值。为此,首先介绍了光声成像技术的原理和分类,然后围绕光声显微成像(Photoacoustic microscopy, PAM)技术这一主题,重点综述了新型PAM技术的发展情况、PAM焦深（Depth of focus, DoF）延拓技术以及PAM的生物医学应用。最后,总结了PAM技术发展存在的挑战,并对未来发展方向进行了展望。     

煤矿瓦斯气体的光声光谱检测研究

煤矿瓦斯(CH4)是一种可用于诊断煤矿安全生产的特征气体。光声光谱技术是一种新型的气体检测技术,具有选择性好、灵敏度高、动态监测范围大、不消耗被测气体等优点,能很好地应用到CH4气体的在线监测。基于光声光谱技术的基本原理,利用分布反馈半导体激光器构建一种用以检测CH4的光声光谱装置,利用该装置研究了气体光声信号与CH4浓度、温度、斩波频率、激光功率、背景气体、以及压强之间的关系,并测得甲烷在2ν3带的R(3)支的光声光谱。     

PC微型机在布里渊光散射实验研究中的应用

介绍应用ＰＣ微型机对一种引进设备进行发行和开发要点，包括数据采集接口和数据自理软件的设计，着重解决对通信数据的解码自理和实验数据的特殊自理实践证明，ＰＣ微型机在固体微结构物理等实验研究领域有着极其广阔的应用前景。     

生物组织光声成像技术综述

光声成像是一种低功率、非电离的成像方式,既具有声学方法对深层组织成像分辨率高的优点,又具有光学方法在功能成像、分子成像方面具有高对比度的优势。本文回顾了近年来,光声成像技术在生物医学领域的研究进展,介绍了光声成像的基本成像原理。以此为基础,本文介绍了光声成像的两种主要成像方案：光声断层成像和光声显微镜,并且讨论了光声成像在获取生物组织化学成分信息和微结构信息方面的优越性;最后,本文对光声成像技术的优点和应用前景进行了总结。     

光声光谱技术在电厂变压器在线监测中的应用

发电厂作为智能电网的起点,其安全运行的重要性不言而喻,而发电厂中变压器作为发电输电的关键设备,需要长期高负荷运行,一旦发生故障会对电厂的经济效益和社会生产造成巨大影响。光声光谱技术作为一种新的变压器油中溶解气体在线监测技术,相较于传统的气相色谱法有着诸多优势：测量精度高、检测时间短、长期稳定性好、无需载气结构简单、多种气体同时在线监测、显著减少维护成本等。由此可见,光声光谱法更加适用于变压器油中气体在线监测,能够对变压器状况做到实时监测,对典型故障作出预警,增加变压器的安全性和可靠性。实际应用结果表明,具有及其广阔的推广应用前景。     

基于光声光谱技术的SF_6气体检测系统方案研究

为了实现对SF6气体的检测,该文研究了一种基于光声光谱的SF6气体检测系统方案。首先,从理论上分析了该系统的基本检测原理。接着,对系统的组成进行描述。分析了SF6、CO2、H2O的红外吸收特性,并确定滤光片参数。在此基础上,选择宽带红外热辐射光源作为系统光源。设计了圆柱形共振光声池,并利用STM32嵌入式处理器实现对光声信号采集,以及SF6气体浓度计算。     

高灵敏度微球激光传感器

激光微球腔以其特有的回音壁模式,极高的品质因子和极小的模式体积,在近年来引起了广泛的关注.它在非线性光学、腔体量子电动力学、低阈值激光器研究及量子光学等领域有着重要的应用.本文综述了微球激光在极高灵敏度传感器方面的原理及最新的研究进展.     

高灵敏度光纤位移振幅传感器

本文介绍一种由三组光纤束以同轴方式构成的光纤位移探头,采用差动补偿检测方法,可消除光源强度波动、被测表面反射率变化、光纤传输损耗变化等因素的影响.实验表明,当被测体为光亮的铝表面时,传感器在音频波段内的最小可测位移量为1.2nm/Hz~(1/2);未经校正时在3mm的测量范围内非线性误差小于3.5%;经校正后,线性度可达0.15%.     

高灵敏度绝缘子电晕放电检测系统研究

绝缘子是电力系统中非常重要的一类电气设备,由于电、热、机械力、污秽的积累等环境因素的作用会使其绝缘性能出现劣化和下降,可能使得绝缘子的表面形成放电,甚至会发生沿面闪络,危害了电力系统的安全;在此基础上提出基于日盲紫外线精确测试紫外线强度的方法,研制了基于日盲紫外线检测技术的绝缘子电晕放电检测装置,通过不同劣化程度和不同污秽条件的盘行悬式瓷绝缘子的实际测试,验证了该装置通过日盲紫外线强度的监测能够定性判断绝缘子的劣化程度和污秽程度,为输电线路绝缘子实时状态监测提供依据.     

高灵敏度圆柱壳体振动陀螺的研究

灵敏度是陀螺的重要性能指标,灵敏度的提高可以直接带动精度提高,同时可以拓展陀螺的应用范围。影响圆柱壳体振动陀螺灵敏度的因素很多,本文通过考虑了科里奥利效应(Coriolis effect)的ANSYS谐响应分析,提取产生陀螺效应的圆柱壳体振动陀螺的输出位移,通过比较不同形状谐振子相同激励条件下的输出位移大小来反映灵敏度的大小。采用这种方法分别研究谐振子的各项参数对于陀螺灵敏度的影响规律,并基于仿真结果设计了高灵敏度的参数优化圆柱壳体振动陀螺谐振子,通过实验验证了该谐振子的高灵敏度。     

数据发布中维护敏感数据高可用性的隐私保护方法

数据的安全性和可用性是敏感数据发布与共享环境中面临的主要问题.近期提出了一种利用有损连接保证敏感数据发布的安全性的方法-Anatomy,其优点在于发布的数据中保留了原始数据的准确值.但是用Anatomy方法处理数据会损失大量数据的关联信息和分布信息,降低数据的可用性.针对这种问题提出了维护数据高可用性的ClassAnatomy方法,它继承了Anatomy方法的安全性和准确性等优点,并通过对数据空间进行分类划分的方法保留原始数据的关联及分布信息.给出了两种ClassAnatomy算法,包括基于信息论的自顶向下的单维分类划分算法(TDA)和基于高维网格的自底向上的多维覆盖分类划分算法(BUA).实验结果表明,ClassAnatomy方法在保证数据安全性的基础上能够极大地减少数据的信息损失,从而提高数据的可用性.     

一种用于集成电化学生物传感阵列的高灵敏度 读出电路的研究

一种用于自组装膜生物传感阵列的高灵敏度信号读出电路包含一个高灵敏度电流读出放大器,可以接受pA-nA范围的输入电流,其电流增益大约60 dB,相位裕度为63°,并在同一输入电流信号的条件下,负载在一个较大的范围变化时,其输出电流几乎几乎是一个常数.芯片采用1.2μm CMOS工艺加工,测试结果表明,该芯片的输出电流对输入电流具有较好的线性度.这种新型电路与标准CMOS工艺兼容,可实现集成的生物传感阵列.     

高灵敏光波导传感器检测H2S气体

将甲基绿-聚乙烯醇薄膜固定在钾离子(K )交换玻璃光波导表面,研制出一种光学硫化氢气体传感器.实验结果表明,本传感器对浓度在20×10-9 ～1.3×10-6范围内的硫化氢气体有良好的线性响应(R= 0.989 7)和快速响应(t0.9小于3 s).本传感器具有灵敏度高、可逆性好、重现性高、成本低,结构简单和易制作等特点.     

光声和气体滤波技术相结合的CO探测方法

对火灾中痕量一氧化碳检测不仅可用于燃烧过程分析,产物毒性分析,并且能实现灵敏可靠的火灾探测.但常用的光声仪器的现场性、实时性较差,一般红外吸收法又不如前者灵敏.我们提出一种综合利用光声和CO气体滤波技术进行现场CO检测的方法,保持了吸收光谱法的现场性,又可达到光声方法的灵敏度.