Design and implementation of an optical simulation environment for bioluminescent tomography studies

As a challenging task for bioluminescent tomography simulation, a virtual optical environment is needed to solve the forward problem accurately, that is, to achieve a high precision for bioluminescent signal synthesis on the external body surface of a small animal. The molecular optical simulation environment named MOSE is implemented using the C programming language and the OpenGL techniques, including a user-friendly interface with interactive tools facilitating users' operations. The accuracy of the virtual optical environment is verified by error analysis of mesh simplification and comparison between MOSE results and experimental data. This virtual optical environment is accurate, flexible and efficient to simulate the photon propagation in complicated tissues, which has a great potential to become a software platform for bioluminescent tomography studies and other molecular imaging applications.     

新兴学科--光子学的发展和应用

概述了光子学及光子技术的产生、发展及其在科研、信息技术和经济发展中的应用。     

门控心血池断层图像的Fourier分析

针对目前缺乏对门控心血池图像进行室壁运动和心脏功能进行定量分析的方法,提出一种新的研究方法:对门控心血池投影数据进行三维重建,得到心周期中不同时相的断层图像组;然后针对每个断层对各个时相的图像进行时间域的Fourier分析,得出心血池的三维幅度图像和相位图像,从中提取有关病人室壁运动和心脏功能的各种定量信息。显示出来的二维形式的相位图像和幅度图像具有良好的质量和较低的噪声。这种方法可以用来对左心室的收缩性和同步性进行三维的定量评估。     

双光子光学双稳系统的混沌控制

把对有限维离散化系统混沌控制的方法应用于高维微分动力系统 ,讨论了双光子光学双稳系统中的混沌控制 .通过数值计算 ,对双光子光学三稳态中的不稳定 1周期极限环和 2倍周期极限环进行了控制 ,并讨论了控制系统对噪音的依赖性问题 .计算结果表明 ,该方法对高维微分动力系统中的混沌控制是有效的 .     

静电放电电磁脉冲场对针板间隙流注放电的影响分析

为了分析自然环境下静电放电电磁脉冲场对针板间隙流注放电的影响,基于流体动力学理论,建立静电放电电磁脉冲场下流注放电模型,对大气压下10mm针板间隙流注放电过程进行了仿真,研究了静电电磁脉冲场对流注运动发展过程中电场与光子通量的影响,以及得到不同静电电磁脉冲场下流注放电间隙贯穿时间的变化规律。结果表明:无静电电磁脉冲场时,随着时间的推移流注不断向阴极发展,当流注头部靠近阴极时,流注头部电场强度逐渐增大,光子通量幅值亦迅速增长;通入静电电磁脉冲场后,相同时间内,电场向板极推进的速度明显加快,击穿电压阈值显著降低,随着静电放电输出电压的增加,流注贯穿间隙的时间逐渐减小。对于强电磁场环境下电子设备安全防护的研究具有参考意义。     

光子和声子对夫伦克耳激子能谱的影响

本文讨论光子和声子对夫伦克耳激子能谱的影响。声子的作用使激子能带变窄,光子的影响使能带分裂成两支,光子和夫伦克耳激子复合成一种准粒子.     

SSRF中高热载挡光器的热-应力分析

上海同步辐射装置（SSRF）为第三代同步辐射装置，其设计能量为3．5GeV，最大流强为300mA，SSRF中生物大分子光束线（U21）的前端区将接收总功率为4．36kw、峰值功率密度高达44kW／mrad^2的光束，前端装置中的挡光器将阻挡全部的光束，所以挡光器的热-应力分析在前端区设计中是非常关键的．通过有限元方法，分析了挡光器在热交换系数为0．015W／mm^2、冷却水温度为30℃的工作条件下，挡光器的最高温度、最高冷却槽壁温以及最大热应力．分析结果得出挡光器的应力问题是挡光器设计的难点，为了减小挡光器工作时的热应力，对挡光器的结构进行了改进，并给出了其热-应力分析结果．     

光子的本征偏振态、纯态及混合态

本文从量子论的角度说明选取园偏振态作为光子本征偏振态的合理性,并用波函数的叠加原理解释各种可能存在的偏振状态。     

激光光斑面积对多光子电离离子产量的影响

研究了在激光脉冲能量和激光脉冲宽度一定时激光光斑面积对多光子电离离子产量的影响。得到了离子产量最高的条件即最佳探测条件 ,同时还讨论了激光光斑面积对探测中常用的多光子电离的离子产量影响的程度。结果表明 ,激光光斑面积对离子产量的影响与光强指数在 1附近变化快慢有关 ,光强指数变化越快 ,激光光斑面积对离子产量的影响越大