Co-registration method for photoacoustic imaging and laser speckle imaging

Combining photoacoustic (PA) imaging with laser speckle (LS) imaging (LSI) can simultaneously determine total hemoglobin concentration (HbT), hemoglobin oxygen saturation (SO2), and blood flow rates. Thus,the co-registration of PA and LS images is important in physiological studies and pathological diagnosis.This letter presents a co-registration algorithm combining mutual information with the maximum betweenclass variance segmentation method (Otsu method). The mutual information and Otsu method are used to provide the registration measure criterion and image feature recognition, respectively. The evaluation results show that the registration function possesses a single maximum peak and high smoothness across the global co-registration district, indicating a robust behavior. Moreover, this method has good registration accuracy, and the fusion result simultaneously visualizes the separate functional information of two kindsof images.     

声场中的驻波模拟

本文以惠威中国消音室为案例,研究了三维长方体空间内驻波方程及对应空间的频率条件,用Matlab模拟驻波图样并计算出人的听觉范围内所有能产生驻波的频率值,为室内声学和虚拟声学研究提供了参考指标.     

OH抽提1-戊醇分子中α-H和β-H引发的大气反应机理的理论研究

采用量子化学密度泛函理论研究了OH抽提1-戊醇分子中α-H和β-H引发的大气反应的机理. 在B3LYP/6-311＋G(3df,2p)//B3LYP/6-31G(d)水平上对该反应体系的反应物、中间体、过渡态及产物进行了几何构型优化和频率计算, 给出了各反应通道的自由能剖面图. 计算结果表明: OH抽提1-戊醇分子中α-H和β-H引发的反应通道的主要产物分别为1-戊醛和1-丁醛; 生成的产物极性和水溶性增强, 易通过成核、水合或吸附反应形成二次有机气溶胶.     

1,11,15,25-四羟基-4,8,18,22-二（桥联二丙羧基）酞菁铜的合成及性质研究

对新型取代基酞菁和酞菁晶体合成和性质进行了研究。因为酞菁在信息、医疗、化工等众多领域有很广泛的应用,所以近百年来一直是科学家研究的热点课题。酞菁经过近百年的研究,科学家已经合成了上万种酞菁衍生物,但是,随着科技的不断进步,人类社会不断发展的需求,具有新特性的新型酞菁的获得仍是相关科技工作者孜孜以求的目标。为此,在本论文中,我们改进了合成方法,合成了新型的桥联酞菁材料：1,11,15,25-四羟基-4,8,18,22-二（桥联二丙羧基）酞菁铜,表征其结构。并研究电化学性质。首先以丙二酸和3,6-二羟基邻苯二腈为起始原料,以水为溶剂,加入浓硫酸作为催化剂,先合成前体,即丙二酸3,3′-二(6–羟基邻苯二腈)脂。然后再用丙二酸 3,3′-二(6-羟基邻苯二腈)脂与一水合乙酸铜,以正戊醇为溶剂,以DBU为催化剂,合成了1,11,15,25-四羟基-4,8,18,22-二（桥联二丙羧基）酞菁铜,其分子式是C₃₈H₁₆N₈O₁₂Cu。对1,11,15,25-四羟基-4,8,18,22–二（桥联二丙羧基）酞菁铜进行紫外吸收及荧光光谱测定,证明合成产物是目标产物,并研究了1,11,15,25-四羟基-4,8,18,22-二（桥联二丙羧基）酞菁铜的电化学性质。     

载氧环境下脉冲放电等离子体修复污染土壤体系中自由基的发射光谱

基于发射光谱检测方法的优越性以及在高级氧化降解体系中·OH和·O的重要作用,本研究采用发射光谱检测技术测定载氧环境下脉冲放电等离子体(pulsed discharge plasma, PDP)修复污染土壤体系中·OH和·O相对发射光谱强度的变化。研究建立了针-网式PDP修复污染土壤体系,利用光谱仪检测该PDP体系在载氧环境下所生成的·OH和·O的相对发射光谱强度。通过对比实验分别考察了不添加土壤、添加原土、添加有机污染土壤和添加有机-重金属复合污染土壤的PDP体系中·OH和·O的相对发射光谱强度变化,同时考察了脉冲峰值电压、电极间距和O₂体积流量变化对·OH和·O的相对发射光谱强度的影响。研究结果表明：添加土壤有利于放电的发生,进而提高了PDP体系中·OH和·O的生成;添加有机污染土壤的PDP体系中·OH和·O发射光谱强度较原土体系中低,证明了PDP体系中·OH和·O对有机物的氧化作用;重金属离子的加入对于PDP体系中有机物的降解有积极的促进作用。同时,脉冲峰值电压和O₂体积流量的增加有利于PDP体系中·OH和·O的产生,而电极间距的增加不利于PDP修复污染土壤体系中·OH和·O的生成。本研究在说明PDP用于污染土壤修复体系中·OH和·O的关键作用的基础上,分析了PDP用于污染土壤修复过程中体系主要因素变化对体系中主要自由基含量的影响规律。     

一种用于fMRI的嗅觉刺激装置优化与验证

为搭建可用于磁共振环境下的自动控制嗅觉刺激器,本文根据刺激装置搭建的通用要求和实验室已有装置的性能提出了改进需求和系统整体设计方案．刺激装置分为控制系统与气体输送系统两部分．控制系统的软件部分基于LabVIEW平台编程,采用了虚拟仪器方案,提供可输入刺激序列的人机界面,并根据不同的刺激需求来控制电磁阀动作,以切换不同气路．气体输送系统由4条可变支路和1条恒流支路组成,其中的3条可变气路由洁净空气分别通过装有不同气味液体的洗气瓶来产生3种刺激气味．系统搭建完成后,使用霍尼韦尔AWM43600空气流量传感器测量了系统气体流量波动率为0.3%,同时测得不同刺激气路切换时的切换响应时间为1.07 s．最后使用该刺激装置对8名被试进行嗅觉刺激的同时进行功能磁共振成像（fMRI）实验,实验采用了乙醇、吡啶和乙酸异戊酯3种刺激气味,fMRI图像结果显示被试的嗅觉受到刺激后,丘脑、杏仁核、梨状皮质、眶额皮层等嗅觉相关脑区激活．以上实验表明,本文搭建的指标可量化的刺激器更能满足嗅觉fMRI实验的要求．     

基于四苯乙烯基的水杨醛缩芳胺希夫碱化合物的合成及性能研究

将四苯乙烯基与取代水杨醛通过碳氮双键连接起来,合成了基于四苯乙烯基的水杨醛缩芳胺希夫碱TPE-SA1、TPE-SA2、TPE-SA3、TPE-SA4、TPE-SA5。利用IR、NMR、MS和元素分析等对其分子结构进行表征,通过紫外-可见光谱、分子荧光光谱、循环伏安分析法和热重测试分别考察了该类化合物的光学、电化学和热稳定性质。实验结果表明:该类化合物在纯THF溶液中,分别在260 nm和370 nm左右处出现B带和R带紫外吸收峰;在四氢呋喃/水的混合溶液中,表现出典型的聚集诱导发光(AIE)性能。目标化合物的热分解温度分别为262,283,295,278,299℃,具有较好的热稳定性。它们的电离势分别为5.31,5.43,5.41,5.30,5.15eV,电子亲合势均大于4.3 eV。     

仿生技术在转基因大豆中镍形态分析和生物可给性评价中的应用

转基因的食品安全问题一直是科学家和公众关注的焦点,其微量元素的生物可给性研究可为转基因食品的安全评价提供参考。以“胃肠仿生消化、肠道微生物代谢、脂质体仿生物膜亲合吸附”构建胃肠功能模型,用于大豆(转基因大豆和普通大豆)的样品前处理,以脂质体亲合态、水溶态界定消化食糜中镍化合物的形态, 以人体可吸收部分的脂质体亲合态评价大豆中镍的生物可给性。经胃肠消化和微生物代谢,大豆食糜中镍配合物以水溶态为主;胃肠消化、肠道微生物代谢均对镍配合物的生物可给性起促进作用;转基因大豆和普通大豆中镍的生物可给性分别为4.1%和3.3%,即大豆转基因后镍生物可给性提高24%;但转基因大豆中脂质体结合态镍含量122.3 ng·g-1,仅为普通大豆的36%。     

Role of atomic transverse migration in growth of diamond-like carbon films

The growth of diamond-like carbon (DLC) films is studied using molecular dynamics simulations. The effect of impact angle on film structure is carefully studied, which shows that the transverse migration of the incident atoms is the main channel of film relaxation. A transverse-migration-induced film relaxation model is presented to elucidate the process of film relaxation which advances the original model of subplantation. The process of DLC film growth on a rough surface is also investigated, as well as the evolution of microstructure and surface morphology of the film. A preferential-to-homogeneous growth mode and a smoothing of the film are observed, which are due to the transverse migration of the incident atoms.     

离子掺杂对纳米二氧化钛粒径的影响

本研究以工业钛液和尿素为基本原料,采用普通均匀沉淀法制备出单分散的锐钛矿型的球形纳米TiO2,研究了La3+、Fe3+、Co2+、Al3+四种离子不同掺杂量对纳米TiO2粒子粒径的影响,并对其机理进行了分析.研究结果表明,离子掺杂可以显著细化纳米TiO2的粒径,且掺杂后的TiO2仍为锐钛矿型.没有发现掺杂离子的特征峰,可以认为离子掺杂属于替位掺杂.