基于智能手机数字比色法的有机磷农残快速检测技术研究 被引量：18

1

作者 杨冬冬 张校亮 +2 位作者 崔彩娥 谭慷 李晓春 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1179-1184,共6页

提出了基于智能手机实现有机磷农残的快速定量检测方法,分析了智能手机的性能对检测结果的影响;并利用LED面光源解决了因照明条件的变化所引起的采集图片颜色不均匀的问题,提高了检测的准确度。实验将LED面光源垂直放置于样品上方,智能... 提出了基于智能手机实现有机磷农残的快速定量检测方法,分析了智能手机的性能对检测结果的影响;并利用LED面光源解决了因照明条件的变化所引起的采集图片颜色不均匀的问题,提高了检测的准确度。实验将LED面光源垂直放置于样品上方,智能手机置于样品正前方对有机磷农药样品进行图片采集,检测结果与紫外可见分光光度计所测结果一致,二者具有良好的线性相关度。 展开更多

关键词 比色法 智能手机 马拉硫磷 LED

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基于便携式扫描仪与智能手机的尿酸定量检测技术 被引量：3

2

作者 侯鹏飞 张校亮 +1 位作者 谭慷 李晓春 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第2期307-312,共6页

尿酸检测对人体健康状况实时监测具有重要意义。研究开发了一种基于便携式扫描仪结合智能手机的尿酸定量检测方法,并设计及制作了适用于该检测方法的滤纸芯片,可以实现对人体血清中尿酸的定量检测,具有便携、快速、检测结果准确的优点... 尿酸检测对人体健康状况实时监测具有重要意义。研究开发了一种基于便携式扫描仪结合智能手机的尿酸定量检测方法,并设计及制作了适用于该检测方法的滤纸芯片,可以实现对人体血清中尿酸的定量检测,具有便携、快速、检测结果准确的优点。此方法检测限为0.8 mg/dL,并且对实际样品的检测结果与紫外分光光度计测量的结果一致。检测过程无需复杂的操作流程及昂贵仪器的辅助,可应用于医疗设备匮乏的乡镇地区、普通用户家中以及现场快速定量检测,具有广泛的市场应用前景。 展开更多

关键词 便携式扫描仪 智能手机 滤纸芯片 尿酸 定量检测

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基于智能手机二维码检测技术的水中重金属离子的快速筛查 被引量：2

3

作者 张宇航 张校亮 +1 位作者 谭慷 李晓春 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期171-176,共6页

本研究提出了基于二维码式样的生化分子高通量检测技术,该技术根据二维码的编码与解码原理,结合生化分子显色反应,通过特殊设计的二维码阈值扫描功能,可实现多种分子的快速筛查。该二维码检测平台由固定区和检测区构成,分别采用方形模... 本研究提出了基于二维码式样的生化分子高通量检测技术,该技术根据二维码的编码与解码原理,结合生化分子显色反应,通过特殊设计的二维码阈值扫描功能,可实现多种分子的快速筛查。该二维码检测平台由固定区和检测区构成,分别采用方形模块单元和透明通道单元拼接而成,检测通道用于生化分子的显色反应,所有的拼接单元均由3D打印制备。检测过程中,反应通道内颜色变化与二维码的解码相结合,通过手机APP完成二维码平台的数字化读取。该手机APP通过设置阈值快速筛选出超标样本,并且由于程序中建立了解码结果和位置关系的数据库,因此可对检测通道实现位置准确定位。利用该技术实现了水中重金属离子Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的快速筛查,检测指标满足污水综合排放标准中对于Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)的规定。 展开更多

关键词 生物芯片 二维码 3D打印 智能手机APP 重金属离子

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基于蓝光技术的数字化分子诊断与检测技术 被引量：1

4

作者 徐鹏涛 师茂林 +2 位作者 张玲玲 张校亮 李晓春 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1601-1605,共5页

该文基于课题组前期对CD/DVD技术的生物光盘检测技术的研究基础上,建立了基于全新的BD技术的分子定量检测技术。与CD和DVD相比,BD光驱具有更小的激光聚焦光斑,实现了更高的检测通量与检测灵敏度。通过在蓝光光盘表面制备大小和灰度不同... 该文基于课题组前期对CD/DVD技术的生物光盘检测技术的研究基础上,建立了基于全新的BD技术的分子定量检测技术。与CD和DVD相比,BD光驱具有更小的激光聚焦光斑,实现了更高的检测通量与检测灵敏度。通过在蓝光光盘表面制备大小和灰度不同的墨点阵列,并利用标准BD光驱结合光盘质量诊断软件进行测试,分析了系统的横向分辨率以及用于定量检测的可行性,结果表明蓝光检测系统具有较高的灵敏度和横向分辨率(<100μm)。在BD光盘表面成功制备了生物素—链霉亲和素结合反应阵列,利用标准BD光驱以及纠错软件,实现了对链霉亲和素的定量检测。 展开更多

关键词 蓝光光驱/光盘 质量诊断 灵敏度 即时检测

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形状各向异性对垂直磁隧道结磁化动态的影响 被引量：1

5

作者 刘斌 刘喆颉 +1 位作者 杨毅彪 刘欣 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2015年第3期157-161,203,共6页

纳米磁性结构内磁矩翻转动态特性对于磁存储以及自旋电子学的研究具有十分重要的意义。基于Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG)方程,研究了垂直磁各向异性(PMA)磁隧道结(MTJ)的自由层尺寸及磁矩倾角对磁矩翻转动力学特性的影响。具体讨论了... 纳米磁性结构内磁矩翻转动态特性对于磁存储以及自旋电子学的研究具有十分重要的意义。基于Landau-Lifshitz-Gilbert(LLG)方程,研究了垂直磁各向异性(PMA)磁隧道结(MTJ)的自由层尺寸及磁矩倾角对磁矩翻转动力学特性的影响。具体讨论了宏自旋(Macrospin)模型中自由层的形状和尺寸对磁矩翻转特性的影响,给出了自由层磁矩翻转时间与阈值电流密度随自由层长度、厚度变化的特征。同时也分析了自由层磁矩倾角对磁矩翻转时间及阈值电流密度的影响。结果表明,在垂直MTJ结构中,小的磁矩倾角及合适的自由层长厚比可以大幅度地缩短磁矩翻转时间及减小所需阈值电流密度。 展开更多

关键词 宏自旋 垂直磁各向异性(PMA) 磁隧道结(MTJ) 磁矩翻转 自由层

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基于支持向量机的相位敏感光时域反射仪研究 被引量：8

6

作者 马诗洋 王宇 +4 位作者 王鹏飞 李君婵 白清 刘昕 靳宝全 《计量学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期609-616,共8页

为了解决实际环境中振动事件易误报的问题,在基于相位敏感光时域反射仪的分布式光纤振动传感系统中,引入了一种融合小波能量谱和支持向量机(SVM)的模式识别方法。首先,利用小波能量谱分析方法,设定最优分解层为5层,并从原始信号中提取... 为了解决实际环境中振动事件易误报的问题,在基于相位敏感光时域反射仪的分布式光纤振动传感系统中,引入了一种融合小波能量谱和支持向量机(SVM)的模式识别方法。首先,利用小波能量谱分析方法,设定最优分解层为5层,并从原始信号中提取出特征向量;然后利用支持向量机的“一对一法”多分类策略对振动事件进行识别分类。考虑到实际环境因素的影响,对沿光纤行走、敲击光纤以及沿光纤慢跑3种模式的振动进行了检测试验;最后,采用准确率、精确率、召回率和F值来综合评价支持向量机分类器的性能。实验结果表明:该模式识别方法实现了84.9%的振动事件分类准确率。 展开更多

关键词 计量学 相位敏感光时域反射仪 支持向量机 光纤传感 模式识别 小波能量谱

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萨格奈克光纤振动传感系统的FPGA实现 被引量：8

7

作者 李培鸿 王宇 +4 位作者 张建国 刘昕 白清 王东 靳宝全 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期125-131,共7页

为解决分布式光纤振动传感系统数据量大和处理缓慢的问题,在构建了萨格奈克光纤振动传感系统的基础上,设计了基于FPGA的数据采集及传输功能,采用模数转换芯片AD9218实现长距离干涉激光光强的数据采集,借助异步先入先出(FIFO)数据结构和... 为解决分布式光纤振动传感系统数据量大和处理缓慢的问题,在构建了萨格奈克光纤振动传感系统的基础上,设计了基于FPGA的数据采集及传输功能,采用模数转换芯片AD9218实现长距离干涉激光光强的数据采集,借助异步先入先出(FIFO)数据结构和USB通信方式实现传感数据的高速缓存及传输。实验结果表明,基于FPGA的分布式光纤振动传感系统在长约12 km的传感光纤上可以准确还原并定位外界振动信号,时域波形信噪比可达47.6 dB。进一步通过对比高斯拟合、正弦曲线拟合及平滑拟合对振动定位的影响,表明平滑拟合技术所获得的零频点定位精度较高,从而为萨格奈克光纤振动传感系统的定位优化提供借鉴。 展开更多

关键词 分布式光纤传感 萨格奈克 现场可编程门阵列 数据采集 曲线拟合

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类场STT对非共线磁隧道结动态特性的影响

8

作者 李磊鑫 康爱国 刘喆颉 《微纳电子技术》 北大核心 2016年第1期13-17,24,共6页

研究了类场自旋转移力矩(STT)和极化层磁矩偏角对CoFeB-MgO-CoFeB磁隧道结中阈值电流密度以及翻转时间的影响。基于Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski(LLGS)方程,运用微磁模拟的方法研究了非共线磁性多层膜结构中的STT效应,着重考察... 研究了类场自旋转移力矩(STT)和极化层磁矩偏角对CoFeB-MgO-CoFeB磁隧道结中阈值电流密度以及翻转时间的影响。基于Landau-Lifshitz-Gilbert-Slonczewski(LLGS)方程,运用微磁模拟的方法研究了非共线磁性多层膜结构中的STT效应,着重考察了Slonczewski项和类场STT的影响情况。结果表明,在给极化层磁矩一个小的偏角时,阈值电流密度会大幅减小,减小幅度可达37%。而且类场STT和Slonczewski项对阈值电流密度和翻转时间有着重要影响。分析表明,类场STT和Slonczewski项在一定条件下可以明显地改善磁隧道结的翻转特性,此时类场STT有效地促进了自由层磁矩翻转的进程,从而使阈值电流密度减小,翻转时间进一步缩短。 展开更多

关键词 类场自旋转移力矩(STT) 磁隧道结 非共线极化层 微磁模拟 翻转特性 自由层磁矩

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矿用双通道光纤拾音系统设计 被引量：4

9

作者 宋晓达 王宇 +4 位作者 张建国 刘昕 白清 王东 靳宝全 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期43-50,共8页

针对矿井发生重大灾害时通讯系统因断电无法使用的问题,设计出一种本质安全无源检测的双通道光纤拾音系统。基于直线型萨格奈克-马赫泽德光路结构,采用单模光纤作为传感单元检测语音信号,借助光开关实现双通道信息采集,并通过STM32嵌入... 针对矿井发生重大灾害时通讯系统因断电无法使用的问题,设计出一种本质安全无源检测的双通道光纤拾音系统。基于直线型萨格奈克-马赫泽德光路结构,采用单模光纤作为传感单元检测语音信号,借助光开关实现双通道信息采集,并通过STM32嵌入式微控制器与FreeRTOS嵌入式操作系统的联合开发实现语音信号的实时采集与还原。系统经实验测试,可以在长为2.5 km的传感距离范围内,实现500 Hz与1 000 Hz单音、摩斯电码求救语音、人类呼救语音等信号的双通道扫描式拾取,频率分辨率为0.02 Hz,精度为±0.01 Hz,从而为矿井重大灾害救援应急通讯与人员定位提供一种新的思路与解决办法。 展开更多

关键词 麦克风 光纤传感 嵌入式系统 双通道 语音检测

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基于分布式光纤的温度、振动、声音、应变的监测技术与实现 被引量：5

10

作者 白清 王云才 +4 位作者 刘昕 吴瑞东 佟敬阔 张瑜 靳宝全 《激光杂志》 北大核心 2018年第3期47-54,共8页

常规的电子式传感网络多采用传感器单点布设、电信号数据传输、总线式组网的方案构建,其大多存在监测点分布分散、抗干扰性能差等缺点,不适用于长距离、大测点容量、恶劣工况等应用场合。针对上述问题,分别基于拉曼散射、瑞利散射、Sag... 常规的电子式传感网络多采用传感器单点布设、电信号数据传输、总线式组网的方案构建,其大多存在监测点分布分散、抗干扰性能差等缺点,不适用于长距离、大测点容量、恶劣工况等应用场合。针对上述问题,分别基于拉曼散射、瑞利散射、Sagnac干涉和布里渊散射原理,利用长距离光纤实现了温度、振动及应变的多参量分布式传感与监测,并研制了分布式光纤测温仪、测振仪、光纤麦克风和应变测试仪。测试结果表明,在10km测量距离下,温度测量精度为±1℃,空间分辨率为1.5m;在10km测量距离下,振动测量空间分辨率为20m,定位误差为8m;在10km测量距离下,光纤麦克风可实现全方向拾音;在10.8km测量距离下,应变测量精度为±56με,空间分辨率为1.15m。 展开更多

关键词 光纤传感 长距离分布式监测 温度监测 应变监测 振动监测

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基于激光背向散射干涉的微通道内液体温度检测技术 被引量：3

11

作者 陈小红 张校亮 +1 位作者 谭慷 李晓春 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第2期316-320,共5页

针对微通道内液体温度的检测问题,发展了一种基于激光背向散射干涉(back-scattering interferometry,BSI)和热光效应的透明微通道内液体温度检测技术。当微通道内液体温度发生变化时,由于热光效应液体的折射率会发生改变,从而使得BSI干... 针对微通道内液体温度的检测问题,发展了一种基于激光背向散射干涉(back-scattering interferometry,BSI)和热光效应的透明微通道内液体温度检测技术。当微通道内液体温度发生变化时,由于热光效应液体的折射率会发生改变,从而使得BSI干涉条纹发生移动。文中以超纯水为例,采用波长为532 nm的激光作为光源,石英毛细管作为微通道,利用傅里叶变换对不同温度下的BSI干涉条纹光强曲线进行处理,建立了温度与BSI信号相位值之间的关系,从而实现了透明微通道内水温的高灵敏度非接触式定量检测,所得的温度分辨率为0.003℃. 展开更多

关键词 温度检测 微通道 背向散射干涉 热光效应 折射率

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基于蓝光光盘/光驱技术的生物分子嵌入式检测系统与仪器的研发 被引量：2

12

作者 徐晓宇 张校亮 +1 位作者 谭慷 李晓春 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第2期313-319,共7页

针对蓝光技术的数字化分子检测方法存在的结果分析依赖于电脑、不适用于现场应用的问题,开展了采用嵌入式开发技术的定量检测系统及仪器的研发。通过嵌入式系统移植、光盘质量诊断软件移植和数据处理程序开发,实现了生物光盘的自动化数... 针对蓝光技术的数字化分子检测方法存在的结果分析依赖于电脑、不适用于现场应用的问题,开展了采用嵌入式开发技术的定量检测系统及仪器的研发。通过嵌入式系统移植、光盘质量诊断软件移植和数据处理程序开发,实现了生物光盘的自动化数据分析和设备的小型化与集成化。通过在蓝光光盘表面设计墨点阵列实验,横向分辨率达到100μm,表明了该检测系统的可行性。通过制备生物素-链霉亲和素的生物光盘,利用本系统实现了链霉亲和素的自动化定量检测,进一步验证了本系统的可靠性和用于生物分子检测的可行性。 展开更多

关键词 嵌入式LINUX 蓝光光盘/光驱 光盘数据纠错 自动化分子检测 即时检测工具

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基于蓝光光盘扫描成像技术的高通量生物分子点阵定量检测仪 被引量：1

13

作者 任双宝 张校亮 +1 位作者 谭慷 李晓春 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1430-1434,共5页

蓝光光盘不仅可以作为超清电影的存储媒介,而且由于其优良的光学特性和纳米级别的表面平整度,可以替代传统硅片作为生化反应的基底材料,并且结合蓝光光驱的高精度光学读取和伺服系统,可以用于研发新型的高通量分析传感装置。光盘表面制... 蓝光光盘不仅可以作为超清电影的存储媒介,而且由于其优良的光学特性和纳米级别的表面平整度,可以替代传统硅片作为生化反应的基底材料,并且结合蓝光光驱的高精度光学读取和伺服系统,可以用于研发新型的高通量分析传感装置。光盘表面制备的生物反应点阵会对光驱激光束的正常反射形成干扰,从而使得光驱光电探测器接收到的激光强度相应降低,通过采集光盘扫描过程中光电探测器的光强值信号,经蓝光光盘扫描成像分析,实现了对生物分子的定量检测。文中在光盘表面打印不同大小和灰度的喷墨点阵,结果表明该成像技术的分辨率可达100μm,验证了系统高通量检测的特点和定量检测的可行性。在蓝光光盘表面制备了生物反应点阵,经成像分析实现了对链霉亲和素浓度的定量检测,检测限达到0.01 mol/L。 展开更多

关键词 生化传感 蓝光光盘 成像 点阵 定量检测

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利用智能手机和应用程序确定颜色主波长的pH比色法定量 被引量：7

14

作者 王晓元 张校亮 +1 位作者 谭慷 李晓春 《分析试验室》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期291-295,共5页

利用比色法对不同pH溶液的显色产物的进行分析时,由于显色产物的色调发生变化,因此通过直接分析显色产物数字图像的RGB值无法实现pH精确测定。现有的基于颜色其它指标的pH确定方法,存在计算复杂和工作曲线非线性的问题。本文提出利用智... 利用比色法对不同pH溶液的显色产物的进行分析时,由于显色产物的色调发生变化,因此通过直接分析显色产物数字图像的RGB值无法实现pH精确测定。现有的基于颜色其它指标的pH确定方法,存在计算复杂和工作曲线非线性的问题。本文提出利用智能手机和应用程序(APP)分析显色产物数字图像的主波长进行pH的确定新方法。研究发现,pH与显色产物颜色主波长呈现良好的线性关系,并据此编写智能手机应用程序,通过调用手机摄像头采集显色产物的图片,并自动对采集到的图片进行分析得出溶液pH。当pH范围在4.0~7.0和7.5~10.0时,分别与其显色产物颜色的主波长有良好的线性关系。 展开更多

关键词 颜色主波长 智能手机 安卓应用程序 数字化比色分析 PH检测

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基于空间电荷限制电流模型的FeCl3掺杂CBP的空穴迁移率研究 被引量：1

15

作者 袁树青 朱媛莉 +3 位作者 王振国 郝玉英 王华 许并社 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1288-1293,共6页

基于不同浓度FeCl3掺杂的4,4′-N,N′-二咔唑基联苯(CBP)设计制作了一系列的单空穴有机电致发光器件(OLED),采用空间电荷限制电流法估算了具有不同浓度FeCl3掺杂的CBP的空穴迁移率,并与OLED中常用的空穴传输材料N,N′-二苯基-N,N′-(1-... 基于不同浓度FeCl3掺杂的4,4′-N,N′-二咔唑基联苯(CBP)设计制作了一系列的单空穴有机电致发光器件(OLED),采用空间电荷限制电流法估算了具有不同浓度FeCl3掺杂的CBP的空穴迁移率,并与OLED中常用的空穴传输材料N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺(NPB)进行了比较研究。结果表明,FeCl3掺杂CBP可以极大地提高CBP薄膜的空穴迁移率,当FeCl3的浓度为12%时空穴迁移率最大,在电场强度为0.5MV/cm的条件下迁移率为4.5×10-5cm2/V·s,即使在零电场条件下迁移率依然高达2.2×10-5 cm2/V·s,近似为常用空穴传输材料NPB空穴迁移率的4倍。用CBP∶12%FeCl3做空穴传输层,制备了OLED器件,最大亮度为68468cd/m2,相对于采用NPB做空穴传输层的参比器件提高了97%,最大电流效率为31.28cd/A,比参比器件提高了23%。器件亮度和效率的提高归因于空穴传输性能的改善,使得器件中载流子的传输更为平衡,从而提高了激子形成的几率,且减少了激子-极化子之间的淬灭。 展开更多

关键词 有机电致发光器件(OLED) 掺杂 空间电荷限制电流 迁移率

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光纤分布式声传感的动态范围扩展方法研究 被引量：10

16

作者 马喆 王逸璇 +6 位作者 江俊峰 王双 张建德 杨宁 徐天华 丁振扬 刘铁根 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第13期64-71,共8页

提出一种基于线性调频(LFM)脉冲边带调制的光纤分布式传感动态应变范围扩展方法,基于调频带宽与相干时域信号包络平移量之间的反比特性,通过在单脉冲内产生具备不同调频带宽的多调制边带进行传感,对各边带的相干时域信号进行数字带通滤... 提出一种基于线性调频(LFM)脉冲边带调制的光纤分布式传感动态应变范围扩展方法,基于调频带宽与相干时域信号包络平移量之间的反比特性,通过在单脉冲内产生具备不同调频带宽的多调制边带进行传感,对各边带的相干时域信号进行数字带通滤波和分解,以实现对不同动态应变范围事件的同时测量。实验中分别使用调频带宽为40 MHz和200 MHz的LFM信号对边带进行调制,结果表明系统可以同时测量最大幅值为7 nε和350 nε的正弦动态应变事件,这为光纤分布式声传感系统提供一种动态范围拓展方案。 展开更多

关键词 光纤光学 光纤分布式声传感 线性调频脉冲 边带调制 动态范围

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