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关键词： 板栗   太赫兹衰减全反射   遗传算法   粒子群算法   支持向量机算法   定性识别  

摘要： 目的建立基于太赫兹衰减全反射光谱法(terahertz attenuated total reflection spectroscopy,THz-ATR)快速检测板栗果仁霉变程度判别方法。方法实验选取迁西板栗、沂蒙短枝、怀柔板栗3个品种的60颗饱满果仁进行霉变培养,并依据GB/T 22346—2008《板栗质量等级》将板栗果仁分为正常、轻度霉变、重度霉变3类,采集板栗果仁样本太赫兹时域光谱(波段0.3~3.6 THz)后进行光学常数提取,从而得到样本的吸收系数谱图和折射率谱图,并结合基于遗传算法(genetic algorithm,GA)寻优和基于粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)寻优的支持向量机算法(support vector machine algorithm,SVM)建立定性判别模型。结果PSO-SVM算法模型对板栗果仁霉变程度的预测集识别正确率为91.6667%,GA-SVM算法模型对板栗果仁霉变程度的预测集识别正确率为100%。结论本研究所建立的定性判别模型准确率高,利用太赫兹时域光谱技术可以实现对板栗果仁霉变程度的区分识别,为太赫兹技术在食品检测领域的应用提供了现实基础。

关键词： 激光雷达   体光栅   窄带滤波   波长跟踪  

摘要： 激光雷达是一种可以精确、快速获取目标三维信息的主动探测技术。然而,激光雷达在白天工作时会受到强烈的太阳背景辐射噪声的影响。此时,一般需要采用窄线宽的激光器与滤波器件配合使用,从而达到背景光抑制的效果。当两者都是极窄线宽时,如果二者中心波长产生失配,即具有一定的误差,那么接收信号的信噪比将会受到显著影响。因此,文中从窄带滤波和接收信号对发射信号的波长跟踪的角度出发,利用体光栅的相关特性设计了激光雷达的可调谐滤波接收器和收发系统光路,实现了激光雷达在窄滤波带宽条件下接收波长对发射波长的跟踪。最后,在实验室实际搭建了整个系统,验证了系统设计的正确性。在固定波长条件下与可调谐波长条件下,跟踪精度均优于2.9 pm,此时,接收信号强度大于中心波长完全匹配条件下的99.97%。

关键词： lung phantom   gas spectroscopy   inflated volume   alveolar structure  

摘要： Significance: Gas in scattering media absorption spectroscopy (GASMAS) enables noninvasive gas sensing in the body. It is developing as a tool for diagnosis and monitoring of respiratory conditions in neonates. Phantom models with relevant features to the clinical translation of GASMAS technology are necessary to understand technical challenges and potential applications of this technique. State-of-the-art phantoms designed for this purpose have focused on the optical properties and anthropomorphic geometry of the thorax, contributing to the source-detector placement, design, and optimization. Lung phantom mimicking the alveolar anatomy has not been included in the existent models due to the inherent complexity of the tissue. We present a simplified model that recreates inflated alveoli embedded in lung phantom. Aim: The goal of this study was to build a lung model with air-filled structures mimicking inflated alveoli surrounded by optical phantom with accurate optical properties (mu(a) = 0.50 cm (- 1) and mu s '=5.4 cm-1) and physiological parameters [37 degrees C and 100% relative humidity (RH)], and to control the air volume within the phantom to demonstrate the feasibility of GASMAS in sensing changes in pulmonary air volume. Approach: The lung model was built using a capillary structure with analogous size to alveolar units. Part of the capillaries were filled with liquid lung optical phantom to recreate scattering and absorption, whereas empty capillaries mimicked air filled alveoli. The capillary array was placed inside a custom-made chamber that maintained pulmonary temperature and RH. The geometry of the chamber permitted the placement of the laser head and detector of a GASMAS bench top system (MicroLab Dual O-2 / H2O), to test the changes in volume of the lung model in transmittance geometry. Results: The lung tissue model with air volume range from 6.89 x 10 (- 7) m(3) to 1.80 x 10 (- 3) m(3) was built. Two measurement sets, with 10 different capillary c

关键词： 轨道交通隧道   光栅阵列   机电设备   安全监测  

摘要： 随着我国轨道建设的快速发展,轨道交通隧道内机电设备的监控与管理维护尤为重要。目前通常采用人工巡检的方式对轨道交通隧道内部各类机电设备进行检测和维护,工作量大且时效性低。本文采用基于光栅阵列传感技术的全光纤监测系统对隧道内机电设备的安全状态进行实时监测,能够有效降低轨道交通隧道机电设备巡检的工作量和风险因素。利用光栅阵列传感系统对隧道机电设备的多种状态进行综合监测,能够实时了解轨道交通隧道机电设备的安全状态,为轨道交通隧道的安全运营提供可靠保障。

关键词： 射波刀   多叶光栅准直器   验证体模   输出剂量   日常检测  

摘要： 目的设计并实现一种第6代射波刀(CK-M6)多叶光栅(MLC)模式的日常输出稳定性晨检方法。方法将20 cm×20 cm×10 cm验证体模(Phantom),经CT扫描后图像传入Precision计划系统,采用Fiducial追踪方式实现加速器输出前端与Phantom表面相对固定位置的高精度对准,设计10 cm×10 cm的MLC照射野且输出200 MU的晨检计划DailyCheck,进行重复性、灵敏度与准确度测量,并采用人工Fixed方式及研究所设计的DailyCheck方式对CK-M6进行1个月连续检测。结果DailyCheck 10次重复性测量均值为492.28 pC,标准差为0.09,具有较好的稳定性;测量值对系统输出剂量呈线性响应,二者相关系数R^(2)>0.999;当Phantom相对加速器输出前端中心位置的左右/前后方向上具有2 mm位置偏差时,位置所引起的测量误差等效于1.24 MU的输出剂量偏差;采用人工Fixed方式及DailyCheck方式连续测量结果均在允许限值内,且二者具有较好的一致性。结论通过验证体模Fiducial追踪所建立的DailyCheck晨检方式能简便、快捷、精准的实现CK-M6系统MLC模式下输出剂量稳定性的日常检测,可广泛用于临床CKM6系统的质量控制。

关键词： 单向散射   磁偶极模式   等离激元杂化   开口环谐振器纳米结构  

摘要： 采用时域有限差分法,数值研究了紧聚焦角向矢量光激发下硅环-开口金环纳米天线的远场散射特性.结果表明:紧聚焦的角向矢量光可在硅纳米环和开口金纳米环中分别激发出不同峰宽的磁偶极模式;由于模式间的杂化效应,两种磁偶极模式会耦合形成硅环-开口金环纳米结构的反键和成键模式;在峰谷1064 nm波长处,反键和成键模式间的相消干涉在面内形成了单向远场散射.进一步,详细研究了几何参数对单向散射的影响,并且借助该纳米天线的单向散射特性,实现了偶极光源的定向发射.研究结果提供了一种纳米光子结构远场散射的灵活调控手段,并有望为纳米光源、光学传感器等的设计和研发提供有益的参考.

关键词： 光束传输   渐变二元光栅   渐变正交光栅   激光加工  

摘要： 提出了一种基于组合光栅的任意形状光束整形方法。在需要整形的几何形状的内外分别设计不同的光栅并形成相位全息图,将相位全息图加载到相应的光路上就可整形出想要的形状。其中:外部闪耀光栅将入射高斯光束分成0级和非0衍射级,利用光阑阻挡非0级光束,获得所需形状的0级光束;内部光栅分别采用了渐变二元光栅和渐变正交光栅,它们能够改善几何掩模内部区域的能量分布,获得均匀性较好的平顶光束。实验结果表明,该方法可以获得任意形状、边缘陡峭、均匀性高的平顶光束,能量利用率可达43.71%,最小不均匀性为2.12%。该方法在激光加工领域具有良好的应用前景。

关键词： 光栅   脉冲压缩   色散补偿   光栅对   光线追迹   太赫兹  

摘要： 为解决飞秒激光脉冲在光纤中传输的色散效应引起的太赫兹波泵浦效率低的问题,针对太赫兹时域光谱系统中飞秒激光脉冲的色散特性,通过理论分析建立了角色散与时域色散的数学模型,并采用光线追迹法数值模拟了在三种不同的光栅常数下光栅对间距和系统光路入射角对其色散补偿效果的影响。结果表明:在给定光栅常数的情况下,系统的色散随光栅对间距的增大而增大;不同光栅常数下色散量随入射角的变化趋势不同,但总体色散量随光栅常数的增大呈上升趋势。从间距和入射角两方面验证了选取光栅常数为1200 mm^(-1)的光栅的合理性。最终,通过实验证明了光栅对的脉冲压缩效果满足太赫兹时域光谱系统对脉冲压缩的要求。

关键词： 磁共振成像   扩散张量成像   视频脑电图   颞叶癫痫  

摘要： 目的 探讨MR扩散张量成像(DTI)联合视频脑电图(VEEG)对颞叶癫痫的诊断价值.方法 选取诊断明确的颞叶癫痫患者30例为研究组,同期选取与研究组年龄、性别相匹配的无明显脑部外伤史、无神经及精神病的健康志愿者30例为对照组.所有受试者均进行DTI检查,测量表观扩散系数(ADC)、部分各向异性(FA)值.对研究组进行VEEG检测.比较DTI、VEEG以及二者联合对颞叶癫痫的检出率.评估VEEG与DTI检出病灶的空间一致性.结果 研究组病灶侧ADC值显著高于对照组和研究组非病灶侧,FA值显著降低(P<0.05);研究组和对照组DTI颞叶癫痫检出率分别为83.33％和6.67％;研究组VEEG颞叶癫痫检出率为73.33％;DTI与VEEG检查对病灶定位检测一致率为71.4％.DTI联合VEEG检查对颞叶癫痫诊断敏感度为93.33％,特异性为90.00％,准确率为91.67％.结论 DTI联合VEEG检查对颞叶癫痫有较高的检出率,有利于精确定位病灶,减少颞叶癫痫的漏诊率.