定量超声骨检测技术研究进展

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作者 陈洪磊 封婷 +1 位作者 刘成成 他得安 《应用声学》 北大核心 2025年第2期265-275,共11页

骨骼健康是人口老龄化社会面临的重要医疗问题之一,骨结构及物理性质是临床骨病诊断的重要依据。定量超声技术通过构建超声信号参数与骨结构物理性质、骨病理状况的映射关系实现骨骼健康的非侵入安全诊断。近年来超声骨检测理论和方法... 骨骼健康是人口老龄化社会面临的重要医疗问题之一,骨结构及物理性质是临床骨病诊断的重要依据。定量超声技术通过构建超声信号参数与骨结构物理性质、骨病理状况的映射关系实现骨骼健康的非侵入安全诊断。近年来超声骨检测理论和方法得到了快速发展和应用;其中光声骨检测技术为骨组织成分及结构性质的综合评价提供了可能,促进了骨病精确诊断技术的发展。该文从超声骨检测理论、检测方法、成像技术等方面介绍了传统超声和光声骨检测研究的热点问题,分析了超声/光声体波和导波对骨结构物理性质的特异性和敏感性、高分辨率超声骨成像技术的研究现状,最后展望了定量超声骨检测技术的发展趋势和前景。 展开更多

关键词 定量超声 骨骼诊断 超声导波 光声检测

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辐射冷却材料的研究进展及应用 被引量：6

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作者 孙晓洁 高梦宇 +4 位作者 郑玉祥 张荣君 王松有 李晶 陈良尧 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期230-247,共18页

辐射冷却是近来日益得到关注的被动冷却形式,它以外太空为冷源,无需额外消耗能量,在建筑冷却、太阳能电池降温、舒适衣物与可穿戴设备等诸多方面都有着良好的应用前景。本文对辐射冷却的发展历史与冷却原理做了简单回顾,对辐射冷却材料... 辐射冷却是近来日益得到关注的被动冷却形式,它以外太空为冷源,无需额外消耗能量,在建筑冷却、太阳能电池降温、舒适衣物与可穿戴设备等诸多方面都有着良好的应用前景。本文对辐射冷却的发展历史与冷却原理做了简单回顾,对辐射冷却材料的种类和优缺点进行了系统介绍,并对辐射冷却材料的设计、制备、表征方法进行归纳总结,最后对相关应用领域进行概述,并对今后辐射冷却材料与技术的发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 辐射冷却 光学镀膜 微纳结构 热辐射

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柔性机械臂动力学建模研究进展 被引量：4

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作者 方虹斌 郑立 +3 位作者 张琦炜 郭丁旭 张舒 徐鉴 《动力学与控制学报》 2023年第12期5-21,共17页

刚性机械臂由于其较高的工作精度和重复性、较强的承载能力,已广泛应用于危险或相对单一、重复性高工作场景.但刚性机械臂的结构及运作方式不够灵活,无法适用于不定型、非标准、狭窄空间等生产场景.最近几年,柔性机械臂因其结构柔性、... 刚性机械臂由于其较高的工作精度和重复性、较强的承载能力,已广泛应用于危险或相对单一、重复性高工作场景.但刚性机械臂的结构及运作方式不够灵活,无法适用于不定型、非标准、狭窄空间等生产场景.最近几年,柔性机械臂因其结构柔性、作业空间大、人机交互安全等优点而受到广泛关注,有希望应用于医疗、服务和智能制造等领域.但柔性机械臂结构柔软,运动比较自由,在作业过程中柔性效应不可忽略,这对其高精度控制提出了重大挑战.柔性机械臂控制的核心科学问题之一是建立包含结构柔性特征和动态特性的高精度动力学模型.为此,本文对柔性机械臂运动学建模和动力学建模研究进行了综述.作为动力学建模的基础,本文首先综述了柔性机械臂的运动学建模方法,主要介绍了曲率法、伪刚体运动学(PRB)方法、基于Cosserat杆的运动学建模方法、结构几何分析方法、Denavit-Hartenberg(D-H)法及坐标法、数据驱动和机器学习方法等.随后,本文详细综述了柔性机械臂的动力学建模方法,主要包括集中参数系统法、假设模态法、有限元法.最后,本文简述了目前柔性机械臂动力学研究的主要内容,并对未来研究做出展望. 展开更多

关键词 柔性机械臂 机器人运动学 机器人动力学 动力学模型 多体动力学

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胆甾相液晶微球光子禁带的动态调控及其应用 被引量：1

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作者 刘晓珺 秦朗 俞燕蕾 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第5期3-23,共21页

胆甾相液晶微球是空间结构高度对称的三维光子晶体,能够全方位地选择性反射特定波长的圆偏振光,具有无角度依赖性的光子禁带,作为一种新兴的光学材料在全向激光器、反射式显示和微传感器等领域展现出广阔的应用前景。近年来,毛细管微流... 胆甾相液晶微球是空间结构高度对称的三维光子晶体,能够全方位地选择性反射特定波长的圆偏振光,具有无角度依赖性的光子禁带,作为一种新兴的光学材料在全向激光器、反射式显示和微传感器等领域展现出广阔的应用前景。近年来,毛细管微流控技术的蓬勃发展为连续、可控、高通量地制备结构复杂且分子规则取向的单分散胆甾相液晶微球提供了强有力的支持。本综述重点关注利用毛细管微流控技术制备胆甾相液晶微球的相关研究工作,首先分析了毛细管微流控装置在设计微球结构中的决定性作用,阐明了溶液体系的选择与液晶分子取向间的关系以及边界效应对微球尺寸的影响;随后,从胆甾相液晶微球的光学特性切入,介绍了利用温度、溶剂和光等外界刺激调控螺旋结构自组装的原理和策略以及微球之间独有的“光子交叉通讯”现象;最后,总结了现阶段胆甾相液晶微球的潜在应用方向并讨论了该材料体系未来面临的挑战。 展开更多

关键词 胆甾相液晶 结构色 微流控 微球 光子器件

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博世扇贝纹对亚微米硅通孔中应力的影响

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作者 费思量 王珺 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第7期666-673,共8页

硅通孔(TSV)是三维(3D)集成中的关键互连技术。采用博世(Bosch)工艺刻蚀TSV,尤其是亚微米直径的TSV时,侧壁产生的扇贝纹会引起TSV中的应力集中。利用有限元单元生死技术分析亚微米TSV制备过程中的应力变化,并对应力的影响因素进行了分... 硅通孔(TSV)是三维(3D)集成中的关键互连技术。采用博世(Bosch)工艺刻蚀TSV,尤其是亚微米直径的TSV时,侧壁产生的扇贝纹会引起TSV中的应力集中。利用有限元单元生死技术分析亚微米TSV制备过程中的应力变化,并对应力的影响因素进行了分析。研究了TSV节距、扇贝纹高度和宽度、阻挡层材料参数、工艺温度和工作温度等因素对TSV内部应力的影响,并选择了4个主要因素进行正交实验分析。研究结果表明,减小扇贝纹宽度、增大扇贝纹高度、降低工艺温度均能有效缓解扇贝纹附近的应力波动幅度,其中扇贝纹宽度对应力波动的影响最大。通过上述分析,对影响亚微米TSV应力的主要因素进行了排序,从而为TSV制备过程中的参数优化提供了指导。 展开更多

关键词 扇贝纹 亚微米硅通孔(TSV) 有限元分析 正交实验 单元生死技术 博世(Bosch)工艺

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基于神经-肌骨-外骨骼耦合仿真框架的平地和上坡行走动力学分析

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作者 靳葳 刘佳奇 +1 位作者 张琦炜 方虹斌 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期817-831,共15页

评估人体穿戴外骨骼后的运动性能是指导外骨骼硬件迭代和控制策略优化的重要依据.与传统的基于实验的评估相比,基于人-外骨骼耦合系统动力学仿真的评估避免了平台搭建和实地测试、实验数据分析处理的巨大人力和时间成本.此外,如将人体... 评估人体穿戴外骨骼后的运动性能是指导外骨骼硬件迭代和控制策略优化的重要依据.与传统的基于实验的评估相比,基于人-外骨骼耦合系统动力学仿真的评估避免了平台搭建和实地测试、实验数据分析处理的巨大人力和时间成本.此外,如将人体神经肌骨动力学纳入人-外骨骼耦合系统,动力学仿真还能够生成肌肉激活、肌肉力和关节力矩等实验中难以测量的生理学和生物力学信息,从而可以从肌肉发力的层面评估不同环境下穿戴外骨骼对人体运动的影响.本研究以人体肌骨-髋关节外骨骼耦合系统为研究对象,基于考虑人体神经肌骨动力学、足地接触和人-外骨骼交互作用的完整神经-肌骨-外骨骼耦合正向动力学仿真框架,对系统在平地和上坡(5.71°,10%)两种场景以0.8 m/s步速行走的动力学进行了比较研究.通过给定模型中的神经肌肉反射参数,综合考虑系统运动状态、肌肉收缩动力学、肌骨运动学、肌肉代谢、不同环境下的地反力和人机交互力等因素,并采用协方差矩阵自适应进化策略进行分阶段多目标优化,可以在不需要实验数据输入的条件下,高效完成全系统的动力学仿真.计算结果表明,所提仿真框架不仅能够生成包括肌肉激活、肌肉力、关节力矩和关节角度在内的完整生理学和生物力学信号,还能够反映和解释不同肌肉的激活模式随步行环境的适应性变化.此外还在与仿真情况一致的步行条件下进行了人体穿戴外骨骼行走测试,并进一步将肌肉激活数据与测得的肌电信号对比.结果表明,仿真与实验的肌肉激活结果保持了较高的相关性,并呈现出相对于地形坡度基本一致的变化规律;在上坡行走时,腘绳肌、臀大肌、髂腰肌和比目鱼肌的肌肉激活程度的RMS值均显著高于平地行走的情况,而股直肌与胫骨前肌的肌肉激活程度的RMS值则有所下降.上述结果表明,提出的动力学仿真框架可以在无实验数据输入的条件下有效且准确地捕捉在不同地形中行走时肌肉激活模式的定性差异.本研究为人体肌骨-外骨骼耦合系统在多场景下的行走仿真与性能评估提供了新的途径,也为外骨骼设计与控制策略的优化提供了理论参考和仿真分析方法. 展开更多

关键词 下肢动力外骨骼 动力学建模 人机动力学 肌肉骨骼模型 肌肉激活

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“新基建”背景下中视频的内涵特征与传播偏向 被引量：3

7

作者 陈波 《中国传媒科技》 2022年第7期17-21,共5页

传播技术革新驱动媒介形态更迭,“新基建”对视频业务的渗透推动了传媒行业的“视频转向”。本文在剖析“新基建”的提出背景及其对视频行业生态影响的基础上,对中视频的概念进行了界定。文章认为,中视频具有叙事结构相对完整、信息承... 传播技术革新驱动媒介形态更迭,“新基建”对视频业务的渗透推动了传媒行业的“视频转向”。本文在剖析“新基建”的提出背景及其对视频行业生态影响的基础上,对中视频的概念进行了界定。文章认为,中视频具有叙事结构相对完整、信息承载量较大,强调知识观点输出、内容见解有深度,连接大中小屏终端、传播场景多元化等内容特征,在传播实践中形成了以PUGV和MCN为生产主体、以泛知识为内容生态焦点、核心用户群体年轻化等媒介偏向。 展开更多

关键词 “新基建” 中视频 媒介偏向 传播偏向 传播实践

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脉冲电场消融在房颤治疗中的应用进展 被引量：1

8

作者 臧连儒 季星凯 +2 位作者 章颢 鄢盛杰 邬小玫 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期219-228,共10页

房颤是临床中最常见的心律失常之一,对左心房行肺静脉隔离是治疗房颤的有效手段。脉冲电场消融(PFA)是一种采用高电压短持续时间的脉冲电场,以不可逆电穿孔机制对组织造成损伤的新消融技术。针对PFA在房颤治疗领域的应用,首先介绍了PFA... 房颤是临床中最常见的心律失常之一,对左心房行肺静脉隔离是治疗房颤的有效手段。脉冲电场消融(PFA)是一种采用高电压短持续时间的脉冲电场,以不可逆电穿孔机制对组织造成损伤的新消融技术。针对PFA在房颤治疗领域的应用,首先介绍了PFA的原理,然后根据临床实验的结果,阐述了PFA的优势,如:非热效应;在实现心肌组织有效损伤的同时,降低对心肌邻近组织(如肺静脉、食道、膈神经、血管等)的损伤风险;消融速度快;低接触依赖性等。介绍目前主流的PFA系统及临床应用,以及这些系统对应的消融导管的特点。最后,针对目前PFA应用于房颤治疗尚待解决的问题提出建议,并展望该领域的未来发展方向。 展开更多

关键词 脉冲电场消融 心房颤动 肺静脉隔离 不可逆电穿孔 房颤导管消融

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多场耦合非热平衡低温等离子体与微纳米结构材料的相互作用

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作者 徐少锋 徐雨 +15 位作者 丁可 黄晓江 唐晓亮 杨沁玉 杨唯 彭释 王超梁 昌锡江 卢洪伟 施芸城 郭颖 杜诚然 石建军 钟方川 徐金洲 张菁 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2955-2980,共26页

低温等离子体是制备微纳米材料和调控其结构特性的最重要方法之一,其中材料结构及特性的改变是等离子体电磁场、热场、化学场等多场耦合综合作用的结果.本文系统而简要地回顾了如下主要内容:电源的频率及其调制、施加方式对等离子体放... 低温等离子体是制备微纳米材料和调控其结构特性的最重要方法之一,其中材料结构及特性的改变是等离子体电磁场、热场、化学场等多场耦合综合作用的结果.本文系统而简要地回顾了如下主要内容:电源的频率及其调制、施加方式对等离子体放电特性与稳定性的影响;大气压等离子体物理化学反应动力学;等离子体场对微纳米颗粒的聚集态结构与运动的调控、以及对沉积薄膜微纳米结构的影响.总结并得出如下主要结论:放电频率、脉冲调制功率、容性或者感性耦合方式、单体种类、基片温度等对等离子体活性粒子成分与特性具有主要影响,在kHz~MHz范围可以实现稳定放电和微纳米颗粒制备和薄膜沉积;微纳米颗粒/颗粒膜结构形貌随时间和空间而发生动态变化;低温等离子体多场调制可以快速实现微纳米颗粒的结晶,并调控微纳米颗粒的成分、尺度、带隙、晶型、晶面比例及其形貌特征;引入微颗粒可以在鞘层位置悬浮形成规则的二维等离子体晶格与无序的等离子体非晶,在介观尺度研究复杂系统的结构与动理学过程. 展开更多

关键词 低温等离子体 多场耦合 微纳米颗粒 功能薄膜 结构调控

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基于小波分解和饱和度估计的水下图像复原

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作者 李若伊 张建秋 李旦 《微电子学与计算机》 2023年第7期55-64,共10页

在水下成像时,由于受光线吸收、前向散射和后向散射等因素的影响,从而导致水下图像出现严重退化的现象.针对这些问题,提出了一种利用小波分解和饱和度估计透射率的水下图像复原方法.首先基于水下图像的频谱特征,借助小波分解,在最低频... 在水下成像时,由于受光线吸收、前向散射和后向散射等因素的影响,从而导致水下图像出现严重退化的现象.针对这些问题,提出了一种利用小波分解和饱和度估计透射率的水下图像复原方法.首先基于水下图像的频谱特征,借助小波分解,在最低频子带利用饱和度估计透射率来抑制散射光,在高频子带抑制噪声并进行细节增强.然后利用自动白平衡和饱和度增强的直方图匹配来对水下图像进行增强,从而改善水下图像的颜色偏差和对比度偏差.评估指标NIQE和UCIQE的均值分别为3.2177和0.4895,优于其他算法.实验结果表明:这种方法可以得到颜色更自然,饱和度更均衡的复原图像. 展开更多

关键词 小波分解 饱和度估计 自动白平衡 饱和度增强

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基于二氧化钒的可重构声表面波谐振器

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作者 宫傲 何伟 +3 位作者 郭乙龙 白焱 黄秋钦 黄文 《压电与声光》 2025年第2期203-208,共6页

仿真设计了一款新颖的可重构声表面波(SAW)谐振器。该设计将相变材料二氧化钒(VO_(2))与谐振器集成在同一芯片上,实现了紧凑的可重构谐振器。利用VO_(2)的相变特性,以VO_(2)替代SAW谐振器的部分电极。通过温度控制SAW谐振器中VO_(2)电... 仿真设计了一款新颖的可重构声表面波(SAW)谐振器。该设计将相变材料二氧化钒(VO_(2))与谐振器集成在同一芯片上,实现了紧凑的可重构谐振器。利用VO_(2)的相变特性,以VO_(2)替代SAW谐振器的部分电极。通过温度控制SAW谐振器中VO_(2)电极的工作状态,实现SAW谐振器频率在两种不同状态之间的调谐。设计的电极宽度为1.15μm(理论波长λ为4.6μm)的可重构谐振器,仿真结果显示其频率可在472 MHz和774 MHz两种状态下进行调谐,机电耦合系数分别为7.1%和5.6%,同时调谐范围高达302 MHz。为使设计的可重构谐振器具有更优的性能,对可重构谐振器的电极厚度进行参数化仿真,当电极厚度为0.12λ时,SAW谐振器的机电耦合系数最高,为后续可重构SAW滤波器提供了更大的带宽。同时还提出了基于VO_(2)的可重构SAW谐振器的工艺流程思路,这为设计应用于实际提供了指导。 展开更多

关键词 声表面波谐振器 二氧化钒 频率调谐 电极厚度 机电耦合系数

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