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近红外光在皮肤组织中的传播和光纤探测结构设计 被引量：9
1
作者 高静 韩光 卢启鹏 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期149-155,共7页
为了研究近红外光在皮肤组织中的传播,建立了人体皮肤组织模型,包括不同入射波长下表皮、真皮、皮下组织的吸收系数、散射系数、折射率和各向异性因子.结合皮肤组织的光学性质,采用蒙特卡罗方法分析了1 000~1 900nm范围内,光源-探测距... 为了研究近红外光在皮肤组织中的传播,建立了人体皮肤组织模型,包括不同入射波长下表皮、真皮、皮下组织的吸收系数、散射系数、折射率和各向异性因子.结合皮肤组织的光学性质,采用蒙特卡罗方法分析了1 000~1 900nm范围内,光源-探测距离不同时近红外光在皮肤组织中的传播过程和分布特点.结果表明:光子运动路径长度和穿透深度均随光源-探测距离的增加而变大,而漫反射归一化能量随光源-探测距离的增加而变小.选取光源-探测距离为0.45mm,当入射波长为1 550nm时,光子运动路径长度为1.806mm,穿透深度为0.467mm,漫反射光归一化能量为0.001 85.根据蒙特卡罗模拟结果,分析和设计了一种光纤探测结构,这种分叉光纤束由18根光源光纤和4根探测光纤构成,每根光纤间距均为0.45mm并且刚好紧凑相邻.最后,仿真计算了光纤收集到的漫反射光能量及照度分布.假设入射光功率为1 W,则探测器接收的漫反射光功率为0.598mW,这为便携式检测光谱仪器的设计提供了参考. 展开更多
关键词 光传播 光纤探测 蒙特卡罗模拟 皮肤组织 近红外光谱技术 光学性质 血糖检测 模型建立
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基于弹性网络模型的蛋白质结构-功能关系
2
作者 丁喜峰 米春霖 +2 位作者 陈慰祖 苏计国 王存新 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1787-1793,共7页
蛋白质结构-功能关系研究是结构生物学领域的热点问题之一,具有重要的理论和实际应用价值.弹性网络模型(elastic network model,ENM)是获取蛋白质结构本身固有动力学性质,进而揭示其生物学功能的有效方法,在蛋白质结构-功能关系研究中... 蛋白质结构-功能关系研究是结构生物学领域的热点问题之一,具有重要的理论和实际应用价值.弹性网络模型(elastic network model,ENM)是获取蛋白质结构本身固有动力学性质,进而揭示其生物学功能的有效方法,在蛋白质结构-功能关系研究中得到了广泛应用.简要介绍了ENM的基本原理及其在蛋白质结构-功能关系中的应用,主要包括蛋白质功能性运动分析和关键位点识别等. 展开更多
关键词 蛋白质结构-功能关系 弹性网络模型 正则模分析 功能性运动 关键位点
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二阶导数光谱法快速测定硝酸盐氮和亚硝酸盐氮 被引量：15
3
作者 王静敏 张景超 张尊举 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期161-165,共5页
紫外吸收方法中,硝酸盐氮(NO-3-N)的紫外吸收峰在202.0nm左右,而亚硝酸盐氮(NO-2-N)的紫外吸收峰在210.0nm左右,两者吸收峰位置距离很近,因此,在分析过程中两者的紫外吸收曲线严重重叠,相互之间严重干扰,不经过分离很难用单波长对二者... 紫外吸收方法中,硝酸盐氮(NO-3-N)的紫外吸收峰在202.0nm左右,而亚硝酸盐氮(NO-2-N)的紫外吸收峰在210.0nm左右,两者吸收峰位置距离很近,因此,在分析过程中两者的紫外吸收曲线严重重叠,相互之间严重干扰,不经过分离很难用单波长对二者的含量进行测定而常用的国标方法过程又过于繁琐,耗时较长。为了准确、快速、环保的实现环境水体和饮用水中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮快速监测,避免国标方法中对二者测定的诸多不足,结合紫外吸收和二阶导数光谱法,在不经过任何预先分离处理的情况下,建立了水体中这两种物质的快速分析方法,实现水样中二者的快速准确测定。研究采用优级纯试剂配制硝酸盐氮和亚硝酸盐氮系列标准溶液。以去离子水做参比,采用紫外-可见光分光光度计扫描其在195～250nm范围内的紫外吸收光谱,之后采用Origin软件对所获得的光谱图做二阶导数处理,并采用Origin软件中的Savitzky-Golay方法对处理后的二阶导数光谱进行平滑处理以去除其他无关的干扰和噪声。通过观察上述所得两组二阶导数光谱图,得出以下结论,不同浓度的亚硝酸盐氮样品在223.5nm处吸光度的二阶导数均为0,不同浓度的硝酸盐氮样品在216.5nm处的吸光度的二阶导数也均为0。通过实验可见硝酸盐氮和亚硝酸盐氮混合样品的紫外吸收光谱的二阶导数在这两个特定波长处符合朗伯比尔定律。实验通过配制硝酸盐氮和亚硝酸盐氮混合样品,并扫描混合样品的紫外吸收光谱,采用上述方法对所得光谱做二阶导数及平滑去噪处理。研究混合样品二阶导数光谱图可以看出在硝酸盐氮浓度相同而亚硝酸盐氮浓度不同时,亚硝酸盐氮的浓度变化会对硝酸盐氮的吸光度的二阶导数有影响,但是各种混合样品的二阶导数光谱在223.5nm处几乎交叉于一点,说明此处亚硝酸盐氮的浓度不同不会对硝酸盐氮的二阶导数吸光度有影响。且在223.5nm处硝酸盐氮二阶导数吸光度随浓度增加而线性增加。因此,223.5nm可作为混合组分中硝酸盐氮的测定波长。参照以上方法,可得亚硝酸盐氮的测定波长为216.5nm。在223.5nm处对单组分的硝酸盐氮的浓度值及其相应的吸光度的二阶导数进行线性回归,其线性关系良好,得到标准曲线的回归方程为C=438.69A+0.015,R2=0.995 9。同理,得到亚硝酸盐氮在216.5nm处回归方程为C=-657.29A+0.068 8,R2=0.998。为了验证这种方法在实际水样测量中能否成立,取秦皇岛市新河、汤河以及戴河三种河水水样进行实验验证,结果表明,回收率在96.7%～103.0%之间,相对标准偏差在1.46～3.68之间。该方法结果较准确,且操作更加简便,成本较低,可同时实现硝酸盐氮和亚硝酸盐氮快速在线监测。 展开更多
关键词 二阶导数光谱法 紫外光谱 亚硝酸盐氮 硝酸盐氮
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蛋白质折叠的计算机模拟研究进展
4
作者 苏计国 王韦卜 +1 位作者 陈慰祖 王存新 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第12期1818-1827,共10页
蛋白质折叠是结构生物学领域有待解决的重要科学问题,计算机模拟方法是研究蛋白质折叠的主要手段之一.对蛋白质折叠的计算机模拟研究进展进行了简要介绍,主要内容包括:全原子分子动力学模拟、Gō模型以及弹性网络模型的主要思路及其在... 蛋白质折叠是结构生物学领域有待解决的重要科学问题,计算机模拟方法是研究蛋白质折叠的主要手段之一.对蛋白质折叠的计算机模拟研究进展进行了简要介绍,主要内容包括:全原子分子动力学模拟、Gō模型以及弹性网络模型的主要思路及其在蛋白质折叠研究中的应用. 展开更多
关键词 蛋白质折叠 分子动力学模拟 Gō模型 弹性网络模型
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锌铊共掺碘化钠晶体的生长及闪烁性能
5
作者 田东升 张斌 +5 位作者 尹祖荣 力茂林 徐悟生 张镇玺 贾永超 徐朝鹏 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1797-1802,共6页
采用坩埚下降法生长了NaI∶Zn(0,0.05%,0.08%,0.4%),Tl(0.18%)晶体。对晶体样品进行了X射线粉末衍射、电感耦合等离子体发射光谱以及紫外可见近红外透射光谱测试。结果表明,生长的晶体具有单一的物相,Zn和Tl离子掺杂并没有改变NaI的晶... 采用坩埚下降法生长了NaI∶Zn(0,0.05%,0.08%,0.4%),Tl(0.18%)晶体。对晶体样品进行了X射线粉末衍射、电感耦合等离子体发射光谱以及紫外可见近红外透射光谱测试。结果表明,生长的晶体具有单一的物相,Zn和Tl离子掺杂并没有改变NaI的晶体结构;随着Zn掺杂浓度的增加,晶体内的Zn^(2+)离子浓度增加、Tl^(+)离子浓度下降;晶体透过率随Zn掺杂浓度的增加呈现先增大后减小的趋势,Zn掺杂浓度为0.08%时,样品的透过率最高,且所有样品在350~700 nm波段的透过率均高于70%。经过切割、打磨、抛光、封装等工序将NaI∶Zn,Tl晶体封装成辐射探测元件。闪烁性能测试结果表明,在137Cs放射源激发下,Zn掺量为0.05%、0.08%时的NaI∶Zn,Tl晶体的能量分辨率≤6.80%,光输出相对于NaI∶Tl晶体增加6%~10%,这有利于NaI晶体在高能粒子探测领域的进一步应用。 展开更多
关键词 碘化钠晶体 Zn掺杂 坩埚下降法 晶体生长 透过率 能量分辨率 相对光输出
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氮化物应力膜SOI SiGe异质结双极晶体管的频率特性研究
6
作者 刘培培 文剑豪 +2 位作者 魏进希 王冠宇 周春宇 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2021年第5期163-169,共7页
为了提高器件的频率特性,设计了一种表面覆盖氮化物(Si_(3)N_(4))应力膜的应变硅SOI SiGe异质结双极晶体管结构,通过在器件结构的最上层淀积一层Si_(3)N_(4),使其在基区引入单轴压应力,增强载流子的迁移率,来提高器件的截止频率f_(T)和... 为了提高器件的频率特性,设计了一种表面覆盖氮化物(Si_(3)N_(4))应力膜的应变硅SOI SiGe异质结双极晶体管结构,通过在器件结构的最上层淀积一层Si_(3)N_(4),使其在基区引入单轴压应力,增强载流子的迁移率,来提高器件的截止频率f_(T)和最高振荡频率f_(max)。采用SILVACO软件进行仿真,重点研究不同埋氧化层厚度和氮化膜对器件频率特性的影响。结果表明:在埋氧化层厚度为190nm,基区Ge组分为17%~30%的阶梯型分布且淀积Si_(3)N_(4)薄膜引入应力时,截止频率f_(T)约为638GHz,最高振荡频率f_(max)约为795GHz。与传统的SOISiGeHBT相比,截止频率f_(T)提高了38GHz,最高振荡频率f_(max)提高了44GHz。 展开更多
关键词 单轴应变 SOI SiGe HBT 埋氧化层厚度 频率特性
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高频下TeO2晶体声光衍射特点研究
7
作者 高静 韩光 徐朝鹏 《激光杂志》 北大核心 2020年第11期11-14,共4页
TeO2晶体是一种性能优良的声光晶体材料,现广泛应用于声光器件的制作中。基于声光效应的基本原理,研究了高频超声波下TeO2晶体声光衍射的分布特点。分析了超声波频率、声光相互作用长度对Klein-Cook参数Q的影响,高频时声光作用区长度选... TeO2晶体是一种性能优良的声光晶体材料,现广泛应用于声光器件的制作中。基于声光效应的基本原理,研究了高频超声波下TeO2晶体声光衍射的分布特点。分析了超声波频率、声光相互作用长度对Klein-Cook参数Q的影响,高频时声光作用区长度选择范围为12~16 mm。计算Q为7时,附加相移在2.4~4.2范围内可使一级衍射效率大于80%。在Q1,超声波频率为150 MHz,附加相移为π的条件下,入射角在9.417mrad范围内变化,一级衍射效率曲线关于布拉格入射角对称,并且参数Q越大,曲线越细锐。Q为25时,调节入射角在4.144~5.274 mrad范围内改变,一级衍射效率大于80%。这为声光调制器的进一步研究提供参考和理论依据。 展开更多
关键词 声光效应 布拉格衍射 衍射效率 Klein-Cook参数 附加相移
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基于弹性网络模型的蛋白质变构路径与关键残基识别研究
8
作者 李娇 王韦卜 苏计国 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1325-1333,共9页
目的 变构效应在蛋白质生物学功能执行过程中发挥着重要的调控作用,如何基于蛋白质空间结构,有效识别变构信号的传播路径和关键的残基位点是蛋白质结构-功能关系研究领域的热点科学问题。方法 本研究利用基于弹性网络模型(elastic netwo... 目的 变构效应在蛋白质生物学功能执行过程中发挥着重要的调控作用,如何基于蛋白质空间结构,有效识别变构信号的传播路径和关键的残基位点是蛋白质结构-功能关系研究领域的热点科学问题。方法 本研究利用基于弹性网络模型(elastic network model,ENM)的力分布计算方法,通过分析蛋白质对外力的响应过程,来识别体系的变构路径以及变构过程中的关键残基。在该方法中,对蛋白质的关键变构位点施加外力,通过对体系形变以及内力分布情况的分析,有效识别与外力承载区域形变相耦合的关键残基,从而得到力信号在蛋白质结构内的传播路径。结果 利用该方法研究了人类磷酸甘油酸激酶(human phosphoglycerate kinase,h PGK)和蛋白质酪氨酸磷酸酶(protein tyrosine phosphatase,PTP) PDZ2结构域的变构调控路径和关键残基。对于h PGK,识别出从底物结合位点到铰链区的两条变构信号传导路径。对于PTP PDZ2,也成功识别出从配体结合位点传递到蛋白质远端的两条长程变构调控路径。计算结果与实验和分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟得到的结果一致。结论 本研究为蛋白质体系关键残基识别及变构路径研究提供了有效的分析方法。 展开更多
关键词 人类磷酸甘油酸激酶 酪氨酸磷酸酶PDZ2结构域 弹性网络模型 力分布 关键残基 变构路径
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