980nm脉冲激光诱发听神经冲动

为了最优化选取刺激人工耳蜗激光参数,该文选用波段980nm脉冲激光刺激豚鼠听神经,成功诱发了光刺激复合动作电位(optical compound action potentials,oCAPs);通过分析实验结果表明:光刺激具有一定的安全性,其刺激强度不是越大越好,存在一个最佳区域范围。     

红外激光脉冲加热下耳蜗内温度变化的模拟研究

建立了一个三维光热模型,应用该模型分别研究了红外激光脉冲在人耳蜗和动物耳蜗内由于激光吸收引起的温度变化。采用有限元方法,数值模拟了耳蜗内温度在空间和时域的变化。研究发现尽管激光吸收引起了一定的温度升高,但是可以通过调节激光脉冲参数比如激光功率和重复频率对温度变化进行控制。通过对比相同参数的激光脉冲在豚鼠耳蜗内和人耳蜗内引起的温度变化,发现动物耳蜗内温度升高较明显。因此从激光热效应的角度看,动物实验能有效帮助合理选择激光在人耳蜗内的安全参数。     

液体中光声信号吸收衰减的研究

研究水的声吸收所引起的光声脉冲幅度的变化。脉冲声波由激光通过光击穿机制产生。文中给出了光声脉冲峰值声压与传播距离和声吸收系数之间的理论关系式。实验测量结果和理论曲线所描述的变化规律相符合。     

用小波变换去除瞬态诱发耳声发射信号刺激伪迹的方法研究

为去除瞬态诱发耳声发射信号中的刺激伪迹 ,在不降低信噪比的同时保留瞬态诱发耳声发射信号中的有用信息。论文采用小波变换的方法 ,分解了人耳物理模型中通过线性累加所获取的数据 ,找出了在不同刺激强度下 ,刺激伪迹所在的尺度、时间段及去除刺激伪迹的方法 ,然后将此法用于去除受试耳中记录到的信号的刺激伪迹。与导出的非线性响应方法相比 ,此方法不但有效去除了记录信号中的刺激伪迹 ,而且在不降低信噪比的同时保留了瞬态诱发耳声发射信号的有用信息。此方法为进一步研究耳蜗功能和研究耳声发射机理及临床应用起了推动作用     

生物软组织在脉冲激光作用下二维温升的数值模拟

为研究激光作用于生物组织的热效应,基于激光与生物组织的相互作用机理,在考虑生物组织特性的基础上,建立了高斯脉冲激光作用于皮肤的有限元模型,分析了脉冲激光辐照皮肤组织时所产生的热效应,为精确预测激光诱发的组织热响应的研究提供了一种手段。     

可产生耳声发射的耳蜗非线性传输线模型

耳声发射是近年来耳科学领域很受重视的研究课题。本文的目的是从生理系统的仿真与建模的角度研究耳声发射的产生机理。基于电声学等效关系，本文给出了耳蜗的一维非线性传输线模型。该模型中引入非线性受控源做为耳声发射信号的产生源。计算结果表明，该模型除具有与耳蜗生理基本一致的选频特性外，还可成功地仿真两种重要的耳声发射信号、瞬时诱发耳声发射（ＴＥＯＡＥ）及变调失真耳声发射（ＤＰＯＡＥ）。     

脉冲激光诱发单粒子效应的机理

利用脉冲激光模拟单粒子效应是近年来兴起的一种新型的单粒子效应地面模拟手段, 研究了皮秒脉冲激光与半导体器件相互作用的方式以及诱发单粒子效应的机理, 并针对实验中常用的Nd:YAG和Ti:Sapphire两种激光和硅半导体器件进行了计算及比较分析, 同时根据计算结果提出了模拟实验中脉冲激光参数选择的主要依据和典型的参数范围.     

基于声卡的CAPs阈值和调谐曲线的快速方法

听神经复合动作电位(CAPs)的阈值曲线和调谐曲线分别反映了听神经系统对刺激声的强度灵敏度和频率灵敏度。为快速、准确、客观地提取听神经系统的信息,该文基于多媒体外置声卡CAPs检测系统平台,使用C#语言设计了CAPs阈值曲线和调谐曲线的快速检测算法。并通过豚鼠实验,系统探讨了扫描方向、刺激声频率对快速CAPs调谐曲线的影响,并与传统测试方法得到结果进行比较,证明了快速测试方法的可靠性。该文还探讨了不同抑制准则、抑制声强度步长对于快速CAPs调谐曲线精确性的影响并验证了该系统的精确性。该系统为听神经复合动作电位的检测和后续研究提供了快速、客观、综合的分析研究平台。     

固壁面附近空泡溃灭研究

采用自行研制的基于光偏转原理的力学传感器及压电陶瓷探针式水听器PZT,对激光诱导的空泡在固壁面附近溃灭进行了实验研究.结果表明,在脉冲激光作用下,空泡渍灭将依次产生射流和声脉冲,且射流产生时刻早于空泡溃灭时刻;空泡溃灭过程中泡能转换为声能的比例随脉动次数增加而增大;比较实验所得的声脉冲信号和射流信号,得到了声脉冲是空泡第二次溃灭过程中主要衰减方式的结论.     

脉冲光声量热法研究氧合血红蛋白的光解反应

时间分辨脉冲光声量热法是利用脉冲激光激发化学物质的光解反应,反应中产生的热能将激发声波,声波的振幅和相位即反映光解反应的中间过程.因此时间分辨光声量热技术是研究光致解离动力学信息的十分有效的方法.利用时间分辨光声量热法测量了激光诱导人、牛,猪、马和兔的氧合血红蛋白光解反应的焓变和结构体积变化.实验中采用波长532 nm、脉冲宽度8 ns的脉冲激光作为激发光源,光声信号由共振频率为1.5 MHz的PZT压电换能器接收,所以实验系统的响应时间范围在102 ns量级.已知在氧合血红蛋白的光解反应中可以检测到4个过程具有4种不同的反应时间,其中三级结构重组在137～470 ns左右.考虑实验系统的时间窗口,所测结果应与血红蛋白的三级结构变化相对应.测量结果显示:不同种类的哺乳动物氧合血红蛋白光解反应中,对应三级结构变化的焓变和结构体积变化各不相同.最后对这一结论进行了讨论.     

钢板激光光声信号低频特性分析

利用YAG固体激光器产生的脉冲激光照射到钢板表面，采用加速度计拾取激光产生的脉冲光声信号，对脉冲光声信号进行了功率谱分析，得出小于25kHz的低频激光光声信号是一个含有多种频率的复频信号，其功率谱峰所对应的频率大小与样品无关。     

激光在水中产生超声波的实验研究

用ＹＡＧ脉冲激光在自来水中产生超声波，用丹麦制造的水听器接收水中声波，在示波器上显示其波形并分析了产生声波的机理及特征，结果表明，当光源的脉冲宽度为８ｎｓ时，在混响声场中接收到声脉宽约为２ｍｓ；而在自由场中为１￣２μｓ，所以，在理想的情况下，声脉冲宽度应和光脉冲宽度同数量级。     

关于耳蜗电图中AP的N_1,N_2波起源的研究

本文通过12只猫的18支耳的实验,用70dB声强刺激被检查耳,同时描记耳蜗电图(EcochG)和听脑干电位(ABR)的方法,观察到ECochG中AP的各N波和ABR各p波一一相对的一致性。通过切断或破坏耳蜗神经核与听神经联系的实验,结果证明N_2波和PⅡ波一样主要来源于耳蜗核,而1930年Weber等人提出并沿用至今的Ap中N_1、N_2、N_3、全是来自听神经并称为听神经复合动作电位的概念是错误的。根据本文实验结果,目前临床应用的EcochG不仅可以反映耳蜗的病理生理状态,而且可以反映脑干听传导系统……耳蜗核等处的机能状态。     

激光在水中产生超声波的实验研究

用ＹＡＧ脉冲激光在自来水中产生超声波，用丹麦制造的水听器接收水中声波，在示波器上显示其波形并分析了产生声波的机理及特征．结果表明，当光源的脉冲宽度为８ｎｓ时，在混响声场中接收到声脉宽约为２ｍｓ；而在自由场中为１～２μｓ．所以，在理想的情况下，声脉冲宽度应和光脉冲宽度同数量级．     

激光损伤过程中导带电子产生机理

价带电子跃迁至导带形成自由电子,长激光脉冲作用时,自由电子吸收能量并传给晶格,使材料温度升高;短激光脉冲作用时,自由电子发生碰撞离化,使导带中电子数目急剧上升,当材料达到一定温度或自由电子达到临界浓度时便发生损伤.随着激光技术的发展,人们不断的完善导带电子的产生机理,以达到计算值与实验结果相一致;激光脉冲越短,越多的光-电子相互作用机制会影响导带电子的产生,雪崩离化、多光子离化、导带电子衰减及导带电子能量分布等相互耦合,导带自由电子的产生过程非常复杂.文中综述了激光损伤过程中导带电子产生的机理模型,并提出了应用于亚皮秒及飞秒激光脉冲的耦合多速率方程.     

豚鼠耳蜗基底膜的振动特性

为探讨豚鼠耳蜗基底膜的听觉机制,利用多普勒激光测振技术进行了声音在28只成年健康豚鼠耳中传递的测试实验.将豚鼠麻醉后切断头取出听泡,采用电钻暴露其耳蜗基底膜,利用多普勒激光测振仪在给定的声压级、频率的纯音激励条件下测量豚鼠外耳道耳蜗基底膜的振动速度,并测量了中耳镫骨的振动速度.结果表明,豚鼠外耳道基底膜具有频率选择特性,而且其基底膜的振动具有行波特性.     

结晶硅材料的单脉冲和多脉冲激光损伤研究

对半导体材料硅的单脉冲和多脉冲激光损伤现象进行研究,实验结果表明多脉冲激光辐照的损伤阈值比单脉冲的少,且多脉冲激光损伤阈值是与脉冲重复频率相关的,随脉冲重复频率增大而减少,说明损伤过程中累积效应的存在。根据实验结果和理论计算,我们指出热积累并不是损伤阈值降低的唯一原因,并对可能的损伤机理进行了讨论。     

应用弹性振子模型模拟声表面波在金属材料中的传播过程

基于激光超声的融蚀模型,将脉冲激光源等效为垂直力源,进而作为超声脉冲的激发源,建立弹性振子模型,采用弹性点阵的模拟方法对激光超声在金属材料中的产生和传播机理进行了研究。着重研究了不同的金属材料受到理想点源激发时,所产生的超声表面波的传播过程。针对同一激发源在铝和铜介质中的不同激发效率进行对比和分析,结果发现金属铝中传播的声脉冲相比于铜介质具有更大的振幅与较快的速度。     

刺激速率对电子耳蜗纯音频率分辨的影响

目前对刺激速率是否影响电子耳蜗纯音频率分辨尚不清楚。分别开启基部和顶部4个电极,测试了刺激速率分别为250、720、900、1 200和2 400pps/ch(pulses per second per channel,pps/ch)的频率分辨率。共有11位佩戴Nucleus的ESPrit 3G言语处理器、并采用ACE(advanced combined encoder,ACE)处理策略的语后聋电子耳蜗植入者参与了实验。结果表明:1kHz以下纯音的频率分辨率要显著高于1kHz以上;刺激速率对纯音频率分辨率无显著影响。另外,与正常耳蜗对声刺激的响应不同,开启基部电极时高频段频率分辨率较低。进一步验证了刺激速率对无调语音识别无影响的相关研究结果。     

膛壁测温传感器的动态响应特性

该文给出一种用于测量枪炮膛壁温度的表面温度传感器，介绍其结构和工作机理．利用热传导理论建立数学模型、用有限差分法刘几种典型情况进行了数值计算．给出动态响应特性的一些仿真结果。对专门设计的表面温度传感器，用脉冲激光加热方法进行了实验研究，给出初步的实验结果，这些结果与数值计算结果相符合。研究结果为这类表面温度传感器的设计和使用提供理论依据。