检索结果-内蒙古大学图书馆

红外技术 2016年第11期38卷 914-919页

作者：史云胜刘秉琦杨兴军械工程学院电子与光学工程系石家庄050003 清华大学精密仪器系北京100084 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

具有原子级光滑平面的石墨平台微结构是实现特殊功能微机电器件、微系统的重要基础。石墨微结构的化学信息表征对微机电器件、微系统的制备及性能有着重要的意义。先使用原子力显微镜获得形貌信息,再使用纳米级红外光谱对微结构的不同... 详细信息

具有原子级光滑平面的石墨平台微结构是实现特殊功能微机电器件、微系统的重要基础。石墨微结构的化学信息表征对微机电器件、微系统的制备及性能有着重要的意义。先使用原子力显微镜获得形貌信息,再使用纳米级红外光谱对微结构的不同区域进行表征,获得了多个特征位置的红外光谱。通过对红外光谱的分析发现相对于其他位置,石墨平台表面具有非常有序的碳六元环结构,并且吸附的水分子最少。而石墨平台微结构的边缘由于悬键及微加工等原因是吸附水分子最多的位置,石墨基底由于微加工的破坏已经不具有碳六元环结构。这些信息为了解微结构的化学状态提供了帮助,明确所处环境对石墨平台微结构不同位置的影响,能够指导微机电器件的制备与应用。

关键词：微机电器件红外光谱纳米级石墨微结构

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血液中脂肪酸类生物标志物的原位采样质谱分析新方法

血液中脂肪酸类生物标志物的原位采样质谱分析新方法

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第三届全国质谱分析学术报告会

作者：张文鹏 Spencer Chiang 陈琴华瑕瑜欧阳证清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室普渡大学生物工程学院湖北医药学院附属东风医院清华大学化学系

脂质是哺乳动物细胞的主要组成成分,其变化与疾病的发生、发展密切相关。生物样品特别是血液中的脂质研究,可揭示一些重要的生物标志物,为疾病诊断和治疗提供重要的依据。质谱技术是目前脂质组研究的最主要工具,可用于复杂生物样品中不... 详细信息

脂质是哺乳动物细胞的主要组成成分,其变化与疾病的发生、发展密切相关。生物样品特别是血液中的脂质研究,可揭示一些重要的生物标志物,为疾病诊断和治疗提供重要的依据。质谱技术是目前脂质组研究的最主要工具,可用于复杂生物样品中不同类型脂质的定性、定量分析。然而,无论是LC-MS法还是Shot-gun MS法都需要较长时间的样品前处理或分离过程,样品消耗量也较大,无法实现快速、实时的脂类疾病诊断生物标志物筛选、鉴定和定量。在本工作中,我们提出了一种快速采样-直接质谱分析方法,可直接对血液等样品中的脂质进行快速鉴定及定量分析。该方法基于多孔有机聚合物薄层修饰的毛细管内微采样技术,利用多孔聚合物的桥梁作用,实现脂肪酸分子在生物体液样品与有机溶剂之间的快速转移和富集。与纳喷法联用,可对脂肪酸进行直接质谱分析。该方法可在2 min内得到2-5μL血液样品中的脂肪酸种类信息。与Paternò–Büchi(PB)光化学衍生化方法联用,可实现血液中不饱和脂肪酸的快速定量及C=C异构体分析。该方法已应用于Ⅱ型糖尿病患者(40例)血液中脂肪酸的分析,对约30种游离脂肪酸实现了快速鉴定,结合PB反应-中性丢失扫描(NLS)串联质谱方法,发现了若干C=C位置异构体,并对代表性的不饱和脂肪酸进行了定量分析。与健康人血浆比较,发现部分不饱和脂肪酸含量存在生物学显著性差异。研究结果表明基于多孔聚合物薄层修饰的快速采样-直接质谱分析法是血液生物体液样品中脂肪酸分析的有效方法,同时也提示血液中部分不饱和脂肪酸可成为Ⅱ型糖尿病的潜在生物标志物。

关键词：脂质组学脂肪酸质谱分析 Ⅱ型糖尿病生物标志物

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超透射理论及生化检测应用研究进展（英文）

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光谱学与光谱分析 2015年第3期35卷 751-759页

作者：涂龙王文会邱志昌清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

超透射现象自15年前发现以来激起了研究人员广泛的兴趣。基于超透射的生化检测技术也于近10年发展起来,因具有免标记、实时检测、灵敏度高等优点,其应用研究方兴未艾。文章首先简单要介绍了超透射,概括了超透射机理和影响因素的研究进展... 详细信息

超透射现象自15年前发现以来激起了研究人员广泛的兴趣。基于超透射的生化检测技术也于近10年发展起来,因具有免标记、实时检测、灵敏度高等优点,其应用研究方兴未艾。文章首先简单要介绍了超透射,概括了超透射机理和影响因素的研究进展,然后论述了超透射应用于生化检测上的发展,着重介绍了国际上三个有一定代表性的研究团队的研究过程及成果,最后展望了超透射生化检测技术的发展趋势和应用前景。该文为国内外相关领域的科研人员进一步开展研究提供参考。

关键词：超透射表面等离子体共振生化检测纳米孔阵

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基于阻抗谱法的无创血糖检测系统设计

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传感器与微系统 2016年第3期35卷 77-79,82页

作者：李洋唐飞李曙哲王晓浩清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

以生物阻抗检测技术为基础,设计了一种频谱范围在10～60 MHz的高频阻抗检测系统用于人体阻抗测试,验证了系统的测试性能。根据阻抗谱法无创血糖测试的原理,对健康人体进行测试后得到112组数据,采用主成分分析回归模型预测血糖浓度,对比... 详细信息

以生物阻抗检测技术为基础,设计了一种频谱范围在10～60 MHz的高频阻抗检测系统用于人体阻抗测试,验证了系统的测试性能。根据阻抗谱法无创血糖测试的原理,对健康人体进行测试后得到112组数据,采用主成分分析回归模型预测血糖浓度,对比同一测试者的预测结果与有创检测数据,相关系数为0.805 8,且较好预测了动态血糖变化趋势,为进一步研究无创连续监测血糖浓度提供了参考。

关键词：无创血糖检测阻抗谱主成分分析

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量子通信系统中基于FPGA的偏振控制

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系统工程与电子技术 2016年第8期38卷 1917-1921页

作者：安辉耀刘敦伟耿瑞华曾和平赵林欣北京大学软件与微电子学院北京100871 航天科工防御技术研究试验中心北京100854 清华大学精密仪器系北京100084 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200062

由于光子偏振态在长距离光纤中无法保持稳定,因此以偏振编码为基础的量子保密通信系统需要进行偏振控制以保持成码的正确性。在实用化量子保密通信的研究中,用现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)替代计算机作为系统... 详细信息

由于光子偏振态在长距离光纤中无法保持稳定,因此以偏振编码为基础的量子保密通信系统需要进行偏振控制以保持成码的正确性。在实用化量子保密通信的研究中,用现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)替代计算机作为系统的控制核心已经成为一个重要的研究方向,这种方案具有高效率、高集成度等优势。针对这种情况,提出了利用FPGA实现单光子偏振控制的方案,经实验演示证明了这套方案的有效性和稳定性,90%的成码耗时远高于计算机控制核心时的65%的最大值,相同编解码、纠错方式情况下,拥有更大的成码耗时便可以得到更高效的密钥生成。整个控制过程中FPGA和单光子探测以及电动偏振控制器(electric polarization controller,EPC)电压调节机制可以统一集成,实现偏振控制的小型化。

关键词：量子通信现场可编程门阵列偏振控制

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基于分布式压缩感知的智能用电网络高分辨率谐波与间谐波测量

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仪器仪表学报 2015年第10期36卷 2161-2166页

作者：刘晏池王雪刘佑达孙欣尧清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

安全可靠的电能质量是智能用电网络的基本需求,谐波与间谐波则是其中最常见的电能质量扰动之一,在智能用电网络中准确的测量分析谐波和间谐波,对于保障用电设备安全具有重要意义。本文提出了一种基于分布式压缩感知的智能用电网络谐波... 详细信息

安全可靠的电能质量是智能用电网络的基本需求,谐波与间谐波则是其中最常见的电能质量扰动之一,在智能用电网络中准确的测量分析谐波和间谐波,对于保障用电设备安全具有重要意义。本文提出了一种基于分布式压缩感知的智能用电网络谐波与间谐波测量方法,首先通过构建多通道谐波与间谐波测量模型,将高分辨率的频率估计问题转化为分布式压缩感知中的多测量向量稀疏重构问题,然后利用智能用电网络下各用户谐波与间谐波信号可联合稀疏表示的特性,在不延长观测窗长的前提下,提高了频率估计的准确度,提升了智能用电网络下的抗噪声干扰能力,最终达到准确分析谐波与间谐波的目的。实验结果表明,相较现有的谐波分析参数及非参数方法,本方法在谐波与间谐波测量的准确度和对噪声的鲁棒性上都有相应的提升,为智能用电网络中电能质量的治理提供了有效的参考依据。

关键词：谐波分析分布式压缩感知高分辨率智能用电网络

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电容耦合非接触电极及心电信号获取

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仪器仪表学报 2015年第5期36卷 1072-1078页

作者：杨斌董永贵清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

电极与皮肤间接触所导致的不适感,是穿戴式心电信号测量系统实际应用中的常见问题。设计了一种非接触心电信号测量系统。采用印刷电路板制作的测量电极,借助电容耦合测量位移电流的方式获取心电信号。采用反接二极管提供测量所需的高阻... 详细信息

电极与皮肤间接触所导致的不适感,是穿戴式心电信号测量系统实际应用中的常见问题。设计了一种非接触心电信号测量系统。采用印刷电路板制作的测量电极,借助电容耦合测量位移电流的方式获取心电信号。采用反接二极管提供测量所需的高阻值偏置电阻,结合高输入阻抗仪表放大器,制作了测量电极信号提取电路。测量系统由两个测量电极与一个直接与测量电路地相连的参考电极组成。选择金属铝板、导电纤维和导电橡胶作为参考电极,实验研究了共模干扰抑制性能与参考电极接触阻抗之间的量化关系。将主元分析与奇异谱分析相结合,提出了一种心电信号处理算法。实验结果表明,该系统可在棉质线衣外侧有效获得满意的心电信号。

关键词：心电信号电容耦合电极可穿戴器件主元分析奇异谱分析

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可抑制生物组织散射效应的光学聚焦技术研究进展

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中国激光 2015年第9期42卷 1-13页

作者：杨强曹良才金国藩清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

生物组织对光的散射使得光束通过透镜后无法在组织的深层(大于1 mm处)聚焦,制约了需要光能聚焦的成像技术(如共聚焦显微、双光子显微)在生物医学领域的应用。为了抑制生物组织的散射效应,将光聚焦到深层组织,需要对入射光的波前进行调... 详细信息

生物组织对光的散射使得光束通过透镜后无法在组织的深层(大于1 mm处)聚焦,制约了需要光能聚焦的成像技术(如共聚焦显微、双光子显微)在生物医学领域的应用。为了抑制生物组织的散射效应,将光聚焦到深层组织,需要对入射光的波前进行调制。基于此要求,以下三种光学聚焦技术得以提出并发展:用待聚焦区的光强作为反馈信号的波前整形技术;将声光调制和时间反演(或光学相位共轭)技术相结合进而在散射介质内部实现光学聚焦的技术;对散射介质传输矩阵进行测量的光学聚焦技术。本文对上述光学聚焦技术的研究进展进行了综述,比较并展望了其在生物医学领域中的应用前景。

关键词：散射介质光学聚焦波前整形时间反演光学相位共轭传输矩阵

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模拟电路干扰信号盲分离的独立成分分析方法

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清华大学学报（自然科学版） 2015年第3期55卷 339-344页

作者：李昊董永贵清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

为在模拟电路调试阶段分析干扰信号的来源,构建了一种基于瞬态线性混合模型的分析方法。将干扰信号视为统计独立的源信号,由多个电路节点的测试信号组成观测向量,利用独立成分分析算法实现了干扰信号的盲分离。考虑到测试电路中的输入... 详细信息

为在模拟电路调试阶段分析干扰信号的来源,构建了一种基于瞬态线性混合模型的分析方法。将干扰信号视为统计独立的源信号,由多个电路节点的测试信号组成观测向量,利用独立成分分析算法实现了干扰信号的盲分离。考虑到测试电路中的输入激励为已知确定性信号,提出了一种在观测向量中增加已知输入信号以改善分离效果的方法。以信号失真比作为评价指标,研究了电容等储能电路元件对分离效果的影响。数值仿真计算与实际电路测试结果表明:储能元件在电路中的卷积效应,是影响分离效果的重要因素。在观测向量中添加已知输入信号,可显著改善干扰信号的分离效果。

关键词：盲源分离独立成分分析电磁兼容干扰信号模拟电路

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微动量轮高精度滑模变结构控制

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光学精密工程 2015年第9期23卷 2553-2561页

作者：王梦赑张高飞尤政田宁清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

基于滑模变结构算法研究了小卫星微动量轮的精确控制。在系统整体控制框架的基础上,对微动量轮动力学模型进行了分析;结合理想模型引入纹波电压、摩擦系数不确定性、扰动力矩等干扰因素,完善了微动量轮动力学模型。设计了等效滑模变结... 详细信息

基于滑模变结构算法研究了小卫星微动量轮的精确控制。在系统整体控制框架的基础上,对微动量轮动力学模型进行了分析;结合理想模型引入纹波电压、摩擦系数不确定性、扰动力矩等干扰因素,完善了微动量轮动力学模型。设计了等效滑模变结构控制算法,并对控制率参数进行了仿真优化。通过MATLAB仿真,对比分析了滑模变结构控制和常规PI控制在转速控制和力矩控制两种模式下的特性。最后,实验设计了微动量轮样机。仿真结果表明:基于滑模变结构控制的微动量轮转速控制精度达到±0.5r/min,从0加速到2 000r/min的时间为18s,均明显优于PI控制。实验结果表明:利用滑模变结构控制的微动量轮转速控制精度达到±0.9r/min,从0加速到2 000r/min的时间为26s。上述结果显示:利用滑模变结构控制算法可以有效克服微动量轮控制中的干扰因素,提高转速控制精度和输出力矩稳定度,缩短转速变化响应时间。

关键词：小卫星姿态控制微动量轮滑模控制仿真计算样机实验

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