用斜入射光反射差法无标记实时监测不同浓度兔IgG和山羊抗兔IgG反应的动力学过程

用斜入射光反射差法无标记实时监测1.25 mg/mL, 2.50 mg/mL和5.00 mg/mL三种不同浓度兔IgG和浓度为0.02 mg/mL山羊抗兔IgG反应的动态过程, 同时监测和获得三种不同浓度IgG反应的动力学曲线以及相应的反应时间. 实验结果表明, 斜入射光反射差法不仅能无标记地判别生物分子之间是否发生反应, 而且能无标记实时监测生物分子反应的动力学过程, 在生物分子相互作用的研究方面具有潜在和广泛的应用前景.     

钯催化Csp-Csp3偶联反应的^13C NMR定量研究

利用NOE(Nuclear Overhauser Effect)增强的13C NMR方法对钯催化Csp-Csp3偶联反应过程进行实时、定量监测.通过制作浓度曲线的方法定最分析了反应过程中各组分的浓度变化.实验表明,同一物质各个共振峰的NOE增强倍数基本不变.结果证实了几个主要反应物和产物的含量变化之间具有相关性,提示这些物质同属一个反应过程,为早期提出的反应机理(Zhao Y S,et al.J Am Chem Soc,2006,128:15048-15049)提供了实验证据.说明13C NMR能准确地提供反应体系中各物质的浓度变化信息,是化学反应机理的有效研究手段.     

激光反射法测量弯曲液面特性

发现了弯曲液面上边界反射光场的带状暗场扩张效应.当平行激光束垂直入射到由平板润湿效应引起的弯曲液面上时，边界反射产生特殊的反射图样，图样的中间为带状暗场，两侧有清晰的衍射条纹，并且带状暗场宽度随入射光束宽度的缩小而迅速变大.分析了反射图样的带状暗场宽度与入射光束宽度的解析关系，得出了弯曲液面的斜率曲线和高度曲线.建立了一种利用弯曲液面边界反射的暗场扩张效应来实时测量液面特性的新方法.     

分布光纤喇曼光子传感器系统的一种解调方法

本文提出一种新的解调方法,在DOFRPS(分布光纤喇曼光子传感器)系统中采用Rayleigh散射OTDR(光学时域反射)曲线解调Raman散射OTDR曲线,提高了系统的测温灵敏度、测温精度,扩展了系统的功能,在2km光纤上可实时测量1000个点的温度、应力和压力;在系统中设置了光纤取样环,确定系统的修正系数,通过计算机进行实时修正,提高了测量稳定性,实验结果与理论分析一致,系统的测温精度达±1℃。     

核磁共振磷谱在羟基亚乙基二磷酸合成中的应用

讨论了羟基亚乙基二磷酸的反应机理,并通过核磁共振磷谱对合成反应过程中的中间体亚磷酸和关键中间体(3)的实时监测.在此基础上优化了反应条件.最后,对原料三氯化磷中的杂质进行合理分析和排除.     

基于神经网络的生物表面颜色特性的识别

介绍了一种光纤探头式生物表面颜色测试系统 ,利用此系统测量小区域生物表面反射光谱和确定其色坐标。通过正常生物表面反射光谱与反常生物表面反射光谱的比较 ,利用BP神经网络模型 ,实现了生物表面特性的自动分类和识别。实际应用表明 ,对于一些直观的难以区分的、差异较小的生物表面特性来说 ,采用BP神经网络方法 ,对其反射光谱曲线有较好的识别能力 ,可以识别一些小区域、小差别的生物表面特性     

MOCVD外延生长AlGaAs组份的在线监测

利用反射各向异性谱( RAS)和反射谱在线监测了AlxGa1-xAs样品的金属有机化合物汽相淀积(MOCVD)外延生长过程.通过在线监测得到的RAS和反射谱可以敏感地反映出AlxGa1-xAs外延层组份发生的变化,从而优化外延生长工艺.实验表明,反射谱中的振荡周期可以在线计算组份和生长速率,利用反射谱中的振荡的第一个最...     

光纤生物传感器在HER3抗体药物定量检测中的应用

为了实现对生物分子间相互作用过程的实时、灵敏、快速监测，获得生物分子的有无、浓度与相互作用的动力学参数信息，本文设计了基于光纤生物传感器的生物亲和性检测方法。首先，针对光干涉生物亲和性传感检测系统的光学传输系统"Y"型分叉光纤与光纤探针之间的耦合问题，提出了自聚焦透镜与石英光纤耦合结构，该耦合结构偏心公差能够达到0.02 mm，倾斜公差能够达到0.1°；针对干涉光谱信号的高频噪声问题，采用一种改进的经验模态分解干涉光谱信号处理方法，有效避免了干涉光谱曲线滤波处理后极值点位置的偏移；同时采用局部拟合极值点计算生物分子膜层厚度的方法，将生物分子膜层厚度的分辨率提高到50 pm。利用所搭建的光干涉生物亲和性检测系统，建立了HER3-IgG1抗体药物利用金纳米粒子进行信号放大，实现对其浓度进行定量检测的新方法，检测过程中无需清洗，不产生交叉污染。实验结果表明：系统检测限能达到0.082 6 μg/mL，该系统具有检测时间短，测量准确、精度高、成本低廉等特点，能够应用于药代动力学研究中。     

钯催化Csp-Csp3偶联反应的13C NMR定量研究

利用NOE（Nuclear Overhauser Effect）增强的¹³C NMR方法对钯催化C_sp-C_sp3偶联反应过程进行实时、定量监测. 通过制作浓度曲线的方法定量分析了反应过程中各组分的浓度变化. 实验表明，同一物质各个共振峰的NOE增强倍数基本不变. 结果证实了几个主要反应物和产物的含量变化之间具有相关性，提示这些物质同属一个反应过程，为早期提出的反应机理（Zhao Y S, et al. J Am Chem Soc, 2006, 128: 15 048-15 049）提供了实验证据. 说明¹³C NMR能准确地提供反应体系中各物质的浓度变化信息，是化学反应机理的有效研究手段.     

全反射对混合型光纤电流传感器检测灵敏度的影响

在利用法拉第(Faraday)效应的混合型光纤传感器中,通常用全反射改变光的传递方向,以增加有效光程,并使结构紧凑。反射将改变光的偏振状态,从而影响传感的灵敏度。本文用琼斯(Jones)矩阵方法推导了有反射时传感头的传光特性,分析了反射对检测灵敏度的影响,获得了与实验一致的结果。     

Method of state code matrixes in the realization of optical switching using Perfect Shuffle

Based on the Left Perfect Shuffle (LPS) optical communication network constructed by cascade multi-stage LPS interconnection, using Looping algorithm, any arbitrary sequence of the input signals can be realized. However, instead of obtaining the simultaneous state codes of the same level node switches through mathematical analytical expressions directly, only routing tags of each channel can be obtained through mathematical analytical expressions so as to draw out topological chart of the network to obtain the state codes implied in the chart. Thus, the states of the switches cannot be directly programmed and controlled by computer in practical application. In this paper, based on the Looping algorithm, a method of stage code matrixes is presented to resolve this problem. By using the method, the simultaneous state codes of the same level’s four node switches can be directly obtained, which is convenient for the computer to provide controlled signals needed to finish the permutation for each node switch. The method of stage code matrixes provides further theoretical basis for the realization of optical switching by integration of Perfect Shuffle and high-speed optical switches.     

An improved boundary element-free method （IBEFM） for two-dimensional potential problems

The interpolating moving least-squares (IMLS) method is discussed first in this paper. And the formulae of the IMLS method obtained by Lancaster are revised. Then on the basis of the boundary element-free method (BEFM), combining the boundary integral equation (BIE) method with the IMLS method, the improved boundary element-free method (IBEFM) for two-dimensional potential problems is presented, and the corresponding formulae of the IBEFM are obtained. In the BEFM, boundary conditions are applied directly, but the shape function in the MLS does not satisfy the property of the Kronecker δ function. This is a problem of the BEFM, and must be solved theoretically. In the IMLS method, when the shape function satisfies the property of the Kronecker δ function, then the boundary conditions, in the meshless method based on the IMLS method, can be applied directly. Then the IBEFM, based on the IMLS method, is a direct meshless boundary integral equation method in which the basic unknown quantity is the real solution of the nodal variables, and the boundary conditions can be applied directly and easily, thus it gives a greater computational precision. Some numerical examples are presented to demonstrate the method.     

长周期光纤光栅透射谱计算方法的比较与分析

长周期光纤光栅透射谱的求解方法有多种,本文以耦合模理论为基础,对常用的积分法、公式法、传输矩阵法求解长周期光纤光栅的透射谱进行比较与分析,指出这三种求解方法各自的特点和适用条件.积分法可在较宽波长范围内直接得到多个模式透射谱的精确解,但求解过程繁琐,运算量大;公式法虽然在表述和计算上较为方便,但只能在较小波长范围内直接求解单个模式的透射谱;传输矩阵法求解过程简便、准确度高、计算量相对较小,特别适合计算一些非均匀光纤光栅的透射谱.该研究为选择一种精确度高且理论和计算都较简单的计算长周期光纤光栅透射谱的方法提供理论依据.     

长周期光纤光栅透射谱计算方法的比较与分析

长周期光纤光栅透射谱的求解方法有多种,本文以耦合模理论为基础,对常用的积分法、公式法、传输矩阵法求解长周期光纤光栅的透射谱进行比较与分析,指出这三种求解方法各自的特点和适用条件.积分法可在较宽波长范围内直接得到多个模式透射谱的精确解,但求解过程繁琐,运算量大;公式法虽然在表述和计算上较为方便,但只能在较小波长范围内直接求解单个模式的透射谱;传输矩阵法求解过程简便、准确度高、计算量相对较小,特别适合计算一些非均匀光纤光栅的透射谱.该研究为选择一种精确度高且理论和计算都较简单的计算长周期光纤光栅透射谱的方法提供理论依据.     

Image encoding based on coherent superposition and basic vector operations

A new method for image encryption based on optical coherent superposition and basic vector operations is proposed in this paper. In this encryption, the original image can be directly separated into two phase masks (PMs). One is a random phase mask (RPM) and the other is a modulation of the RPM by the original image. The mathematical calculation for obtaining the two PMs is quite simple and direct resulting from the simple principle of optical coherent superposition. The arbitrarily selected RPM can be treated as the encrypted result while the PM can be taken as the key for decryption. With this technique, the same encrypted result can be obtained for different images with the same size while the keys for decryption are different. The encryption can be performed digitally and the decryption can be performed optically or digitally. The security of the proposed method is discussed and computer simulation results are presented to verify the validity of proposed method.     

A Unified Approach to the Analysis of a Category of H-Plane Discontinuities

Based on the mode matching method, the generalized scattering parameters including the fundamental and higher order modes (multi-modes) are obtained for the discontinuity interface of a category of waveguide H-plane discontinuities. Then by using a general port-connection order-decrease method raised by the author, the whole discontinuity including the two interfaces and the intermediate part of finite length or zero length (as is the case for very thin inductive windows or irises) can be combined into one network, and the generalized scattering parameters of this network can be obtained from which the scattering parameters of the fundamental mode can be extracted. If needed, the equivalent circuit parameters can be calculated directly from the scattering parameters. Examples are given to show the validity and versatility of this new method for dielectric filled waveguide, inductive iris and/or window, E-plane metal and/or finline insert, and even the offset E-plane finline insert, etc.. Multiple inserts, windows and irises can also be analysed.     

超短沟道MOSFET电势的二维半解析模型

本文根据超短沟道MOSFET的工作原理, 在绝缘栅和空间电荷区引入两个矩形源, 提出了亚阈值下电势二维分布的定解问题. 通过半解析法和谱方法相结合, 首次得到了该定解问题的二维半解析解, 解的结果是一个特殊函数, 为无穷级数表达式. 该模型的优点是避免了数值分析时的方程离散化, 表达式不含适配参数、运算量小、精度与数值解的精度相同, 可直接用于电路模拟程序. 文中计算了沟道长度是45—22 nm的MOSFET电势、表面势和阈值电压. 结果表明, 新模型与Medici数值分析结果相同. 关键词： 半解析法 电势 阈值电压 MOSFET     

Characterization of diffraction patterns directly from in-line holograms using the Gabor transform

The Gabor transform is used for object characterization directly from in-line holograms, three-dimensional locations of the object can be determined from the Gabor transform spectrum of its in-line hologram. The relation between the Gabor angle and the location of the object is established. Simulation and experiment results are also presented to show the validity of this method. This method can be applied in particle field analysis.     

IGES文件B样条曲线的激光扫描投影方法研究

激光扫描投影系统可以通过在目标面上投影出待投影零部件轮廓线框的方式来辅助工人装配,使用该系统进行辅助装配可以有效解决由传统装配方式所引起的效率慢、精度低等问题.为了解决自研激光扫描投影系统不能直接读取零部件外形数模,影响激光扫描投影系统的实际应用价值,拖慢工作效率等问题.提出了IGES文件B样条曲线的激光扫描投影方法研...     

光纤Fabry-Perot腔振动传感器

用频谱分析的方法对光纤Fabry-Perot腔传感器的输出信号进行解调.在正弦振动条件下,用干涉信号的3次谐波与基次波的功率比直接计算出振动幅度,可以简单地解调出信号.这一技术能够满足工程中精度要求不是很高的场合应用.