基于Matlab的表面等离子体共振可视化界面仿真

表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)是一种物理光学现象,由入射光波和金属导体表面的自由电子相互作用而产生。基于SPR原理的传感技术在光学、化学、生物、医疗等领域得到了越来越广泛的应用。在SPR角度调制原理中,主要涉及两种方法:菲涅尔公式法和薄膜矩阵法。文中基于这两种理论方法,通过Matlab编程模拟出SPR角度扫描理论曲线,在相同参数下两种方法模拟出的曲线完全一致;并基于Matlab GUI编写一个用户可视化的SPR曲线模拟程序。     

具有共振的分数阶微分方程边值问题解的存在性

通过选择恰当的Banach空间及其范数,定义合适的投影算子,利用Mawhin重合度理论和分数阶微分以及分数阶积分的性质,在Riemann-Stieltjes积分边界条件下,研究非线性项中含有分数阶导数且具有共振的分数阶(n-1,1)共轭边值问题解的存在性,其中的非线性项可以是不连续的,并给出一个例子说明了主要结论。     

两个腔室谐振箱在汽车进气系统降噪中的应用

某中高级轿车加速过程中,当发动机转速为2410rpm及3650rpm时存在明显噪声峰值,试验分析确认主要为发动机进气噪声.为降低该噪声,确定采用增加赫姆霍兹消声器的方法优化进气系统.赫姆霍兹消声器是汽车进气系统中常用的消声元件,通常情况下,消除多个频段的噪声峰值需要设计多个谐振箱,不利于布置空间要求及成本的控制.本文利用两个腔室谐振箱的消声原理,通过LMS Virtual.lab对进气系统进行传递损失分析,针对噪声峰值对应的频率,将原有进气系统谐振箱隔成一大一小两个腔室,达到了消除指定频段噪声的目的,并通过了试验验证.     

两腔型双模式车用消声器流场及声学特性分析

双模式车用消声器可以有效降低压力损失,同时降低再生噪声,是一种半主动噪声控制设备。目前对双模式消声器的研究较少,需要进一步了解双模式消声器的内部气体流动情况和低频声学特性。通过流场仿真分析得出了高气体流速下双模式消声器有效降低压力损失的原因,并对结构进行改进,使湍流能量损失降低,减少了压力损失。通过声学仿真得到阀门关闭时共振腔的共振频率,符合亥姆霍兹公式计算结果,证明低频消声效果来自亥姆霍兹共振腔。同时分析了阀门打开时消声器低频消声原理,得出阀门打开后共振频率向右偏移,能够追踪不同转速下的排气噪声。     

Gd-MOF磁共振造影剂的研究进展

磁共振成像(MRI)是常规临床医学检测中一种重要的影像手段.钆(Gd)基金属有机框架(Gd-MOF)结合了稀土元素Gd特有的磁性和MOF独特的多孔框架结构,展现出优异的造影性能,是一类具有潜力的磁共振造影剂.综述了Gd-MOF造影剂的研究进展,并综合分析了影响其性能的多方面因素.     

地面核磁共振找水仪大功率发射机的研制

为缓解中国西部地区淡水供需矛盾,研制了一种大功率核磁共振找水仪发射机。该发射机由DDS(Direct Digital Frequency Synthesis)芯片产生频率为当地拉莫尔频率的信号,通过大功率开关器件IGBT(Isolation Gate Bipolar Transistor)向天线等负载输出交变电流,从而激发地下水中氢质子产生可供检测的核磁信号,已成功应用到地面核磁共振找水仪样机中。与目前世界上唯一商品化的法国NUMIS(Nuclear Magnetic Induction System)系统相比,其频率范围(1~4 kHz)比NUMIS(0.8~3 kHz)宽,最大脉冲矩(18000 A.ms)比NUMIS(9000 A.ms)大,能够应用于更深层地下水的探测。     

MR和DWI对腰椎间盘感染诊断价值的实验研究

目的利用新西兰白兔制作椎间盘感染模型,分析MR不同序列对椎间盘感染的诊断价值.方法新西兰白兔10只,通过穿刺针将0.3 m L金黄色葡萄球菌液注入到椎间盘内,制作椎间隙感染模型.实验动物分别在细菌种植前及后5,10,15,20,30 d进行磁共振T1WI,T2WI,T2脂肪抑制及DWI成像.实验动物分别在30 d扫描后取椎间盘病理并进行观察,分析磁共振成像各病例检出时间的差异.结果术后5 d,MR各序列并未发现感染灶,10 d T2脂肪抑制序列、DWI序列观察到感染灶,表明T2脂肪抑制、DWI序列对观察腰椎感染敏感,术后15 d各序列都能观察到感染灶,但各序列观察率比较有显著差异.结论 MR可以在椎间隙感染10~15 d观察到感染灶,尤其是T2脂肪抑制序列、DWI序列更敏感.     

关于内共振压电能量采集器

内共振可以加强压电能量采集器.忽略电量的耦合,导出了内共振条件的解析表达式,与考虑电量耦合的精确情形相比,误差很小.数值计算输出电压的均方根表明,用该方法设计的内共振压电能量采集器在Gauss白噪声、2阶滤波产生的色噪声、窄带色噪声和指数相关色噪声激励下,都有良好的性能.     

基于光导毛细管器件的SPR生物传感器及IgG检测

光纤表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)传感技术具有免标记、灵敏度高、体积小、成本低等优点.在传统的光纤SPR传感器件基础上设计制造了光导毛细管SPR传感器件,利用自行研制的波长调制式SPR传感装置,对器件灵敏度、分辨率和检测精密度等方面的性能进行了评价.相比光纤SPR传感器件,光导毛细管SPR传感器件产生更显著的SPR效应,提高系统分辨率达9.6×10-6 RIU(折射率单位).应用光导毛细管SPR传感器件可进行IgG快速、定量检测,检测线性范围受传感区固定的蛋白A疏密程度影响,其中0.01mg/mL蛋白A修饰条件下检测线性范围是0.33~1.53μmol/L,0.10mg/mL蛋白A修饰条件下检测线性范围是0.20~3.67μmol/L;并进行了蛋白A-IgG的解离常数测定,Kd=1.4×10-7 mol/L.相对于现有商业SPR仪器,基于光导毛细管器件的SPR生物传感器使用成本低、便携性好,具有良好的应用前景.     

An improved exponential filter for fast nonlinear registration of brain magnetic resonance images

A linear elastic convolution filter was derived from the eigenfunctions of the Navier–Stokes differential operator by Bro-Nielsen in order to match images with large deformations. Due to the complexity of constructing the elastic convolution filter, the algorithm's efficiency reduces rapidly with the increase in the image's size. In our previous work, a simple two-sided exponential filter with high efficiency was proposed to approximate an elastic filter. However, its poor smoothness may degenerate the performance. In this paper, a new exponential filter was constructed by utilizing a modified nonlinear curve fitting method to approximate the elastic filter. The new filter's good smoothness makes its performance comparable to an elastic filter. Its simple and separable form makes the algorithm's speed faster than the elastic filter. Furthermore, our experiments demonstrated that the new filter was suitable for both the elastic and fluid models.