作者单位
摘要
华南师范大学华南先进光电子研究院,广东 广州 510006
拉曼技术具有非侵入、分子指纹、不受水干扰、制样简单、光谱分辨率高等优点,在很多领域都是一种广受欢迎的研究工具。尤其在生物医学领域,拉曼技术不仅可以本征地捕捉正常生理或病理所携带的不同化学信息,而且该技术适用于检测各种常见的生物和临床样品(包括细胞、组织、体液和微生物等),目前很多课题组的研究结果都表明拉曼技术在生物医学领域具有巨大的应用前景。本文首先介绍自发拉曼散射和表面增强拉曼散射的基本工作机理,接着介绍分析处理拉曼数据(光谱和图像)的步骤和算法,然后简单总结了近年来非相干拉曼显微技术在生物医学上的研究成果,最后指出拉曼技术目前面临的挑战并展望了其未来可能的发展方向。
自发拉曼 表面增强拉曼 数据分析 生物医学应用 
激光与光电子学进展
2024, 61(6): 0618009
作者单位
摘要
1 内蒙古医科大学基础医学院法医学实验室, 呼和浩特 010030
2 内蒙古医科大学附属医院心脏大血管外科, 呼和浩特 010030
本研究以10例甲醛固定石蜡包埋组织(FFPET)作为疑难检材, 将其制成蜡膜, 分别以二甲苯-Chelex100法、脱蜡液-Chelex100法、脱蜡液-Vazyme FastPure FFPE DNA Isolation试剂盒(简称FP试剂盒)、脱蜡液-北京天根石蜡包埋组织基因组提取试剂盒法(简称天根试剂盒)提取DNA, 进行紫外分光光度计测定(浓度、纯度)及短串联重复序列(STR)分型检测(23个常染色体), 通过比较分析FFPET在4种不同提取方法中的提取质量、STR分型质量和检出率, 从而寻求一种高效简便、经济实用、方便快捷的甲醛固定石蜡包埋组织中DNA提取方法。结果表明: 应用4种方法提取的石蜡包埋组织蜡膜DNA经紫外分光光度计测定后显示, 应用2种Chelex100法提取的DNA浓度高于2款试剂盒, 试剂盒提取的DNA的纯度优于另外2种方法, 以上差异均具有统计学意义(P<0.05); FP试剂盒提取DNA的平均浓度和纯度均优于天根试剂盒, 无显著性差异(P>0.05); STR分型普遍存在不同基因座和同一基因座不同等位基因之间的扩增不均衡, 呈现前高后低状态; STR平均检出率为FP试剂盒>天根试剂盒>Chelex100法, 2种Chelex100法STR基因座检出率比较无显著差异(P>0.05), 但分别和另外2种方法试剂盒方法相比有显著差异(P<0.05), FP试剂盒和天根试剂盒法相比有显著差异(P<0.05)。因此, 在涉及甲醛固定石蜡包埋组织这类疑难检材的法医DNA鉴定案件时, 脱蜡液-Vazyme FastPure FFPE DNA Isolation试剂盒法优于其余3种提取DNA方法。
甲醛固定石蜡包埋组织 法医检材 疑难检材 方法比较 formalin-fixed paraffin-embedded tissue forensic examination materials difficult inspection materials method comparison 
激光生物学报
2023, 32(5): 441
作者单位
摘要
1 中电科芯片技术(集团)有限公司,重庆 400060
2 中国电子科技集团公司 第二十六研究所,重庆 400060
3 重庆城市管理职业学院 大数据与信息产业学院,重庆 400030
针对微机电系统(MEMS)压阻式压力传感器受环境温度影响产生温度漂移的问题,该文分析了常用的温度补偿方法,提出了一种基于粒子群优化-径向基函数(PSO-RBF)的压力传感器温度补偿模型,结合标定实验采集的样本数据,建立了标定压力同敏感元件输出电压和温度的非线性映射关系,实现了温度补偿效果。结果表明,与传统的最小二乘法、三次样条插值法、标准RBF、粒子群优化反向传输神经网络(PSO-BP)、核极限学习机(ELM)神经网络等方法相比,该算法具有更好的补偿预测效果,且对样本数据不需要归一化处理,具有良好的工程实践意义。
微机电系统(MEMS) 压阻式压力传感器 温度补偿 归一化 micro-electro-mechanical system(MEMS) piezoresistive pressure sensor PSO-RBF PSO-RBF temperature compensation normalization 
压电与声光
2023, 45(6): 828
作者单位
摘要
中国电子科技集团公司 第二十六研究所,重庆 400060
该文研制了一种高性能温补型薄膜体声波谐振(TC-FBAR)滤波器。采用COMSOL软件对高性能温补型结构的谐振器进行建模和仿真,在常规一维Mason等效电路模型的基础上进行修正,再在ADS中对滤波器进行仿真优化设计,得到阶梯型结构的TC-FBAR滤波器。采用空腔型结构并制备出温补型FBAR滤波器芯片,同时在常规TC-FBAR基础上制备空气桥和凸起层结构,得到双空气桥结构的高性能TC-FBAR滤波器。测试结果表明,滤波器的中心频率为2.43 GHz,最小插损为1.02 dB,1 dB带宽为70.5 MHz,频率温度系数为1.82×10-6/℃。
温补型薄膜体声波谐振器(TC-FBAR) 滤波器 温补层 频率温度系数(TCF) temperature compensation thin-film bulk acoustic r filter temperature compensation layer frequency temperature coefficient(TCF) 
压电与声光
2023, 45(6): 795
作者单位
摘要
1 武汉科技大学 信息科学与工程学院/人工智能学院, 武汉 430081
2 中国铁道科学研究院集团有限公司, 北京 100081
在分析研究整数阶忆容器模型和分数阶忆容器模型的基础上,提出了一种具有两个分数阶阶次的忆容器模型,并对其相关特性进行了分析。将此模型应用于有源低通滤波电路中,仿真分析了含有分数阶忆容器的有源低通滤波电路的时域和频域特性。实验结果表明,与整数阶忆容器模型相比,提出的分数阶忆容器模型可以通过改变分数阶阶次来调整低通滤波电路的截止频率,进而改变低通滤波电路的滤波效果。
分数阶 忆容器 滤波电路 fractional-order memcapacitor filter circuit 
微电子学
2023, 53(1): 19
许宁晏 1高志山 1陈露 2黄静 1[ ... ]袁群 1,*
作者单位
摘要
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 江苏省计量科学研究院(江苏省能源计量数据中心),江苏 南京 210023
针对长焦镜头小型化、轻量化的设计需求,基于离轴三反结构探索紧凑型长焦光学系统设计方案。利用圆锥曲面焦点共轭的光学特性,通过相邻反射面焦点重合的方式构造可对轴上点完善成像的初始结构,并在此基础上,通过追迹特征光线建立针对离轴三反结构的光线无遮拦判定条件,从小视场出发制定视场扩展与自由曲面面形的优化设计策略。以长焦手机镜头为例,设计了一款F数为5、等效焦距达196 mm、视场范围±3.8°的离轴三反式紧凑型长焦镜头。其尺寸为26 mm×24 mm×10 mm,仅由3个反射面构成,MTF优于0.2@114 lp/mm,畸变低于0.5%,相对照度高于95%,像面无暗角。该系统无遮拦,无色差,且相较于常规潜望式长焦镜头,在小型化、轻量化方面具备明显优势,为紧凑型长焦镜头设计提供了新的解决思路。
光学设计 长焦镜头 自由曲面 离轴三反 optical design telephoto lens freeform surface off-axis three-mirror 
红外与激光工程
2023, 52(7): 20230322
作者单位
摘要
1 中国矿业大学安全工程学院, 江苏 徐州 221116
2 中国矿业大学职业健康研究院, 江苏 徐州 221116
电火花诱导击穿光谱(SIBS)技术是一种基于原子发射光谱学的物质浓度与成分的定性、 定量分析技术。 与传统的实验室分析技术如电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)、 原子吸收光谱(AAS)、 质谱(MS)等相比具有实时、 实地、 在线快速检测、 高灵敏度以及低成本、 小体积、 维护简单等优点。 目前对该技术已有的研究集中在气溶胶成分分析、 土壤成分分析、 金属颗粒物浓度检测、 水泥成分分析等方向, 在环境监测、 工业卫生、 食品安全、 生物医疗等领域都有广泛且良好的应用前景。 从SIBS技术的基本原理入手, 综述了其光谱分析的原理, 即利用高压脉冲电源产生的电火花激发被测物体表面, 使被测物体在电源正负极间产生等离子体, 利用光谱仪光纤探头收集等离子体冷却过程中通过跃迁放出的光子与特征辐射谱线, 由于不同元素具有独特的特征谱线, 进而可以根据特征谱线对被测物质进行成分与浓度的定性和定量分析; 接着分析了影响SIBS技术光谱图像和光谱分析的相关因素如脉冲电源参数、 电极材料与入射角度和等离子体本身特性等, 并定量地指出了部分因素与光谱信号强弱的关系; 综述了该技术在发展过程中的一些技术革新和应用创新如激光+电火花诱导(LA-SIBS)、 高重复频率激光烧蚀电火花诱导击穿(HRR-LA-SIBS)、 超声波雾化+电火花诱导(UN-SIBS)、 粒子流电火花诱导击穿(PF-SIBS)等, 并简要说明了SIBS技术目前应用的一些领域、 应用特点以及对该技术未来发展方向的启示; 根据电火花诱导击穿光谱技术的原理缺陷以及在应用中暴露出来的一些问题, 列出了该技术目前面临的挑战如设备技术成本、 电火花能量、 环境噪声、 样品污染等; 最后, 对电火花诱导击穿光谱技术未来的研究方向和发展趋势进行了展望。
电火花诱导击穿光谱技术 等离子体特性 低成本 定量分析 SIBS Plasma characteristics Low cost Quantitative analysis 
光谱学与光谱分析
2023, 43(3): 665
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Surface Physics and Department of Physics, Human Phenome Institute, Academy for Engineering and Technology, Key Laboratory of Micro- and Nano-Photonic Structures (Ministry of Education), Fudan University, Shanghai 200433, P. R. China
2 Yiwu Research Institute, Fudan University, Chengbei Road, Yiwu, Zhejiang 322000, P. R. China
Benefiting from the developments of advanced optical microscopy techniques, the mysteries of biological functions at the cellular and subcellular levels have been continuously revealed. Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy is a rapidly growing technique that has attracted broad attentions and become a powerful tool for biology and biomedicine, largely thanks to its chemical specificity, high sensitivity and fast image speed. This review paper introduces the principles of SRS, discusses the technical developments and implementations of SRS microscopy, then highlights and summarizes its applications on biological cellular machinery and finally shares our visions of potential breakthroughs in the future.Benefiting from the developments of advanced optical microscopy techniques, the mysteries of biological functions at the cellular and subcellular levels have been continuously revealed. Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy is a rapidly growing technique that has attracted broad attentions and become a powerful tool for biology and biomedicine, largely thanks to its chemical specificity, high sensitivity and fast image speed. This review paper introduces the principles of SRS, discusses the technical developments and implementations of SRS microscopy, then highlights and summarizes its applications on biological cellular machinery and finally shares our visions of potential breakthroughs in the future.
Nonlinear optical microscopy vibrational spectral imaging coherent Raman scattering biological cells 
Journal of Innovative Optical Health Sciences
2023, 16(2): 2230010
作者单位
摘要
1 北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044
2 清华大学土木工程系,北京 100084
建立超高性能混凝土(UHPC)浆体的工作性和流变性之间的关系可从理论上研究其工作性变化规律。本文以颗粒膜层厚度为UHPC浆体的工作性的综合衡量指标, 设计了正交试验, 研究水胶比、超细粉煤灰替代率和硅灰掺量对UHPC浆体的工作性与流变性的影响。根据流动度和流变性测试结果, 分析了水胶比和超细粉煤灰替代率的共同作用对UHPC浆体的工作性与流变性的影响, 探究了UHPC的净浆与砂浆的工作性关系, 基于浆膜层厚度给出了UHPC砂浆的工作性与流变性的关系式。研究结果表明: 水胶比是UHPC浆体的工作性与流变性的最主要影响因素, 水胶比、超细粉煤灰替代率和硅灰掺量提高均造成UHPC浆体的颗粒表面膜层厚度增大; 水胶比和超细粉煤灰替代率的共同作用下, UHPC浆体的流动度和黏度系数具有相关性。
超细粉煤灰 水膜层厚度 浆膜层厚度 工作性 流变性 水胶比 UHPC UHPC superfine fly ash water film thickness paste film thickness workability rheological property water-binder ratio 
硅酸盐通报
2022, 41(3): 766
作者单位
摘要
1 福建师范大学光电与信息工程学院,医学光电科学与技术教育部重点实验室,福建省光子技术重点实验室,福建 福州 350007
2 福建医科大学口腔医学院,福建医科大学附属口腔医院,福建 福州 350007
波长是生物组织激光消融必须考虑的首要因素。本文以9.3 μm CO2激光为实验光源,以离体黄种人牙硬组织作为实验样品,开展了激光消融特性和光剂量学实验研究,获得了该波长激光辐照牙釉质与牙本质的消融阈值,评估了消融弹坑的表面形貌、几何尺寸、消融率、消融效率等消融特性与能量密度的相关性。实验结果表明:9.3 μm CO2激光辐照牙釉质的消融阈值大于其辐照牙本质的消融阈值;牙本质与牙釉质的消融深度、消融直径、消融率均随能量密度增大呈递增变化;当激光频率为500 Hz、能量密度为106.10 J/cm2时,消融率达到最高,且牙本质与牙釉质无明显的碳化迹象。本研究结果对该波长激光的临床应用具有一定的参考价值。
激光技术 CO2激光 激光消融效应 消融特性 牙科激光 能量密度 
中国激光
2022, 49(15): 1507105

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