摘要：随着对手术外科、重症监护室（ICU）等科室患者血液凝固情况床旁快速检测（POCT）的需求越来越大,凝血快速检测技术及方法引起学者及商业的广泛关注。采用电磁振动原理,通过动力学建模,建立由弹性支撑和电磁感应器件组成的振动系统微分方程,并进行谐响应分析与振动疲劳耦合分析,优化分析结果并搭建测试装置。利用本装置与凝血试剂配套,建立POCT快速检测血凝的标准曲线,并与进口POCT凝血仪进行方法学比对。结果表明,本研究设计的传感器一阶固有频率为11.368 Hz,其与进口POCT凝血仪测试结果相关性达到0.996,重复性达到0.002。设计的电磁振动式凝血过程动态测试传感器可以满足临床检测精度的要求,本研究可为开发干生化凝血过程动态测试POCT仪器提供核心技术。

摘要：针对传统均匀圆形阵列孔径受限的问题,设计了一种互质圆形阵列,并在此基础上,研究了一种基于相位模式激励的二维波达方向估计方法。首先利用两个均匀圆形子阵列进行堆叠形成互质圆形阵列结构。然后,基于相位模式变换算法将元素空间问题转化到波束空间,将互质圆形阵列合成类似于ULA的范德蒙结构且中心埃尔米特对称的阵列流型,减小谱峰搜索维度。最后,通过酉变换实现阵列流型的实数化,降低算法复杂度。理论分析和仿真实验表明:在相同条件下,相比于均匀圆形阵列MUSIC算法,所提互质圆形阵列相位模式激励MUSIC算法的运行时间从1.825 s降至0.622 s,阵列孔径增大MN/(M+N-2)倍,具备更高的波达方向估计精度和系统实时性,并对相近源具有较高的估计分辨率。

摘要：为了提高测风系统的抗干扰能力及实时处理能力,本文设计了一种基于反射的多输入多输出传感器阵列风速风向测量系统。该系统由发射阵列、反射物、接收阵列、处理单元等部分组成,各发射阵元发射相位相差90°相互正交的余弦超声波信号,信号经反射后,接收阵列同步采样并匹配滤波处理,构成多发多收超声波传感器阵列测风系统。该结构合成了虚拟阵元,增大了阵列孔径,采用二级空间的多重信号分类算法,实现了风参数的快速估计。与原有阵列测风结构以及测风算法相比,本文所提风速、风向测量方法在信噪比为0 dB时仍能进行风速、风向的无差估计,而且将算法的乘法次数由216 961降到了54 922,降低了算法计算量。理论分析和仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。

摘要：该研究探讨了基于核酸适配体特异性识别机制和杂交链式反应(hybridization chain reaction,HCR)扩增策略,以金纳米粒子(gold nanoparticles,AuNPs)颜色变化为比色信号,设计了一种无标记、无酶、灵敏的鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium,***)比色检测法。根据鼠伤寒沙门氏菌核酸适配体设计引发链和两个发夹探针,核酸适配体捕获鼠伤寒沙门氏菌,触发引发链打开发夹探针,发生杂交链式反应,在实现目标菌信号放大同时,利用反应前发夹探针粘性末端以及反应后形成的杂交长链对金纳米粒子结合差异性,产生比色信号,实现鼠伤寒沙门氏菌的快速检测。通过对杂交链式反应时间、发夹探针与金纳米粒子结合时间以及发夹探针浓度等实验参数进行优化,提高实验灵敏度。在最优实验条件下,鼠伤寒沙门氏菌浓度对数值与紫外吸光比值(A630/525)在103~107 CFU/mL范围内呈现良好的线性关系,检测限为6.3×10^(1) CFU/mL,在牛奶样品中加标回收率为90.05%~109.97%。本比色法操作方便,无需要化学修饰以及复杂仪器且实验结果可视,为鼠伤寒沙门氏菌监测提供一种新的方法。

摘要：针对氙灯太阳模拟器光电转换效率低、寿命短、辐照强度低,均匀性差等不足,基于LED太阳模拟器光学系统,提出了一种球面阵列LED太阳模拟器光学系统,包括准直光学系统、匀光系统以及光源系统的设计方法。利用同轴透射式光学系统技术设计了双分离结构的准直光学系统,在分析比较常用匀光系统的性能与组成形式的基础上,阐述积分器与视场光阑的设计过程,然后基于球面光源的设计思想完成光源系统的设计,利用LightTools光学设计软件对LED太阳模拟器光学系统进行仿真分析与验证。实验结果表明:球面阵列LED太阳模拟器在工作距离100mm,输出辐照面积为100mm×100mm范围内,其辐照强度大于1 100W/m2,辐照不均匀度优于3.86%。

摘要：目的提高Cr18Mn21Mo2.5钢的耐蚀性和耐磨性。方法使用中频感应炉炼制9种正交设计固溶渗氮用钢,通过正交试验的极差分析得出渗氮效率最高的实验用钢(Cr18Mn21Mo2.5钢),采用高纯氮气在常压下对其进行固溶渗氮处理,同时对渗层的耐蚀性和耐磨性进行测试及机理分析。利用光学显微镜和XRD研究了Cr18Mn21Mo2.5钢及其渗氮层的显微组织及相组成,采用显微硬度测试仪对固溶渗氮后Cr18Mn21Mo2.5钢的硬度分布进行表征,采用电化学工作站及高速载流试验机进行耐蚀性及耐磨性研究。结果在优化成分后炼制的Cr18Mn21Mo2.5钢具有良好的强度及韧性,对其在1200℃下固溶渗氮24 h可以制备出厚度高达1.4 mm的单一奥氏体渗层。渗氮后腐蚀电位提高,腐蚀电流降低。相比于未渗氮试样,渗氮(1200℃,24 h)后试样的阻抗弧半径由2500Ω增大到8000Ω,摩擦系数由0.33降低到0.28,磨损量从15.5 mg降低到8.7 mg。渗氮后Cr18Mn21Mo2.5钢的耐蚀性及耐磨性明显提高。结论固溶渗氮后,N固溶到奥氏体晶格间隙中,固溶态的N促进钝化膜再构,同时N的固溶强化使材料表面硬度提高,渗氮层N含量的提高和渗层厚度的增加均有利于提高耐蚀性和耐磨性。

摘要：运动式太阳模拟器是编码式太阳敏感器在装星阶段用于现场测试的一种重要设备,为敏感器测试提供模拟的太阳光信号和太阳光矢量信号。论述了运动式太阳模拟器的结构组成与工作原理,着重对其LED阵列光源和准直光学系统进行研究与设计。通过功率计算确定了LED数量,依据Sparrow判据分析了LED间距对辐照均匀性的影响,确定了阵列间距。基于边缘光线原理,建立了圆柱面镜的数学模型,设计了准直光学系统,借助LightTools软件进行仿真。实验结果表明:设计的运动式太阳模拟器在工作距离为50 mm处的辐照范围为10 mm×50 mm,最低辐照度为393 W·m^-2,在-13°、0°、38°三种光线入射角下的辐照不均匀度均优于±7.3%,出射张角为0.78°,满足编码式太阳敏感器装星后现场测试的要求。

摘要：针对目前LED太阳模拟器辐照度低、光谱匹配性差等不足,提出一种由LED阵列光源,菲涅尔透镜、光学积分器、准直物镜组成的LED太阳模拟器。首先根据多光谱拟合理论,在400~1 100nm优选15种不同波段的LED光源,计算出光源所需功率,实现太阳光谱的精确匹配。其次优化设计了菲涅尔透镜、光学积分器以及准直物镜,校正了太阳模拟器的像差,提高了太阳模拟器的能量利用效率以及辐照均匀性,并利用LightTools软件对所设计的光学系统进行仿真分析。最后搭建了光学系统实验装置,测试结果表明:100mm×100mm内的辐照度达到1 376.3 W/m^2;拟合的太阳光谱匹配度达到AM1.5条件中的A级,辐照不均匀度为±1.73%,辐照不稳定度为±0.82%,综合性能指标达到太阳模拟器中的3A级水平。

摘要：根据高速公路交通量的时空特性,提出基于数据融合的高速公路短时交通量预测模型。对交通量时间序列性、周期相似性和空间序列性3个时空特性的状态向量进行定义,以BP神经网络预测模型为基础,结合自适应加权数据融合算法对时空特性预测值进行融合,构建交通量预测模型。通过计算相关性对时空特性进行分析,选取相关性较高的数据样本作为模型输入。实验结果表明,工作日和休息日高速公路交通量预测平均绝对误差百分比均在5%以内,与单变量预测模型相比具有更好的预测准确度和实用性,为智能交通管理系统提供数据支持。

摘要：太阳模拟器作为一种重要的试验设备,广泛应用于空间技术、航空航天及太阳能产业等领域。在太阳模拟器的发展中,光源发光二极管(LED)的加入对其性能的增强起到了重要作用。介绍了太阳模拟器发展的背景,论述了LED作为其光源的优点和价值。列举了针对太阳模拟器性能评测的各项标准,逐个介绍并进行对比。叙述了国内外具有代表性的LED太阳模拟器结构、控制及光学设计,从光谱匹配度、辐照不均匀度、辐照不稳定度等方面进行分析比较。总结了LED太阳模拟器的研发重点和发展趋势。