检索结果-内蒙古大学图书馆

仪器仪表学报 2012年第11期33卷 2401-2406页

作者：吴江伟王雪孙欣尧清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

谐波辨识研究在智能电网发展中占有重要的地位,采用传统Hilbert-Huang变换(Hilbert-Huang transform,HHT)对该类非稳态信号进行处理时,会产生模态混叠、端点效应等影响信号分析精度的问题。针对此情况,提出一种模态筛选算法,采用屏蔽信... 详细信息

谐波辨识研究在智能电网发展中占有重要的地位,采用传统Hilbert-Huang变换(Hilbert-Huang transform,HHT)对该类非稳态信号进行处理时,会产生模态混叠、端点效应等影响信号分析精度的问题。针对此情况,提出一种模态筛选算法,采用屏蔽信号(masking signal)与原扰动信号叠加实现对模态混叠的抑制,通过端点非镜面对称延拓消减Hilbert变换(Hilbert transform,HT)后的端点"飞翼",并提出二次经验模态筛选算法来提高固有模态函数(intrinsic mode functions,IMFs)中所含频率的唯一性,从而改善对非稳态信号的分析精度。稳态和非稳态信号谐波辨识实验验证了该算法在谐波辨识中具有很高的抗干扰性和准确性。

关键词：谐波辨识屏蔽信号经验模态分解二次模态筛选

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基于相位解算的SPR传感方法及其应用

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仪器仪表学报 2012年第10期33卷 2168-2174页

作者：耿俊清余兴龙章恩耀窦福印清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

提出了一种新颖的基于相位解算的表面等离子体谐振(surface plasmon resonance,SPR)传感方法,该方法包括一种基于振镜扫描的表面等离子体谐振实验装置和通过相位解算来确定谐振角的方法。装置采用振镜驱动入射光束进行角度扫描,避免扇... 详细信息

提出了一种新颖的基于相位解算的表面等离子体谐振(surface plasmon resonance,SPR)传感方法,该方法包括一种基于振镜扫描的表面等离子体谐振实验装置和通过相位解算来确定谐振角的方法。装置采用振镜驱动入射光束进行角度扫描,避免扇形光束导致的干涉噪声;同时,选择振镜步进式角度扫描,实现完全同步采集数据,抑制采样时钟及扫描速度抖晃引起的相位噪声。相位解算确定谐振角法将衰减全反射(attenuated total reflection,ATR)曲线转换到频域内处理,可有效克服光源噪声对传感测量的干扰,获得高分辨率。实验结果表明,该装置的折射率测量分辨率可达1.8×10-6,线性区间为1.33～1.38,能满足生物学测量的要求。磺胺甲恶唑(sulfamethoxazole,SMX)与其抗体(Anti-SMX)和MSI-78与固体支撑磷脂膜(solid-supported lipid bilayer,SLB)之间反应的检测又进一步证明,该方法在生物医学中具有良好的应用前景。

关键词：表面等离子体谐振振镜扫描相位解算生物分子相互作用检测

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微图形化技术及其在生物医学研究中的应用

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生物化学与生物物理进展 2012年第10期39卷 931-944页

作者：任大海崔明洋夏亦秋尤政清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

结合生物物理学与生物化学的微细加工技术已可以获得与生物大分子相近的特征尺寸,推动了微图形化技术在药物筛选与新药开发、组织工程、疾病诊断等领域的应用.综述了微图形化技术在生物医学领域的发展,讨论了光刻、软光刻、模板辅助构... 详细信息

结合生物物理学与生物化学的微细加工技术已可以获得与生物大分子相近的特征尺寸,推动了微图形化技术在药物筛选与新药开发、组织工程、疾病诊断等领域的应用.综述了微图形化技术在生物医学领域的发展,讨论了光刻、软光刻、模板辅助构图、扫描探针加工、喷墨构图、激光诱导图形化等方法,分析了各种方法的优势、局限性与适用范围,指出分辨力与精度、图形化规模、实验加工条件等是选择不同图形化方法的主要依据.而基于生物物理学和生物化学等对纳米尺度的处理过程进行定量分析、进一步提高其生物兼容性及材料适应性、发展适合图形化芯片的体内微环境模拟技术等是微图形化技术进一步发展的方向.

关键词：生物微系统微图形化光刻表面修饰生物传感器

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传感器阵列预测空域多信号分类目标定位跟踪

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仪器仪表学报 2012年第5期33卷 970-975页

作者：张星王雪刘长清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

目标定位跟踪技术广泛应用于军事民用领域,是当前研究的热点与难点。提出了一种空域多信号分类-自回归粒子滤波(multiple signal classification autoregressive particle filter,MUSIC-ARPF)方法,定位跟踪地面目标。该方法使用多信号分... 详细信息

目标定位跟踪技术广泛应用于军事民用领域,是当前研究的热点与难点。提出了一种空域多信号分类-自回归粒子滤波(multiple signal classification autoregressive particle filter,MUSIC-ARPF)方法,定位跟踪地面目标。该方法使用多信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法估计目标波达方向(direction of arrival,DOA)并计算目标信号源位置,利用自回归(autoregressive model,AR)模型和粒子滤波(particle filter,PF)算法预测信号源下一时刻位置,进而自适应选择通带与阻带扇面进行空域滤波,同时调整MUSIC算法中谱峰搜索区域,提高DOA估计的分辨率,减少目标定位的扫描域。实验结果表明,空域MUSIC-ARPF方法能够减少目标定位时间,提高目标跟踪精度。

关键词：传感器阵列空域滤波目标定位跟踪多信号分类自回归粒子滤波

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一种基于微流控芯片的生物样品循环给样富集方法

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分析化学 2012年第11期40卷 1668-1673页

作者：杜敏叶雄英冯金扬马增帅周兆英清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室

提出了一种基于微流控芯片的生物样品循环给样方法,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)软光刻工艺制作了包括环形蠕动微泵和电磁微阀的微流控芯片,通过与免疫探针芯片的集成,实现了对探针芯片的循环给样及在其上的免疫样品富集。采用不同浓度的... 详细信息

提出了一种基于微流控芯片的生物样品循环给样方法,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)软光刻工艺制作了包括环形蠕动微泵和电磁微阀的微流控芯片,通过与免疫探针芯片的集成,实现了对探针芯片的循环给样及在其上的免疫样品富集。采用不同浓度的羊抗兔IgG(FITC标记)样品与兔IgG探针免疫结合3 min,得到循环流动比静态吸附的荧光光强值更高,可使检出限降低。对于50 mg/L羊抗兔IgG样品,流速从130μL/min增至300μL/min时,免疫结合的速度明显加快,可使同一时刻的检出限降低;而样品浓度提高到200 mg/L时,增大流速对免疫反应的促进效果弱于低浓度时的变化。在样品浓度50 mg/L和循环流速300μL/min的条件下,循环给样方式仅需7μL样品溶液就得到了与持续进样约1.8 mL样品溶液基本一致的结果。

关键词：微流体微泵循环给样富集

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高阻硅衬底MOS结构共面波导的偏压特性

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清华大学学报（自然科学版） 2012年第4期52卷 425-429页

作者：陈俊收胡穆之赵嘉昊刘有军尤政清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

提出一种新型高阻硅(电阻率ρ>8kΩ.cm)衬底MOS(metal-oxide-semiconductor)结构的凸起式共面波导。给出了其在50MHz～40GHz频段的插入损耗和回波损耗测试结果,以及在-40V～+40V直流偏压下散射参数的变化。结果表明,随着偏压的变化,... 详细信息

提出一种新型高阻硅(电阻率ρ>8kΩ.cm)衬底MOS(metal-oxide-semiconductor)结构的凸起式共面波导。给出了其在50MHz～40GHz频段的插入损耗和回波损耗测试结果,以及在-40V～+40V直流偏压下散射参数的变化。结果表明,随着偏压的变化,回波损耗在Ka波段极值点的频率和幅值均会产生偏移,插入损耗极值点的频率基本没有偏移,只存在幅值偏移。共面波导的损耗偏移与MOS结构的Si-SiO2界面效应有关,在凸起式共面波导损耗的偏压实验中,观察到与传统MOS结构共面波导相反的曲线,并尝试给出了理论解释。该文设计的共面波导在35GHz下实现了小于-0.010dB/mm的损耗,优于Ka频段硅衬底共面波导已报道的结果。

关键词：共面波导 MOS结构偏压衰减损耗频率偏移

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利用光频梳提高台阶高度测量准确度的方法

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物理学报 2012年第10期61卷 88-92页

作者：张继涛吴学健李岩尉昊赟清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

提出一种利用光频梳和可调谐半导体激光器提高台阶高度测量准确度的方法.通过将可调谐激光器锁定至光频梳,可对激光器的输出波长进行精确锁定与测量.基于可调合成波长链原理,利用锁定后的半导体激光器构建了一套台阶高度测量方案,该方... 详细信息

提出一种利用光频梳和可调谐半导体激光器提高台阶高度测量准确度的方法.通过将可调谐激光器锁定至光频梳,可对激光器的输出波长进行精确锁定与测量.基于可调合成波长链原理,利用锁定后的半导体激光器构建了一套台阶高度测量方案,该方案可消除合成波长误差对台阶高度测量不确定度的影响.采用一台可调谐半导体激光器和光频梳进行了5000 s的连续锁定实验,结果表明,锁定后的可调谐半导体激光器的频率稳定度达1.8×10^(-12).该方法的理论测量不确定度约为7.9 nm,且测量结果可溯源至时间频率基准.

关键词：台阶高度光频梳可调谐半导体激光器合成波长

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一种高效安全的激光能量传输系统的设计仿真

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清华大学学报（自然科学版） 2012年第4期52卷 421-424,435页

作者：黄虎尤政刘有军李滨清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

激光是无线能量传输中的重要介质之一。该文提出了一种外腔反馈式激光能量传输系统,即在能量接收端安装部分反射镜,将激光部分反射回能量发射端,并对其进行了理论计算,给出了能量激光器输出功率的表达式,对能量激光器的阈值电流、输出... 详细信息

激光是无线能量传输中的重要介质之一。该文提出了一种外腔反馈式激光能量传输系统,即在能量接收端安装部分反射镜,将激光部分反射回能量发射端,并对其进行了理论计算,给出了能量激光器输出功率的表达式,对能量激光器的阈值电流、输出功率等随前端面和外腔面反射率变化的情况进行了仿真。仿真结果表明:与传统激光能量传输方式相比,外腔反馈作用可有效地降低能量激光器的阈值电流,增大激光器输出功率,提高能量传输效率,且可根据瞄准度自动调整发射激光强度,提供一种更加安全高效的激光能量传输方法。能量发射激光器前端面的反射率越小,反馈作用对于激光器输出功率的提升越明显。

关键词：激光能量传输外腔反馈高效安全

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无源谐振器在电涡流位移传感器中的谐振增强效应

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清华大学学报（自然科学版） 2012年第11期52卷 1607-1610页

作者：刘存跃董永贵清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

在两只同轴电磁耦合线圈之间插入一只无源谐振线圈,可利用谐振耦合显著提高能量传输效率。为探索这种谐振增强效应在传感器领域的应用可能性,制作了一只与测量电路无任何引线连接的、由电感线圈及电容串联组成的无源LC谐振器,放置于电... 详细信息

在两只同轴电磁耦合线圈之间插入一只无源谐振线圈,可利用谐振耦合显著提高能量传输效率。为探索这种谐振增强效应在传感器领域的应用可能性,制作了一只与测量电路无任何引线连接的、由电感线圈及电容串联组成的无源LC谐振器,放置于电涡流位移传感器探测线圈与金属目标靶间的测量通道中。实验结果表明:当传感器工作在该谐振器的谐振频率点附近时,有效探测距离和灵敏度会得到显著增强。进一步针对发射-接收式双线圈位移检测系统进行了实验,结果同样证实了无源LC谐振器介入后的谐振增强作用。该结论对于其他带有电感耦合线圈的传感系统同样具有参考价值。

关键词：传感线圈谐振耦合电涡流位移传感器电磁感应

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能量天平动圈位移的激光干涉测量研究

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光电子．激光 2012年第4期23卷 740-744页

作者：张丽琼李岩清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

为精确测量普朗克常数h,实现能量天平法建立量子质量基准,提出了三轴双频激光外差干涉和折叠式Fabry-Perot(F-P)干涉绝对距离测量相结合的激光干涉测量方法,用于精密测量和定位能量天平装置中沿竖直方向在均匀磁场中运动的互感线圈位移... 详细信息

为精确测量普朗克常数h,实现能量天平法建立量子质量基准,提出了三轴双频激光外差干涉和折叠式Fabry-Perot(F-P)干涉绝对距离测量相结合的激光干涉测量方法,用于精密测量和定位能量天平装置中沿竖直方向在均匀磁场中运动的互感线圈位移。用三轴双频激光外差干涉精密测量运动线圈的质心位移和姿态,位移测量不确定度为10nm;进而将F-P腔干涉绝对距离测量与外差干涉测量结果进行比对和校准。仿真表明,采用本文方法,当位移测量范围约为30mm时,测量分辨率优于1nm。将该方法运用于真空中线圈位移测量,相对测量不确定度优于1.0×10-9。

关键词：运动线圈外差干涉绝对距离折叠Fabry-Perot(F-P)腔

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