Localizing and Characterizing Colloidal Particles Scattering Using Lens-free Holographic Microscopy

Lens-free holographic microscopy could achieve both improved resolution and field of view(FOV), which has huge potential applications in biomedicine, fluid mechanics and soft matter physics. Unfortunately, due to the limited sensor pixel size, target objects could not be located to a satisfactory level. Recent studies have shown that electromagnetic scattering can be fitted to digital holograms to obtain the 3 D positions of isolated colloidal spheres with nanometer precision and millisecond temporal resolution. Here, we describe a lens-free holographic imaging technique that fits multi-sphere superposition scattering to digital holograms to obtain in situ particle position and model parameters: size and refractive index of colloidal spheres. We show that the proposed method can be utilized to analyze the location and character of colloidal particles under large FOV with high density.     

磁流变弹性体自调谐式吸振器及其优化控制

本文研制了一种基于磁流变弹性体的自调谐式吸振器,它利用磁流变弹性体这种新型智能材料作为吸振器的弹性元件和阻尼元件,通过外加磁场控制磁流变弹性体的剪切模量来改变吸振器的固有频率,实现吸振器的移频.并将遗传算法改进移植到吸振器,对其进行优化控制.实验结果表明,这种遗传算法具有全局搜索和快速收敛的特点,它能使吸振器快速找到吸振器减振效果最佳点,并且经过优化控制的磁流变弹性体自调谐式吸振器在移频范围内具有很好的减振效果,减振效果最高可达25dB.     

亲水/反相二维制备液相色谱法分离纯化络石藤中的化学成分

建立了亲水/反相二维制备液相色谱(Pre-2D-HILIC/RPLC)分离纯化络石藤中化学成分的分析方法。络石藤药材经醇提、活性炭脱色后用反相固相萃取柱除去色素和强极性物质,最终得到干燥的浅黄色粉末。一维亲水色谱选择Click XIon色谱柱(250 mm×20 mm,10μm)作为固定相,水和乙腈作为流动相,进行梯度洗脱,以紫外触发模式收集馏分,共得到15个组分。二维反相色谱选择C18色谱柱(250 mm×20 mm,5μm)作为固定相,水和乙腈作为流动相,进行梯度洗脱,最终得到14个高纯度化合物,并通过质谱和核磁共振对其进行确认。实验结果表明,该法具有良好的正交选择性,可以有效提高分离度和峰容量,对于分离络石藤等复杂样品具有重要意义。     

考虑强结合界面的磁流变弹性体力学性能分析

磁流变弹性体是将铁磁性颗粒填充到非磁性的聚合物基体中,通过固化作用形成的柱状或链状结构。目前,研究磁流变弹性体的力学模型主要是磁偶极子模型以及修正的磁偶极子模型。这些模型考虑了颗粒之间的相互作用,但尚未涉及颗粒和基体之间的相互作用。本文在考虑颗粒和基体相互作用的基础上,基于剪滞法理论计算出强结合界面磁流变弹性体模量和阻尼特性。通过实验制备硅橡胶基的磁流变弹性体,并在应变幅值较小时测试其剪切储能模量和阻尼因子,详细分析不同的应变幅值和磁场强度对磁流变弹性体性能的影响。理论结果与实验结果相符,验证了本文关于强结合界面性能分析的正确性。     

顶发射白光OLED器件制备及其色坐标漂移机制研究

采用了高反射率金属Al和电化学性能稳定的金属Mo,在硅基底上制备了多层结构的 Al/Mo/MoO₃阳极,并研究了不同MoO₃厚度下多层阳极的反射率。在此基础上,通过发光层共掺杂制备了顶部发光OLED器件,并对器件发光机制进行了系统研究和分析。实验结果表明：采用发光层共掺杂制备的顶部发光OLED器件的色坐标,随电流密度或电压的增加而发生漂移;OLED器件色坐标漂移的原因是三基色发光强度随电流密度的增加,逐渐偏离了形成白光(0.33, 0.33)所需三基色强度比例值,导致了OLED器件的色坐标发生了漂移,其机制是发光层中主-客之间能量转移和陷阱共同作用的结果。进一步研究发现,在不同电压下,红光发光强度随驱动电压(或电流密度)增大而线性地减小。     

基于单像素成像的微小位移测量方法

激光散斑位移测量法是一种重要的现代光学位移测量方法,由于受到图像传感器元件感光性能限制,难以在强干扰光条件下获得有效散斑场信息,进而无法获取位移场数据,因此,基于单像素成像技术,本文提出一种新的激光散斑位移测量方法:对散斑信息进行图案编码调制,并使用单像素探测器采集调制后的光强信息;利用Walsh-Hadamard Transformation(WHT)成像算法对散斑场图像进行重建;最后结合自相关算法确定物体的位移场信息。分别利用商业相机和单像素成像技术对散射介质的单轴微小位移进行测量,结果表明基于单像素成像技术的激光散斑位移测量技术可以获得较好的测量结果。相比于传统测量方法,基于单像素成像技术的激光散斑位移测量方法在复杂环境中具有一定的优势,可实现强光干扰下的位移场测量。     

高基质进样-电感耦合等离子体质谱法测定职业接触人员血中铊

职业接触人员血中铊浓度可反映其体内暴露的信息。因此,建立血中铊浓度的检测方法具有非常重要的意义。目前,国内血中铊检测没有国家标准方法,国内外文献报道的方法均存在一定缺点。为了获得准确的职业接触人员血中铊浓度,建立了高基质进样（HMI）-电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测定职业接触人员血中铊含量的方法。通过对等离子体模式和前处理方法进行了选择,0.20 mL血样用0.1% Triton X-100+0.5%硝酸混合溶液处理后,采用在线加入内标的方式对铊含量进行了检测。在最佳的分析条件下,205Tl在0.02～4.00 μg·L-1范围内线性关系良好,Y=0.010 33X+0.000 12,相关系数（R）为0.999 9。最低检出限（detection limit,DL）为0.005 μg·L-1,最低定量限（quantification limit,QL）为0.02 μg·L-1;当取样量为0.20 mL,定容体积为5.00 mL时（血样25倍稀释）,方法检出限（MDL）为0.12 μg·L-1,方法定量下限（MQL）为0.42 μg·L-1,测定范围为0.42～100 μg·L-1。在全血样品中添加水平为2.50,15.0和75.0 μg·L-1时的平均回收率为92.7%～103.8%。每个样品重复测定7次,批内精密度（RSDs of in-batch）为1.71%～2.81%,批间精密度（RSDs of interbatch）为2.84%～4.77%,表明,该方法的准确度及精密度良好。连续监测50个样品（包括标准溶液、质量控制样品和全血样品）,内标元素209Bi的信号变化为+7.7%,表明方法稳定性较好。将建立的新方法用于30份职业接触人员全血的分析检测,其中4份血样的铊含量大于方法检出限,但低于方法定量下限,其余26份血样均低于方法检出限,且30份全血样品中铊含量均在平均背景范围内。结果表明30位职业接触人员铊内暴露水平很低,其工作场所铊对人体基本无潜在的健康影响。该方法简单快速、准确度高、稳定性好,适用于实际样品的大批量检测。     

基于部分酸水解-亲水作用色谱-质谱的黄芪多糖结构表征

来自中药的水溶性多糖具有广谱治疗和低毒性特点,是天然药物及保健品研发中的重要组成部分。针对中药多糖结构复杂、难以表征的问题,本文以中药黄芪中的多糖为研究对象,采用"自下而上"法完成对黄芪多糖的表征。首先使用部分酸水解方法水解黄芪多糖,分别考察了水解时间、酸浓度和温度的影响。在适宜条件(4 h、1.5 mol/L三氟乙酸、80 ℃)下,黄芪多糖被水解为特征性的寡糖片段。接下来,采用亲水作用色谱与质谱联用对黄芪多糖部分酸水解产物进行分离和结构表征。结果表明,提取得到的黄芪多糖主要为1→4连接线性葡聚糖,水解得到聚合度4~11的葡寡糖。本研究对其他中药多糖的表征具有一定的示范作用。     

顶发射白光OLED微型显示器的蓝光掺杂特性研究

白光OLED微型显示器在信息显示领域具有重要的应用。采用真空镀膜系统,依次蒸镀Ag/ITO复合薄膜作为阳极结构,共蒸制备Mg∶Ag复合膜作为半透明阴极结构,NPB作为空穴传输材料和黄光主体材料,rubrene作为黄光掺杂料,AND作为蓝光主体料,DSA-Ph作为蓝光掺杂料,Alq3作为电子传输材料,以结构和工艺简化的蓝、黄光互补色来实现白光,通过共蒸发形式制备了结构为Ag/ITO/NPB/NPB∶rubrene（1.5%）/ADN∶DSA-Ph（x%/x=2,5,8）/Alq3/Mg∶Ag的白光OLED微型显示器,利用由Photo Research PR655光谱仪、Keithley 2400程控电源组成的光谱测试系统对器件的光电性能进行表征,研究了蓝光掺杂比对白光OLED微型显器性能的影响。结果表明,随着蓝光掺杂比的增加,白光OLED微型显示器的亮度先增加后降低,蓝光、黄光峰位有所偏移,色坐标发生一定的漂移,蓝光色纯度增加,可通过调控发光材料掺杂比实现白光OLED微型显示器性能的可控制备。初步优化获得的蓝、黄混合白光OLED微型显示器的器件,当驱动电压为5.0 V时,器件亮度达到3 679 cd·m-2,CIE坐标为（0.263,0.355）。     

视觉引导的磁流变振动控制方法

现有的设备减振策略以被动控制为主,效果有限,难以适应变化的振动环境.磁流阻尼器是一种良好的半主动控制装置,能够随磁场强度的变化改变参数,但使用过程中多与传感器配合,系统复杂且控制效果受传感器性能约束.本文提出一种视觉引导的磁流变振动控制方法,将磁流变减振系统与视觉检测系统结合,利用随被控对象运动的高速相机在振动过程中检...