应用自制便携分析仪快速检测城市河流水质

采用自制的便携式水质分析仪配合快速检测试剂,可以简便快速地测量Cr(Ⅵ)、磷酸盐等多种水质指标,吸光度与浓度的线性度可达0.99,RSD<5%。国标法标准实验与实际河流水样检测实验对比,t检验验证说明,二者无显著差异。方法适用于城市河流的多参数水质快速检测。     

A numerical simulation of photothermal response in laser medicine

In this paper, we reported a numerical solution of laser induced thermal effect in the bio-tissue. The model of photothermal effect and classical Pennes bio-heat transfer equation were introduced. Finite element method (FEM), which was realized by Matlab software, was used to calculate the temperature distribution. He-Ne laser (633 nm) was used to simulate the physical therapy in in vivo skin tissue. Under the cylinder coordinates, the three-dimension(3-D) geometry of tissue was reduced to two-dimension(2-D)computation. The results contained the radial, axial and temperature 3-D color plot. Combining the time animation display was possible. By changing the laser and tissue parameters we can get different results.This will be the initial and indispensable work of the non-destructive evaluation of the laser induced injury.     

小型球形脉冲氙灯光谱分析与实验测定

作为分析仪器和医疗仪器光源,脉冲氙灯的光谱特性直接影响着仪器的整体性能。为了研究脉冲氙灯放电回路参数及几何参数对其光谱特性的影响,利用气体放电理论分析了脉冲氙灯发光过程,设计了光谱检测系统,实验测定了脉冲氙灯在不同放电参数下的光谱特性。结果表明：脉冲氙灯光谱由连续谱和线状谱组成,连续谱有离子复合和韧致辐射产生,线状谱由电子能级跃迁产生。相对光谱辐射能量随着放电电压升高呈近似线性增长、并随着储能电容的变大而变大。在放电电压较低时,弧长较短时相对光谱辐射能量较大;在放电电压较大时,弧长越长相对光谱辐射能量越大。对于脉冲氙灯工作参数选取以及应用生产具有重要的意义。     

激光医学中热响应的遥测技术研究

采用辐射温度测量技术实现了激光与生物组织热响应的无损监测.便携式红外辐射监测仪内置LD红光指示和对准音提示,在距离红外透镜25 mm处最小物面孔径为2.5 mm.靶点组织的温升变化是激光输出参量和被测生物组织自身的光、热物理特性的综合反映,与可能产生的疗效密切相关.实验记录了单个红宝石激光脉冲、连续CO2激光作用下多种组织的热响应过程,从辐照时间、温升峰值、上升时间等角度讨论了不同组织、不同条件下组织热响应的差异.     

基于PCA的水质紫外吸收光谱分析模型研究

利用紫外光谱分析水中有机污染物已成为水质实时在线监测的重要方法之一,水样组分复杂且不稳定是影响其测量结果的主要因素。利用主成分分析法(PCA)结合欧氏距离分析水样紫外吸收光谱,对水样分类,效果良好。分别用主成分分析结合偏最小二乘法回归(PCA-PLSR)和直接利用多波长吸光度结合偏最小二乘法回归(MWA-PLSR)建立分析模型,并对比分析了不同浓度的COD标准液的实验数据。结果表明,采用第一、二主成分作为回归参数的PLSR模型的测量误差在5%以内,偏差最小。利用本文方法可同时实现水样分类和水质参数的精确定量。     

A numerical simulation of photothermal response in laser medicine

In this paper, we reported a numerical solution of laser induced thermal effect in the bio-tissue. The model of photothermal effect and classical Pennes bio-heat transfer equation were introduced. Finite element method (FEM), which was realized by Matlab software, was used to calculate the temperature distribution. He-Ne laser (633 nm) was used to simulate the physical therapy in in vivo skin tissue. Under the cylinder coordinates, the three-dimension(3-D) geometry of tissue was reduced to two-dimension(2-D)     

水中油浓度在线检测方法的研究

石油的开采和运输过程中时常伴随着石油的泄漏和污染,当前矿物油的泄漏问题日益严重,已经引起了人们的高度关注。水中油类物质会破坏水体的生态平衡,漂浮在水面以油膜形式存在的油会影响空气和水的气体交换,危害水生物的生存。分散于水中以乳化状态存在的油被微生物分解时,将消耗水中的溶氧,容易使水质进一步恶化。因此,对于水中油类污染物含量的检测显得尤为重要。水中油类物质含量的在线检测是一个技术难题,目前水中油的检测技术以红外分光光度法、紫外荧光法和气相色谱法为主,难以满足水中油在线检测的要求。本文提出了一种新型的水中油类物质含量的在线检测方法,创造性地将颗粒光散射技术引入到水中含油量的在线分析领域。通过分析油滴颗粒在空间中的光散射分布,建立了散射信号与含油量之间的相关关系,实验证明,光散射法与红外分光光度法测定的结果一致,相关系数R2>0.98。光散射法具有快速、无污染的优点,可用于海洋、河流等水体中油类污染的在线检测。     

脉冲氙灯放电过程分析与实验测定

脉冲氙灯是一种新型光源,利用量子理论以及气体放电理论分析了脉冲氙灯放电过程,设计了放电测试系统,实验测定了放电过程中的电压、电流和光脉冲信号。结果表明：在预电离阶段自由电子浓度较低,能量较低;气体放电阶段灯内形成电子崩,使得自由电子浓度的增大,放电电流迅速上升,电压下降;离子复合时释放出光子形成光脉冲,氙灯脉冲的光能量输出和光谱特性与复合电子能量、氙气复合能级相关,而当输入能量与氙灯的能耗不一致的时候,将导致充电电容反复充放电,而使电路产生振荡。对于分析脉冲氙灯放电过程,优化放电回路参数设计和脉冲氙灯的生产具有重要意义。     

非标准光源在颜色测量中的差异性分析

不同光源因光谱功率分布差异,具有不同色温、显色指数,测色差异很大。D65标准光源最接近日光光色,是国际照明委员会(CIE)推荐测色标准光源。但其价格昂贵、工作条件苛刻且不易得,实际测色中常用非标准光源代替。为了研究非标准光源的测色差异,设计了一套溶液比色系统,分别采用高压脉冲氙灯、LED灯、卤钨灯作为光源,亚硝酸盐显色实验为基础,以色度学原理计算3种光源的测色差异。结果显示,氙灯、LED灯光谱分布较为均匀,色度坐标接近等能白光E(0.33, 0.33), 测色比较接近真实颜色,而卤钨灯测色误差较大。氙灯与LED灯在L*a*b*空间测色平均色差ΔE_ab在10 NBS以内,两者与卤钨灯测色平均色差ΔE_ab在20 NBS以上。     

Photothermal damage prediction of laser interstitial thermotherapy

An improved scattering optical model was developed under cylindrical coordinate to simulate the thermal effect of diffusing applicator in laser interstitial thermotherapy (LITT). The thermal damage was calculated by finite element method (FEM) using Pennes bio-heat transfer equation and Arrhenius injury integral formula. The numerical results showed that the scattering can considerably influence the evaluation of the lesion area, and the relationship between application powers or time and resulting tissue thermal damage was nonlinear. Although usually applying relatively low power can avoid tissue charring, rather higher power is recommended because it is indispensable to achieve necessary damage threshold and the therapy time can be shortened.