摘要：脉冲氙灯是一种新型光源,利用量子理论以及气体放电理论分析了脉冲氙灯放电过程,设计了放电测试系统,实验测定了放电过程中的电压、电流和光脉冲信号。结果表明:在预电离阶段自由电子浓度较低,能量较低;气体放电阶段灯内形成电子崩,使得自由电子浓度的增大,放电电流迅速上升,电压下降;离子复合时释放出光子形成光脉冲,氙灯脉冲的光能量输出和光谱特性与复合电子能量、氙气复合能级相关,而当输入能量与氙灯的能耗不一致的时候,将导致充电电容反复充放电,而使电路产生振荡。对于分析脉冲氙灯放电过程,优化放电回路参数设计和脉冲氙灯的生产具有重要意义。

摘要：为了实现对精密减速器输入端和输出端角位移的精密测量,建立精密减速器角位移测量系统。对该系统的机械结构、角度测量及标定方法、基于非线性最小二乘法的误差补偿模型进行研究。通过"立式筒状"结构和圆光栅角度传感器"前置"避免了传统检测仪的弱刚度结构和轴系形变对角度测量造成的影响。使用光电自准直仪与24面棱体结合的方式离散标定圆光栅角度传感器的角位移测量误差,研究基于谐波分析的误差补偿方法,对角坐标进行补偿,进一步消除误差。实验结果显示,通过优化检测仪的结构设计,角位移测量精度达到±7″;误差补偿后,角位移最终测量精度达到±2″,满足减速器角位移测量的高精度要求,对类似测角系统也有参考价值。

摘要：为了对经颅磁刺激下大脑内部磁场分布和变化规律进行准确分析,并对刺激线圈进行个性化设计,设计了经颅磁刺激电磁场分析系统.利用有限元方法,建立真实头模型,对线圈产生的脉冲磁场整个过程做全面的电路磁场混合分析,仿真不同线圈参数在脑内产生的效果.同时,根据临床磁刺激需要,结合数据库技术对磁刺激线圈参数进行自动优化选择.实验表明,该系统分析准确,为实际刺激线圈的制作和临床刺激强度的选择提供了依据.

摘要：快速序列视觉呈现(RSVP)是一类心理学视觉刺激实验范式,要求受试者辨别在同一空间位置上连续呈现的由数字、字母、单词以及图片等组成的刺激流中的目标刺激,可以在短时间内辨别海量信息。而基于RSVP范式的脑-机接口(BCI)不仅能够广泛用于辅助交互、信息判读等场景,而且具有稳定、高效的优势,已经成为人-机智能融合的常用技术之一。近年来,RSVP-BCI研究主要集中在脑控拼写器、图像识别以及意念游戏等方向,因此,本文着重梳理了这三个领域中RSVP-BCI的范式设计和系统性能优化,展望了其生活娱乐、临床医疗、特种军事等前沿方向的潜在应用,以期为RSVP-BCI相关的研究提供参考和新思路。

摘要：扩散加权成像已广泛应用于人脑白质组织的量化研究。表观纤维密度(AFD)是基于纤维取向分布函数(FOD)的量化指标,可以反映白质组织纤维相对密度,在健康发育和退行性神经系统疾病研究中已得到初步应用。然而,AFD的测量高度依赖实验参数设置,其在不同实验条件下的重测信度尚未有系统性评估。本研究采用人脑连接组计划(HCP)和Connectome Diffusion Microstructure Dataset(CDMD)两个独立数据集中共42位受试者的两次重复实验数据,通过基于纤维束单元的分析(FBA)方法计算纤维束单元(fixel)水平的AFD值,采用TractSeg进行纤维束分割,计算纤维束平均AFD,研究AFD在不同扩散加权值(b值)条件下的重测信度。结果显示,对于HCP数据集中的数据(n=35),在fixel水平上,AFD检测值在两次重复实验间的皮尔逊相关系数(r)和组内相关系数(ICC)随着b值增加,分别从0.7969和0.8985升高至0.8828和0.9414,绝对偏差从0.1241减小至0.1073。对于CDMD数据集中的数据(n=7),也存在相似的变化趋势。在纤维束平均水平上,两个数据集中的AFD值在各b值条件下均具有较高可重复性。本研究评估了b值在1000~5000 s·mm^(-2)范围内AFD检测值的可重复性,有望为AFD测度在未来神经生物学应用研究中提供实验设计参考依据。

摘要：利用电刺激经络导通的方法治疗脑血管疾病引起的偏瘫、风湿、关节炎、颈腰椎疾病已被中外医学界广泛认可,本文设计了一种新型的基于电刺激的经络导通仪。从硬件电路设计和软件程序流程两方面入手,介绍了仪器的设计组成,给出了设计框图和器件的选型。同时设计了针对不同病症的电刺激经络导通临床处方,大量临床试验证明本仪器安全有效。

摘要：为实现面向自适应激光无线传能应用的大范围免调试激光器,对基于猫眼逆反射器的端面泵浦Nd:GdVO;激光器开展实验研究;在补偿接收端的球差和场曲、优化激光器工作距离和接收端视场的基础上,分析发现发射端各透镜的场曲所导致的猫眼逆反射器离焦是限制其视场角度(接收端离轴量容限)的主要因素。基于Zemax软件对发射端场曲进行分析计算,并设计加工了矫正场曲的非球面透镜以避免接收端离轴情况下的发射端离焦,实现优化发射端视场的目的。使用优化设计的非球面透镜后,在5 m的长工作距离下激光器4.6°发射端视场内的输出功率均在其最高输出功率的50%以上,相比使用普通球面透镜时的结果得到显著的提升。对比理论设计和实验结果仍有一定差距,认为补偿激光晶体热透镜的像差是进一步优化发射端视场的关键。

摘要：磁弹性材料设计的毫米级微型游泳机器人可通过外部均匀磁场实现连续形变来完成游泳动作,通过视觉反馈能提高机器人的路径跟随精度,但在复杂背景下机器人的视觉闭环控制易发生识别错误、跟踪失败等现象。针对上述问题,首先获取复杂环境下的障碍物信息,提出改进RRT*算法(IIC-RRT*)进行路径规划,同时基于环形平滑标签的YOLOv5识别跟踪算法(CSL-YOLOv5),在复杂背景下对微型游泳机器人的中心位置与旋转角度进行实时更新。在此基础上进行微型游泳机器人在障碍物复杂背景下的位置与角度的双闭环伺服控制,试验结果表明,提出的路径规划算法改善了路径生成的效率与平滑性,识别跟踪算法提高了微型游泳机器人的识别稳定性与精确性,为磁控微型游泳机器人在复杂背景下的精确控制提供了新思路。

摘要：本文提出了一种宽、窄带可切换的双功能超材料吸收器。在超材料吸收器的结构中,引入了相变材料二氧化钒(VO_(2)),仅利用单个可切换超表面就能实现不同的功能,其不同功能之间的相互转换通过VO_(2)绝缘态和金属态之间的可逆相变特性实现。当VO_(2)处于金属态时,设计的结构可以看作一个超材料宽带吸收器。仿真结果表明,在1.55THz至2.21THz的宽带频率范围内,吸收率超过98%。当VO_(2)处于绝缘态时,该结构作为窄带吸收器,在共振频率2.54THz、2.93THz和3.34THz处的吸收率在95%以上,实现了完美吸收。此外,还讨论了几何参数对超材料吸收器吸收率性能的影响。由于单元结构的对称性,该吸收器在电磁波垂直入射时具有极化不敏感特性,并且在大入射角范围内仍能保持良好的吸收性能。因此,本文提出的可切换双功能超材料吸收器可广泛应用于太赫兹调制、热发射器和电磁能量采集等各种领域。

摘要：流式细胞技术一直是生物细胞研究的重要手段,近年来流式细胞分选仪在细胞富集、筛选后再利用等方面的应用使得对能够满足高通量、高细胞信息提取、高细胞活性要求的流式细胞分选仪的需求增加。本文阐述基于光学探测方法的流式细胞分选仪结构、工作原理及其发展现状出发;提出在光学流式细胞分选仪研究领域出现无标记化和微流控芯片化两种新的发展趋势。在两种发展趋势下,无标记成像方法、微流控片上分选系统和片上压电致动器集成分选等新兴技术越来越多地应用到光学流式细胞分选仪的研发设计中,本文从技术特性、性能优势、应用前景等方面对这些技术的研究进展以及面临的挑战进行了总结和展望,供流式细胞分选技术的使用者及研究者参考。