红外与激光工程
2023, 52(2): 20220593
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
抗生素和磺胺类药物在预防感染, 治疗疾病方面起到巨大作用, 从而被广泛使用。由于这些药物在生物体中无法完全代谢, 随着食物链循环造成环境污染并对人类形成持续危害。近年来对于这些药物的监管逐渐被人们所重视。基于局域表面等离子体共振的表面增强拉曼光谱法(SERS)可以将吸附在粗化的金属表面分子的拉曼信号进行增强, 检测极限可达单分子量级, 因此, SERS相关技术被广泛用于痕量物质检测, 检测极限主要决定于SERS基底的活性。本研究工作采用脱合金方法, 制备出了均匀、孔径可调纳米多孔银基底, 并用于磺胺嘧啶和磺胺醋酰检测, 检测极限达到了0.25 μg/kg和2μg/kg, 远远低于我国农业部规定的磺胺类药物最大残余量100 μg/kg。且拉曼特征峰峰强与药物的浓度表现出良好的线性关系, 检测动态监测范围高达6个量级 。研究所得纳米多孔银可推广用于其他物质检测, 具有潜在的应用价值。
磺胺类药物 纳米多孔银 表面增强拉曼光谱 检测极限 线性关系 sulfa drugs nanoporous silver surface-enhanced Raman spectroscopy detection limit linear relationship
1 重庆理工大学光纤传感与光电检测重庆市重点实验室, 重庆 400054
2 重庆理工大学理学院, 重庆 400054
基于X射线管的X射线荧光计算机断层扫描术(CT)受多种因素影响,成像质量不佳,几何参数误差是制约其高质量图像重建的重要因素之一。本文分析成像二维平面模体与探测器相对位置偏移对投影数据的影响,并基于原始投影数据和原始重建图像再投影数据的局部线性关系实现几何偏移参数校正;利用Geant4模拟存在偏移参数的扇束X射线荧光CT系统,使用模拟投影数据验证校正方法。研究结果表明:该方法能计算出相对精确的几何偏移量,有效消除几何参数误差对重建图像的影响,校正后的重建图像信息熵降低,平均梯度和标准差提高,图像质量提升。
成像系统 X射线荧光计算机断层扫描术 几何校正 局部线性关系 蒙特卡罗模拟 光学学报
2021, 41(20): 2011002
1 中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院上海高等研究院, 上海 201210
目前的商用自准直仪并不满足纳米光学测量仪(NOM)利用细光束进行测量的要求, 大口径细光束模式下的自准直测量系统存在各种误差。为了满足自准直测量系统的高精度要求, 根据自准直测量原理, 对大口径细光束自准直测量系统中CCD阵面与f-theta透镜焦平面不重合引入的误差进行了归纳分析, 并通过相关实验对误差的线性关系进行了验证, 结果证明理论计算与实验结果具有良好的一致性。
自准直系统 细光束 误差分析 实验研究 线性关系
1 中国矿业大学信息与控制工程学院, 江苏 徐州 221116
2 淮海工学院电子工程学院, 江苏 连云港 222005
基于模型的无波前探测自适应光学系统具有收敛速度快、校正效果好的优势,在实时波前校正中具有较大的应用潜力。成像掩模探测器信号SMD与波前相位的平均梯度平方和SMG 之间的线性关系是系统控制算法设计的基础。为了验证SMD和SMG之间的线性关系,使用37单元压电变形镜、CCD相机和哈特曼传感器等主要元件建立自适应光学系统实验平台,其中利用变形镜产生波前畸变信息,利用CCD探测远场光强分布,利用哈特曼获取波前信息。基于获得的光强信息和波前畸变信息,分别计算SMD值和SMG值。实验结果验证了SMD和SMG之间的线性关系,且线性值为0.018,非常接近理论值1/(4π
2)。
自适应光学 远场光斑 波前像差 线性关系
1 上海交通大学 机械与动力工程学院, 上海 200240
2 上海交通大学 生物医学工程学院, 上海 200240
引入生物显微镜用于探测病理切片离焦量。针对反射光斑内部纹理缺陷、畸变严重的特殊情况, 通过自适应中值滤波、基于Ostu算法的Canny边缘检测(去除非圆弧边缘部分)、畸变校正、最小二乘法拟合非完整圆等算法, 直接计算光斑半径大小及离焦方向, 建立光斑半径与离焦量的线性关系模型。实验结果表明, 与传统的灰度重心法相比, 离焦量计算方法抗噪性强、稳定性高, 可大幅度地提高线性关系模型的范围及光斑半径、圆心位置的准确度。
偏心光束法 光斑半径 离焦量 线性关系 the eccentric light beam method laser spot radius defocusing value linear relationship
1 中国工程物理研究院 高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
分析了光纤熔接点处的菲涅尔散射光模型,得出熔接点散射光功率与输出光功率成线性关系的结论.利用该结论设计了kW级光纤激光器的振荡器、泵浦源输出功率检测装置,并安装在某kW级光纤激光器上进行了实验.通过建立线性估计函数,利用最小二乘法对光纤熔接点的散射光功率与光纤激光器的振荡器、泵浦源输出功率的关系进行了拟合.通过实验验证了熔接点散射功率与光纤输出功率的线性关系.实验表明利用熔接点散射光功率间接测量光纤激光器输出功率的方法线性度优于4%.
熔接点 菲涅尔反射 光纤激光器 线性关系 功率测量 fusion point Fresnel scattering optical fiber laser linear relationship power measurement 强激光与粒子束
2015, 27(8): 081001
用迭代法分别建立了相思树样品的酸溶木素含量和克拉森木素含量近红外光谱分析模型。 结果表明对克拉森木素含量的预测效果明显好于对酸溶木素含量的预测效果。 不同于一般的近红外光谱分析建模方法, 利用酸溶木素含量与克拉森木素含量之间的近似线性关系, 结合多波长下的近红外光谱数据, 用预测效果较好的克拉森木素含量帮助构建了预测效果欠佳的酸溶木素含量的二十个子预测模型。 通过计算这些子模型预测值的加权平均值, 最终得到了每个相思树样品酸溶木素含量的新预测值。 新模型的预测误差明显小于用迭代法所建模型的预测误差。 文中建模方法有望用于某些用通常方法预测效果欠佳的化学成分含量, 使它们的近红外光谱分析效果得到改善。
光谱学 近红外 近似线性关系 木素 Spectroscopy Near infrared Approximate linear relation Lignin
为了提高基于CCD测量系统的测量精度, 对传统的基于CCD的测量方法和测量精度进行了研究。当CCD成像平面与被测物体成一夹角α时, 导出空间距离与图像像素之间的非线性关系。提出了通过标定和校准来提高基于CCD测量精度的新方法。实际结果表明, 该方法可满足对大尺寸物体的高精度测量。
电荷耦合器件(CCD) 测量精度 空间距离 非线性关系 大尺寸物体 CCD measurement accuracy space distance nonlinear relation large-sized object
