Quantitative ultrasound brain imaging with multiscale deconvolutional waveform inversion

High-resolution images of human brain are critical for monitoring the neurological conditions in a portable and safe manner. Sound speed mapping of brain tissues provides unique information for such a purpose. In addition, it is particularly important for building digital human acoustic models, which form a reference for future ultrasound research. Conventional ultrasound modalities can hardly image the human brain at high spatial resolution inside the skull due to the strong impedance contrast between hard tissue and soft tissue. We carry out numerical experiments to demonstrate that the time-domain waveform inversion technique, originating from the geophysics community, is promising to deliver quantitative images of human brains within the skull at a sub-millimeter level by using ultra-sound signals. The successful implementation of such an approach to brain imaging requires the following items: signals of sub-megahertz frequencies transmitting across the inside of skull, an accurate numerical wave equation solver simulating the wave propagation, and well-designed inversion schemes to reconstruct the physical parameters of targeted model based on the optimization theory. Here we propose an innovative modality of multiscale deconvolutional waveform inversion that improves ultrasound imaging resolution, by evaluating the similarity between synthetic data and observed data through using limited length Wiener filter. We implement the proposed approach to iteratively update the parametric models of the human brain. The quantitative imaging method paves the way for building the accurate acoustic brain model to diagnose associated diseases, in a potentially more portable, more dynamic and safer way than magnetic resonance imaging and x-ray computed tomography.     

褐煤热解与燃烧时矿物转化和细灰形成的CCSEM研究

在沉降炉中进行了一种典型中国褐煤的热解与燃烧实验,热解气氛为N2,燃烧气氛为O₂/N₂=21:79,采用CCSEM分析原煤、煤焦与煤灰。CCSEM分析结果表明,铁氧化物、石英、黄铁矿、伊利石和高岭土是煤中主要的矿物成分,同时也是主要的外在矿成分,褐煤中57.26%的矿物粒径小于10μm。在热解与燃烧过程中,煤中主要矿物发生了明显转化。富Si矿物和硅铝酸盐在热解和燃烧过程中可能发生了破碎;而富Fe矿物部分明显破碎生成细小矿物,部分外在矿直接转化,未发生明显破碎。细灰少量来自于细小富硅矿、石英和铁氧化物等矿物的直接转化,70%以上的细灰由Ca、Fe含量很高的混合硅铝酸盐组成。     

氧化还原反应与化合（分解）反应的关系探讨

通过分析论证了有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应一定属于氧化还原反应这个教学结论的不确切性。明确指出,三碘化钾的生成与分解、金属羰基化合物的生成与分解都是有单质参加的化合反应或是有单质生成的分解反应,由于它们都是配位反应,在反应前后没有元素化合价变化,因此它们都不是氧化还原反应。     

固结磨料研磨蓝宝石衬底的工艺研究

为获得高材料去除率和优表面质量的蓝宝石衬底,采用固结磨料研磨蓝宝石衬底提高加工效率,研究研磨压强、工作台转速、三乙醇胺(TEA)浓度和研磨垫类型四个因素对材料去除率和表面粗糙度的影响,并综合优化获得高材料去除率和优表面质量的工艺参数.结果表明:有图案的研磨垫、研磨压强为100 kPa、工作台转速为120 r/min、三乙醇胺的浓度为5;为最优研磨工艺参数组合,固结磨料研磨蓝宝石的材料去除率为31.1 μm/min,表面粗糙度为0.309 μm.     

清开灵注射液中10种有效成分的同时测定及其质量相关性研究

采用HPLC-DAD-ELSD法,在最优波长(255 nm)下同时测定了清开灵注射液的10种有效成分,测定了不同厂家的15个批次清开灵注射液样品,进行了质量相关性分析.所建立的分析方法符合规定标准,所测样品中,不同厂家及同厂家不同批次样品间各组分的含量差异悬殊(RSD值范围为2.17%～65.54%).方法简便可靠,可用于清开灵注射液的质量控制.尽量多地控制这些已知的主要有效成分是保证清开灵注射液质量的关键.     

双波长光度法快速测定蔬菜中的呋喃丹

研究了西维因和叶绿素共存时光度法测定呋喃丹的方法。呋喃丹水解为酚类物质 ,再用对硝基苯重氮氟硼酸盐显色法测其含量。从西维因和叶绿素的吸收光谱曲线中 ,可看出波长 5 2 7、6 34nm吸光度均相等 ,采用双波长法可消除两者对测定的干扰     

乙二醛在Ti/纳米TiO2-Pt修饰电极上的电催化氧化

采用溶胶-凝胶和电沉积法制备Ti基纳米TiO2-Pt(Ti/纳米TiO2-Pt)修饰电极. X射线衍射(XRD)表明纳米TiO2为锐钛矿型, 扫描电镜(SEM)显示Pt纳米粒子在纳米TiO2多孔膜的表面呈现簇分散状态, 平均粒径约25 nm. 通过循环伏安(CV)和计时电流法研究了Ti/纳米TiO2-Pt修饰电极对乙二醛直接电氧化的电催化活性, 结果表明, 修饰电极对乙二醛的直接电氧化呈现良好的催化活性, 在0.60和1.23 V(vs SCE)出现两个氧化峰, 二者电流密度分别为16 和42 mA·cm-2, 约为纯Pt电极的2倍和1.5倍, 反应过程受浓差扩散控制.     

基于分数阶GM(1,1)的图像去噪

针对传统整数阶GM(1,1)模型无法调节阶次来改善图像去噪性能,采用分数阶GM(1,1)模型来弥补其不足.分数阶GM(1,1)模型可以精确调节累加数之间数量级来达到更好的去噪效果.先通过在经典图像中添加椒盐噪声的去噪对比实验,得出分数阶GM(1,1)模型较GM(1,1)模型有更好的视觉效果,更高的峰值信噪比和结构相似度...     

快速准确书写糖基材料中基元结构的规律

在生命活动中发挥重要作用的糖类物质,因其结构相对稳定而广泛存在于自然界。随着对重要糖类化合物结构的认识,糖基材料越来越受到化学、生物医学、材料学领域的关注,相关研究不断深入。但在许多出版物中,其结构的书写、表达方式时常出现不当甚至错误,容易引起混乱。本文从分析环己烷的构型构象式出发,依次推导常见单糖、低聚糖、多糖结构单元的书写方法,如：葡萄糖、纤维二糖、麦芽糖、蔗糖、纤维素、淀粉、甲壳素、壳聚糖等。并总结相关规律,以便读者能够识别、分辨现行刊物中相关结构的正确性与准确度,并在撰稿时能够正确、准确、快速地书写相关糖类物质的结构式。     

气相DDT中过爆轰现象产生条件的实验研究

针对目前国际上关于气相过爆轰产生条件的3种不同观点,利用压力传感器,实验研究了氢氧混合物的爆燃转爆轰(DDT)全过程。获得了比较完整的、能反映气相DDT从爆燃成长为过爆轰再衰减为稳定爆轰的全过程压力变化曲线。分析实验结果表明,氢氧混合物的DDT过程中,过爆轰的产生需要一定条件;在初始压力一定的情况下,氢氧混合物DDT过程的转变时间或距离随氢气浓度的增加,先减小后增大,过爆轰的压力峰值约为稳定爆轰压力的1.5～2倍。