摘要：以改性C18反相硅胶整体柱为微流控芯片分析系统中固相萃取介质材料,构建不同功能单元的样品预处理微分析系统,实现了血清样品中痕量盐酸多巴酚丁胺的富集.初步构建了单一改性硅胶微柱固相萃取预处理单元,测试得到了改性硅胶整体柱对血清中痕量盐酸多巴酚丁胺的平均富集倍数为77.2,RSD为12.35%.为了提高测试的精密度,进而设计含膜复合式预处理芯片,探讨了不同预处理单元对血清样品中痕量盐酸多巴酚丁胺富集效率的影响,优化设计了外接式硅胶整体柱-亲和膜微芯片固相萃取预处理单元,复合式的反相硅胶整体柱对血清中微量盐酸多巴酚丁胺的平均富集倍数提高到89.4,RSD为4.37%.结果显示了该预处理单元在血清中痕量药物富集的可行性和有效性.

摘要：基于光谱仪基本工作原理和光学设计理论,以系统微型化、且能满足一定光谱范围和分辨率要求为具体设计目标,提出了基于平面衍射光栅分光的交叉式C-T结构的近红外微型光谱仪光学系统结构方案。采用ZEMAX软件对近红外微型光谱仪的分光系统、成像系统进行了优化设计与模拟分析。最终设计与模拟分析结果表明,该光学系统光谱范围为900～1 700 nm,分辨率<10 nm,谱面展宽为12.74 mm,F数为8.128 388,系统体积为51.26 mm×41.81 mm×22 mm。

摘要：介绍了一种基于连续光谱分析的微型生化分析仪及其相应的临床试验。该微型生化分析仪采用后分光设计，具有杂散光小、连续光谱（340～770nm）实时测量、体积小、重量轻、样品和试剂消耗量小、检测快速直观等优点，在急诊、中小医疗机构和战地救护、医学研究中有很好的应用前景。试验中选取了临床检验中具有代表性的检测项目（如尿酸，总胆固醇和血清白蛋白等），以医院当日的检验标本为试验样本，与医院的标准生化分析仪器（OlympusAU2700全自动生化分析仪、美国雷杜公司半自动生化分析仪RT-1904C，Beckman公司LX-20全自动生化分析仪）进行对比测试和分析。试验结果表明，该微型生化分析仪器已达到临床应用的要求。

摘要：针对近红外光谱分析属于微弱信号与多元信息处理的特点，基于全息凹面光栅理论，采用光学设计软件CODEV，从初始结构出发，利用软件强大的全局优化功能，设计出一种用于近红外光谱仪的平场全息凹面光栅，成功地减小了像差，解决了宽光谱、窄谱面展宽的矛盾，并充分利用了光谱信息，是一种高效率的分光光学系统结构。利用CODEV软件，不需要求解复杂的高级像差方程，能对结果进行迅速评价，并可在设计中同时兼顾平场和提高分辨率的要求，极大地提高了工作效率。最后，给出了实例，设计出的全息凹面光栅工作波长范围为900-1700nm、直径Ф=25mm、F／#=1．5，对设计结果分析表明：在宽度为50μm缝光源再现情况下，理论分辨率优于6．3nm。

摘要：针对微型紫外光谱仪设计要求,基于凹面光栅理论与方法开展了微小型紫外光谱仪的像差分析,完成平场化凹面光栅的模拟分析与设计,解决了紫外宽光谱与高分辨率问题,同时应用光栅衍射理论、全息光学理论,采用光栅设计软件PCGrate对凹面光栅的衍射效率进行了设计和优化,使所应用级次的光谱衍射效率在整个设计波段内达到最优,实现了微小型紫外光谱仪的平场凹面光栅设计。所设计紫外凹面光栅工作波长范围190～410nm、口径20mm,F/#=0.21。按照设计参数装调的微型紫外光谱仪在宽度为50μm缝光源再现情况下,光谱分辨率优于3nm,衍射效率无异常出现。

摘要：针对快速救护微型生化检测仪对其光学系统的微小型要求,设计了一种基于微型光谱仪的快速救护微型生化检测仪光学系统,实现了光学系统的微小型化。实验测试结果表明,该光学系统满足了快速救护微型生化检测仪光学系统的设计与应用要求。

摘要：针对近红外光谱仪由于红外CCD导致的红外光谱仪高成本问题,提出用MOEMS微镜阵列进行光路结构改进,并且解决了红外光谱仪成像像斑不规则从而难以采用MOEMS微镜阵列进行光谱扫描的问题,设计了一种新的分光成像结构。该结构基于全息凹面光栅理论来规则光谱成像的像斑,采用光学设计软件ZEMAX和针对特定像差评判标准的优化算法,按照像斑规则化的要求设计并优化了光路结构。该光路结构中的平场全息凹面光栅工作波长范围为900～1 400nm。对设计结果分析表明:在宽度为50μm缝光源情况下,分光系统的理论分辨率优于6nm,像斑的可用尺寸约为0.042mm×0.08mm。验证实例表明,该设计满足了像斑规则化的要求,可以使用MOEMS微镜进行光谱反射扫描,验证了新型实用化MOEMS微镜阵列光谱仪模型的可行性,在最后对探测器所处位置与微镜最大偏转角的关系进行了分析。

摘要：振动式压电发电机是一种可为旋转机械故障诊断中的无线传感节点供电的微能源。本文设计了由压电悬臂梁、质量块和固定装置组成的振动式压电发电机,并建立了安装在恒速旋转机械上的悬臂梁式发电机的数学模型。分析了轴向分力对悬臂梁刚度和发电机频率的影响,在考虑悬臂梁受到轴向力影响的基础上,给出了发电机固有频率、输出电压和输出功率的公式。对一个安装于转动框架上的振动式压电发电机进行了测量,结果表明,当框架转动频率为14 .25Hz时,发电机的输出功率约为35μW,随着旋转机械转动频率偏离发电机固有频率,发电机的输出功率很快降低。

摘要：为了根据环境振动和电学负载的特点对悬臂梁式微型压电振动能采集器进行优化,本文考虑质量块质心与悬臂梁末端的位置差异,建立了在基础激励作用下采集器的运动微分方程和边界条件。通过引入常数,建立了对单压电层、双压电层并联和双压电层串联的3个悬臂梁式微型压电振动能采集器均适用的耦合电路方程,得到了采集器固有频率和振型的表达式,推导了简谐基础激励和任意基础激励作用下的输出电压表达式。实验结果显示,对于3个振动能采集器样机而言,以上固有频率和输出电压表达式的相对误差分别小于10%和20%,表明该模型基本满足微型压电振动能采集器优化设计的要求。

摘要：在简单综述了微流控芯片发展的基础上,详细讨论了芯片电泳过程数学模型包括电场、流场、浓度分布弯管道传质控制方程的建立及其求解方法,进而讨论了借助计算机模拟计算辅助芯片电泳系统网络管道设计的研究进展,重点包括进样管道及分离管道设计。