浙江警察学院, 浙江省毒品防控技术研究重点实验室, 浙江 杭州 310053
建立了一种使用显微拉曼成像光谱仪检验发射火药、 火药燃烧后产物和射击残留物的方法。 取警用仿9×19巴拉贝鲁姆手枪弹发射药颗粒和“QSZ92式”9毫米手枪发射药燃烧后的产物, 同时提取射击者手部射击残留物、 枪管内射击残留物和目标靶物上射击残留物。 使用显微拉曼成像光谱仪对采集的发射火药、 火药燃烧后产物和射击残留物样本进行拉曼检测。 实验中发现检测上述样品宜采用455 nm波长激光, 此波段激光可有效避开荧光的干扰; 激光强度选择6.0 mW, 该能量下拉曼强度可达到最大, 与其他杂峰有较好的区分; 同时观察物镜选择50倍条件, 该倍数条件下, 可看到待测样本的微观形态特征, 也可以最大程度的吸收拉曼信号。 采用以上参数, 待测样本获得的拉曼信号效果最好。 拉曼光谱的检测谱图结果证明发射火药、 火药燃烧后成分和其他部位提取的射击残留物主要成分基本一致, 这些成分主要来源于待测样品中的有机成分部分。 火药燃烧后成分和其他部位提取射击残留物的某些部分拉曼强度相对于发射火药有所下降和变化, 实验中荧光现象有所加强, 证明了射击后某些特定的成分会发生变化。 50倍物镜条件下, 微观形态可比性强, 发现待测物表面存在表面黑亮、 塌陷空洞和裂缝等特点, 这些特点可视为不同类型待测样品的典型微观形态特征, 也可作为判定射击残留物的有力证据。 该方法可利用拉曼光谱对发射火药、 火药燃烧后产物和射击残留物进行无损检验, 符合当下光谱检验和法庭科学对此类样品的检验要求。 同时方法的灵敏度高, 分析速度快, 操作简便。
显微拉曼光谱仪 射击残留物 拉曼光谱 微观形态特征 Microscopic Raman spectrometer Shooting residue Raman spectrum Microscopic features 光谱学与光谱分析
2021, 41(10): 3142
长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
对感染黑斑病的刺五加叶片进行光谱特性研究, 能为药用植物病害的早期筛选与精准治疗提供重要研究资料。 实验目的, 运用高光谱成像技术实现植物病害的自动监督分类与识别。 实验过程, 首先使用高光谱成像系统在可见光波段（380～960 nm）内采集刺五加黑斑病的叶片样本, 光谱数据经过去除亮暗噪声和平滑预处理后, 再经过主成分分析实现数据降维, 继而运用基于不同核函数的支持向量机法建立分类模型, 最后利用总体分类精度、 Kappa系数等因子评价不同核函数对分类器性能的影响。 根据叶片表面的特征将其分为四类样本: 健康亮部、 健康暗部、 轻度病害和重度病害等。 对比各类样本的光谱可知, 刺五加的健康样本在540 nm波长存在一个明显峰值, 在620～680 nm光谱曲线急剧上升; 而病害样本的光谱反射率呈现缓慢且平稳的上升趋势, 上述特征能够将图像空间上反射强度接近的健康亮部和严重病害完全区分开。 经对比发现前四个主成分（PC1, PC2, PC3, PC4）在分类表达上存在差异, 主要表现为PC1含有的信息多, 能够较好地区分各类样本; PC2则出现健康亮部和严重病害的交叉混淆; PC3是对于PC2的补充, 能基本完整地表达轻微病害; PC4的贡献率仅有0.19%, 依然能够准确地识别严重病害。 不同主成分分量在表达各类样本特征中存在的差异能够作为复杂样本分类的参考依据。 对比四种核函数对支持向量机分类器性能的影响, 结果显示线性核函数的识别过程受光强反射的影响较大, Sigmoid核函数的训练精度易受数据集大小的影响, 在识别健康亮或暗, 以及轻微病害上均存在一定的误差, 多项式核函数与径向基核函数的效果较好, 其中, 多项式核函数的精度更高, 为92.77%。 研究表明, 利用高光谱成像技术能够准确地识别刺五加的健康叶片和患病叶片, 为实现自动诊断药用植物叶片病害提供新方法。
可见光谱 植物病害 支持向量机 核函数 Visible spectrum Plant diseases Support Vector Machine Kernel function 光谱学与光谱分析
2021, 41(6): 1898
长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
突破了衍射极限的超分辨光学显微成像通常被用于观测亚细胞的结构特性及其相互作用,对于研究基因组和攻克重大疾病具有重要意义。首先分别介绍了4种典型的超分辨显微成像技术的工作原理,然后阐述了多色荧光成像和三维成像等观测手段的研究进展,最后综述了近年来国内外超分辨光学成像在细胞活动观测、细菌细胞研究和细胞骨架观测中的应用现状。文中指出,影响成像质量的主要因素包括荧光蛋白较差的光稳定性、低的光活化速率以及弱的荧光强度等。随着上述问题的解决,超分辨光学成像将在厚样品三维成像、多色荧光成像和活细胞快速成像等方面得到广泛应用,最终推动生命科学、材料科学的发展。
显微 衍射极限 荧光成像 活细胞成像 多色荧光成像 三维定位 激光与光电子学进展
2019, 56(24): 240002
1 北京南瑞智芯微电子科技有限公司, 北京 100192
2 大庆油田有限责任公司第一采油厂, 黑龙江 大庆 163001
3 大庆油田矿区服务事业部物业管理一公司, 黑龙江 大庆 163453
4 空军装备研究院, 北京 100085
SRAM(Static Random Access Memory)型FPGA凭借其动态结构调整的灵活性等特点, 被广泛应用于工业领域。针对动态可重构功能单元的布局问题, 分析了模拟退火解决方案的局限性, 提出了基于电路分层划分和时延驱动的在线布局算法。算法首先按最小分割原则将电路划分为一定数目的层, 然后按自顶向下的原则在芯片的每一层中布局划分出的层, 同时保证电路关键路径的延时最小。实验结果表明, 所述算法在时延、线长和运行时间方面均优于VPR算法。
大规模集成电路 动态可重构 布局 LSIC Dynamic Reconfiguration Field Programmable Gate Array(FPGA) FPGA placement
