检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2019年第5期56卷 251-258页

作者：刘孟颖钟莹天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层置于金纳米颗粒与金基底之间,研究了金纳米颗粒对处于PMMA夹层中的分子或量子点辐射源的总辐射速率、远场辐射速率、辐射方向等的影响。与单个金纳米颗粒相比,当2,3,5,9个金纳米颗粒等间距排列时,总辐射速率... 详细信息

将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层置于金纳米颗粒与金基底之间,研究了金纳米颗粒对处于PMMA夹层中的分子或量子点辐射源的总辐射速率、远场辐射速率、辐射方向等的影响。与单个金纳米颗粒相比,当2,3,5,9个金纳米颗粒等间距排列时,总辐射速率和远场辐射速率都会增强。通过测量远场辐射方向,可以反推出纳米颗粒的数量和间距,从而实现纳米颗粒数量和间距的高精度测量。

关键词：薄膜金纳米颗粒辐射源辐射速率辐射方向

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无机盐混合溶液的太赫兹光谱定量分析

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光谱学与光谱分析 2019年第12期39卷 3731-3736页

作者：何明霞孙珑玲陈达黄志轩刘立媛赵晋武张洪桢天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学太赫兹研究中心天津300072 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津大学光电信息技术教育部重点实验室天津300072

太赫兹生物医学是当前光谱研究领域的前沿热点,其主要难点在于如何在有效避免水分干扰的同时,实现复杂生物体系组分的精准分析。太赫兹光谱产生于分子振动的信息,其吸收谱较弱,吸收峰严重重叠,且多组分复杂样品的太赫兹光谱往往不是各... 详细信息

太赫兹生物医学是当前光谱研究领域的前沿热点,其主要难点在于如何在有效避免水分干扰的同时,实现复杂生物体系组分的精准分析。太赫兹光谱产生于分子振动的信息,其吸收谱较弱,吸收峰严重重叠,且多组分复杂样品的太赫兹光谱往往不是各组分光谱的简单叠加,难以用传统的峰高、峰面积标定技术进行定量计算。但采用多元校正技术可以方便地实现太赫兹光谱的定量分析,使太赫兹光谱成为一种快速、简便且适用范围广泛的分析技术。以KCl和NaCl的无机盐混合体系为典型研究体系,两种组分的浓度范围均为0.1~2 mol·L^-1,浓度间隔为0.1 mol·L^-1。获取20组浓度配比不同的混合溶液的吸收系数和折射率,巧妙利用水溶液体系中无机金属离子的水合氢键作用,由此采集无机盐溶液体系的太赫兹时域光谱,提取各组分的特征信息,建立多尺度数据驱动的定量分析模型,有望实现水溶液中无机金属离子的定量分析。针对太赫兹光谱数据规模大、基质干扰强及数据关联复杂等特点,构建复杂二维小波变换、多变量筛选、贝叶斯数据挖掘、深度学习和数据关联性分析技术为一体的算法数据库,由此构建基于多尺度数据驱动的太赫兹光谱解析方法。论文依据正交实验的原则,构建具备良好数据结构特征的混合溶液数据集,引导后续的光谱解析方法准确提取无机金属离子水合氢键信息。在此基础上,发展自适应算法,寻找光谱数据变量与浓度间的关系,并采用变量筛选技术,从原始光谱数据中提取无机盐水合氢键的特征信息,最终构建浓度与特征信息之间的数据驱动模型。计算结果表明,KCl和NaCl组分的预测误差分别为8.0%和9.1%,能有效满足大部分应用的检测精度要求。多尺度数据驱动模型方法充分利用太赫兹光谱信号的时域和频域多尺度特性,实现数据预处理与多元校正的一体化运算以避免重要信息丢失,具备高度自适应特征。因此,基于数据驱动建模的太赫兹光谱分析新方法为太赫兹生物医学研究提供了新思路。

关键词：混合溶液太赫兹时域光谱数据驱动建模定量分析

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陶瓷人工髋关节球超精密磨削加工微观纹理形成规律

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光学精密工程 2019年第9期27卷 1926-1934页

作者：宫虎陈芳琪王涛倪皓孙艺嘉天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津职业技术师范大学机械工程学院天津300222

陶瓷髋关节球是人工髋关节置换手术中重要的零件之一。为了实现对陶瓷髋关节球高效、高质量的加工,搭建了旋转超声辅助展成球面磨削装置。首先,介绍了旋转超声辅助球面磨削加工的基本原理。接着,针对装置的运动特性建立了磨粒运动学轨... 详细信息

陶瓷髋关节球是人工髋关节置换手术中重要的零件之一。为了实现对陶瓷髋关节球高效、高质量的加工,搭建了旋转超声辅助展成球面磨削装置。首先,介绍了旋转超声辅助球面磨削加工的基本原理。接着,针对装置的运动特性建立了磨粒运动学轨迹方程。结合运动学方程,对加工状态下的磨粒进行了运动学轨迹分析,深入研究了球面微观纹理的成形规律。最后,进行了超声辅助磨削陶瓷人工髋关节球实验。实验结果表明,在刀具转速为3 000 r/min,工件转速为2 011 r/min的加工条件下,面粗糙度平均值为96 nm,线粗糙度平均值为56 nm。当陶瓷球转速和砂轮转速互为质数时,球面表面的纹理分布更加均匀,这为加工参数的优化提供了重要的理论依据。

关键词：超精密加工陶瓷髋关节球磨削旋转超声加工

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小鼠小梁细胞与肌成纤维细胞的同步辐射红外显微光谱

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光谱学与光谱分析 2019年第11期39卷 3346-3351页

作者：何明霞田甜刘立媛步绍翀东莉洁张欣欣张洪桢天津大学测试计量技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津大学光电信息技术教育部重点实验室天津300072 天津大学化学工程国家重点实验室天津300072 天津医科大学眼科医院天津300384

原发性开角型青光眼是常见的致盲性眼部疾病。眼压升高是原发性开角型青光眼发生和发展最主要的危险因素,是由小梁网途径的房水外流排出系统发生病变、房水流出阻力增加所致。研究表明,房水中存在的转化生长因子-β能够使小梁细胞纤维化... 详细信息

原发性开角型青光眼是常见的致盲性眼部疾病。眼压升高是原发性开角型青光眼发生和发展最主要的危险因素,是由小梁网途径的房水外流排出系统发生病变、房水流出阻力增加所致。研究表明,房水中存在的转化生长因子-β能够使小梁细胞纤维化,诱导小梁细胞过度增殖,从而阻碍房水外流,导致原发性开角型青光眼的发生。原发性开角型青光眼发病隐蔽,病程进展缓慢,早期没有任何症状,往往到晚期视力视野有显著损害时,才会被发现,因此原发性开角型青光眼的早期诊断尤为重要。同步辐射红外显微成像结合高亮度、高分辨率的同步辐射源,同时配备傅里叶变换红外光谱仪与红外显微镜,可以实现细胞的检测。这对从分子层面获取细胞的变化信息,深入理解疾病的发病机制以及疾病的早期诊断具有非常重要的意义。虽然有很多红外光谱在生物医学领域的研究报道,但是应用红外光谱显微成像技术研究细胞等生物医学体系仍然是亟待发展的领域,并且目前未找到关于红外光谱用于小梁网细胞的检测报道。在体外用转化生长因子-β对老鼠小梁网细胞进行诱导,使其转化为肌成纤维细胞,模拟小梁细胞纤维化过程。对小梁网细胞以及经转化生长因子-β诱导形成的肌成纤维细胞进行同步辐射红外显微成像及光谱分析,并进一步探讨同步辐射用于早期诊断原发性开角型青光眼的可行性。研究表明肌成纤维细胞内的弹性蛋白明显高于小梁网细胞,而弹性蛋白中95%为非极性氨基酸,即氨基酸的侧链基团R基只有C和H两种元素。对比两种细胞的红外谱图,发现在2 934,2 900和2 845cm^-1,肌成纤维细胞的CH3,CH2和CH的伸缩振动明显强于小梁网细胞,推测可能是由于转化生长因子-β诱导后细胞内弹性蛋白增加所致。在细胞层面检测了小梁网细胞的过度增殖,为将来可以直接获取细胞的红外光谱从而检测小梁网细胞的增殖程度,进而检测原发性开角型青光眼等疾病奠定了基础。得出同步辐射红外谱学与显微成像有望成为检测原发性开角型青光眼新手段的结论,也为将来便携式红外显微光谱仪临床实时检测青光眼等疾病提供了依据。

关键词：同步辐射红外显微成像原发性开角型青光眼小梁网细胞肌成纤维细胞弹性蛋白

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基于光激化学发光均相免疫检测技术的黄曲霉毒素检测方法研究

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光学技术 2019年第1期45卷 117-123页

作者：吴震宗婧李晨曦陈文亮徐可欣天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300372

黄曲霉毒素是一种毒性极强的生物毒素,广泛存在于各种农产品与食品中,对公众健康危害极大。提出了一种基于光激化学发光均相免疫检测技术的黄曲毒素B1检测方法,利用生物素亲和及抗原与抗体免疫反应,形成受体微球—AFB1-BSA完全抗原—AFB... 详细信息

黄曲霉毒素是一种毒性极强的生物毒素,广泛存在于各种农产品与食品中,对公众健康危害极大。提出了一种基于光激化学发光均相免疫检测技术的黄曲毒素B1检测方法,利用生物素亲和及抗原与抗体免疫反应,形成受体微球—AFB1-BSA完全抗原—AFB1单抗体—供体微球的聚合体系,在激发光作用下产生化学发光反应,根据化学发光值可定量分析样品中黄曲霉毒素浓度。通过分析并优化反应条件,包括各种反应物浓度、反应体系体积、反应温度与时间等,可实现最低检测限0.048ng/mL、最低定量限0.22ng/mL、批内与批间变异系数均小于10%、植物油样品中AFB1的加标回收率在87～105%之间。方法灵敏度高、特异性强、免清洗、检测速度快,在真菌毒素现场快速检测领域具有广阔的应用前景。

关键词：光激化学发光均相免疫黄曲霉素B1 竞争法

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双目视觉动态跟踪测量系统的精度优化方法

双目视觉动态跟踪测量系统的精度优化方法

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2020年中国仪器仪表学会年会

作者：陈晓昀林嘉睿孙岩标马慧宇天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室天津 300072

双目视觉动态跟踪测量系统由转台和相机构成，通过转台带动相机运动，扩展了测量视场，实现了大尺度测量空间内对运动物体的精确定位定姿。为解决双目动态跟踪测量系统内部转台的制造和安装误差导致相机运动姿态参数不准确，使得最终测... 详细信息

双目视觉动态跟踪测量系统由转台和相机构成，通过转台带动相机运动，扩展了测量视场，实现了大尺度测量空间内对运动物体的精确定位定姿。为解决双目动态跟踪测量系统内部转台的制造和安装误差导致相机运动姿态参数不准确，使得最终测量精度降低的问题，本文通过构建冗余外部三维控制约束，研究了一种针对双目动态视觉跟踪测量系统的精度优化方法。首先精确标定系统中两个转台坐标系相对世界坐标系的位置关系，然后在测量空间内部设置由坐标控制点组成的外部约束条件，通过约束条件的限制精确调整系统中相机的内部参数，最终降低了转台自身误差对整体系统测量精度的影响，完成了测量系统的精度优化。空间点坐标进行比对验证的实验结果表明了该方法的可行性和准确性。

关键词：双目视觉动态跟踪测量系统转台误差空间约束内参调整精度优化

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金属纳米颗粒光力增强与稳定捕获研究

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半导体光电 2019年第4期40卷 499-505,512页

作者：刘洪双祁喆钟莹刘海涛南开大学电子信息与光学工程学院现代光学研究所天津300350 天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

基于有限元算法和Maxwell应力张量法,分析了紧聚焦高斯光束照明下金基底表面的金纳米球所受光力。利用无结构的平整金基底,被捕获的金纳米颗粒和金基底之间能够产生间隙表面等离激元和局域表面等离激元共振效应,将电磁场局域在金球与金... 详细信息

基于有限元算法和Maxwell应力张量法,分析了紧聚焦高斯光束照明下金基底表面的金纳米球所受光力。利用无结构的平整金基底,被捕获的金纳米颗粒和金基底之间能够产生间隙表面等离激元和局域表面等离激元共振效应,将电磁场局域在金球与金基底之间的纳米间隙内,增强了金纳米球所受光力以及光阱刚度。通过研究入射光的偏振态、金纳米球的半径、基底类型以及聚焦光束焦点到基底表面距离对光力的影响,得到了实现基底附近金纳米球稳定捕获以及获得最大光力的优化方案。

关键词：光镊光阱刚度间隙表面等离激元径向偏振光金纳米球

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基于微流控和酶比色的微创血糖连续检测仪

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光学精密工程 2018年第11期26卷 2615-2622页

作者：徐可欣陈小龙栗大超于海霞天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

连续血糖检测对糖尿病的诊断与治疗具有十分重要的意义。本文设计了一种集成化、自动化的微创血糖连续检测仪器,该仪器通过微流控芯片透皮抽取组织液,利用单片机精确测量透皮抽取组织液的体积,并采用酶比色法检测组织液的葡萄糖浓度,利... 详细信息

连续血糖检测对糖尿病的诊断与治疗具有十分重要的意义。本文设计了一种集成化、自动化的微创血糖连续检测仪器,该仪器通过微流控芯片透皮抽取组织液,利用单片机精确测量透皮抽取组织液的体积,并采用酶比色法检测组织液的葡萄糖浓度,利用组织液与血液的葡萄糖浓度相关性实现连续血糖检测。由于透皮抽取的组织液体积很小且分散在皮肤表面,为了便于收集,利用生理盐水对抽取出的组织液进行稀释,稀释后的组织液中葡萄糖浓度在3～50mg/dL。为了测量低浓度葡萄糖,实验选取了1～50mg/dL中的10个浓度的葡萄糖溶液进行吸光度测量,根据光谱数据与葡萄糖浓度建立吸光度模型,结果表明该酶比色检测方法在1～50mg/dL葡萄糖浓度内具有良好的线性度,测量相对标准偏差小于0.65%。该仪器能够实现自动化控制,为糖尿病的诊断提供依据,在微创血糖连续检测领域具有良好的应用前景。

关键词：血糖连续检测组织液酶比色微创

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基于CDIO工程教育理念的黏度计研制项目实训教学

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实验室研究与探索 2019年第9期38卷 237-242页

作者：马金玉张涛马凤鸣谢东晖马彦青天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津市计量监督检测科学研究院天津300072

将科研成果转化为教学项目,使学生参与CDIO项目的开发过程,提高学生创新创业能力,是实践教学改革的有效途径。'基于柔性铰链和光纤传感器的黏度计研制'创新性地开发了一套基于小型化、紧凑型3D打印的柔性铰链和光纤位移传感器... 详细信息

将科研成果转化为教学项目,使学生参与CDIO项目的开发过程,提高学生创新创业能力,是实践教学改革的有效途径。'基于柔性铰链和光纤传感器的黏度计研制'创新性地开发了一套基于小型化、紧凑型3D打印的柔性铰链和光纤位移传感器的适用于黏弹性液体的黏度和弹性测量系统。作为实践教学实例,该项目融合精密机械、工程力学、传感器、数字信号处理等专业知识,并涉及三维制图、有限元仿真、Matlab、LabVIEW等软件的使用,具有知识综合,意义重大,创新性强,模块化分析设计等优势和特点。采用CDIO教学模式,该项目使学生基本掌握科研项目实施的基本规律和流程,了解科学研究方法论,以及利用专业知识和系统思维进行目标分解、识别关键技术,设计解决方案的能力。

关键词： CDIO理念教学科研一体化黏度计研制项目教学

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X轴分离式高速原子力显微镜系统设计

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光学精密工程 2018年第3期26卷 662-671页

作者：刘璐吴森胡晓东庞海胡小唐天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学理学院天津300072

为了提高原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)的成像速度,本文提出了一种新的AFM结构设计方案并搭建了相应的实验系统。在该方案中,Y、Z扫描器集成于测头内驱动探针进行慢轴扫描和形貌反馈;X扫描器与测头分离,驱动样品做快轴扫描... 详细信息

为了提高原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)的成像速度,本文提出了一种新的AFM结构设计方案并搭建了相应的实验系统。在该方案中,Y、Z扫描器集成于测头内驱动探针进行慢轴扫描和形貌反馈;X扫描器与测头分离,驱动样品做快轴扫描。X扫描器采用高刚性的独立一维纳米位移台,能够承载尺寸和质量较大的样品高速往复运动而不易发生共振;同时Z扫描器的载荷实现最小化,固有频率得以显著提高。为了避免测头的扫描运动引起检测光束与探针相对位置的偏差,设计了一种随动式光杠杆光路;为了便于装卸探针以及精确调整激光在探针上的反射位置,设计了基于磁力的探针固定装置和相应的光路调节方案。对所搭建的AFM系统的初步测试结果表明,该系统在采用三角波驱动和简单PID控制算法的情况下,可搭载尺寸达数厘米且质量超过10g的较大样品实现13μm×13μm范围50Hz行频的高速成像。

关键词：原子力显微镜高速快轴扫描器光杠杆

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