纳升级生物样品核磁共振微检测高信噪比平面螺旋微线圈的设计

论述了纳升(nL)级生物样品核磁共振微检测技术中,高信噪比平面螺旋微线圈的设计方法及结果,介绍了这种检测技术的优点与缺点,并提出了改进方法。论述了核磁共振平面螺旋微线圈检测方法的理论基础,推导出自由感应衰减信号的信噪比与线圈几何参数的数学关系,利用MATLAB软件对信噪比进行了仿真,得到了最优信噪比条件下的线圈几何参数值,同时计算出相应的品质因数。最后,概括了平面螺旋形微线圈几何参数设计的一般原则。     

一种基于改进的SROD算法的电影胶片

电影胶片由于长期存放和多次播放,产生了灰尘、污垢、霉斑、图像抖动、划痕、闪烁、噪声、变色、模糊等问题,其中由灰尘、污垢等引起的斑块是出现最频繁的损伤之一。为了快速有效地对这些斑块进行检测,提出了一种检测电影胶片斑块损伤的技术,该技术首先用改进的SROD算法对受损帧的斑块进行初步检测,然后通过两次EM估计算法对检测结果进行后处理来消除噪声的影响,同时确定斑块位置及其边缘信息。实验结果显示,该技术不仅可以有效地检测斑块,而且算法简单快速。     

白蚁提取液急性毒性及致突变性研究

本文采用大,小鼠急性经口毒性试验、Ａｍｅｓ试验、小鼠骨髓细胞微核试验及小鼠精子畸变试验对白蚁提取液的毒理学安全性进行了研究,结果表明,白蚁提取液大,小鼠急性经口ＬＤ５０均大于１０ｇ／ｋｇ体重,属“实际无毒”：体内（包括体细胞和生殖细胞）、体外致突变性试验系统均未检出其致突性。     

平板宽波导激光器直流放电特性研究

研究了平板宽波导激光器的直流放电特性和放电区内的气体温度分布。实验和理论分析表明,在给定放电区内最大气体温升的情况下．放电区内所允许的最大注入功率与放电面积成正比,即在直流电激励下平板宽波导激光器具有功率“面积放大”功能。从而为中、大功率ＣＯ２激光器小型化研究提供了新的途径。     

Modelling the removal of organic vehicle from ceramic or metal mouldings: The effect of gas permeation on the incidence of defects

A shrinking undegraded core and a porous outer layer result, if the organic vehicle used for shaping ceramic or metal powder mouldings recedes in the interparticle space of the moulded body during pyrolysis. In the present work, a numerical model has been used which simulates the undegraded shrinking core situation and quantifies degradation of the organic vehicle and the diffusion of the resulting products in solution in the organic phase during pyrolysis of a ceramic moulding. This model is extended to include gaseous mass transport in the porous outer layer for a moulding in the shape of an infinite cylinder. The effect of resistance to gaseous mass transport in the porous outer region on defects originating in inner regions was estimated. It is shown that the greatest obstruction to mass transport is diffusion of degradation products in solution in the organic phase. However, the permeability coefficient for gas transport in the outer region begins to affect the critical heating rate required for avoidance of defects only when it is less than 10^–15m².Nomenclature C Concentration,C=C (r, t), based on the total volume of ceramic suspension - d Effective molecular diameter of alphamethylstyrene - D Diffusion coefficient,D=D (C, T) - e Porosity of powder - E Activation energy for thermal degradation - h Remaining weight fraction of polymer - H_vap Enthalphy of vaporization - i Node number - I Pre-exponential constant in Equation 13 - j Time step - K _p Permeability coefficient - K ₀ Specific rate constant - m Mass of monomer displaced - M Mass of one alphamethylstyrene molecule - P Monomer vapour pressure - P _s Monomer vapour pressure at outer surface of the cylinder - P ₁ ⁰ Vapour pressure of monomer over its pure liquid - Q Rate of production of monomer, based on the total volume of ceramic suspension - r Radius of the cylinder - r _j Distance from central axis to the inner surface of the porous layer at time stepj - r ₀ Initial radius of the cylinder - R Universal gas constant - S ₀ Specific surface area of powder per unit solid volume - t Time - T Absolute temperature - T _c Temperature at maximum vapour pressure of monomer and atZ _c - V Volume of monomer - V _c Ceramic volume fraction - V _p Polymer volume fraction - w Mass of monomer stored in the porous annulus - Z Heating rate - Z _c Critical heating rate - ₁ Volume fraction of monomer in the polymer-monomer solution - Viscosity of the monomer vapour - _p Density of the polymer - Polymer-monomer interaction constant     

基于域自适应的红外图像去噪算法

在红外图像去噪任务中,由于真实的红外噪声图像难以大量获取,而使深度学习算法高度依赖于人工合成噪声,无法很好地去除真实的红外噪声。本文提出一种基于域自适应的红外图像去噪算法,包括一个图像转换模块和两个图像去噪模块。首先利用图像转换模块将合成红外噪声图像和真实红外噪声图像相互转换,然后将转换后的图像和原图像作为去噪模块的训练数据,采用一致性损失函数使两个图像去噪模块产生一致的结果,最后将训练后的去噪网络框架用于红外图像去噪任务。实验表明,本文提出的算法与BM3D、DnCNN和ADNet算法相比在合成红外噪声数据集上有更高的指标数值和更好的视觉效果,在真实红外噪声数据集上有同样优秀的去噪效果。证明了该算法具有良好的泛化能力,能够在真实噪声下恢复清晰的红外图像。     

高铁场景下联合天线与IOS单元选择的分布式IOS-SM传输方案

针对高铁场景下封闭车厢带来的高信号穿透损耗导致传输速率下降问题,提出一种分布式智能全表面（intelligent omni-surface,IOS）辅助空间调制（spatial modulation,SM）的传输方案。首先,采用SM技术保证索引信息部分不受穿透损耗的影响;然后,为了减小远距离IOS车窗的高路径损耗和功率损耗,根据最大化接收信噪比原则对分布式IOS遍历选择,激活最佳IOS车窗传输SM调制信息。最后,为了减小缺失直视路径增益对系统容量性能的影响,基于功率损耗模型,采用天线移除原则和排序选择方式,对接收天线和IOS单元进行动态选择激活。仿真结果表明,相比于传统中继转发和可重构智能超表面-空间调制（reconfigurable intelligence surface-SM,RIS-SM）方案,所提方案更适合高铁通信场景。并且在功率损耗模型下,联合天线与IOS单元选择的分布式IOS-SM方案仍能够保证系统高性能传输。     

不同鉴别阈值条件下SiPM光子计数激光雷达探测模型及性能分析

硅光电倍增管（Silicon Photomultiplier, SiPM）具有极高的探测灵敏度和响应速度,且在多光子条件下具有较高的动态范围以及线性响应的特性,在光子计数激光雷达应用中有独特的优势。然而,由于SiPM多像元、单时间通道的工作模式,其输出电压信号相较于其他单光子探测器更大概率出现脉冲堆叠现象,不同鉴别阈值条件下的SiPM探测过程更为复杂。针对该问题,本文建立了SiPM光子事件响应模型,以此为基础分析了由脉冲堆叠引发的屏蔽效应和触发效应两种特殊情况的时域分布,最终建立了SiPM半解析的探测概率与虚警概率模型。同时,搭建了基于SiPM探测器的光子计数雷达系统,通过观察实测输出电压波形以及光子点云分布与理论模型相符（R²>0.95）。通过查全率与查准率对不同鉴别阈值的SiPM光子点云分布进行定量评价,并给出最优鉴别阈值区间,这对基于SiPM的光子计数激光雷达系统硬件参数的优化设计以及探测性能的定量分析具有重要的指导意义。     

被动踝足外骨骼对平地行走时运动表现的影响

被动踝关节外骨骼(unpowered-ankle exoskeleton)可实现人体步态行走良好辅助作用,但对其助行增强效果研究多局限于跑步机行走范式,现少有在平地行走下穿戴外骨骼对穿戴者运动生物力学影响的研究。本研究设计组装了一款低成本模块化的被动踝关节外骨骼,首次研究了平地行走下穿戴被动踝关节外骨骼对健康年轻穿戴者肌肉激活与运动表现的影响。实验招募5名穿戴者,在无外骨骼、仅穿戴外骨骼框架和穿戴外骨骼3种实验条件下完成直线行走任务,过程中同步采集人体下肢主要肌群的肌电和关节运动轨迹。提取了肌电激活特征和关节角度特征,采用双因素方差分析方法揭示了不同外骨骼穿戴状态对相关特征的影响。结果表明,外骨骼框架会对人体提供支撑,降低站立阶段腓肠肌内侧肌肉激活。而穿戴外骨骼在站立阶段使腓肠肌内侧的平均肌肉激活显著降低20%,也显著降低了踝关节的峰值力矩及功率。外骨骼会使髋膝关节的运动学和动力学表现发生变化,这可能与下肢关节间的能量交换有关。因此,被动踝关节外骨骼可在平地行走下对踝关节实现支撑相和推离阶段有效辅助,但穿戴者同时也会适应外骨骼穿戴而改变其步态。