干细胞迁移机理的近场扫描光学显微术研究

将内皮细胞生长因子(VEGF)置于甲基纤维素碟中形成VEGF的浓度梯度分布,并将人脐带间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)于此浓度梯度中培养,观察VEGF能否诱导MSCs定向迁移。应用近场扫描光学显微术(Near-field scanning optical microscopy,NSOM)同时获取了VEGF诱导前后的MSCs的形貌和光学信息。结果表明,近场光学图观测到形貌图上所没有的黑色斑点,分析认为这些黑斑为细胞的黏着斑。近场光学图显示经过VEGF诱导后细胞的黏着斑数量明显增加。同时,对诱导前后干细胞的骨架蛋白进行免疫荧光标记并用共聚焦显微镜进行观察,结果表明细胞骨架由诱导前的无序状态转变为诱导后的有序状态,说明诱导后的干细胞处于迁移状态。光学超微结构图则显示了诱导后干细胞表面的光学细节比诱导前细胞大量增加,出现了大量直径约200 nm的光斑,这是由于细胞表面大量分泌黏附分子等蛋白分子引起的,这些结果为VEGF能够诱导MSCs进行定向迁移提供了实验依据和可视化证明。也表明NSOM不但能提供高分辨的光学分辨率,还可提供生物细胞精细结构的更深层次的光学信息。     

粒子群优化算法在光纤光栅传感器波长解调中的应用

为了提高光纤光栅(FBG)解调系统的波长解调精度,采用粒子群优化(PSO)算法结合参考光纤光栅(FBG),对常用波长解调器Fabry-Perot型光纤滤波器(FPF)的透射光谱中心波长与控制电压之间存在的非线性和回滞特性进行了研究,并提出一种实时建立FPF透射光中心波长与其控制电压之间关系模型的方法。该方法利用粒子群优化算法收敛快、易实现的特点,保证了FPF模型建立的准确性和实时性。实验结果证明,利用所建模型可有效提高FBG传感系统的波长测量准确度,测量误差不超过25 pm。系统结构简单,对提高FBG传感系统的测量准确度具有重要意义。     

窄带吸收光谱扫描技术在气体定量检测中的应用

提出一种基于窄带气体吸收光谱扫描技术的气体定量测量系统。利用可调谐光纤滤波器(TOF)输出的窄带光作为探测光,结合波长调制技术,克服不同气体间的交叉敏感,提高了对环境中待测气体测量的选择性。为克服TOF非线性特性对测量结果的影响,提高系统运行稳定性,系统以光纤光栅反射光谱作为参考波长,实现了TOF透射光波长调制范围以及调制中心的稳定控制。为提高系统测试灵敏度,开发了以同步累积器为核心的微弱信号检测电路,实现了系统微弱响应信号的高灵敏度提取。以乙炔气体为实验气体,通过实验证明系统响应与输入乙炔气体浓度之间具有良好的线性关系。当信噪比为3时,系统最低检测限为5×10-6。     

新型波长解调技术在干涉型光纤传感器输出解调中的应用

提出了一种改进型边缘滤波波长解调技术,解决干涉型或谐振型光纤传感器输出的干涉谱波长的快速解调问题。该波长解调技术基于啁啾光栅和长周期光栅的光谱特点,以啁啾光栅作为矩形滤波器,提取传感器输出干涉谱的一个干涉峰;以长周期作为边缘滤波器,将干涉峰的波长信息转化为光强信息进行检测。该波长解调技术波长解调范围为传感器输出干涉谱的一个自由光谱范围(FSR),解调速度快,克服了当前波长解调技术中存在的测量范围与测量速度难以同时提高的问题,同时还具有系统成本低 ,体积小,能够灵活多路扩展的特点。详细介绍了解调系统的工作原理以及系统结构,并将其实际应用于一种干涉型光纤电流传感器输出干涉谱的波长解调中。通过实验证明电流传感器工作在工频及脉冲电流(脉冲宽度25 μs)情况下,该解调系统对传感器输出干涉谱具有准确、快速的解调效果。该研究对推进干涉或谐振型光纤传感器的实际工程化水平的提高具有重要意义。     

新型噻二唑类液晶的合成与研究

合成了以酰胺键为中心桥键的三芳环1,3,4-噻二环系共8个新化合物。液晶性质测试证明它们均为具有高相变温度和宽相变范围的稳定的液晶化合物。     

基于差分光谱吸收技术的双光纤光栅乙炔测量系统

提出一种基于双光纤光栅(FBG)差分光谱吸收技术的乙炔测量系统.以光纤光栅反射出的窄带光作为探测光, 基于红外吸收理论实现乙炔浓度的检测.通过引入参考光栅, 有效抑制了光路噪声、暗电流等干扰因素, 实现了大背景信号下微弱信号的测量;利用数字滤波技术, 消除了系统响应信号中的低频干扰, 提高了系统的稳定性和可靠性.实验结果证明系统具有良好的测试重复性和较高的测试灵敏度, 最低检测限约为25×10-6.本文的研究成果对进一步研究实现多组分混合气体的测试具有重要的意义.     

稀土对铬锰氮不锈钢在稀硫酸介质中腐蚀磨损性能的影响

研究了稀土对铬锰氮不锈钢的腐蚀性能及腐蚀磨损性能的影响，稀土使各锰氮不锈钢的腐蚀电位正移、维钝电流降低、热力学稳定性提高，故其耐蚀性提高，抗磨性改善，铬锰氮不钢的最佳稀土含量为０．０２－０．０６％，为生产提供了必要的工艺参数。     

稀土在铸铁孕育过程中的作用

采用液淬法研究了稀土在铸铁孕育过程中的作用。指出稀土或稀土类孕育剂孕育后，在石墨的初始形貌为团球状，接着长出蠕虫状石墨分枝，发展成小共晶团后，蠕黑支叉的前沿向片状石墨转化。形成的稀土硫化物或复合硫化物是石墨的有效衬底。工业生产证明，稀土类孕育剂可促进Ａ型石墨数量的增加，并细化石墨组织，是一类优良的孕育剂。     

含稀土复合变质剂对铸态锰钢性能的影响

研究了含稀土复合变质剂对铸态锰钢的组织及性能的影响. 铸态锰钢经变质处理后, 得到了在奥氏体基体上弥散分布有孤立碳化物的组织, 该铸态锰钢具有初始硬度高, 加工硬化能力强, 足够的冲击韧性和良好的抗磨性能.