1 南昌航空大学航空制造工程学院，江西 南昌 330063
2 宿州学院化学化工学院，安徽 宿州 234099
3 江西洪都航空工业集团有限责任公司，江西 南昌 330024
基于金纳米颗粒薄膜基底和金纳米棒薄膜基底，使用表面增强拉曼光谱（SERS）技术对环丙沙星（CIP）的含量进行了分析检测，为食品中CIP残留检测提供了新方法。通过使用柠檬酸钠还原氯金酸制备金纳米颗粒胶体，以及通过晶种生长法制备金纳米棒胶体，以应用于SERS增强基底。通过不同激发光波长对CIP进行SERS检测，确定了最佳激光波长为780 nm。使用校正集CIP标准溶液，建立CIP浓度-SERS信号强度的工作曲线，使用检验集样本观察工作曲线的预测能力。结果表明：使用金纳米颗粒基底进行CIP的SERS检测，回收率在97.1%~105.0%；使用金纳米棒基底进行SERS检测，回收率在96.3%~121.8%。因此，SERS在检测CIP抗生素领域具有高灵敏度、快速检测等优势。
医用光学与生物技术 表面增强拉曼光谱 环丙沙星 金纳米颗粒 金纳米棒 激光与光电子学进展
2022, 59(23): 2317001
1 天津理工大学机械工程学院, 天津 300384
2 北京农业智能装备技术研究中心, 北京 100097
3 北京市可持续发展科技促进中心, 北京 100101
5 山东省菏泽市巨野县林业局, 山东 菏泽 274000
作为两种常用的喹诺酮类抗生素, 培氟沙星和氟罗沙星残留问题引起人们的高度关注, 研发快速、 高效的检测手段成为一种需求。 采用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术对鱼粉基质中的培氟沙星、 氟罗沙星进行了研究。 制备培氟沙星、 氟罗沙星、 聚乙烯和鱼粉纯净物质以及培氟沙星-鱼粉和氟罗沙星-鱼粉17种不同浓度二元混合物的压片样品, 共106个; 对所有压片样品进行太赫兹光谱测量和分析; 利用连续投影算法(SPA)结合支持向量机(SVM)和反向传播神经网络(BPNN)建立定性判别模型, 对培氟沙星-鱼粉和氟罗沙星-鱼粉这两种混合物进行分类判别; 利用特征频率处吸收系数建立偏最小二乘回归(PLSR)、 BPNN、 多元线性回归(MLR)定量预测模型, 分别对两种混合物进行定量预测。 结果表明: 纯净培氟沙星在0.775和0.988 THz存在明显吸收峰, 纯净氟罗沙星在0.919和1.088 THz存在明显吸收峰, 聚乙烯对太赫兹波基本没有吸收, 鱼粉无吸收峰, 两种抗生素与鱼粉混合后的峰值出现在纯净抗生素的吸收峰附近; 在定性判别中, SVM判别结果最佳, 预测集判别准确率、 精确率、 召回率、 F1得分分别为97.06%, 97.22%, 97.06%和97.06%; 定量回归中, SPA-BPNN 模型用于预测培氟沙星-鱼粉结果最佳, 预测集相关系数(Rp)、 预测集均方根误差(RMSEP)分别为0.984 9和0.009 5, SPA-MLR模型用于预测氟罗沙星-鱼粉结果最佳, Rp和RMSEP分别为0.982 7和0.040 6。 研究表明THz-TDS技术对鱼粉基质中培氟沙星、 氟罗沙星进行定性定量检测是可行的, 为畜禽行业中培氟沙星和氟罗沙星实际检测提供理论和技术参考。
太赫兹时域光谱 培氟沙星 氟罗沙星 定性判别 定量检测 THz-TDS Pefloxacin Fleroxacin Qualitative discrimination Quantitative detection 光谱学与光谱分析
2022, 42(6): 1798
光子学报
2021, 50(12): 1210003
苏州科技大学 土木工程学院，江苏 苏州 215011
Ko位移理论能够很精准地对结构进行变形重构，为了将这一理论应用到实际工程中，选用光频域反射(OFDR)分布式光纤传感器作为测量工具，设计了基于等强度梁的变形估算实验方案。实验在等强度梁上分六级加载，用百分表测得4个测点在每级荷载下的真实挠度值，并根据每级所测应变值进行挠度的变形重构，最后将2种方法所得到的挠度值进行对比。实验结果表明：光纤的应变系数为0.71666，变形重构挠度值与真实挠度值之间的最大误差为0.586 mm，符合实验预期。
光频域反射 分布式光纤传感器 标定 应变系数 变形重构 Ko位移理论 optical frequency domain reflection distributed optical fiber sensors calibration strain coefficient deformation reconstruction Ko displacement theory
宁夏大学 物理与电子电气工程学院, 宁夏 银川 750021
为提高海马体多图谱分割的精度和时间效率，提出基于高等标准化工具(Advanced Normalization Tools，ANTs)配准的多图谱分割算法。为降低数据规模，在预处理阶段，提取以海马体为中心的立方体box。在配准阶段，提出用ANTs代替重采样环节，再利用微分同胚Demons算法的平滑性、拓扑保持性以及连续性进行精配准。在标签融合阶段，采用加权平均(Majority Voting, MV)算法、基于生成模型约束的GraphCut标签融合(Generative Model, GM)算法、度量学习(Metric Learning, ML)算法以及半监督标签传播随机森林(Integrating Semi-Supervised Label Propagation and Random Forests, RF-SSLP)算法做对比。实验结果表明，用ANTs代替重采样后，可分别提高MV、GM、ML以及RF-SSLP四种融合算法的精度，同时，通过以上4种融合算法的对比发现，基于ANTs配准的半监督标签传播随机森林算法分割精度最高，相较于MV、GM和ML三种融合算法精度提高了3%~5%。
海马体 多图谱 高等标准化工具 融合算法 hippocampus multi-atlas advanced normalization tools fusion algorithm
华中科技大学光学与电子信息学院, 湖北 武汉 430074
设计了一种可嵌入基于表面等离子体共振(SPR)光纤传感器的微流控芯片,可用于溶液浓度的测量。采用具有良好化学惰性的有机聚合材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为芯片主体的制作材料,在芯片中微流控通道内采用镀有60nm金膜的多模光纤-光子晶体光纤-多模光纤(MMF-PCF-MMF)传感结构来激发SPR效应。当注入微流体通道的溶液浓度发生变化时,由于光纤传感部分外部折射率的变化引起SPR谐振谷移动,故该芯片可用于测量溶液浓度。本芯片微流控通道直径为0.2mm,最高检测灵敏度可达8240.6nm/RIU,具有便于实时测量、高灵敏度、高可靠性、溶液用量少等特点。
光纤光学 光纤传感器 光子晶体光纤 表面等离子体共振 微流控芯片
