一个跟踪驾驭式可视化系统的设计与实现

在进行数值模拟计算时，人们非常希望能够实时地对计算过程中产生的数据进行可视化显示，从而及时高效地分析数据，并且一旦发现问题，可以对计算程序中的相关参数进行调整或终止程序运行，这不仅有利于提高计算效率，而且对计算程序的改进与发展也有相当大的辅助作用。为此，开展了跟踪驾驭式可视化技术的研究，并设计开发了一个在单机环境下运行的跟踪驾驭式可视化系统TSV(Tracking and Steering Visualization)。     

Sound Field Calculations of Elliptical Pistons by the Superposition of Two—Dimensional Gaussian Beams

We present an alternative approach to calculate the sound field of ultrasonic transducers.The distribution function of sources is expanded into the superposition of a series of two-dimensional Gaussian functions.The corresponding radiated sound field is expressed as the superposition of these two-dimensional Gaussian beams and is then reduced to the computation of these simple functions.This treatment does not require the condition that the shape of the source is of circular axial symmetry.A numerical example is presented for the uniform elliptical piston transducer and this is in good agreement with the results given by complicated computation.     

A Simple Calculation Approach for the Second－Harmonic Sound Beam Generated by an Arbitrary Distribution Source

We present a simple calculation approach for the fundamental and second-harmonic sound beams with an arbitrary distribution source in the quasilinear approximation. The analysis is based on the assumption that the source function with an arbitrary geometry and distribution is expanded into the sum of a set of two-dimensional Gaussian functions. The two- and five-dimensional integral solutions for the fundamental and second-harmonic fields are, respectively, reduced in terms of Gaussian functions and simple one-dimensional integrals. The numerical evaluation of field distributions is then greatly simplified.     

10°锥角台锥型液相色谱柱尺寸等比例放大和柱内谱带流型的可视化研究

摘要利用改进的可视化装置, 研究了10°锥角的台锥型液相色谱柱内的谱带流型与柱参数变化的关系. 将有机玻璃柱管加工成内圆台外方型的一体结构, 选择折射率一致的色谱固定相硅胶和流动相环己烷, 使整个色谱柱成为高度清晰的透明体, 能直接观察柱中彩色样品谱带的动态三维流型. 研究结果表明, 在实验条件范围内, 流动相流速对谱带流型无影响, 填料的形状和性质对塞子状流型有一定程度的影响. 比较了柱长为5cm和等比例放大后柱长为10cm锥型柱内的流型, 发现放大后的锥型柱内仍然保持塞子状流型, 总柱效等比例增加. 表明继续按比例放大成为工业规模色谱柱后仍能保持塞子状流型.     

融合Multisim技术的中学物理可视化实验的设计与实践——以“电磁振荡”为例

以人教版普通高中教科书物理选择性必修2第四章第一节"电磁振荡"为例,进行可视化实验设计.在实物演示实验的基础上,利用Multisim软件对电磁振荡实验进行仿真,有利于学生观察实验电路图,可以方便快捷地观察不同组合模式下的实验结果,实现实验的课堂可视化.运用不同手段,不仅可以多角度激发学生学习兴趣,还可以打破时空限制.同时,现代信息技术的应用也可应对部分学校实验仪器不足,以及线上教学中缺乏教具无法展示实验过程等所引发的相关教学问题.     

多种超分辨荧光成像技术比较和进展评述

所见即所得是生命科学研究的中心哲学,贯穿在不断认识单个分子、分子复合体、分子动态行为和整个分子网络的历程中.活的动态的分子才是有功能的,这决定了荧光显微成像在生命科学研究中成为不可替代的工具.但是当荧光成像聚焦到分子水平的时候,所见并不能给出想要得到的.这个障碍是由于受光学衍射极限的限制,荧光显微镜无法在衍射受限的空间...     

基于硼酸酯的19F磁共振分子探针的设计合成及活体深组织活性氧物种的激活响应成像

活性氧簇(ROS), 如过氧化氢, 在生物体内的各种生理和病理过程中发挥着重要作用. 生物体内活性氧簇水平的异常与多种疾病(炎症、 肿瘤和器官损伤等)密切相关, 使ROS监测成为研究和诊断这些疾病的重要工具. 目前, 实现活体内深组织中的活性氧簇成像仍然面临挑战. 本文设计并合成了一种响应型的¹⁹F磁共振成像(MRI)探针(Gd-DPBF), 并将其用于实现对活体内通用活性氧簇的检测和成像. 该探针由钆螯合物通过活性氧簇响应的芳香硼酸酯键与含氟砌块相连接构成. 体外和体内成像实验结果证实, 该探针可以实现在活体荷瘤小鼠中针对肿瘤中高表达的活性氧进行检测和成像, 展示了其在生物体内对活性氧簇相关生理过程进行深组织、 零生物背景成像方面的潜力.     

大口径光学非球面轮廓测量过程可视化研究

研究了大口径非球面光学元件表面轮廓测量过程可视化,并设计、开发了基于双向链接边表的软件系统。提出一种改进的双向链接边表数据结构完成三维模型加载方法,建立数据结构及其相关图形元作为软件的基础层。计算非球面曲面方程获得表面轮廓的数据生成图形场景节点,并自动生成曲面测量轨迹。在非接触检测平台上进行测试,对测量数据进行平滑处理,拟合出测量获得的非球面面形,完成面形精度和表面粗糙度的评价。实验结果表明,该可视化系统技术路线正确高效、稳定性好,为非球面检测数据及其综合分析仿真提供直观的可视化平台。