激光诱导荧光雷达探测系统仿真研究

激光诱导荧光技术是一种应用广泛的新型遥测技术,为了指导实际激光诱导荧光探测系统的搭建,介绍了荧光检测原理,设计了激光诱导荧光雷达探测系统。以测量水面石油类污染物为例,通过分析激光诱导荧光雷达探测系统中发射系统及接收系统主要参数对系统信噪比的影响,可根据测量条件选择合适的系统参数。在实验室条件下,选用单脉冲能量为50 μJ的Nd:YAG激光器,接收视场角0.1 mrad,滤光片带宽60 nm的接收系统,可以检验浓度为10个/L的粒子。     

双扫描激光雷达精细探测低层大气气溶胶方法

为实现水平非均匀分布的低层大气气溶胶光学特性的遥感探测,提出一种基于双扫描激光雷达的气溶胶精细探测方法.该方法以扫描激光雷达为遥感探测工具,通过双激光雷达相向交叉扫描工作模式,实现对同一空域近地表气溶胶全视野剖面的交叉探测,从而提供双激光雷达方程组以精确求解气溶胶消光和后向散射系数.在数据反演过程中,通过对交叉扫描区域进行坐标化和网格化处理、网格像素单元的初值预设,以及双扫描激光雷达方程组的数值逼近反演得到气溶胶消光.利用长距离扫描激光雷达的数据对该方法进行验证,结果表明,该方法与多角度方法反演所得到的结果随高度变化的趋势具有高度的一致性;同时双扫描激光雷达可提供交叉扫描区域剖面的气溶胶浓度分布,相比于单条廓线具有较大的优势.     

全天时大气温度探测的纯转动拉曼激光雷达系统设计与仿真

提出了一种全天时大气温度探测的纯转动拉曼激光雷达系统,选用Nd\:YAG脉冲激光器的四倍频输出266.0 nm作为激励波长,避开了强烈的太阳背景光对系统探测大气温度的影响。设计了一种新型三次衍射式双光栅多色仪作为激光雷达的分光系统。仿真结果表明,双光栅多色仪可实现Stokes与Anti-Stokes高低量子数通道转动拉曼谱线的有效提取,对米-瑞利弹性散射信号的抑制率可达到60～70 dB。充分考虑臭氧吸收和荧光对系统探测性能的影响,所设计的日盲紫外纯转动拉曼激光雷达采用模拟探测模式可在12 min的积分时间内实现2.2 km高度范围内大气温度的全天时探测。     

壳聚糖棒材表面仿生拒水改性的研究

分析壳聚糖棒材在湿态环境下力学性能衰减速率过快的原因,通过对植物叶拒水机理的仿生,将壳聚糖表面进行复合式仿生疏水改性.先对壳聚糖棒材表面进行酰化改性,降低了棒材表面极性,使棒材表面形成一种微观凹凸的粗糙结构.然后在此粗糙结构上进行生物酯涂覆,以达到仿植物叶的拒水效果.结果表明,壳聚糖棒材表面经过乙酰化处理,表面变得粗糙.经接触角实验和吸水速率测试表明,壳聚糖棒材表面经酰化改性后,降低了材料表面的极性及亲水性.通过控制酰化反应时间,能有效地增大棒材的接触角,使得最外层的生物酯涂层紧密结合,经模拟体液浸泡实验,该材料3个月内完全拒水,达到了预期的目的.     

层层静电自组装构建壳聚糖/肝素抗菌多层膜的研究

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）由于其突出的机械性能和良好的生物相容性而广泛用作心血管的植入材料,但是植入内置医用材料时会发生感染,这直接导致了较高的发病率和死亡率,传统的抗感染的表面设计包括与抗菌药物机械共混和表面化学接枝抗菌药物等,但是采用简单的机械共混方式制备的材料中药物负载可控性差,表面化学接枝涉及步骤繁杂的合成工艺很难在具有复杂体型结构的医用装置上实现,因此寻求一种简单的面对装置的表面修饰手段成为医用装置抗感染表面设计的关键性问题。     

原位沉析法制备有序排列四氧化三铁/壳聚糖纳米复合材料的研究

生物矿物由于具有完美结构及独特的生物活性,使其成为制备新型有彬无机杂化纳米复合材料的思想来源,在目前制备的有机／无机纳米复合材料中,纳米粒子在聚合物基质中大部分是无规分散的,但无机纳米颗粒在有机物中的有序排列是生命体中的一种根本体现,有序排列会使材料的性能更加优异。人骨的主要成分是纳米羟基磷灰石晶体和胶原,羟基磷灰石晶体是沿着胶原纤维的长轴方向有序排列的,这使得人骨不仅具有生物活性,而且具有非常好的力学性能。     

原子转移自由基聚合(ATRP)制备高密度端羟基聚氧乙烯梳状嵌段聚合物

聚氧乙烯[Poly(ethylene glycol),PEG]是一种稳定、无毒且具有良好的生物惰性和非免疫性、非抗原性的水溶性聚合物,在生物医学和生物技术领域具有广泛的应用背景和重要的研究意义,大量研究表明,多臂的PEG由于其枝状结构具有比线型结构更好的性能,然而,通常多臂,PEG采用Corefirst阴离子开环聚合环氧乙烷的方法,这种方法对聚合条件及设备等要求较高,限制了多臂的PEG的应用。     

聚乳酸的层层自组装修饰及其内皮细胞相容性研究

通过胺解反应在生物降解聚(L-乳酸)表面引入带有正电荷的自由氨基,并通过静电吸引层层(Layer-by-layer,LBL)自组装技术将具有良好生物相容性的硫酸软骨素(CS)和细胞外基质成分型胶原组装到该PLLA材料表面.通过反应性荧光探针标记、紫外-可见吸收光谱以及荧光能量转移等测试技术跟踪并表征了自组装过程的进行.组装层的厚度开始随组装层数的增加而线性增加,而后增加变缓.内皮细胞的体外培养证明,表面组装CS和胶原(以胶原为最外层)以后,细胞的增殖率和细胞活性显著提高,材料的细胞相容性得到明显改善.细胞体现了充分铺展的多角形内皮细胞形貌,而且局部已融合形成了一单层内皮细胞层.     

硬弹性聚丙烯的排状堆积片晶

用广角X射线衍射、小角X光散射等手段对硬弹性聚丙烯中排状堆积片晶的形成及结构进行了研究。结果表明,应力场下聚丙烯熔体结晶,得到的硬弹性聚丙烯具有垂直于挤出方向而又平行堆积的片晶结构(即排状堆积片晶)。熔融温度越高,排状堆积片晶所需的熔体拉伸比越高。而随着熔体所受拉伸比的增加,片晶厚度有所增加。随着熔融温度升高,片晶厚度下降。热处理温度在110-120℃之间,片晶厚度随热处理温度升高明显增加。     

白蛋白原位复合的生物医用功能材料的研究(Ⅱ)──白蛋白的选择性吸附和血液相容性研究

采用¹²⁵I放射标记技术研究了血浆白蛋白和纤维蛋白原在聚甲基丙烯酸甲酯-接枝-十八烷基聚氧乙烯(PMMA-g-SPEO)、聚甲基丙烯酸甲酯-接枝-乙基聚氧乙烯(PMMA-g-EPEO)和聚甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸十八酯共聚物(PMMA-co-SMA)表面的竞争吸附行为.结果表明,十八烷基聚氧乙烯复合修饰的PMMA-g-SPEO可高选择性地形成白蛋白可逆吸附层,有效地阻抗血小板的粘附,延长材料的凝血时间,是一种理想的白蛋白原位复合的生物医用功能材料.