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Dual-excitation decoding multiparameter-based ratiometric luminescence thermometry:a new strategy toward reliable and accurate thermal sensing

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Photonics Research 2022年第11期10卷 2532-2540页

作者： WEI XU SHUNING ZONG FENGKAI SHANG longjiang zheng ZHIGUO ZHANG School of Electrical Engineering Yanshan UniversityQinhuangdao 066004China Condensed Matter Science and Technology Institute Harbin Institute of TechnologyHarbin 150001China Laboratory of Sono-and Photo-theranostic Technologies Harbin Institute of TechnologyHarbin 150001China

Luminescence thermometry can perform noninvasive thermal sensing with high spatial resolution and fast response,emerging as an exciting field of research due to its promising applications in ***,because of the interaction between light and complex tissues,the reliability and the accuracy of this technique suffer serious interference,which significantly restricts its practical ***,a strategy to implement effective luminescence nanothermometry is preliminarily proposed by employing the different thermal responses between Yb^(3+)→Nd^(3+)and Nd^(3+)→Yb^(3+)energy transfer *** from the traditional ratiometric sensing method,where two luminescence intensities are used as the thermal response parameters,we use two intensity ratios between Yb^(3+)and Nd^(3+)near-IR emissions that are obtained under dual excitation as the detecting and reference signals to perform temperature *** multiparameter-based,self-reference thermometry technique,as we define it,exhibits excellent immunity to the influences arising from the fluctuation and loss of pumping sources as well as the luminescence attenuation in *** thermal sensitivity(~2.2%K^(-1))and good resolution(~0.35°C)are successfully achieved here,accompanied by a measurement error of~1.1°C in a biological environment test,while large errors are observed based on the traditional ratiometric approach(~8.9°C,~23.2°C).We believe the viewpoint in this work could boost luminescence thermometry and provide an ingenious route toward high-performance thermal sensing for biological systems.

关键词： luminescence excitation thermal

New Three Dimension Piezoelectric Transducer

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Semiconductor Photonics and Technology 1997年第1期3卷 24-28,34页

作者： LIU Zhiyan, zheng longjiang, SHI Jinshan, LI Li, WANG Yutian(Yanshan University, Qinhuangdao 066004, CHN)

Abstract: A new type of piezoelectric transducer with compression/shear sense is developed and was successfully tested for measuring three dimension accelerations in shock and vibration experiment.

关键词： Acceleration Transducer Frequency Response Piezoelectric Crystal

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一种快速加权迭代位姿估计法

激光与光电子学进展 2022年第18期59卷 379-386页

作者：刘晨阳郑龙江侯培国燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066000

位姿估计是机器视觉中的重要问题,传统正交迭代位姿估计算法迭代速度较慢,选用弱透视变换为初值点进行迭代且计算结果容易陷入局部最优解。针对此情况,提出一种改进的正交迭代位姿估计算法。通过克罗内克积对物方残差目标函数进行优化,... 详细信息

位姿估计是机器视觉中的重要问题,传统正交迭代位姿估计算法迭代速度较慢,选用弱透视变换为初值点进行迭代且计算结果容易陷入局部最优解。针对此情况,提出一种改进的正交迭代位姿估计算法。通过克罗内克积对物方残差目标函数进行优化,在保证迭代精度的前提下,降低正交迭代的复杂度,提高算法计算速度;利用加权的思想,求得图像上参考点与重投影点距离差值,对像方残差赋予不同的权重,降低误差点对计算结果的影响。仿真实验与真实实验表明,与传统正交迭代法以及线性位姿估计算法相比,该算法有效地提高了计算精度、加快了计算速度,并且全局收敛,具有较高的实用性。

关键词：机器视觉位姿估计正交迭代加权迭代全局收敛

同方期刊数据库

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高温黑体空腔发射率有限元分析

红外与激光工程 2011年第9期40卷 1640-1645页

作者：郑龙江常蕾赵静吴飞武静涛燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室河北秦皇岛066004 鹏远光电子科技有限公司河北秦皇岛066004

基于有限元热分析方法,建立了不同形状的黑体空腔传感器模型,并对其腔体发射率进行求解,同时讨论了腔体开口、腔长、腔口与接收面之间的距离、材料自身的发射率等参数对腔体发射率的影响,通过对各种形状黑体空腔的发射率比较,得出最佳... 详细信息

基于有限元热分析方法,建立了不同形状的黑体空腔传感器模型,并对其腔体发射率进行求解,同时讨论了腔体开口、腔长、腔口与接收面之间的距离、材料自身的发射率等参数对腔体发射率的影响,通过对各种形状黑体空腔的发射率比较,得出最佳的黑体空腔设计方案。仿真结果表明,改变影响腔体几何结构的各参数时,黑体空腔腔体发射率也随之变化,当黑体空腔为圆台-圆台形,且腔体开口较小、腔体长度较长、腔口与接收面之间的距离较远、材料自身的发射率较大时,腔体发射率较高。

关键词：黑体空腔腔体发射率有限元最优化设计

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一种基于平面约束的偏瘫恢复运动评价方法

仪器仪表学报 2015年第2期36卷 310-317页

作者：张立国赵金阁金梅于晓晶郑龙江燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004

偏瘫是一种常见的脑卒中后遗症,偏瘫患者在患有肢体运动障碍的同时,常常伴有轻微的感觉、语言、认知等方面的障碍。提出一种基于惯性传感器的偏瘫患者运动恢复过程的跟踪与评价的新方法,主要应用于痉挛减轻阶段偏瘫患者的自主恢复过程... 详细信息

偏瘫是一种常见的脑卒中后遗症,偏瘫患者在患有肢体运动障碍的同时,常常伴有轻微的感觉、语言、认知等方面的障碍。提出一种基于惯性传感器的偏瘫患者运动恢复过程的跟踪与评价的新方法,主要应用于痉挛减轻阶段偏瘫患者的自主恢复过程的姿态跟踪及运动能力的评定。该方法融合了惯性传感器信号和偏瘫上肢恢复动作的生物力学约束,根据运动过程中前一时刻前臂和后臂的运动姿态,构建约束平面,对加速度信息进行约束。基于该方法,通过对偏瘫病人上肢的运动恢复过程的跟踪,测量人体上肢不同部位(前臂、后臂)的动作完成的完整程度。实验表明,该方法有效地降低了传感器噪声所引起的漂移,有效地提高了角度测量的准确度和稳定性。

关键词：姿态跟踪平面约束偏瘫评价运动约束

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气体浓度检测光学技术的研究现状和发展趋势

激光与光电子学进展 2008年第8期45卷 24-32页

作者：郑龙江李鹏秦瑞峰杨俊明燕山大学测试计量技术及仪器河北省重点实验室河北秦皇岛066004

综述了近些年来国内外痕量气体浓度检测技术研究的最新进展。首先对传统的非光学气体浓度检测技术作出了简单的介绍,包括超声波技术、气敏法、热催化法、气相色谱法、干涉法应用技术,被动检气管法,然后重点阐述了基于光谱学分析气体浓... 详细信息

综述了近些年来国内外痕量气体浓度检测技术研究的最新进展。首先对传统的非光学气体浓度检测技术作出了简单的介绍,包括超声波技术、气敏法、热催化法、气相色谱法、干涉法应用技术,被动检气管法,然后重点阐述了基于光谱学分析气体浓度检测技术的最新发展动态,其中分别对差分吸收光谱技术(DOAS)、傅里叶变换红外光谱技术(FTIR)、可调谐激光二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)、差分吸收激光雷达(DIAL)和拉曼散射激光雷达、激光诱导荧光光谱技术、激光光声光谱技术进行了详细介绍,最后提出了现代气体浓度检测技术的发展方向。

关键词：光谱学气体浓度非光学探测光学光谱分析

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微型探头荧光光纤温度测量仪的研究

传感技术学报 1999年第4期12卷 229-233页

作者：王莉田王玉田史锦珊郑龙江燕山大学电气工程学院河北秦皇岛市066004

本文基于荧光物质的温度－荧光特性，提出一种微型探头结构的全光纤式荧光温度计，采用双通道荧光线强度之比实现温度测量，精度可达０．５℃．本文讨论这种温度计的特性，并给出了性能指标的测试结果．

关键词： LD激励源荧光光纤探头温度测量仪

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光纤荧光海藻浓度测量仪的研究

传感技术学报 2001年第2期14卷 119-122页

作者：王莉田杨影王玉田郑龙江燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

本文提出了一种检测海水中藻类浓度的新方法 ,在利用原有浓度检测原理的基础上 ,应用光纤和荧光技术 ,采用脉冲氙灯作为激发光源 ,并配合有效的微弱信号检测技术以实现藻类浓度的在线测量 .该系统具有结构简单、水下探头无源以及高精度... 详细信息

本文提出了一种检测海水中藻类浓度的新方法 ,在利用原有浓度检测原理的基础上 ,应用光纤和荧光技术 ,采用脉冲氙灯作为激发光源 ,并配合有效的微弱信号检测技术以实现藻类浓度的在线测量 .该系统具有结构简单、水下探头无源以及高精度、高灵敏度等特点 .实验证明 ,该系统用于海藻浓度的检测是可行的 ,也可应用此方法检测海水中其它物质的浓度 .

关键词：光纤荧光海藻浓度测量仪激光检测

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一种新型的光纤荧光温度传感器

燕山大学学报 2001年第2期25卷 156-158页

作者：郑龙江朴波史向前燕山大学电气工程学院秦皇岛066004 秦皇岛市人事局秦皇岛066004

介绍一种基于稀土荧光材料（Y2O2S：Eu）`温度-荧光特性的光纤荧光温度传感器。由紫外汞灯发出的紫外光被调制成脉冲激励光，通过光纤传输激发探头处的荧光材料产生荧光。通过测量两个峰值荧光信号的比值得到输出与温度的关系，温度测... 详细信息

介绍一种基于稀土荧光材料（Y2O2S：Eu）`温度-荧光特性的光纤荧光温度传感器。由紫外汞灯发出的紫外光被调制成脉冲激励光，通过光纤传输激发探头处的荧光材料产生荧光。通过测量两个峰值荧光信号的比值得到输出与温度的关系，温度测量误差小于0.5℃。实验结果表明，该测温系统能够有效地消除光源不稳定及测量通道中光强变化对测量结果的影响。

关键词：光纤传输荧光材料脉冲激励光信号调制汞灯光源温度传感器通道输出