检索结果-南通市图书馆

结构光照明荧光显微镜突破衍射极限的原理和在生命科学中的应用

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激光与光电子学进展 2015年第1期52卷 17-27页

作者：吴美瑞杨西斌熊大曦李辉武晓东中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏省医用光学重点实验室江苏苏州215163 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

传统荧光显微镜的分辨率受到光学衍射极限的限制。使用结构光照明技术,可以实现突破衍射极限的超分辨成像。相对于其他突破衍射极限的超分辨成像方法,结构光照明显微技术具有装置结构简单、成像速度快等优势,在生命科学研究中发挥了重... 详细信息

传统荧光显微镜的分辨率受到光学衍射极限的限制。使用结构光照明技术,可以实现突破衍射极限的超分辨成像。相对于其他突破衍射极限的超分辨成像方法,结构光照明显微技术具有装置结构简单、成像速度快等优势,在生命科学研究中发挥了重要作用。首先分析了基于结构光照明的二维超分辨率荧光成像、三维层析荧光成像和非线性结构光照明超分辨荧光显微成像的原理和图像处理算法,并根据不同的结构光产生机理,对基于光栅光调制、基于液晶空间光调制器光调制和基于数字微镜阵列光调制的结构光照明荧光显微镜装置做了阐述和比较,最后概述了结构光照明荧光显微镜在观察生物样品结构特性和动态特性中的应用。

关键词：显微荧光显微成像结构光照明衍射极限超分辨成像

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可穿戴无线生物电反馈控制系统设计

传感器与微系统 2021年第2期40卷 73-75,82页

作者：张云鹏王计平熊大曦郭立泉中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163

针对基础医学中对脑电、肌电、心电等多种生物电采集及反馈的需要,采用高集成度的模拟前端作为信号传感方案,提出了一种基于生物电的闭环反馈控制方法,并给出具体电路实现和系统设计。实验结果表明:本系统信号采集范围在±2.5 V之间,精... 详细信息

针对基础医学中对脑电、肌电、心电等多种生物电采集及反馈的需要,采用高集成度的模拟前端作为信号传感方案,提出了一种基于生物电的闭环反馈控制方法,并给出具体电路实现和系统设计。实验结果表明:本系统信号采集范围在±2.5 V之间,精度可以达到0.5μV,与标准仪器对比结果一致;生物电反馈范围±5 V之间,精度可以达到0.1 V;闭环控制实验表明本系统可实时反馈可调电刺激。本系统尺寸为14 cm×6 cm×2 cm,重量292 g,结合5000 m Ah锂电池,系统可连续工作一周时间,其无线空旷控制距离45 m,满足多类型生物电采集、无线可调电脉冲反馈,以及闭环实时控制的需要。

关键词：生物电采集闭环控制电刺激实时反馈

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多源分布式稳态太阳模拟器设计

光学学报 2022年第10期42卷 191-201页

作者：孙超金志樑宋扬凌宗权蓝凯秋黄阳张明亮熊大曦中国科学技术大学生物医学工程学院(苏州)生命科学与医学部江苏苏州215000 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所光与健康研究中心江苏苏州215163

太阳模拟器是光伏和材料降解研究中的关键设备,能够为光浸泡与耐久度测试提供稳定可控的特征辐照度光谱。基于大功率、单晶窄带小发光面的LED光源采用超半球齐明透镜进行全孔径集光,设计曲面分布式光学结构,从而高效实现目标靶面上的光... 详细信息

太阳模拟器是光伏和材料降解研究中的关键设备,能够为光浸泡与耐久度测试提供稳定可控的特征辐照度光谱。基于大功率、单晶窄带小发光面的LED光源采用超半球齐明透镜进行全孔径集光,设计曲面分布式光学结构,从而高效实现目标靶面上的光谱匹配及1个太阳常数(辐照度为100 mW/cm^(2))的辐照度。实验结果表明,本文所设计的太阳模拟器在1000 h的时间内的辐照度波动低于1.15%,靶面中心60 mm×60 mm的正方形区域内辐照度不均匀性为1.98%,80 mm×80 mm区域内辐照度不均匀性为4.99%,光斑的光谱匹配度达到A级。该系统结构紧凑,可扩展性强,可用于长期稳态测量。

关键词：光学设计太阳模拟器发光二极管光能传递效率稳态测量

利用可穿戴设备对帕金森病患者运动功能进行量化评估

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生物医学工程学杂志 2018年第2期35卷 206-213页

作者：沈天毓王计平郭立泉白启帆张惠钧王守岩熊大曦上海大学通信与信息工程学院上海200444 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163 苏州大学附属第二医院神经内科江苏苏州215004

帕金森病(PD)患者的运动功能障碍是其主要的临床症状和诊断依据。本文共招募30名受试者,其中包括15例PD患者(PD组)和15例健康受试者(对照组),然后将5个惯性传感器节点分别佩戴在受试者的四肢和腰部,通过提取和分析受试者在6个范式动作... 详细信息

帕金森病(PD)患者的运动功能障碍是其主要的临床症状和诊断依据。本文共招募30名受试者,其中包括15例PD患者(PD组)和15例健康受试者(对照组),然后将5个惯性传感器节点分别佩戴在受试者的四肢和腰部,通过提取和分析受试者在6个范式动作下的加速度、角速度信号,得到20个评估不同身体部位运动功能的定量指标,包含动作的幅度、频率以及疲劳程度等信息。通过对两组受试者的数据进行对比分析,使用误差反向传播(BP)神经网络进行自动判别并预测患者临床量表评分。最终统计结果表明,两组受试者的多数指标的差异均有统计学意义;10次5折交叉验证表明,BP神经网络对两个受试组的分类准确率达90%,对PD组的亨-雅(H-Y)分期和统一帕金森氏病评分量表运动功能(UPDRSⅢ)评分的预测准确率分别为72.80%和68.64%。该研究表明了利用可穿戴设备来对PD患者运动症状进行定量评估的可行性,文中所获得的定量指标对于今后的相关研究也具有一定的参考价值。

关键词：帕金森病运动功能可穿戴设备定量评定

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热电集成薄膜蒸馏式废水处理系统性能分析

清华大学学报（自然科学版） 1999年第6期39卷 113-115,127页

作者：王崧熊大曦任建勋胡桅林过增元尚传勋周抗寒刘成良清华大学工程力学系航天医学工程研究所

为了给载人航天器生命保障系统的设计提供依据，对处理载人航天器废水的热电集成薄膜蒸发系统作了热分析并用数值方法进行了验证。分析中将补充废水带入的热量忽略，从而使整个分析过程得到了简化，并得出半导体制冷元件的制冷系数ε是... 详细信息

为了给载人航天器生命保障系统的设计提供依据，对处理载人航天器废水的热电集成薄膜蒸发系统作了热分析并用数值方法进行了验证。分析中将补充废水带入的热量忽略，从而使整个分析过程得到了简化，并得出半导体制冷元件的制冷系数ε是决定系统热性能的关键参数这一重要结论，ε越大，系统热性能越好，而ε增大造成的洁净水产率降低可以由制冷元件数目增加得以弥补；ε主要决定于废水侧换热温差，因此提高废水侧换热能力是提高系统性能的关键。

关键词：废水处理 TIMES 载人航天器

基于大功率高光密度发光二极管的投弹照明灯设计

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激光与光电子学进展 2018年第12期55卷 446-452页

作者：金志樑王沛沛郭立泉李伟民王海洋熊大曦中国科学院苏州生物医学工程技术研究所光与健康研究中心江苏苏州215163

设计了一种基于大功率高光密度发光二极管(LED)光源的投弹照明灯。基于非成像光学理论,利用ZEMAX软件建立了以大口径高透过率菲涅耳透镜为核心元件的准直光学系统。利用焦距为1500mm的柱面菲涅耳透镜对准直光束进行一维方向的扩散,再将... 详细信息

设计了一种基于大功率高光密度发光二极管(LED)光源的投弹照明灯。基于非成像光学理论,利用ZEMAX软件建立了以大口径高透过率菲涅耳透镜为核心元件的准直光学系统。利用焦距为1500mm的柱面菲涅耳透镜对准直光束进行一维方向的扩散,再将灯具以6.85°的倾斜角度照射靶面,实现了大面积光斑照明。利用TracePro软件进行仿真分析,得到光斑水平方向和垂直方向的发散角分别为18.1°和2.46°。样机在靶标上投射出一个清晰、对比度高的类椭圆形亮斑,中心最大照度可达110lx,能够满足战斗机夜间投弹训练的要求。

关键词：光学设计大功率发光二极管(LED)光源投弹照明灯非成像光学理论柱面菲涅耳透镜

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基于数字微镜阵列的平顶光束空间整形

激光技术 2016年第6期40卷 916-920页

作者：娄艳阳郑贤良张世超鹿伟民李辉熊大曦中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏省医用光学重点实验室苏州215163 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院大学北京100039

为了满足激光光斑质量高、扫描快速的目的,采用数字微镜阵列和误差扩散法对单平顶和多平顶的光束整形原理仿真,利用680nm激光建立了实验系统,并进行了光束整形验证。采用光束填充因子、光场调制度、均方根误差3种评价参量对整形结果进... 详细信息

为了满足激光光斑质量高、扫描快速的目的,采用数字微镜阵列和误差扩散法对单平顶和多平顶的光束整形原理仿真,利用680nm激光建立了实验系统,并进行了光束整形验证。采用光束填充因子、光场调制度、均方根误差3种评价参量对整形结果进行评价,并对采用数字微镜阵列进行光束整形的能量利用率进行了测量和分析。结果表明,单平顶和多平顶整形的光束填充因子由整形前的36.1%分别提高到62.3%和56.7%;光场调制度由73.3%分别降到25.6%和30.3%。利用该光束空间整形方法,可得到高质量的多平顶光束,在快速激光扫描领域有一定的应用价值。

关键词：激光光学光束整形数字微镜阵列误差扩散法多平顶光束

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双光子显微成像系统群延迟色散的测量和补偿

激光生物学报 2015年第5期24卷 404-409页

作者：娄艳阳郑贤良刘云金鑫李辉熊大曦中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏省医用光学重点实验室江苏苏州215163 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100039

为了对双光子显微成像系统的群延迟色散进行校正,提高双光子激发效率的目的,采用自相关仪测量的方法在自行搭建的双光子系统光路的四个位置测量飞秒激光的脉冲展宽情况,测量样品位置5个波长下最优的群延迟色散补偿值,由此拟合得到自搭... 详细信息

为了对双光子显微成像系统的群延迟色散进行校正,提高双光子激发效率的目的,采用自相关仪测量的方法在自行搭建的双光子系统光路的四个位置测量飞秒激光的脉冲展宽情况,测量样品位置5个波长下最优的群延迟色散补偿值,由此拟合得到自搭建双光子系统的全波段群延迟色散补偿曲线。实验结果表明在应用此群延迟色散补偿曲线后样品位置的脉冲宽度平均减小95 fs,在两个典型激发波长(750 nm和900 nm)生物样品的荧光强度分别提高了42.7%和76.8%。结论为双光子激发效率与飞秒激光的脉冲宽度成线性反比关系。

关键词：双光子荧光显微镜群延迟色散脉冲宽度色散补偿荧光强度

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用于LED光源的反光杯准直效果研究

照明工程学报 2021年第1期32卷 1-4,11页

作者：王海洋金志樑王沛沛熊大曦中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163

为研究抛物面型反光杯用于LED光源准直时的特点,基于TracePro仿真了LED光源在不同尺寸反光杯下的有效射程和光斑直径,分析了反光杯和LED尺寸对射程和光斑直径的影响。仿真结果表明:射程与反光杯的口径和深度都有关系。高度相同时,反光... 详细信息

为研究抛物面型反光杯用于LED光源准直时的特点,基于TracePro仿真了LED光源在不同尺寸反光杯下的有效射程和光斑直径,分析了反光杯和LED尺寸对射程和光斑直径的影响。仿真结果表明:射程与反光杯的口径和深度都有关系。高度相同时,反光杯口径越大,射程越大;口径相同时,射程随反光杯高度增加先增大后减小。LED光源经反光杯准直,较短距离的光斑中心光强很低,形成光环。LED光源面积直接影响目标面光斑的大小,对射程影响较小。

关键词： LED 反光杯仿真