一种消除脑血流信号中基线漂移的新方法

目的:目前消除脑血流信号中基线漂移的很多方法在实际测量过程中很难取得理想的滤波效果,本文提出了一种基于三次样条插值技术消除基线漂移的方法.方法:首先检测出脑血流信号中的特征点,然后根据检测出来的特征点利用三次样条插值技术拟合出漂移的基线,再把原始的脑血流信号与拟合的漂移基线相减,就能得到比较平稳的脑血流信号.结果:在LabVIEW软件开发平台中实现了去基线漂移处理,也进行了仿真实验和临床测试.都取得了较理想的效果.结论:这种基线消除方法效果好、速度快、易于实现,它在有嵌入式微处理器和对实时性要求较高的脑电监护仪器中具有很高的应用价值,在其它的信号检测仪中也可应用.     

氧化石墨烯修饰的色散拐点长周期光纤光栅的折射率传感特性

研究了氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)修饰的色散拐点长周期光纤光栅(Dispersion-Turning-Point Long Period Fiber Grating,DTP-LPFG)传感器,分析了其光谱特性及对外部折射率的灵敏度特性。利用准连续KrF激光器在载氢单模石英光纤上制作周期约为136μm的DTP-LPFG,采用氢键结合的方式将GO涂覆于光栅表面,构成基于GO修饰的DTP-LPFG传感器。实验结果表明:随着GO在DTP-LPFG表面的沉积,其双谐振峰的左峰发生蓝移,右峰发生红移,双峰间距增大;在1.33~1.38折射率范围内,该传感器在涂覆GO后,谐振双峰间距变化量的折射率灵敏度约为831.89nm/RIU,较未修饰GO的DTP-LPFG提高了1.05倍。     

基于极大倾角光纤光栅的降钙素原免疫传感器

降钙素原(Procalcitonin,PCT)对于反映患者炎症甚至败血症患病程度具有重要意义。为实现低浓度PCT的免标记检测,利用极大倾角光纤光栅(Excessively Tilted Fiber Grating,Ex-TFG)的低温度交叉敏感性和高折射率灵敏度的优点,在光纤的表面修饰金黄色葡萄球菌(Staphylococcus Aureus Protein A,SPA),再将PCT单克隆抗体固定在SPA分子层,从而构成对PCT具有特异性检测功能的免疫传感器。实验结果表明:降钙素原含量为0.5ng/mL时,谐振波长红移约13pm;PCT的浓度为200ng/mL时,Ex-TFG的红移量基达约125pm;浓度为1 000ng/mL时,红移量趋于饱和,最大红移量约150pm。通过对实验数据拟合,发现Ex-TFG谐振波长的红移量与PCT浓度之间的关系满足Langmuir模型,相关性系数为0.98。该方法为低浓度PCT的检测提供了一种免标记、快速的检测方法。     

基于星形金纳米颗粒修饰的81°倾斜光纤光栅生物传感器

提出一种星形金纳米颗粒修饰的81°倾斜光纤光栅(TFG)生物传感器。通过金黄色葡萄球菌蛋白A固定法,将自制的高纯度新城疫病毒(NDV)单克隆抗体固定于81°TFG表面,制成对NDV具有特异性检测功能的生物传感器。结果表明,传感器对NDV的最低探测极限达10~25pg/mL,检测饱和点约为1 000pg/mL;在0~200pg/mL具有较好的线性相关度(R2约为0.911),相应的灵敏度约为1 394pm/(ng/mL)。此外,通过对NDV的特异性和临床性测试,表明该生物传感器对NDV具有高度的特异性和临床有效性。     

湿腐蚀法制备塑料光纤折射率传感器

为了获得高灵敏度的塑料光纤折射率传感器,提出了一种湿腐蚀制备塑料光纤传感器的方法。首先利用三氯甲烷和无水乙醇配制了塑料光纤腐蚀剂;接着研究了腐蚀剂浓度、温度对塑料光纤腐蚀速率及腐蚀后表面形貌的影响;然后研究了传感器经不同浓度和不同温度腐蚀剂腐蚀后的传输光谱特性;最后利用葡萄糖溶液测试了经过不同腐蚀条件腐蚀后的传感器灵敏度。实验结果表明,光纤的腐蚀速率随着腐蚀剂浓度和温度的升高而增大;光纤腐蚀后的表面形貌、光谱传输特性及传感器灵敏度受腐蚀条件影响显著;当腐蚀剂温度为20℃、浓度为70%时,可以获得光滑、干净的腐蚀光纤表面,此时传感器具有较好的光谱传输质量,同时传感器的灵敏度达到3.8[(RIU)]-1。     

光纤生物量浓度在线检测传感器

建立了一种新的生物量浓度测量方法,并对传感器的设计进行了研究,介绍了传感器的组成原理、光路、理论分析和相关实验。基于光的吸收和散射与介质的浓度、通过介质的光程和入射光强有关,生物量浓度的变化会引起吸收和散射的变化,从而导致接收光能量的变化这一物理现象和理论,将接收光能量的大小与具有实用意义的生物量浓度测量联系起来,建立了一种新的生物量浓度测量方法。实验选用了760 nm近红外光源,在20 ℃恒温情况下,对生物量浓度测量进行了实验研究。结果表明,这种方法用于测量微生物菌液浓度具有很好的对应函数关系,测量的最大相对误差＜0.2%,具有生物量浓度在线测量准确、灵敏高、使用寿命长等优点。传感器的设计原理和方法具有一定的普遍意义,是一种有实用价值的生物量浓度传感器,可实现对含有微生物的菌液进行生物量浓度在线测量。     

图像传感器不均匀性的实时补偿方法研究

介绍了图像传感器不均匀性实时补偿的方法。该方法以存储器函数变换技术为基础，提出一种针对图像传感器响应不均匀性问题的实时补偿技术，并结合其工作原理重点阐述了线阵器件的技术实现途径。该补偿技术可有效地提高图像传感器的响应不均匀性指标，具有在完成不均匀性补偿的同时实现非线性补偿的特点。     

一种新型直读铁谱仪的设计

一、铁谱仪工作原理铁谱技术(Ferrography)是一种从润滑油样中分离并检测出磨损颗粒的浓度和尺寸分布情况的技术——包括从取样开始,直至作出分析与判断为止。实现这一整套技术的仪器称为铁谱仪(Ferrogiaph)。本文将要介绍的是铁谱仪的一种:直读铁谱仪     

机械定位控制的条件反射感知控制方法研究

研究了一种用于机械定位控制的条件反射感知控制方法。利用存储器函数变换原理，以仿人方式的条件反射感知方法来进行控制运算推理过程。介绍了基于该控制方法的控制器工作原理及实现电路，提出了一种具有实用价值的条件反射感知控制器设计方案。     

长周期光纤光栅的折射率梯度响应特性

通过模式耦合理论,建立了基于长周期光纤光栅(LPFG)的二层圆光波导模型;结合传输矩阵法,仿真得到了外部介质折射率呈线性分布情况下LPFG的透射谱。仿真结果表明：该结构下的LPFG透射谱特性强烈依赖于外部介质折射率梯度,当外部介质折射率梯度升高,透射谱的损耗峰深度逐渐降低,损耗峰3dB带宽逐渐增加,且增加量与折射率梯度的增加量呈较好的线性关系;当外部折射率梯度由1.111 1×10-7 riu/mm增加到1.111 1×10-5 riu/mm时,其梯度灵敏度可达到2.2×107 nm·mm/riu。这一结果使折射率梯度的高灵敏度测量成为可能,为设计和制作基于LPFG的折射率梯度传感器提供了一定的理论依据,并有望用于生化反应中微小尺度下折射率呈梯度分布的液相介质的测量。