高空间分辨率和高光谱分辨率的近场扫描光学显微术

光学显微术的应用通常受到可见光波长赋予的标准分辨率极限的限制,近场扫描光学显微镜(NSOM)可以超越这一极限。与常规光学显微术相比,近场扫描光学显微术的空间分辨率获得极大提高。Guest等人报道了这一领域的重大进展,提出一种将近场扫描光学显微术的高空间分辨率与相干非线性光谱学的高光谱分辨率相结合的新技术。     

基于开口圆锥近场探针的太赫兹超分辨成像研究

基于近场探针的太赫兹扫描成像系统能够突破衍射极限探究物质隐藏的细节,但是传统基于微纳加工工艺的近场探针存在工艺复杂、传输损耗较大的缺点。提出了一种基于空心圆波导的渐变开口圆锥形近场探针设计方法,所设计的探针能够通过圆波导实现低损耗传输,同时利用渐变开口圆锥形针尖实现亚波长聚焦。为了验证方法的可行性,采用3D打印技术对所设计的探针进行加工,然后基于高精度三维扫描平台搭建了一套0.1 THz近场扫描成像系统。实验结果表明该探针能够实现亚波长超分辨聚焦,实验结果与仿真结果一致。     

用两种不同测量技术对毒品THz光谱的研究

为了使太赫兹(THz)技术在毒品检测中变得更为实用,运用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术和傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术分别研究了甲基苯丙胺(MA)、4,5-亚甲基二氧基苯丙胺(MDA)和3,4-亚甲基二氧基-N-甲氧基苯丙胺(MDMA)3种走私毒品的THz吸收光谱,获得了这些毒品不同谱宽的THz光谱,并对两类...     

基于步进扫描傅里叶变换的红外光致发光研究

搭建了红外波段的傅里叶变换光致发光谱测试系统,结合FTIR光谱仪的步进扫描功能,在室温条件下对短波和中波碲镉汞材料进行了光致发光测试.测试结果表明,相对于常规的连续谱扫描,步进扫描的方式成功地抑制了背景辐射的影响,同时还显著提高了PL谱信号的信噪比,在室温下获得了光滑的PL谱曲线.     

用于纳米劈裂技术的新型芯片及增强拉曼光谱实验

为了定量研究纳米颗粒的间距对拉曼(Raman)光谱强度的影响,研制了具有高稳定性的纳米劈裂芯片及装置。利用此芯片及装置,可以获得纳米金属桥断裂后自动形成的两针状纳米电极(纳米颗粒),并且能在pm级精度上操纵两纳米电极间的距离,以观察相应拉曼光谱强度的变化。在利用两纳米电极作为增强体的基础上引入了第3纳米电极,以观察其位置对拉曼光谱信号的影响。实验结果表明,光谱信号的强度强烈依赖于3纳米电极的相对位置,第3纳米电极的引入能进一步提高增强因子,为拉曼光谱增强机制的理论研究提供了重要参考数据。     

多孔硅层湿法腐蚀现象的研究

阳极氧化法制备的多孔硅层分别经 1% HF、 1% NH3 / H2 O2 和 0 .0 5 % Na OH三种溶液在室温下进行湿法腐蚀 ,并用傅里叶变换红外光谱 (FTIR)和扫描电子显微镜 (SEM)对其变化进行了研究。腐蚀后多孔硅的表面形貌出现明显的刻蚀现象。红外吸收光谱表明 ,在用 1% NH3 / H2 O2 溶液腐蚀时 ,多孔硅层中 Si- O键和 Si- H键的强度增加 ,H- O键的强度下降 ;用 1% HF溶液和 0 .0 5 % Na OH溶液的腐蚀结果正好相反。 0 .0 5 %Na OH溶液对多孔硅层的腐蚀现象类似于强碱性溶液对单晶硅腐蚀表现出的各向异性 ,对多孔硅层厚度的腐蚀速度比 1% HF溶液的高     

近场光学显微技术的进展及其应用

近场光学显微技术突破传统光学衍射极限获得了纳米尺度的空间分辨率,井在近场光存储、平导体材料、生命科学等交叉学科领域发挥了巨大的作用.本文综述了近场光学显微技术的发展现状,讨论了基于近场光学原理的超分辨近场结构在现代光刻技术上的应用、表面等离激元的共振增强作用和束流作用在近场光学领域的进展以及表面增强拉曼散射机理的研究,并介绍了近场光学显微技术在单分子检测和细胞探测等其它生命科学领域的一些发展.     

基于FTIR光谱技术的霉菌菌种判别研究

为了找出一种快速、简便、准确的方法来探究霉菌试验后武器装备表面生长的霉菌种类,按照标准的试验方法进行了霉菌试验,利用傅里叶红外光谱仪对经过不同菌种腐蚀后的样本进行了测试,获取了光谱数据,并通过对数据进行初步的主成分分析确定了光谱数据的识别区域。采用最小距离匹配、光谱角匹配、光谱信息散度、光谱协方差、主成分分析、偏最小二乘判别分析(Partial Least Squares Discriminant Analysis,PLS-DA)、随机森林等分类算法建立了识别模型。研究结果表明,随机森林算法能够很好地识别霉菌种类,准确率预期在98%以上。基于合适的分类算法,傅里叶红外光谱(Fourier Transform Infrared, FTIR)技术能够实现对菌种的有效鉴别。     

接收式SNOM中的光纤探针的传输特性分析

扫描近场光学显微镜(SNOM)是新近发展起来的新型高分辨率光学显微镜,它可以对样品中纳米尺度区域的各种光学信息进行成像,将在生命科学、材料科学及信息产业有重要应用。接收式SNOM的光纤探针探测近场光信号的原理是:当针尖浸入样品表面的隐失场时,由偶极子组成的介质针尖受激产生辐射,从而将隐失波转变成传导波,由光纤探针传播到远处。因此,近场光学图像实际上是接收探针引入后形成的电磁场,对探针顶端作用而产生的散射光,通过光纤探针传输得到的光信号。因此,光纤探针的传输特性对近场光学显微镜的最终图像质量具有重要影响,研究光纤…     

一种基于稀疏矩阵的指纹识别新方法

为了实现对指纹识别速度上的需求,对指纹算法做了较深入的探讨和分析,提出一种新的指纹匹配算法,该算法将稀疏矩阵应用到指纹匹配当中,根据稀疏矩阵计算速度快和存储容量小的特点,使得指纹匹配速度在一定程度上得到了提升。通过实验结果表明,本文算法在指纹图像增强和匹配速度方面有很大的提高,同时也降低了计算机的内存消耗。     

Damping vibration of scanning near-field optical microscope probe using the Timoshenko beam model

The effect of interactive damping on the flexural vibration frequency for the scanning near-field optical microscope (SNOM) fiber probe based on the Timoshenko beam theory, including the effects of shear deformation and rotary inertia, has been analyzed. In the analysis, the effects of the transverse contact stiffness, damping factor and the ratio of different probe dimensions on the damping vibration frequency were studied. The results show that increasing the ratio of probe length to radius increases the damping vibration frequency of mode 1. Besides, the damping vibration frequencies, based on the Bernoulli-Euler beam theory and the Timoshenko beam theory, are compared. When the contact stiffness is very large for the higher modes, the effects of shear deformation and rotary inertia on the frequency becomes significant. Furthermore, increasing the damping factor increases the vibration frequency. The trend is more obvious, especially dimensionless damping factor η_f>0.4.     

基于单片机指纹识别电子密码锁的设计

针对性价比很高的单片机在指纹识别技术中应用越来越广泛.提出一种基于单片机的指纹识别电子密码锁的设计方法,实现了传统锁到新型指纹锁的转化.该方法采用Atmeg16单片机原理,实现了单片机对指纹识别和加密的控制过程.采用Altium Designer软件对自动指纹识别系统电路进行了设计,并进行了模拟实验和实物制作,实验结果充分证明了这种设计的可行性,对指纹识别密码锁的设计和研发具有一定的指导意义.     

数字扫描探针显微镜中的DSP技术

本文介绍了我们研制数字ＳＰＭ仪器时在ＤＳＰ芯片选型、ＳＰＭ－ＤＳＰ插卡设计、开发工具ＤＳＰ软件及其基本算法方面的考虑和解决方案并简介一种采用德州仪器公司ＴＭＳ３２０Ｃ５０ＤＳＰ芯片设计的ＳＰＭ仪器该仪器已实现ＳＴＭ模式、接触ＡＦＭ模式、非接触ＡＦＭ模式,并具有和多种ＳＯＰＭ头部接口的开放性结构。     

Geographical position spoofing detection based on camera sensor fingerprint

Currently, position check-in on mobile devices has become a fashionable social activity. Meanwhile, criminals probably tamper the geographical position (geo-position) information to provide an alibi. Therefore, it is of importance to identify the authenticity of geo-position. To our knowledge, many current methods for geo-position spoofing detection mainly rely on geo-position information in the database. However, these methods possibly fail in the case of missing prior information or lacking rich training samples. To address that challenge, this paper proposes an alternative manner for detecting the geo-position spoofing via camera sensor fingerprint. In particular, the camera sensor fingerprint is first extracted through the images posted by an inquiry user based on the well-designed denoising filter. Second, the authenticity of the geo-position is verified by comparing the consistency of the residual noise from newly-posted images with position check-in and the unique camera sensor fingerprint from an inquiry user. Finally, the extensive experiments are conducted on the image database, that empirically indicates the relevance of our proposed simple but effective method.     

基于双目视角的嵌入式3D指纹识别系统设计

采用指纹信息作为身份识别手段的应用已经很广泛,但传统的指纹信息识别身份时存在容易被仿造的缺点。3D指纹信息不但可以进一步提高指纹识别率而且可以很好地克服该缺点。在此主要介绍利用双目视角技术采集3D指纹信息,提出了一种3D指纹信息采集的解决方案。详细介绍了以MTK平台作为控制平台,DSP芯片做算法处理的硬件设计。该设计的硬件成本低且安全性高。在C/S结构的系统设计中,通过测试该硬件方案可以直接在客户端上采集信息,便携性好。     

基于ARM-Linux指纹识别系统的设计

生物识别技术应用越来越广泛,指纹识别技术尤为突出。设计了以ARM9为核心的硬件平台,并进行了嵌入式Linux内核的移植,结合硬件特点,将优化后的指纹识别算法作为应用程序移植到软硬件平台。实验表明,系统运行稳定,算法效率和精确度较高,在嵌入式生物识别技术应用领域有一定的参考价值。     

基于指纹识别技术的双重身份鉴别系统实现

本文依据信息安全等级保护基本要求,利用指纹识别技术,设计了信息化应用的双重身份鉴别系统方案。方案通过建立指纹数据库,采集用户指纹信息并和账户关联,通过认证服务在用户登录时进行指纹认证实现双重身份鉴别。方案具有安全性高、适用面广、使用方便和抗抵赖等特点。     

近场光学中成象衬度机制的研究

本文从理论上研究了收集式近场光学显微镜中的成角衬度问题。采用三维时域有限差分法计算了光学近场区域亚波长尺度的电磁场分布。计算表明;利用ｐ偏振光成象可以得到样品的形貌衬度,而利用ｓ偏振光成象可以得到样品形貌的边缘象。该结果为近场光学显同镜中的图像解释及新仪器的开发提供了理论依据。