中国科学院合肥物质科学研究院院长基金
- 作品数：245 被引量：948H指数：15
- 相关作者：魏合理储焰南吴跃进胡丽琴王鸿梅更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学技术大学中国科学院合肥物质科学研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金安徽省自然科学基金中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>
- 相关领域：理学机械工程自动化与计算机技术农业科学更多>>
- 基于空间频域成像的人体皮肤组织光学和生理参数的提取被引量：4
- 2022年
- 人体皮肤组织的光学参数和生理参数对于众多疾病的检测与监测具有重要意义,基于空间频域成像技术提取光学、生理参数具有潜在的临床应用价值。空间频域成像技术需要至少在两个波长下提取氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白浓度;在反演人体皮肤组织中的氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白浓度时,皮肤中的黑色素会增加结果的不确定度。本课题组搭建了一套空间频域成像系统,在反演人体皮肤组织生理参数的算法中引入最小二乘法和最小误差准则,以解决不确定度问题。实验结果表明:该系统获得的梯度漫反射板的测量值与准确值线性相关,且获取的组织仿体的吸收系数与直接测量法获取的吸收系数的偏差在0.3%~9.6%之间,验证了该系统测量光学参数的有效性。通过对不同黑色素含量的组织仿体进行测量后发现,系统的测量浓度与配制浓度之间显著相关。血液仿体实验和动脉闭塞实验结果表明,系统测量的氧合血红蛋白、脱氧血红蛋白、总血红蛋白浓度以及血氧饱和度随时间变化的趋势符合血液实验变化趋势和闭塞条件的变化趋势,进一步验证了空间频域成像算法提取生理参数的准确性。在体和离体实验结果均说明空间频域成像方法可以用于组织体中血氧饱和度的测量,为实现相关疾病的无创、快速检测提供了新手段。
- 康旭张洋任慧明张元志王贻坤
- EAST装置上W波段多道极向相关反射仪的研制
- 2020年
- 在EAST装置上安装了X模极化W波段多道相关反射仪,用于测量等离子体芯部密度涨落。该诊断利用低损耗(<3dB)多工器将4个不同频率(79.2GHz,85.2GHz,91.8GHz和96GHz)的微波耦合在一起,通过同一个天线发射。反射波由两个极向分离(~5cm)的天线接收,通过下变频技术实现外差测量。通过对两个极向天线接收的信号进行相关分析,获得芯部湍流垂直速度。对2018年低约束模式(L模)放电进行分析发现,在电子回旋共振加热(ECRH)等离子体中,芯部湍流垂直速度在电子逆磁漂移方向。而在注入同向中性束(co-NBI)后,芯部湍流垂直速度变为离子逆磁漂移方向。
- 吴茗甫文斐向皓明张涛刘子奚王嵎民李恭顺耿康宁钟富彬叶凯萱黄佳韩翔张寿彪高翔
- 基于GS-SVM的脑组织差分路径因子定量方法研究被引量：5
- 2022年
- 差分路径因子(DifferentialPathlengthFactor,DPF)是用于计算脑血氧生理参数的重要变量之一,可通过蒙特卡罗模拟计算得到,但此方法存在耗时长、提取参数复杂等缺点。针对以上不足,提出了一种DPF快速定量计算方法。首先对不同年龄段人群的脑组织光学参数与颅骨厚度进行归一化处理与主成分分析,采用支持向量机(SupportVectorMachine,SVM)并结合网格寻优(GridSearch,GS),建立了基于GS-SVM的脑组织差分路径因子的预测模型,对测试样本数据进行了回归预测,最后将所得结果与反向传播人工神经网络(Back Propagation ArtificialNeuralNetwork,BP-ANN)的预测结果进行了对比。结果表明,相较于蒙特卡罗模拟,GS-SVM预测模型与BP-ANN预测模型的均方误差(MSE)分别为0.0268与0.25,相关系数(R^(2))分别为0.97与0.92。基于GS-SVM的脑组织差分路径因子定量模型的预测结果优于BP-ANN,与蒙特卡罗模拟结果呈显著性相关(显著水平P<0.0001),有望取代传统蒙特卡罗模拟对DPF进行快速批量预测。
- 储宝黄尧倪敬书张持健李忠胜张元志董美丽王全福王霞王贻坤
- 关键词：医用光学近红外光谱蒙特卡罗模拟支持向量机
- 准分子激光在液芯光纤中传输特性的实验研究被引量：5
- 2011年
- 液芯光纤作为一种新型的光能量传输媒介,有诸多显著的优点,着重介绍了液芯光纤相对于传统固体传光光纤束的优势。为了液芯光纤在紫外波段激光传输上的应用,对波长为308 nm和248 nm两种准分子紫外激光在液芯光纤中传输的能量透过率进行了实验研究,分析了单脉冲能量(1～5mJ)、光波长(248 nm/308 nm)、平均功率(2～20 mW)等激光参数变化对准分子激光在液芯光纤中传输特性的影响,为液芯光纤应用于准分子激光传输提供了实验依据。
- 付加友董伟伟邵景珍陶汝华王效顺余吟山方晓东
- 关键词：纤维与波导光学液芯光纤准分子激光
- 激光测高仪高斯回波分解算法被引量：15
- 2012年
- 地球表面地形的复杂多样可对激光测高仪回波波形产生显著影响,造成多峰叠加形状,该波形通过经典的阈值比较或重心点等算法很难精确得到激光足印内每个反射面的海拔高度。通过高斯分解法把测高回波波形分解成一系列连续的高斯波形,通过拟合得到每个高斯波形的宽度、中心点、幅度等基本参数来估计激光足印内起伏地形的不同反射面的海拔高度。将该算法应用于激光测高仪原理样机,并通过采集不同地形的多模回波数据对该算法进行了验证。
- 赵欣张毅张黎明王相京赵平建涂碧海
- 关键词：激光测高仪回波数据拟合
- 高能中子辐射对线虫的剂量效应研究被引量：2
- 2019年
- 本文研究了高能中子辐射对秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)剂量效应并讨论了高能中子辐射的相对生物学效应。雌雄同体的线虫随机分为对照组和10个不同剂量梯度的照射组,分别为1 047、476、199、89、18.2、8.4、1.83、0.351、0.171和0.087 Gy。不同剂量梯度的线虫距离中子源的距离不同,但是照射时间相同。线虫经过单次高能中子全身照射后,分别于当天将线虫转入新皿进行产卵率、寿命的后续检测以及24小时后将线虫转入新皿进行生殖细胞凋亡的检测。结果表明,随着剂量的增加,产卵量呈现总体下降的趋势,特别是1.83 Gy对线虫子代数的影响很大,大于89 Gy照射后线虫停止产卵;寿命呈现随辐射剂量上升而下降的趋势,尤其是1.83 Gy对线虫寿命的缩短效应明显;大于8.4 Gy剂量中子照射时,生殖细胞凋亡随剂量的升高而显著上升。以上结果说明,高能中子辐射对线虫具有剂量效应,但是在低剂量辐射时可能有更强的损伤效应,为中子低剂量辐射防护提供了科学依据。本文同时讨论了以中子照射数据与前人γ射线照射实验结果相对比的结果,计算得出HINEG高能中子辐射的相对生物效应是1.25,表明在相近吸收剂量的γ射线与中子照射下两者生物学效应差异,提示了品质因数(Q值)与ICRP出版物的差异以及完善参考动物数据库的必要性。
- 徐照陈妮王志刚李桃生
- 关键词：中子线虫生物学效应
- 基于近红外光谱技术的脑氧检测系统研究进展被引量：4
- 2021年
- 基于近红外光谱(NIRS)技术的脑组织血氧监测设备最初用于手术或重症监护中的氧饱和度监测,不同于传统血气分析仪和指端脉搏血氧仪,近红外组织血氧监测设备可无创、连续、实时地对脑血氧参数进行定量监测。近十年来,随着光电传感和测量技术的发展,衍生出的功能性近红外脑成像设备,在认知神经科学研究、精神疾病诊断等领域得到了广泛应用。本文首先介绍了基于NIRS技术的脑组织血氧参数监测和功能性脑成像的基本原理,并从传感器构造、信号分离提取处理方法和血氧参数定量反演算法等方面重点介绍了脑组织血氧监测与功能性脑成像的最新研究进展,最后对其实际应用进行了总结和展望。
- 储宝黄尧王贻坤张持健王全福王霞
- 关键词：近红外光谱无创检测
- 质子转移反应质谱检测不同品种桂花挥发性有机物被引量：2
- 2015年
- 为了研究金桂、银桂和丹桂释放的挥发性有机物特征,利用自制的质子转移反应质谱分别检测金桂、银桂和丹桂中的挥发性有机物.在三种漂移管电压(250 V、320 V和461 V)下分别获得了金桂、银桂和丹桂的特征全谱图。研究表明金桂的特征产物离子有m/z=171、105、91、87、73和69,银桂的特征产物离子有m/z=120、105、91、77、73和69,丹桂的特征产物离子有m/z=137、73、69和51。通过比较分析发现三种桂花有共同特征产物离子,但不同品种桂花的特征离子及其强度存在一定的差异性。实验结果表明该仪器可以实现快速检测,利用特征产物离子可对不同品种的桂花进行鉴别。质子转移反应质谱技术已应用于环境监测领域,实验结果对开展环境气体监测研究具有一定的参考意义.
- 柯丽霞沈成银黄超群陆燕夏磊陈小景储焰南
- 关键词：金桂银桂丹桂挥发性有机物
- 基于太阳宽谱直接辐射测量获取激光大气透过率被引量：2
- 2020年
- 随着激光技术在众多科学领域的应用,激光波段大气透过率的实时获取尤为重要。基于测量和模拟结果研究,提出基于太阳辐射计的宽谱直接辐射测量提取红外波段激光大气透过率的方法,该方法低成本、高时效、可同时获得多波段的激光大气透过率。对比研制的ISP型近红外太阳辐射计与POM02的实测结果可知:对应波段透过率和水汽总量误差都小于7%;由1.31μm与1.32μm分别提取到1.315μm波段的透过率,两者误差小于4%,提取的误差与水汽含量成正比,并由1.32μm反演得到水汽总量,与0.94μm反演得到的水汽总量结果对比,误差小于10%。因此,在无0.94μm波段测量时,可以考虑用1.32μm波段反演水汽总量。将该方法与激光传输评估软件根据实时测量的大气参数模拟计算得到的1.315μm激光大气透过率进行对比,误差小于6%。该方法对激光工程在实际大气中的应用具有参考价值。
- 李建玉黄尧黄宏华朱文越魏合理
- 关键词：大气光学太阳直接辐射
- 高血糖人群呼气标志物的质子转移反应质谱研究被引量：6
- 2013年
- 利用自制的质子转移反应质谱(PTR-MS)探索了高血糖人群呼气特征挥发性有机物(VOCs),利用改进的呼气分析系统对70名血糖含量正常志愿者与22名高血糖志愿者的呼气进行实时在线分析,数据统计分析采用Mann-Whitney U非参数检验和线性判别分析法。实验结果表明两组受试者呼气存在5种差异VOCs,该5种VOCs的质荷比(m/z)分别为61、31、120、104、82。其线性判别模型的受试者工作曲线(Re-ceiver operating curve,ROC)下面积达到0.926,灵敏度和特异度分别为86.4%和84.3%,该模型有一定的诊断价值。考察了两组志愿者呼气中丙酮含量的分布情况,统计分析结果显示两组的丙酮含量无显著性差异,丙酮含量与血糖浓度间也无显著相关性。
- 杨彬沈成银王宏志邹雪黄超群胡宗涛江海河储焰南
- 关键词：高血糖PTR-MS
