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新型三维贵金属SERS基底的设计及其痕量检测应用

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新型三维贵金属SERS基底的设计及其痕量检测应用

作者：贾智勇宁夏大学

学位级别：硕士

表面增强拉曼光谱(简称SERS)能够反映分子结构特征信息,在分子识别、微观成像、环境污染物检测等领域具有巨大应用空间。由于纳米结构的表面增强拉曼效应具有尺度依赖特性,目前一维、二维SERS基底的热点强度、数量有限,用于物质痕量检... 详细信息

表面增强拉曼光谱(简称SERS)能够反映分子结构特征信息,在分子识别、微观成像、环境污染物检测等领域具有巨大应用空间。由于纳米结构的表面增强拉曼效应具有尺度依赖特性,目前一维、二维SERS基底的热点强度、数量有限,用于物质痕量检测时测量浓度极限难以提高。为了应对此难题,本论文针对金、银纳米结构采用改性、三维设计等思路,以提高基底的表面增强拉曼检测极限。(1)采用高温快速退火法在石英基底上制备银纳米颗粒阵列,SEM结果表明银纳米颗粒平均直径为87.9±30.7nm。通过拉曼实验和电磁场模拟分析该基底的SERS效应。采用龙胆紫作为为探针分子。SERS实验结果表明,银纳米颗粒阵列可以用于检测10-5 mol/L浓度的龙胆紫溶液,相比对照样品提高了4个数量级。这归因于银纳米颗粒的局域表面等离激元效应。利用聚乙烯醇(简称PVA)进行包覆改性后,银纳米阵列基底可用于检测10-8 mol/L浓度的龙胆紫溶液,相比包覆前检测限提高了 3个数量级,主要归因于PVA涂层对龙胆紫分子荧光的猝灭。(2)在高温快速退火法制备金纳米颗粒阵列的基础上,利用真空热蒸发法蒸镀铜膜、硝酸银溶液中化学置换在金纳米阵列上生长银纳米颗粒,构建金、银三维结构(Au@Ag)。SEM、EDS实验结果证实了金银三维结构(Au@Ag)的形成。Au@Ag基底可用于检测10-8mol/L浓度的孔雀石绿溶液,其检测限比单层金纳米基底高出4个数量级,比单层银纳米基底高出3个数量级。这主要归因于Au@Ag基底吸收曲线中吸收系数更大,吸收谱峰更宽,局域表面等离激元效应更强。电场分布计算结果表明,Au@Ag三维结构中金柱、银柱间均存在等离激元耦合作用,产生的热点数量明显增加、热点强度显著增强。本文研究结果为新型、高效稳定的三维SERS基底的研发提供了新的设计思路,可用于水质痕量检测、太阳能利用等领域。

关键词：表面增强拉曼散射时域有限差分法三维等离激元贵金属痕量检测

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杂货码头生产物流仿真研究

杂货码头生产物流仿真研究

作者：贾智勇武汉理工大学

学位级别：硕士

随着经济的快速发展,港口在推动我国经济发展中的作用越来越明显。由于专业的集装箱码头日益成熟,如何通过不同的管理和技术手段充分利用杂货码头的资源以增加码头收益,已经成为生产管理中迫切需要研究的课题。目前,码头规划、生产管理... 详细信息

随着经济的快速发展,港口在推动我国经济发展中的作用越来越明显。由于专业的集装箱码头日益成熟,如何通过不同的管理和技术手段充分利用杂货码头的资源以增加码头收益,已经成为生产管理中迫切需要研究的课题。目前,码头规划、生产管理、调度等问题的研究手段常常结合模拟仿真技术,但现有的建模过程比较烦琐与复杂,而且建立的模型缺乏良好的复用性和扩展性,使得建模效率一直低下。因此研究杂货码头建模的方法及手段具有重要意义。本文结合国内杂货码头生产物流现状以及存在的问题,通过分析秦皇岛港务集团杂货港务分公司、第八港务分公司的经营数据,建立物流仿真模型,然后采用Witness仿真平台进行实现和开发。首先,论文阐述了杂货码头生产物流的工艺现状,并结合秦皇岛港务集团杂货港务分公司、第八港务分公司的经营数据,进行物流系统的随机变量分析。第二,对Witness软件仿真平台的底层语言进行研究,以此平台为基础建立杂货码头的物流系统仿真模型。第三,进行仿真试验,并分析所得结果。最后,基于本仿真试验数据均来自生产运营实际,对生产方提出了建议,以合理安排生产活动。

关键词：杂货码头生产物流 Witness 仿真模型

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光频纳米天线中电磁模式的耦合与探测

光频纳米天线中电磁模式的耦合与探测

作者：贾智勇南京大学

学位级别：硕士

众所周知,天线是一种将传输线上传播的导行波变换成在自由空间中传播的电磁波（或者进行逆转换）的器件。在一百多年的发展中,天线被逐渐应用于通讯、探测、传感等领域。从音频和视频传输到雷达探测,天线的工作频段也由长波不断向微波...

众所周知,天线是一种将传输线上传播的导行波变换成在自由空间中传播的电磁波（或者进行逆转换）的器件。在一百多年的发展中,天线被逐渐应用于通讯、探测、传感等领域。从音频和视频传输到雷达探测,天线的工作频段也由长波不断向微波甚至红外和可见光扩展。近年来,人们特别关注红外和光频天线的研制。随着超构材料的发展以及微纳加工技术的进步,在亚波长尺度下设计和制备红外和光频纳米天线成为可能。目前,光频天线在单向辐射与场增强、生物探测、全息成像、通信与传感等方面正展现诱人的应用前景。在这样的研究背景下,本文系统研究光频纳米天线中电磁模式的耦合与探测,具体内容包括以下部分。第一,我们研究了介质光频纳米天线中电磁模式的耦合,实现了双Fano共振效应。我们首先在长波近似下解析地考察了单个硅纳米圆柱的光散射性质,证实该系统中可以激发电共振与磁共振等模式;然后我们利用电磁偶极耦合理论解析地分析了硅纳米圆柱双体之间的电磁耦合作用,证实了该双体系统可以存在电-电偶极耦合、电-磁耦合、磁-磁耦合等相互作用模式。接着,我们利用有限时域差分方法研究了不同直径硅纳米圆柱双体的光散射。研究发现,硅纳米圆柱双体结构可以实现单个的磁共振模式与单个的电共振模式之间的强烈耦合。进而,我们利用双体结构中来自一个纳米圆柱的电偶极子与来自另一个纳米圆柱的磁偶极子强烈相互作用,实现了双Fano共振效应。进一步的研究发现,入射光的偏振方向以及两纳米圆柱的间距可以对Fano共振的强度与峰位进行有效的调控,从而通过结构尺寸的设计,利用双Fano效应,实现了宽带的光散射。在实验上,我们利用电子束曝光、反应离子体刻蚀等方法,制备出相应的硅纳米圆柱阵列,并利用微区光谱仪进行了反射谱的测量,得到了该样品中光散射的一些信息。该研究为人们提供了研制低损耗光频天线的物理途径,可应用于滤波、太阳能电池、生物传感等领域。第二,我们研究了金属光频天线中阴极荧光的电磁模式,展示了三种金属光频纳米天线中电子束激发局域等离激元进而出现光辐射的物理现象,并且利用阴极荧光技术探测出电子束激发产生的电磁模式中存在电偶极、磁偶极、电四极等模式分布。具体地,我们利用有限时域差分方法,研究了三种金属光频纳米天线结构（分别为“U”、“II”、“H”形）在电子束照射下,激发出不同的电磁模式以及相应的散射光谱,给出了三种结构由电子束激发的电磁模式的近场分布。研究发现,该三种纳米天线结构中都出现了电偶极、磁偶极、电四极、磁四极等模式的激发,分别来源于不同局域等离激元的空间激发。在实验上,我们利用电子束曝光的方法制备出相应的三种光频纳米金（gold）天线样品。通过点激发、线扫描、面扫描等阴极荧光手段对电子束在不同位置处激发的电磁模式进行了探测与分析。研究发现,在三种纳米金（gold）天线结构中阴极荧光实验图像与数值模拟结果基本对应。接着,我们以U形纳米金（gold）天线为例,测量获得其主要激发模式所对应光谱,展示了当电子束入射到在天线结构的不同位置时激发出不同的局域等离激元,从而激发模式及其光辐射强度都发生改变。该研究可应用于发展小型化的高分辨成像与光谱分析技术。综上所述,我们研究了介质和金属纳米光频天线中电磁模式的激发和耦合,利用介质纳米天线中电磁模式的耦合实现了双Fano共振效应,同时基于阴极荧光技术,在金属光频天线中展示了电子束激发的局域等离激元模式及其辐射效应。这些研究加深了人们对光频天线系统中电磁模式激发和辐射规律的认识,可应用于研制高性能的太阳能电池、高灵敏生物传感、高分辨成像与光谱分析技术等。

关键词：

0.1mm超微焦点放大摄影诊断未触及肿块的乳腺癌

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中华放射学杂志 1998年第11期32卷 744-746页

作者：贾智勇刘博厚利洁包头医学院第二附属医院放射科

目的研究０．１ｍｍ超微焦点钼靶Ｘ线放大摄影对临床未触及肿块的乳腺癌的诊断价值。方法３５例乳腺癌病例均经手术病理证实，所有病例术前临床均未触及肿块。所有病例术前都进行了普通钼靶摄影（以下简称普通摄影）与０．１ｍｍ超微焦... 详细信息

目的研究０．１ｍｍ超微焦点钼靶Ｘ线放大摄影对临床未触及肿块的乳腺癌的诊断价值。方法３５例乳腺癌病例均经手术病理证实，所有病例术前临床均未触及肿块。所有病例术前都进行了普通钼靶摄影（以下简称普通摄影）与０．１ｍｍ超微焦点钼靶Ｘ线放大摄影（以下简称放大摄影），并选择检出率及分辨率为观察指标。结果放大摄影的图像质量明显优于普通摄影，且在统计学上有非常显著性差异。结论应把放大摄影列为检查未触及肿块而临床或普通钼靶摄影疑诊乳腺癌病例的常规手段。

关键词：乳腺癌诊断放射摄影 X线放大摄影

TORA的动力学建模与Backstepping控制

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控制与决策 2007年第11期22卷 1284-1288页

作者：高丙团贾智勇陈宏钧张晓华哈尔滨工业大学电气工程系哈尔滨150001

针对旋转小球在垂直平面内运动的欠驱动的具有旋转激励的平移振荡器(TORA),基于拉格朗日方程,建立其动力学模型.结合部分反馈线性化,采用一个闭环坐标变换将系统动力学转换成严格反馈的级联非线性系统,该级联系统由非线性子系统和两个... 详细信息

针对旋转小球在垂直平面内运动的欠驱动的具有旋转激励的平移振荡器(TORA),基于拉格朗日方程,建立其动力学模型.结合部分反馈线性化,采用一个闭环坐标变换将系统动力学转换成严格反馈的级联非线性系统,该级联系统由非线性子系统和两个积分器组成.在设计了非线性子系统有界状态反馈算法的基础上,应用积分Backstepping给出了实现系统全局稳定的状态反馈控制器.仿真结果验证了该控制器的有效性.

关键词：反推具有旋转激励的平移振荡器欠驱动级联系统部分反馈线性化

酷似微小钙化簇的医源性乳腺内金属粉末沉着（附二例报告）

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中华放射学杂志 1996年第5期30卷 350-351页

作者：贾智勇张振铎韩乃恭江春联包头医学院第二附属医院放射科

酷似微小钙化簇的医源性乳腺内金属粉末沉着（附二例报告）贾智勇张振铎韩乃恭江春联Ｘ线表现酷似微小钙化簇的医源性乳腺内金属粉末沉着，国内外文献未见报道，笔者遇到２例，报道如下。例１女，３０岁。左乳腺疼痛半年，于１９９４年... 详细信息

酷似微小钙化簇的医源性乳腺内金属粉末沉着（附二例报告）贾智勇张振铎韩乃恭江春联Ｘ线表现酷似微小钙化簇的医源性乳腺内金属粉末沉着，国内外文献未见报道，笔者遇到２例，报道如下。例１女，３０岁。左乳腺疼痛半年，于１９９４年９月来诊。２年前患左侧急性乳腺炎合...

关键词：乳腺金属粉末沉着医源性疾病

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基于生态心理学的CMF设计研究

中国设备工程 2018年第3期 173-174页

作者：贾智勇吉林艺术学院吉林长春130012

随着现代物质文明的发展,人们对产品设计的需求也在发展。人们的需求要求产品设计不仅要满足人们对功能的需要,更要满足人的心理需求。以生态心理学为基础的设计,从人知觉的角度出发,把以知觉为基础的设计更能够满足用户心理、生理需求... 详细信息

随着现代物质文明的发展,人们对产品设计的需求也在发展。人们的需求要求产品设计不仅要满足人们对功能的需要,更要满足人的心理需求。以生态心理学为基础的设计,从人知觉的角度出发,把以知觉为基础的设计更能够满足用户心理、生理需求。作为产品设计的重要组成部分,CMF设计(材质、成型及其表面处理)决定了产品外观的色彩、机理、表面效果等绝大部分视觉及触觉可感知的方面,对产品所体现的知觉信息有着重要意义。由于产品设计行业仍旧处于发展阶段,因此关注的重点多是放在艺术表现力和基础功能性方面。通过对生态心理学的研究,可以把产品所要呈现的信息物化,给使用者一种亲切感,使产品不再是单纯的为了实现某种目的而产生,而是关注使用者的情感的信息流。生态心理学的思维给CMF的设计提供了一个新的视角,使设计师可以更加全面地分析消费者的需求,并且可以恰到好处的做出针对性的设计。

关键词：产品设计生态心理学 CMF设计知觉

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近红外光谱脑氧饱和度监测的临床应用进展

临床麻醉学杂志 2020年第3期36卷 307-310页

作者：闵祥振贾智勇郭蕊王南海蚌埠医学院第一附属医院麻醉科安徽省蚌埠市233000

近些年,近红外光谱学(near-infrared spectroscopy,NIRS)监测患者局部脑氧饱和度(ScO2)技术应用越来越广泛,但是关于ScO2指导临床应用的综述却鲜有报道。本文就近红外光谱脑氧饱和度(NIRS-ScO2)监测在预测神经功能损伤、术后认知功能障... 详细信息

近些年,近红外光谱学(near-infrared spectroscopy,NIRS)监测患者局部脑氧饱和度(ScO2)技术应用越来越广泛,但是关于ScO2指导临床应用的综述却鲜有报道。本文就近红外光谱脑氧饱和度(NIRS-ScO2)监测在预测神经功能损伤、术后认知功能障碍(PND)的作用、心肺脑复苏(CPCR)中的应用以及各种可能对ScO2产生影响的因素等作一综述,为临床提供参考。

关键词：术后认知功能障碍脑氧饱和度神经功能损伤近红外光谱学临床应用进展指导临床影响的因素

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基于输入整形策略的船上回转吊车防摆控制

控制工程 2008年第3期15卷 245-249页

作者：张晓华贾智勇哈尔滨工业大学电气工程系黑龙江哈尔滨150001

为了解决船上吊车的防摆问题,实现负载快速准确的定位,建立了系统的空间三维数学模型,提出了基于输入整形的前馈开环消摆控制策略。对定摆长条件下系统控制输入设计了ZVD(Zero Vibration and Derivative)输入整形器;基于输入整形器灵敏... 详细信息

为了解决船上吊车的防摆问题,实现负载快速准确的定位,建立了系统的空间三维数学模型,提出了基于输入整形的前馈开环消摆控制策略。对定摆长条件下系统控制输入设计了ZVD(Zero Vibration and Derivative)输入整形器;基于输入整形器灵敏度曲线,利用矢量求和的方法设计了对称3峰的EI(Extra Insensitive)输入整形器,解决了在绳长变化时吊车系统防摆的控制问题;指出了输入整形对海浪影响的抑制作用。仿真结果验证了输入整形对于船上吊车防摆控制的有效性。

关键词：船上吊车输入整形防摆 ZVD EI