基于O_(2)差分吸收激光雷达的大气温度廓线测量误差研究(内封面文章·特邀)

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作者 徐宁 常宇鹏 +2 位作者 宋佳铭 孔政 梅亮 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第6期132-147,共16页

通过探测氧气(O_(2))吸收系数随高度或温度的变化,差分吸收激光雷达(DifferentialAbsorption-Lidar,DIAL)可实现对流层内温度廓线的有效探测。然而,在实际测量过程中,O_(2)吸收系数的探测精度受到多种因素的影响。针对O_(2)-DIAL的影响... 通过探测氧气(O_(2))吸收系数随高度或温度的变化,差分吸收激光雷达(DifferentialAbsorption-Lidar,DIAL)可实现对流层内温度廓线的有效探测。然而,在实际测量过程中,O_(2)吸收系数的探测精度受到多种因素的影响。针对O_(2)-DIAL的影响因素,文中系统性地开展了理论分析及模拟研究。基于O_(2)吸收谱和大气模型,建立了770 nm O_(2)-DIAL仿真模型,通过蒙特卡罗方法,详细探讨了噪声、多普勒展宽、比湿及波长稳定性等因素对温度廓线反演结果的影响。研究结果表明,激光雷达信号的噪声、多普勒展宽、比湿及波长稳定性对温度廓线的反演精度存在不同程度的影响。其中,当激光光源的频率漂移幅度不超过50 MHz,频率波动幅度不超过100 MHz,温度反演偏差将低于1 K;比湿对温度反演结果影响相对较小,实际测量时通过采用无线电探空仪的比湿廓线数据反演温度,可有效降低比湿不确定性导致的温度反演误差。排除上述影响因素后,激光雷达信号的噪声、多普勒展宽对温度廓线反演结果具有最大影响。若在反演时忽略多普勒展宽的影响,在气溶胶含量梯度变化较大的高度,温度廓线反演误差将会显著增大(可达12 K)。文中的研究工作为O_(2)-DIAL系统设计与实现提供了重要的理论依据和指导,为优化温度廓线反演算法奠定了重要基础。 展开更多

关键词 差分吸收激光雷达 温度廓线 O_(2)吸收系数 多普勒展宽

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α-In_(2)Se_(3)/PtX_(2)(X=S,Se,Te)异质结电子结构调控研究

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作者 韩善成 李京杰 +2 位作者 王楠 黄火林 郝松 《大连理工大学学报》 CAS 北大核心 2025年第1期1-9,共9页

二维范德华异质结因其无悬挂键界面和无应力失配等特性,在后摩尔时代的高性能电子学领域具备广泛的应用潜力.然而,当前二维范德华异质结的原子结构固定,限制了对其物性的动态调控.因此提出了利用二维铁电材料α-In_(2)Se_(3)与PtX_(2)(X... 二维范德华异质结因其无悬挂键界面和无应力失配等特性,在后摩尔时代的高性能电子学领域具备广泛的应用潜力.然而,当前二维范德华异质结的原子结构固定,限制了对其物性的动态调控.因此提出了利用二维铁电材料α-In_(2)Se_(3)与PtX_(2)(X=S,Se,Te)构建范德华异质结,并通过电场调控α-In_(2)Se_(3)的结构,从而实现对α-In_(2)Se_(3)/PtX_(2)原子结构和电子结构的动态调控.基于第一性原理计算,异质结带隙取决于α-In_(2)Se_(3)的极化方向,α-In_(2)Se_(3)/PtS2、α-In_(2)Se_(3)/PtSe_(2)、α-In_(2)Se_(3)/PtTe_(2)带隙分别为1.25/1.66 eV、0.74/1.34 eV、0.34/0.77 eV.此外,α-In_(2)Se_(3)的极化翻转可调控异质结的能带排列类型,α-In_(2)Se_(3)/PtS2能带排列从Ⅰ型变为Ⅱ型;α-In_(2)Se_(3)/PtSe_(2)能带排列虽保持Ⅱ型,但能带相对位置发生变化;α-In_(2)Se_(3)/PtTe_(2)能带排列从Ⅱ型变为Ⅰ型.通过二维铁电材料的极化翻转来调控二维范德华异质结电子性质的技术路径,为未来智能电子器件的实现提供了潜在的技术方案. 展开更多

关键词 铁电性 二维材料 范德华异质结 电子结构

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基于光声光谱技术的人体呼吸气检测实验装置设计

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作者 宫振峰 张馨予 梅亮 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第5期155-160,共6页

该文设计了基于全光学光声光谱技术的小型化医用呼吸气检测教学实验装置,该装置由分布反馈式半导体激光器、光纤声波传感器和T型共振式光声池组成。两个分布反馈式半导体激光器的中心波长分别对应甲烷和氨气的吸收峰,调制频率分别对应... 该文设计了基于全光学光声光谱技术的小型化医用呼吸气检测教学实验装置,该装置由分布反馈式半导体激光器、光纤声波传感器和T型共振式光声池组成。两个分布反馈式半导体激光器的中心波长分别对应甲烷和氨气的吸收峰,调制频率分别对应光纤声波传感器的共振频率和T型共振式光声池的共振频率。采用波分复用技术将两束激励激光耦合射入T型共振式光声池,由于光声效应产生的双频光声信号被光纤声波传感器所探测,实现甲烷和氨气的同时测量。经测试,实验装置检测时所需气量低、检测速度快,适合用于实验教学。 展开更多

关键词 全光学光声光谱 呼吸气检测 光纤声波传感器 实验教学

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水气对光声光谱油中甲烷检测的影响特性研究

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作者 莫冰玉 周尚虎 +5 位作者 韩梦龙 李辰溪 何艳娇 侯晓娜 梁启军 陈珂 《激光技术》 北大核心 2025年第4期544-550,共7页

为了解决油中溶解甲烷(CH_(4))气体光声检测精度受水气影响的问题,采用分子弛豫分析与实验验证的方法进行了研究。通过分析分子弛豫对于光声检测的影响机制,解释了环境湿度影响CH_(4)检测精度的原因;使用波长为1650.9 nm的分布反馈式激... 为了解决油中溶解甲烷(CH_(4))气体光声检测精度受水气影响的问题,采用分子弛豫分析与实验验证的方法进行了研究。通过分析分子弛豫对于光声检测的影响机制,解释了环境湿度影响CH_(4)检测精度的原因;使用波长为1650.9 nm的分布反馈式激光器,搭建了基于小体积非共振光声池的CH_(4)气体检测系统,实验验证了湿度与光声检测系统工作频率对CH_(4)光声信号的协同影响规律,并提出一种可抑制水气变化对CH_(4)气体干扰的高精度检测方案,取得不同湿度和频率下的CH_(4)气体光声信号。结果表明,对于干燥CH_(4)气体,光声信号从低频到高频的误差增加10%,随着湿度的提高,高频处的信号衰减从13%下降到2%;当系统以30 s积分时间工作在40 Hz时,对CH_(4)气体的检测极限可以达到0.1×10^(-6)。该研究对于提升变压器油中溶解气体在线监测精度具有较重要的意义。 展开更多

关键词 激光光学 甲烷检测 光声光谱 油中溶解气体 分子弛豫

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面向高压气体绝缘设备中SF_(6)分解产物检测的光声SO_(2)传感器

5

作者 马凤翔 杭忱 +5 位作者 赵新瑜 张亚杰 齐宏超 赵跃 朱峰 陈珂 《光子学报》 北大核心 2025年第5期221-230,共10页

利用光声光谱技术和低成本的紫外发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)激发源,设计并实现了一种灵敏度高、可靠性强且小型化的用于高压气体绝缘设备中SF_(6)分解产物检测的光声SO_(2)传感器。传感器的气室容积和外形尺寸仅为10.2 mL和4... 利用光声光谱技术和低成本的紫外发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)激发源,设计并实现了一种灵敏度高、可靠性强且小型化的用于高压气体绝缘设备中SF_(6)分解产物检测的光声SO_(2)传感器。传感器的气室容积和外形尺寸仅为10.2 mL和40 mm×40 mm×36 mm,这种小型化的设计使传感器具有耗气量小、结构简单且便携的优势。理论分析与仿真验证了在SF_(6)背景气体下高气压对光声激发的促进作用。利用集成的气压传感器实时显示气压值,测试了气压对光声响应、背景信号、噪声和检测限的影响。在0.4 MPa的气压环境下,测试了光声SO_(2)传感器的性能。结果表明,在平均时间为100 s时,检测限达到56×10^(−9),为高压气体绝缘设备的安全稳定运行提供了强有力的预防手段。 展开更多

关键词 光声光谱 高压气体绝缘设备 微量气体检测 分解产物

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基于受激布里渊散射和耦合型双环的可调谐光电振荡器 被引量：4

6

作者 范峰 王加彬 +5 位作者 朱文武 胡晶晶 谷一英 武震林 韩秀友 赵明山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期122-129,共8页

提出了一种基于受激布里渊散射和耦合型双环的可调谐光电振荡器.该光电振荡器将受激布里渊散射和耦合型双环结构相结合,利用受激布里渊散射的窄带增益谱选择振荡频率,实现微波信号的频率可调谐.通过耦合型双环结构,有效地抑制了微波信... 提出了一种基于受激布里渊散射和耦合型双环的可调谐光电振荡器.该光电振荡器将受激布里渊散射和耦合型双环结构相结合,利用受激布里渊散射的窄带增益谱选择振荡频率,实现微波信号的频率可调谐.通过耦合型双环结构,有效地抑制了微波信号的边模,降低了微波信号的相位噪声,提高了微波信号的频率和功率稳定性.实验结果表明,该结构的光电振荡器可以产生2GHz到18GHz的微波信号,边模抑制比优于60dB,相位噪声在10kHz频偏处低于-95dBc/Hz,在实验室环境下10GHz微波信号30min内频率漂移小于0.3ppm,功率漂移低于0.2dB. 展开更多

关键词 光电振荡器 受激布里渊散射 耦合型双环 边模 相位噪声 稳定性

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次谐波调制下光注入DFB-LD结构的可调谐光电振荡器

7

作者 赵嘉熠 谷一英 +3 位作者 胡晶晶 李建 赵明山 韩秀友 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期332-338,共7页

为实现具有高频谱纯度、低相位噪声的宽带可调谐微波信号生成,提出并通过实验验证了一种次谐波信号调制下光注入半导体激光器结构的光电振荡器,其原理为通过利用光注入半导体激光器的单周期(P1)振荡工作状态和波长选择放大特性实现可调... 为实现具有高频谱纯度、低相位噪声的宽带可调谐微波信号生成,提出并通过实验验证了一种次谐波信号调制下光注入半导体激光器结构的光电振荡器,其原理为通过利用光注入半导体激光器的单周期(P1)振荡工作状态和波长选择放大特性实现可调微波信号生成,并进一步通过在光电振荡环路中引入次谐波信号调制对系统生成微波信号的频率稳定性、边模抑制比与频谱纯度进行优化。实验结果表明,文中方案提出的光电振荡器可以生成输出功率大于5 dBm,频率调谐范围为12~18 GHz的微波信号。同时,系统生成的微波信号的3 dB带宽为100 kHz,边模抑制比可达51 dB,且信号在频偏量为100 Hz和10 kHz处的相位噪声分别为-78 dBc/Hz和-109 dBc/Hz。此外,光电振荡器生成微波信号的频率调谐范围只受系统中使用的各类光电器件工作带宽的限制,通过采用具有更大带宽的光电器件可以实现更高频率的微波信号生成。 展开更多

关键词 光电振荡器 光注入半导体激光器 次谐波信号调制 相位噪声

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基于长期细胞培养的体外微流控系统研究人工心脏不同脉动工作模式的血流动力学效应

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作者 王宇 梁黎雪 +2 位作者 王雪营 覃开蓉 王艳霞 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期71-71,共1页

目的临床上基于恒定转速的连续流人工心脏会产生脉动性降低的非生理性血流动力学效应,从而导致内皮功能失调以及外周血管和其他器官的不良事件。而人工心脏的脉动工作模式可以改善上述情况。然而人工心脏不同脉动工作模式差异化调控动... 目的临床上基于恒定转速的连续流人工心脏会产生脉动性降低的非生理性血流动力学效应,从而导致内皮功能失调以及外周血管和其他器官的不良事件。而人工心脏的脉动工作模式可以改善上述情况。然而人工心脏不同脉动工作模式差异化调控动脉内皮功能的规律及其机制尚不明确,导致其工作模式的优化选择缺乏依据。本研究旨在利用可实现长期细胞培养的体外微流控系统研究人工心脏脉动工作模式的血流动力学效应。方法本研究设计了一种由微流控芯片和多后负荷元件组成的体外内皮细胞培养系统,该系统可进行长期细胞培养,并能够准确再现动脉内皮微环境中的血压、剪应力、周向应变及三者之间的耦合关系。通过4种不同脉动工作模式对内皮细胞中一氧化氮和活性氧表达的影响来评估所设计系统的性能。结果实验结果表明,2~3倍心动周期的人工心脏脉动工作模式可显著增加一氧化氮的产生并防止活性氧的过度生成,从而有可能最大限度地减少人工心脏辅助时内皮功能障碍和相关不良事件的发生,并且与动物实验结果一致。结论这项研究可为心衰患者选择最佳的人工心脏工作模式和潜在治疗方案提供科学依据;设计的经济高效的体外微流控系统可用于开发和测试不同类型的机械循环支持设备。 展开更多

关键词 动物实验结果 非生理性 微流控系统 内皮功能障碍 后负荷 外周血管 一氧化氮 人工心脏

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基于微流控芯片和仿软骨水凝胶的软骨体外模型

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作者 薛春东 吕环宇 +3 位作者 郝佩婷 李泳江 胡徐趣 覃开蓉 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期288-288,共1页

目的纳米药物在骨关节炎(osteoarthritis,OA)软骨损伤修复方面展现出巨大潜力,其修复作用不仅受软骨微观结构和内部关节滑液流动的影响,还受外部力学加载的动态调控。由于真实人体关节软骨环境极其复杂且是动态变化的,纳米药物的作用难... 目的纳米药物在骨关节炎(osteoarthritis,OA)软骨损伤修复方面展现出巨大潜力,其修复作用不仅受软骨微观结构和内部关节滑液流动的影响,还受外部力学加载的动态调控。由于真实人体关节软骨环境极其复杂且是动态变化的,纳米药物的作用难以在体评估,相关规律和机制尚不明确。有鉴于此,本研究拟结合微流控芯片与仿软骨水凝胶构建可同步模拟真实软骨微观结构与力学环境的微流控软骨模型,为纳米药物治疗OA软骨损伤提供有效的体外分析平台。方法首先,基于天然软骨的微观结构和化学组成,结合液滴微流控技术,设计并制备具有类软骨陷窝微观结构且力学性能可控的水凝胶;其次,模仿人类关节结构,基于所发展的仿软骨水凝胶和微流控芯片构建微流控软骨模型;最后,结合显微粒子图像测速实验和细胞实验,验证所构建软骨模型的有效性和可靠性,进一步探索力学加载与纳米药物的协同效应在OA治疗方面的作用及机制。结果构建同步模拟真实软骨微观结构与力学环境的微流控软骨模型,揭示力学加载与纳米药物协同调控OA软骨修复的作用规律及潜在力学生物学机制。结论本文工作可为定量评估纳米药物并优化递送策略,进而改善OA药物治疗效果提供科学依据。 展开更多

关键词 力学生物学 微流控芯片 软骨修复 骨关节炎 体外模型 纳米药物 软骨损伤 关节软骨

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基于光纤光声传感的多组分痕量气体检测技术 被引量：2

10

作者 赵新瑜 马凤翔 +4 位作者 王正之 李辰溪 齐宏超 刘军军 陈珂 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期17-26,共10页

为进一步提升多组分痕量气体检测灵敏度,设计了一套光纤光声传感系统。系统主要集成了2个近红外DFB激光器、近红外宽带光源、高速光谱模块、现场可编程逻辑门阵列信号采集与处理电路,具有激光调制控制、光声信号解调和数字锁相放大等功... 为进一步提升多组分痕量气体检测灵敏度,设计了一套光纤光声传感系统。系统主要集成了2个近红外DFB激光器、近红外宽带光源、高速光谱模块、现场可编程逻辑门阵列信号采集与处理电路,具有激光调制控制、光声信号解调和数字锁相放大等功能。利用声学共振腔和干涉型光纤声波传感器对光声信号进行激发增强和探测增强,实现了乙炔和甲烷气体的高灵敏度检测。光纤声波传感器中以微机电系统悬臂梁作为声学敏感元件,设计了光纤法布里-珀罗干涉结构,将悬臂梁偏转位移转换为F-P腔长的变化。采用高分辨率光谱解调技术,实现了基于光纤F-P传感器的超高灵敏度光声信号检测。系统对乙炔和甲烷的检测极限分别达到2×10^(-9)和3×10^(-9),归一化噪声等效吸收系数为8×10^(-10)cm^(-1)W Hz^(-1/2)。 展开更多

关键词 光纤光声传感 光声光谱 气体检测 悬臂梁 光声探测

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基于扩散式光声传感器的SF_(6)气体泄漏监测技术 被引量：3

11

作者 杨天荷 贺家慧 +5 位作者 赵继宽 赵新瑜 吴彤 邹婧怡 简旭 陈珂 《光子学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期194-202,共9页

针对SF_(6)气体泄漏监测设计出了具有高灵敏度、微型化与低成本特点的光声气体传感器。使用宽谱红外热辐射光源与中心波长10.5μm的滤光片作为传感器的激发光源,有效地避免了空气中H_(2)O与CO_(2)的吸收干扰。非共振光声池采用扩散式进... 针对SF_(6)气体泄漏监测设计出了具有高灵敏度、微型化与低成本特点的光声气体传感器。使用宽谱红外热辐射光源与中心波长10.5μm的滤光片作为传感器的激发光源,有效地避免了空气中H_(2)O与CO_(2)的吸收干扰。非共振光声池采用扩散式进气结构,SF_(6)气体通过光声池外壁的微孔以自由扩散的形式进入光声腔,使用该结构减小了传感器体积、降低了成本。该传感器的整体外形尺寸为1.4 cm×1.5 cm×1.65 cm,光声池气室容积为0.13 mL。实验结果表明,该传感器对SF_(6)检测响应时间为178 s,在0~100 ppm浓度范围内响应度为14.47μV/ppm,响应曲线拟合优度R^(2)=0.9976,光声信号响应与SF_(6)浓度具有良好的线性关系。根据方差分析,在积分时间为10 s时,SF_(6)气体检测极限达到0.3 ppm。 展开更多

关键词 微量气体检测 光声光谱 气体扩散式传感器 气体绝缘开关设备 SF_(6)泄漏监测

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精准模拟动脉内皮血流动力学特性的微流控系统以及基于机械循环支持设备的验证

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作者 梁黎雪 王雪营 +1 位作者 王艳霞 覃开蓉 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期675-675,共1页

目的微流控技术在模拟体内血流动力学微环境方面具有重要价值,但现有系统尚无法精准重现动脉内皮细胞所受血压、剪应力、周向应变及三者之间的耦合关系,同时也忽视了培养腔中细胞所受力学刺激的均匀性,导致细胞响应结果存在问题。方法... 目的微流控技术在模拟体内血流动力学微环境方面具有重要价值,但现有系统尚无法精准重现动脉内皮细胞所受血压、剪应力、周向应变及三者之间的耦合关系,同时也忽视了培养腔中细胞所受力学刺激的均匀性,导致细胞响应结果存在问题。方法本研究设计了一种由微流控芯片和后负荷元件构成的体外内皮细胞培养系统(ECCM),可精准模拟血压、剪应力、周向应变及其耦合关系,并通过在芯片内选定应力应变分布相对均匀的实验区域提升细胞研究的可靠性。随后,采用数值仿真和流体实验验证ECCM重现在体血流动力学信号的能力,并通过模拟心衰及机械循环支持装置(人工心脏、反搏设备)作用下的血流动力学信号,观察实验区域内细胞中一氧化氮(NO)和活性氧(ROS)的响应,来评估ECCM的力学生物学性能。结果仿真和实验结果表明,ECCM能够精准重现期望的血流动力学信号。此外,与心衰条件相比,机械循环支持装置显著提高了内皮细胞中NO的表达并有效抑制了ROS的过度产生,从而验证了ECCM在细胞力学生物学研究中的有效性。结论本研究为重现在体血流动力学特性提供了可靠的工具,并在细胞力学生物学研究中展现了巨大潜力,有望成为循环系统疾病研究、药物筛选及病理模型构建等领域的重要工具。 展开更多

关键词 力学生物学 循环系统疾病 血流动力学 后负荷 微流控系统 动脉内皮细胞 微流控技术 反搏

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新型微轴流血泵影响主动脉内血流动力学参数的数值仿真研究

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作者 周帅至 霍明明 +1 位作者 王汝佳 王宇 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期375-375,共1页

目的为了改善因心肾综合症(CRS)导致的心衰患者肾脏灌注不良等问题,本研究通过数值仿真定量分析一种新型微轴流血泵对主动脉内血流动力学参数的影响。方法在心衰患者的CT图像中提取主动脉几何模型,将设计的新型微轴流血泵模型放置在肾... 目的为了改善因心肾综合症(CRS)导致的心衰患者肾脏灌注不良等问题,本研究通过数值仿真定量分析一种新型微轴流血泵对主动脉内血流动力学参数的影响。方法在心衰患者的CT图像中提取主动脉几何模型,将设计的新型微轴流血泵模型放置在肾上腹主动脉起始位置,采用计算流体力学计算血泵辅助时主动脉内的流场结构、速度、压力分布、壁面剪应力(WSS)和标量剪应力(SSS)等,并与无血泵支持的情况进行对比,分析其血流动力学差异。结果与无泵情况相比,血泵辅助时主动脉内血流变为更复杂的湍流模式,血泵下游区域的流动呈螺旋状且流速增大,主动脉内原生血流因泵出口血流的动量传递流动速度增大。泵上游的主动脉压减少,泵下游的压力增大,主动脉弓与腹主动脉之间压差增大,这对应颈总动脉和锁骨下动脉流量的减小以及腹主动脉各分支血管流量的增加。血泵支持下显著增大了WSS与SSS,泵出口血流冲击主动脉内壁使该位置处产生高WSS。此外,在压差作用下,部分血液从泵出口再次回流至泵内,这可能增加血液损伤,但随着泵速的降低回流血液减少。结论本研究验证了置于肾上腹主动脉的血泵可有效改善肾脏灌注。这项研究可用于临床治疗的指导和血泵手术干预的优化。 展开更多

关键词 血流动力学参数 锁骨下动脉 主动脉压 腹主动脉 壁面剪应力 血泵 动量传递 起始位置

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基于非牛顿微液滴的粒子封装及检测

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作者 梁定新 吕鑫钰 +1 位作者 覃开蓉 薛春东 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1307-1316,共10页

微流控液滴封装技术可将单个或者多个颗粒物封装到微尺度液滴,具有细胞培养、药物可控释放和微量成分分析等重要生物医学应用,而这些应用往往涉及多相混合的复杂非牛顿流体.目前制备尺寸均匀的非牛顿微液滴并实现高效率单粒子封装仍较... 微流控液滴封装技术可将单个或者多个颗粒物封装到微尺度液滴,具有细胞培养、药物可控释放和微量成分分析等重要生物医学应用,而这些应用往往涉及多相混合的复杂非牛顿流体.目前制备尺寸均匀的非牛顿微液滴并实现高效率单粒子封装仍较难实现.针对该问题,首先基于流动聚焦微通道和聚合物溶液开展非牛顿液滴生成实验,系统探究不同非牛顿性质对液滴生成模态的影响,指出兼具剪切稀化与弹性效应的聚合物溶液可在射流模态下实现高单分散性液滴的稳定生成.在此基础上,结合惯性-黏弹性粒子排序,实现了封装率超过58%的单粒子封装,突破了传统单粒子封装的泊松限制.最后,进一步构建了粒子封装率自动检测模型,验证了其在单液滴与多液滴场景下粒子封装率高精度检测的有效性.综上,研究结果不仅一定程度上拓展对于液滴微流控基础理论的认识,还充分验证了射流模态下非牛顿液滴稳定生成用于单粒子封装策略的可行性和优越性,可为优化基于非牛顿微液滴的粒子封装技术及开发一体化装置提供一定参考. 展开更多

关键词 非牛顿微液滴 粒子封装 流动聚焦微通道 液滴生成模态 高精度检测

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THQ50-C镀铜焊丝表面锈蚀原因探讨与分析

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作者 左茂方 左青源 +2 位作者 马正伟 王厚山 董洪波 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期392-396,共5页

本工作对THQ50-C镀铜焊丝出现表面锈蚀的影响因素进行了研究和梳理,使用ZEISS-ULTRA场扫描电镜观察了镀铜焊丝表面SEM形貌和焊丝横截面镀铜层与母丝基体结合区SEM形貌,并测量了镀铜层厚度,分析了Cu、O、Fe三种元素的EDS能谱。利用OLYMPU... 本工作对THQ50-C镀铜焊丝出现表面锈蚀的影响因素进行了研究和梳理,使用ZEISS-ULTRA场扫描电镜观察了镀铜焊丝表面SEM形貌和焊丝横截面镀铜层与母丝基体结合区SEM形貌,并测量了镀铜层厚度,分析了Cu、O、Fe三种元素的EDS能谱。利用OLYMPUS GX53光学显微镜观察了焊丝横截面镀铜层与母丝基体结合区OM形貌,并对以上观察结果进行了分析。结果表明,THQ50-C镀铜焊丝出现表面锈蚀的根本原因是焊丝加工过程的母丝表面残留了许多微细沟壑、单深坑、细麻点等表面缺陷,这些缺陷宏观表现为树皮棱状凸凹不平的状态。进一步分析认为以上缺陷是由于焊丝母材盘条原有的表面缺陷经拉拔加工后“遗传”到焊丝母丝表面所引起的,从而导致了焊丝表面镀铜层不能完全覆盖焊丝基体形成致密铜层,在焊丝储存过程中由于环境腐蚀而出现了锈蚀现象。 展开更多

关键词 镀铜焊丝 表面锈蚀 镀铜层 母材盘条划痕 表面缺陷遗传

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GaN基异质结霍尔传感器封装测试与输出特性

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作者 马凯鸣 代建勋 +6 位作者 张卉 丁喃喃 孙楠 孙仲豪 刘艳红 Yung C Liang 黄火林 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2737-2745,共9页

霍尔传感器作为磁传感领域最常用的传感器类型,在工业生产、汽车电子、航空航天以及生物医学等方面均有广泛应用.本文利用宽禁带氮化镓(GaN)半导体耐高温、高迁移率等优点,采用标准半导体芯片制造工艺研制出AlGaN/GaN异质结结构霍尔传感... 霍尔传感器作为磁传感领域最常用的传感器类型,在工业生产、汽车电子、航空航天以及生物医学等方面均有广泛应用.本文利用宽禁带氮化镓(GaN)半导体耐高温、高迁移率等优点,采用标准半导体芯片制造工艺研制出AlGaN/GaN异质结结构霍尔传感器.高温应用环境下的传感器要求封装材料耐高温、产生应力低以及对传感器关键指标影响小.本文通过软件仿真树脂橡胶类3种不同封装材料封装后对传感器及键合线的性能影响规律,并通过实验验证不同材料封装前后传感器灵敏度、失调电压、温漂系数等物理参量的变化,遴选出综合性能最优的、可在550 K高温环境下使用的封装材料.最终得到封装后的霍尔传感器失调电压在1.0 mA激励电流时小于115μV,信号线性度在0~3.0 mA激励电流和0~1.0 T磁场测量范围内优于0.3%,而温漂系数在300~550 K温度范围内仅有-120.9 ppm/K,优于目前文献报道结果,因此有望应用于极端环境磁场检测中. 展开更多

关键词 ALGAN/GAN异质结 霍尔传感器 封装 金丝键合 高温稳定性

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从时空浓度场反演血流流速的深度学习方法

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作者 王一腾 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期668-668,共1页

目的心脑血管疾病的发病与演化会引起血管内血流动力学参数的变化,这些参数包括流速、压力、剪切应力等。其中,血流速度是一种十分重要的血流动力学参数,对于诊断血管疾病具有重要的临床意义。方法数字减影血管造影(digital subtraction... 目的心脑血管疾病的发病与演化会引起血管内血流动力学参数的变化,这些参数包括流速、压力、剪切应力等。其中,血流速度是一种十分重要的血流动力学参数,对于诊断血管疾病具有重要的临床意义。方法数字减影血管造影(digital subtraction angiography,DSA)是一种用于诊断血管疾病,尤其是心脑血管疾病的影像学技术。在DSA的部署过程中,造影剂通过微导管注入血管。造影剂会产生时空浓度分布,这种时空分布会携带血流的流场信息。深度神经网络(Deep Neurol Network)是一种深度学习方法,具有强大的泛化能力,可以从时空浓度分布中抽取出这种流场信息。结果本项目通过深度学习方法,从流场的时空浓度分布中成功反演出了流速信息以及流速波形参数。结论深度学习方法可以结合DSA图像数据,对人体心脑血管内的流场进行分析。 展开更多

关键词 血流动力学参数 心脑血管疾病 深度学习 影像学技术 数字减影血管造影 造影剂 深度神经网络 血管内

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金纳米圆孔阵列异常光学透射模拟研究

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作者 陈琳 韩雪 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期221-227,共7页

利用COMSOL Multiphysics对金纳米圆孔阵列的物理场进行模拟,分析不同金属膜厚度、孔径、周期下阵列的光谱和电场分布,探究异常光学透射(extraordinary optical transmission,EOT)的成因.通过分析发现透射峰主要有3个成因:一是材料本身... 利用COMSOL Multiphysics对金纳米圆孔阵列的物理场进行模拟,分析不同金属膜厚度、孔径、周期下阵列的光谱和电场分布,探究异常光学透射(extraordinary optical transmission,EOT)的成因.通过分析发现透射峰主要有3个成因:一是材料本身的带间跃迁特性会导致透射峰;二是金属阵列产生的表面波会激发金属膜背侧的局域表面等离激元,通过散射形成透射峰;三是耦合的表面等离激元转化成波导模式,沿着圆孔传输造成透射峰,该透射峰的频率低于表面等离激元的频率. 展开更多

关键词 异常光学透射(EOT) 表面波 局域表面等离激元 波导

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高分子溶液中微尺度流动影响纳米粒子扩散的实验研究

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作者 曲恒超 郑平 +1 位作者 薛春东 覃开蓉 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1-10,共10页

生理介质中的纳米粒子扩散在生命演化、信息传递、药物输运等过程中至关重要。黏液、组织液、细胞质等生理介质不仅具有复杂多孔特性,还往往表现出与生命活动相关的微尺度流动。流动与扩散的相互作用异常复杂,且受到生理介质的多孔特性... 生理介质中的纳米粒子扩散在生命演化、信息传递、药物输运等过程中至关重要。黏液、组织液、细胞质等生理介质不仅具有复杂多孔特性,还往往表现出与生命活动相关的微尺度流动。流动与扩散的相互作用异常复杂,且受到生理介质的多孔特性影响。实验利用微流控技术构建高分子溶液微尺度流动环境,采用粒子追踪技术测量纳米粒子的运动,基于统计特征量表征纳米粒子的运动特性,分析微尺度流动对纳米粒子扩散的影响。结果显示,微尺度流动对流动方向和垂直于流动方向上的纳米粒子扩散均产生影响:流动方向上的纳米粒子扩散受限程度减弱,呈现次扩散、正常扩散和超扩散的多阶段特征;垂直于流动方向上的纳米粒子扩散呈现近似布朗特征,但扩散系数相较于静态情形明显提高。分析表明,高分子溶液中微尺度流动对纳米粒子扩散的影响主要源于高分子网络结构及其动力学特性的改变。研究结果可为解读生理介质中纳米粒子输运机制及纳米药物设计与输运增强应用提供参考。 展开更多

关键词 复杂流体 微尺度流动 纳米粒子运动 扩散 粒子追踪 高分子溶液 微流控技术

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基于微型共振光声池的高灵敏度油中溶解气体检测技术 被引量：5

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作者 曹玲燕 李志军 +3 位作者 齐宏超 赵继宽 李辰溪 陈珂 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期250-257,共8页

针对真空脱气法脱气效率高但气量少的特点,提出了基于微型共振光声池的高灵敏度油中溶解气体检测技术。使用真空脱气法对变压器油中溶解的乙炔气体进行脱气,结合气室体积为12.4 mL的小体积H型共振式光声池,实现对油中溶解乙炔气体浓度... 针对真空脱气法脱气效率高但气量少的特点,提出了基于微型共振光声池的高灵敏度油中溶解气体检测技术。使用真空脱气法对变压器油中溶解的乙炔气体进行脱气,结合气室体积为12.4 mL的小体积H型共振式光声池,实现对油中溶解乙炔气体浓度的高灵敏度测量。利用掺铒光纤放大器对激光功率进行放大,并分析在近红外波段乙炔、水蒸气和二氧化碳的气体吸收光谱,选择较合适的气体吸收谱线进行光声信号激发。通过实验对激光调制电流和调制频率等参数进行优化。配置不同浓度的油样对系统的性能进行测试,得到系统对乙炔油样的最低检测限为0.2μL/L。 展开更多

关键词 激光光谱 光声光谱 油中溶解气体分析 光声池 真空脱气

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