基于银薄膜/荷叶SERS效应直接检测婴儿配方奶粉中三聚氰胺

以天然荷叶为衬底,结合真空磁控溅射法沉积银薄膜,制备出了一种高效的表面增强拉曼散射(SERS)活性基底.研究发现银/荷叶基底对婴儿配方奶粉中掺杂的三聚氰胺(MA)表现出良好的识别能力,而不需作额外的样品预处理.对掺杂不同浓度三聚氰胺的奶粉溶液进行定量分析,在5~50 mg/L质量浓度范围内获得了较好的线性关系(线性相关系数R20.99).根据3σ准则,检测极限估计为1 mg/L.此外,银/荷叶基底具有良好的均匀性和重复性(相对标准偏差为7.64%和10.54%).该方法对婴儿配方奶粉中三聚氰胺的检测具有简单快速、成本低且无损等优点.     

内标化SERS探针检测磷脂双层膜中药物释放研究初探

本研究设计合成了一种核-壳结构内标化表面增强拉曼散射(SERS)探针,并用于磷脂双层膜中药物释放研究.该SERS探针中,拉曼报告分子包裹在金纳米球和金纳米壳层中间,金纳米壳层将报告分子与外部环境隔开,确保了信号稳定性.同时,金纳米壳外层裸露,可以用于待测分子的SERS传感.进一步在内标化SERS探针表面包裹以磷脂双分子层,以二乙基硫醛三碳菁化碘(DTTC)作为模型药物,构建探针标记脂质体纳米结构,并进行细胞标记.通过检测探针内标和DTTC拉曼信号的比率变化,可以反映细胞内纳米药物的释放行为.所建立的比率方法有效消除了拉曼测试仪器本身误差的影响,为药物的体内检测提供了一种新的检测方法.     

基于BOTDA的分布式光纤漏油传感器

研究了一种发泡硅胶基底的分布式光纤布里渊光散射油敏传感器,可在分钟量级发现小规模漏油事件,可用于长距离输油管线、油库等场所的漏油实时监测。将光纤埋敷于油敏材料中沿模拟输油管线铺设,用布里渊光时域分析仪(BOTDA)实时监测光纤中布里渊频移,可快速发现并定位漏油事件。实验证明了该技术的可行性,能够在20 min内准确定位小规模漏油事件。     

科学家正研究用激光来探测半英里外的爆炸物

<正>美国德州农工大学生物医学工程师、兼本次研究合著者之一的Vladislav Yakovlev在一封致TheVerge的邮件中表示:"这为遥感技术开启了一扇全新的大门"。此前的研究以描述过类似的激光传感技术,但是"没有人在如此远的距离上实现过","尤其是仅采用单发激光"。这项技术利用了"拉曼散射"(Raman     

弹性波散射问题优化PML方法的收敛性

基于频域复坐标拉伸,给出一种解时谐弹性波散射问题的单轴优化完美匹配层(PML)方法.该方法通过在吸收函数中引入一个小参数ε_0,使散射问题优化PML方法的计算不再依赖PML层的厚度.结果表明,当参数ε_0充分小时,优化的PML解指数收敛于原弹性波散射问题的解.     

基于IRLS的跳频模式下GTD散射参数提取和RCS重构

现代谱估计方法能够反演基于几何绕射理论(geometric theory of diffraction, GTD)的模型参数，但不能处理非均匀不完备的雷达散射截面(radar cross section, RCS)数据。此外，通过暗室测量获取完备的RCS数据也需要较大的时空开销。针对上述问题，提出一种基于迭代加权最小二乘(iteratively reweighed least squares, IRLS)的跳频模式下GTD散射参数提取和RCS重构方法。该方法将稀疏重构理论与GTD散射模型相结合，能够在RCS数据非均匀不完备的条件下反演散射参数和实现RCS重构。仿真数据和电磁计算数据用于验证所提方法的有效性，实验结果表明该方法对降低暗室步进频率RCS的测量成本和扩增雷达RCS数据具有重要意义。     

高炉浓尘环境料面散射特性建模与成像

工业恶劣成像环境下的雷达图像常存在对比度低和清晰度差等问题，质量退化的图像直接影响计算机视觉任务的处理效果以及目标参数反演结果。因此，对高炉料面后向散射进行建模，并针对弥散浓尘环境下的随机粗糙料面成像，提出一种基于衰减补偿和散射修正的成像方法。考虑微波沿空间路径的传播损耗，在回波模型中加入环境因子，采用瑞利散射和积分方程法分别求解衰减系数和粗糙面的后向散射系数，从传输损耗和散射机理出发，对图像进行损耗补偿以及目标像素亮度的提升，减小图像因成像环境、目标距离以及表面起伏形状不同造成的信号强度差异。通过南钢3号高炉雷达数据验证算法，目标像素亮度差异平均减小4.33 dB,有效改善雷达成像中高炉径向距离起伏料面的成像性能。     

基于拉曼光谱识别技术的创新型智能识别垃圾桶设计

随着人工智能技术的发展,基于芯片编程的各类智能机器人被越来越广泛地应用于医学、娱乐、环保等领域。而因当下资源有限,环境问题不容乐观,垃圾分类迫在眉睫,便利用拉曼光谱和芯片编程技术来开发智能垃圾桶。其利用每种物质的非弹性散射的散射光各不相同的原理,通过拉曼光谱仪对垃圾进行照射,由此判断垃圾的材质,然后通过垃圾桶内"机械板"的移动,将垃圾投入不同的固定区域,以此实现垃圾的识别与分类,节省资源,实现有用物品的回收再利用。     

采用同步挤压小波变换的人体运动姿态分析

针对人体运动的雷达回波信号特征复杂、不同运动姿态微多普勒频率差异小、难以区分精细特征的问题,提出了一种采用参数可调的同步挤压小波变换(SSTAP)的人体运动姿态分析方法。首先根据实测人体运动数据构建人体运动模型及其雷达回波模型;然后利用SSTAP方法对人体运动模型雷达回波信号进行分解,获得人体各主要部位的时频特征;再通过调整同步挤压小波变换的2个参数获得人体整体回波信号的具有最佳时频分辨率的时频特征,进一步与各部位的人体时频特征比较获得了人体运动姿态的信息。实验结果表明,相比广义S变换(GST)、小波变换(WT)等时频分析方法,基于参数可调的同步挤压小波的人体微多普勒分析结果更加清晰精细,更能反映人体微运动的特征,其微多普勒频率的分辨率比GST、WT分别提高了17%和14%。     

Multi-dimensional scattering properties diagnosis system of scale aircraft model in an anechoic chamber

Aiming at the concept of ＂diagnosis＂, a simple and effective broadband radar cross section （RCS） measurement system is constructed, and some multi-dimensional scattering properties diagnosis techniques are presented based on the system. Firstly, a stepped-frequency signal is employed to achieve high range resolution, combining with a variety of signal processing tech- niques. Secondly, cross-range resolution is gained with a rotating table, and the high-resolution two-dimensional （2-D） imaging of the scale model is obtained by the microwave imaging theory. Finally, two receiving antennas with a small distance in altitude are used, and the three-dimensional （3-D） height distribution of scattering points on the scale model is extracted from the phase of images. Some typical bodies and a scale aircraft model are diagnosed in an anechoic chamber. The experimental results show that, after scaling with a metal sphere, the accurate one- dimensional （l-D） RCS pattern of the model is obtained, and it has a large dynamic range. When the bandwidth of the transmitting signal is 4 GHz, the resolution of the 2-D image can reach to 0.037 5 m. The 3-D height distribution of scattering points is given by interferometric measurement. This paper provides a feasible way to obtain high-precision scattering properties parameters of the scale aircraft model in a conventional rectangular anechoic chamber.