磁性氧化铁纳米粒子制备技术的最新进展

介绍了颗粒磁记录介质的发展现状 ,着重总结 ,分析了磁性氧化铁纳米粒子制备技术最新进展 ,包括了溶胶—凝胶法、共沉淀法、微乳法 ,超临界流体干燥法等最新合成方法。这些方法是合成粒径小于 10 0nm的磁性氧化铁纳米粒子的有效方法     

纳米粒子让癌细胞现形

美国科学家用磁性纳米粒子把癌细胞变成微小的“磁铁”，使其在有磁性的检测设备面前无所遁形，这项新技术可望大幅提高癌症诊断的准确度和效率。     

应用迭代补偿方法的台车碰撞仿真研究

采用频域迭代的方法逐步修正驱动信号,实现对输出信号在幅值和相位上的补偿,使系统的输出逼近期望响应信号。驱动信号迭代算法是迭代补偿算法的核心内容,为了消除非线性的影响,给出了详细的驱动信号频域迭代算法,并运用到模型中,验证了此算法的可行性和有效性。     

高温液相醇解法制备钴纳米粒子

利用1,10-癸二醇做还原剂,在油酸和乙二醇辛基苯基醚两种表面活性剂存在下制备出磁性钴纳米粒子,利用XRD、XPS、TEM和激光光散射仪对所制备的钴纳米粒子进行了表征。结果表明：该方法制备的钴纳米粒子具有hcp相,平均粒径大约为30nm。     

微通道中磁性纳米粒子对混合率的增强作用

本研究采用高温分解法制备Fe3O4磁性纳米粒子,并对其进行表面修饰,使其能够分散在乙醇中形成磁流体。将磁流体与去离子水同时注入Y型微通道中,分别在有/无磁场的情况下,利用CCD对两种液体在低雷诺数(Re=1.0)条件下的混合情况进行了观察和分析。实验结果表明在磁场强度约为300Gs的条件下,两种液体在1.2mm处即实现了充分混合,液体发生充分混合的距离显著缩短。     

微血管中磁性药物纳米粒子输运磁场分布的研究

磁场是磁性药物纳米粒子在微血管中输运的主要驱动力。在磁性药物靶向治疗系统中,磁粒子在磁场中被磁化,外磁场将对其产生吸引力,使其向磁场范围运动;同时被磁化的磁粒子之间将产生有效偶极子场,即附加磁场。考虑外磁场以及附加磁场的作用,推导出外磁场、附加磁场、外磁场力和附加磁场力的方程,通过数值模拟分析,讨论了磁场和磁力在微血管中的分布规律以及外磁介质参数对磁场强度和磁力的影响作用。研究结果显示,圆柱型永磁体能够产生较合适磁场强度和磁场梯度,以获得理想的靶向效果。     

基于谐波磁化响应半峰宽模型的非零场点磁性纳米粒子距离层析测量

磁粒子成像技术是一种以生物功能化超顺磁性纳米粒子为示踪剂的全新人体功能层析成像技术,其通常必须构建基于梯度场的零磁场点/线并对其进行空间扫描以实现示踪剂定位,其空间分辨率正比于梯度场强度。而高强度梯度场需大体积电/永磁体构建,使其无法用于微创淋巴结术中定位。本研究在不使用梯度定位场条件下,提出基于朗之万函数和激励-磁化场空间分布计算的窄带磁纳米粒子深度定位理论,推导不同深度磁性纳米粒子产生的磁化响应与空间方位角的函数关系,建立半峰宽-距离检测与真实浓度解析模型,并进一步开发了磁粒子深度层析装置(即非梯度式一维磁粒子成像仪),体外实验测量结果表明其空间定位分辨率为15 mm,误差5.21%,浓度模型还原误差为2.61%。对比已获批上市的欧洲Sentimag等静磁场磁粒子定位装置具有显著性能优势,可完全满足术中淋巴结定位等创新临床应用需求。     

油溶性纳米TiO2粒子的制备及其结构表征

利用液相沉积法制备十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)修饰的油溶性纳米TiO2粒子,研究修饰温度、修饰时间和修饰剂用量对TiO2油溶性以及在基础油中分散稳定性的影响,采用红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)进行了结构表征.结果表明:修饰温度为40℃、修饰时间为12 h、修饰剂与TiO2比例为2∶1(摩尔比)时,所得粒子具有最佳亲油化度和分散稳定性;纳米TiO2粒子表面的DTMS修饰膜,可有效控制粒径的过度增长,避免粒子间的团聚,增强了纳米TiO2在基础油中的分散稳定性.     

基于输入和误差补偿的PMSM迭代学习控制

针对永磁同步电机(PMSM)在运行过程中受到扰动影响的问题,在分析其数学模型的基础上,采用矢量控制方法,构建了Matlab/Simulink环境下的永磁同步电机仿真模型,介绍了基于迭代学习的输入和误差补偿的控制方法,利用先前误差信息以及误差的变化趋势,对误差提前进行了预测补偿;最后对整个控制系统进行了仿真。仿真结果表明,与传统的PI控制相比较,该控制方法扰动抑制效果明显,提高了系统运行性能,证明了迭代学习控制可用于有效抑制系统干扰。     

纳米粒子单层膜作掩模的纳米刻蚀技术研究

采用LB(langmuir-blodgett)排布技术制备了大面积高密度的FePt纳米粒子单层膜,利用纳米粒子单层膜作为掩模,通过反应离子刻蚀技术进行了纳米刻蚀研究.实验结果表明,采用纳米粒子单层膜作为掩模,通过控制反应离子刻蚀条件可以实现纳米级(小于50nm)的纳米点阵和纳米柱的刻蚀.     

一种基于信号补偿的频率测量方法

提出一种通过对被测信号脉宽进行补偿处理以提高频率测量精确度的方法。采用多路单稳态脉冲信号作为补偿信号分别对被测信号脉宽补偿,各组补偿信号脉宽均匀递增且增量总和为一个基准信号周期,选取被测信号补偿后对应的基准信号计数值跳变时刻前后相邻的2组补偿信号脉宽平均值作为理想补偿信号脉宽,最后根据补偿后被测信号和理想补偿信号脉宽获得被测信号的频率。误差分析和测量不确定度评定表明该方法测量精确度由相邻补偿信号间的脉宽增量决定。实验数据证明该方法在保证测量速度的同时有效减小了频率测量中固有的1个基准信号周期的测量误差。     

基于延时补偿的电网谐波电流信号跟踪控制方法研究

针对电力系统中谐波污染严重等问题,以注入式混合的有源电力滤波器IHAPF作为研究对象,提出了基于延时补偿的谐波电流信号跟踪控制方法。该方法主要由π补偿Smith预估器与神经网络PI控制组成,π补偿Smith预估器使系统延时过程中从控制的闭环内部转换到外部,从而减小了控制延时对系统的影响;通过PSO-BP算法对PI控制器参数进行优化处理,最后对所提方法进行了仿真验证。仿真结果表明,与传统方法相比,本研究所提方法具有更好动态响应特性和更高的稳态补偿精度。     

一种不完全补偿机器人标定方法

为了避免修改影响机器人逆运动学模型的参数,分析了绝对定位误差的主要来源,以及标定需要保证的前提条件。在此基础上介绍了一种标定方法,该方法利用三坐标测量仪对机器人六个关节分别进行测量,生成六组点云,对每组点云采用最小二乘法拟合平面及圆。根据D-H参数的定义,计算出容易补偿的各参数实际值,并依据计算结果对参数进行了补偿。通过实验证明,该方法有效提高了绝对定位精度,使精度能够满足实际工程需要,而且操作简单方便,实用性强。     

基于主动磁化的钢板应力测量性能提升方法研究

提出一种提高基于磁弹效应的钢板应力测量灵敏度和一致性的方法。从力磁耦合理论模型出发,分析强磁化和弱交流磁化对力磁耦合所起的作用：强磁化能通过降低初始磁导率和统一力磁耦合参数,提高应力测量的灵敏度及一致性;弱交流磁化提供小幅振荡磁场,能有效消除干扰磁场影响。开展了基于磁弹法的钢板应力测量有限元仿真研究,表明当初始相对磁导率较低时,应力作用下的钢板法向磁感应强度变化率较大,即应力测量灵敏度较高。开展了不同强磁化条件下不同厚度钢板的拉伸试验,测量其法向磁感应强度变化。实验结果表明：与未磁化相比,强磁化后钢板应力测量灵敏度有数十倍提升,一致性有数倍至百倍提高。其中,3 mm厚度钢板采用单磁铁移动磁化方式的应力测量灵敏度和一致性参数提高至1.665 mGs/MPa和2%;5 mm厚度钢板采用双磁移动磁化方式的应力测量灵敏度提高至1.41 mGs/MPa,采用单磁铁移动磁化方式的一致性参数提高至0.2%;7 mm厚度钢板采用双磁铁移动磁化方式的应力测量灵敏度和一致性参数提高至1.2 mGs/MPa和1.8%。     

基于微粒群算法优化的微硅加速度传感器动态补偿研究

本文提出了一种基于微粒群（PSO）算法优化的微硅加速度传感器动态误差补偿器的设计方法。该方法无需事先已知微硅加速度传感器的动态特性，可根据传感器以及参考模型对输入激励响应的实测数据，通过PSO算法的优化学习得到补偿器的参数。传感器的输出经过补偿器后，能够克服由动态特性引起的测量误差。最后，通过实验验证了该方法的有效性。     

基于小波熵的微弱信号检测方法研究

在科学技术研究领域中,经常会遇到非平稳、低能量、瞬时变化的微弱信号检测问题,然而,微弱的有用信号往往被环境噪声所湮没,最大程度地提取有用信息一直是弱信号检测中的一个难题。尤其对短时低能量的瞬变信号,采用传统信号处理方法提取其位置信息难以奏效。小波分析的方法为弱信号检测技术开辟了一条新途径,但小波变换对弱信号进行特征提取的关键在于确定小波系数的阈值。为此,在软阈值基础上引入反映信号能量分布特性的小波熵概念,利用信号在不同分解尺度上具有不同的小波熵,能够自适应地确定高频系数分量的阈值。仿真分析表明,基于小波熵分析的方法能够在强噪声环境中对微弱信号准确定位,实现低能量的瞬变信号有效提取。     

Adaptive stochastic resonance method for weak signal detection based on particle swarm optimization

In order to solve the parameter adjustment problems of adaptive stochastic resonance system in the areas of weak signal detection,this article presents a new method to enhance the detection efficiency and availability in the system of two-dimensional Duffing based on particle swarm optimization.First,the influence of different parameters on the detection performance is analyzed respectively.The correlation between parameter adjustment and stochastic resonance effect is also discussed and converted to the problem of multi-parameter optimization.Second,the experiments including typical system and sea clutter data are conducted to verify the effect of the proposed method.Results show that the proposed method is highly effective to detect weak signal from chaotic background,and enhance the output SNR greatly.     

复合前馈补偿的超磁致伸缩执行器精密伺服控制

研究了一种内嵌超磁致伸缩执行器(GMA)的智能镗削装置,针对GMA迟滞非线性,给出了一种基于复合前馈补偿的精密伺服控制方法。简要介绍了经典Preisach迟滞数值模型的实现方法,给出了一种基于迭代的迟滞非线性补偿方法以避免直接求取Preisach逆模型。讨论了迭代算法的实现步骤,验证了算法的可行性。分析了异圆销孔的镗削加工特点,在迭代补偿的基础上设计了重复控制补偿器,并结合两种补偿方法,给出了一种基于复合前馈补偿的PID控制方法,最后通过实验检验了方法的有效性。实验结果表明:在开环情况下,所给的迭代算法可以将GMA的迟滞非线性由补偿前的-15.7%~+11.8%减小到-4.6%~+5.2%,而基于复合前馈补偿的PID控制则可将误差进一步减小到±1 μm以内。实验表明,迭代补偿算法是有效的,该算法在补偿迟滞非线性的同时可避免直接求取Preisach逆模型,而基于复合前馈补偿的PID控制方法还可进一步提高GMA的控制精度。     

复阻抗式结冰探测技术的温度补偿方法研究

针对复阻抗式结冰探测技术中急需解决环境温度影响的问题,分析了冰的驰豫极化过程,并结合实验数据求解出了冰的复介电常数与温度的关系,提出了一种复阻抗式结冰探测技术下的温度补偿方法.为了提高温度补偿准确性,降低标定工作量,通过对驰豫极化理论的分析及温度漂移模型的构建,实现了准确可靠的温度测量补偿方法,该方法减小了结冰厚度对温...     

单光束 SERF 磁强计三轴磁场解耦磁补偿校准方法

针对单光束SERF原子磁强计磁补偿过程中的三轴磁场耦合问题,提出了一种对磁强计三轴顺序补偿值进行反向校准的方法,用于减小三轴补偿过程中产生的耦合磁场。首先,构建了三轴磁场耦合数学模型,即一个3×3的耦合系数矩阵,来描述三轴之间的磁场耦合关系,并对实验室磁强计样机进行了三轴耦合系数测试。然后,提出了一种应用三轴耦合系数对三轴顺序补偿值进行反向校准的方法;最后,对比了校准前后的磁补偿效果。实验表明,经三轴顺序补偿反向校准后,磁强计的响应线宽平均变窄2～10 Hz,灵敏度提高3～5 fTHz^1/2,验证了该方法的有效性,为进一步优化磁补偿技术奠定了基础。