便携式移动监护仪的电池与电源管理

基于便携式移动监护仪在临床上要求长期、实时和连续监护的特点,结合移动监护仪各组成模块的工作电压、电流的不同,设计了一个电池和电源箱管理系统。对该系统初步运行测试结果显示,在4400mAh的锂电池供电下,电源转换效率达到了88%以上,可连续工作20小时,能满足临床使用要求。

基于SiPM的阵列式X射线背散探测器设计

阵列式探测器是背散射成像设备能够小型化的关键。受限于光电转换器件的灵敏度和转换效率等因素,阵列式探测器设计一直进展缓慢。本文提出使用硅光电倍增管(SiPM)作为核心部件,并从准直器、闪烁晶体和光电转换元件进行阵列背散射探测器设计的新思路。利用X射线特征谱线建立仿真模型,确定闪烁体CSI厚度为1 mm;准直器设计为栅格状,栅格高度4 cm,间隔为6 mm;SiPM尺寸相应为6 mm×6 mm。根据设计结果完成了探测器单个组件的加工,通过实际实验验证设计结果,实验证明合理设计的SiPM可以满足本应用长时、低光照强度以及被探测物体的厚度变化范围较大的要求。

基于SiPM的线阵式X射线背散射探测器设计与性能评估

为了实现现场快速安全检查过程中敏感物质的细分,探讨了一种通过X射线背散射信号求取物质密度的方法,并完成了实现该方法的核心部件——一种基于硅光电倍增管(SiPM)的的线阵式闪烁体探测器的设计和功能验证。该探测器具有能量分辨的能力,能够分析不同物质在不同能量下的散射衰减。在环境温度-10℃~50℃条件下,该探测器输出的脉冲幅值稳定,能量分辨率在22.1%~25.7%变化(室温条件时能量分辨率为23.6%@59.5 KeV)。其线阵的结构为实现散射与透视图像空间上的一一对应,进而实现散射信息与透视信息的融合打下了基础。不同材料的散射能谱测量结果表明,该探测器所探测的能量曲线能够反映物质的密度特性,验证了其用于散射能谱探测以实现物质分类的可行性,在现场查缉装备的智能识别方面极具应用前景。

基于准静态电容层析技术的液体违禁品检查仪

引入一种基于准静态电容层析技术的快速液态违禁品检查装置。使用单片机控制一片电容数字转换(CDC)芯片,完成电容的检测,经过单片机的运算换算成相应的介电常数,并迅速判断被检液体是否是违禁品。该设备能有效区分存于4mm壁厚的容器内的违禁品和安全液体,且能够区分50%的酒精和水,能够使检查过程实现不开瓶、迅速、无辐射。

提高SiPM时间分辨能力方法研究——基于两种SiPM性能对比测试

本文通过实验分析从脉冲宽度和能量分辨率两个维度,对比Sensl的FC10035和FC10020的性能,为基于硅光电倍增管(SiPM)的闪烁体探测器提供设计参考,实验表明FC10020的脉冲宽度仅为200 nS,适合对于时间性能要求较高的应用场景,FC10035的能量分辨能力较好,适用于对能量分辨要求较高的应用场景;为提高响应的动态范围,降低Pileup的概率,设计了pole-zero (零极相消)电路,通过实验验证了零极相消电路对于缩短脉冲宽度的有效性。

适用于禁毒领域的低功耗微型双模定位系统研制

介绍了一种适用于禁毒领域的微型双模定位系统的研制过程。采用STM32F103系列单片机作为主控芯片,控制GE864-GPS进行GPS或LBS(移动位置)定位,并将收集到的位置、时间等信息通过GPRS发送至服务器终端,完成定位追踪。由于应用场合的特殊性,对系统功耗和体积的降低成为重点论述的内容。

用于低能量除颤的除颤器设计

设计了用于低能量除颤的,可灵活调节放电脉冲宽度和准确测量实际放电能量的除颤器。该除颤器的放电波形为双相指数截尾波,通过人工设置,可释放1-3组双相指数截尾波 放电脉冲的宽度、各脉冲之间的时间间隔可人工灵活调节,最小步长为0.1 ms 可测量放电前后储能电容电压,再根据储能电容的容值准确地计算出实际放电能量。该除颤器在双相指数截尾波的基础上,通过调节放电脉冲的宽度、各脉冲之间的时间间隔及脉冲数量,优化放电波形,达到低能量除颤的目的。已在20余例低能量除颤的动物实验中应用,各项功能符合设计要求。

用于人体藏毒检查的平板真双能透视成像系统

目的:研制一种用于检查人体体内或体表藏毒的基于X射线的平板真双能透视成像系统。方法:系统采用一个高压可以调节的X射线源,2次曝光(50kV/100kV)实现真双能检测,探测系统采用具有高空间分辨力(36lp/cm)、大图像宽容度(16bit)和相对医学透视检查辐射剂量低等特点的平板探测器(FPD)。结果:该系统结合平板探测器的高图像分辨率和图像动态范围,及真双能成像对物质的高分辨能力,可实现对体内藏毒的有效识别。结论:该系统成像快,易于做成防护,是一种适合在禁毒一线现场使用的新型的人体藏毒检查设备。

基于X射线背散射分能域探测的物质识别方法

本文提出了一种新的物质分类识别方法,为探测金属刀具、爆炸装置和毒品等违禁品提供新思路。该方法采用分能域的X射线背散射探测成像方法,通过分析被测物质在高低两种能量下的背散射信号来获得被测物质的等效原子序数信息;经过蒙特卡罗仿真与实验验证确定了物质分类识别曲线,并仿照双能透视物质分类着色方法对背散射扫描图像中不同等效原子区间的物质进行着色。研究发现该方法受光子计数量影响较大,通过提升探测器信噪比可以增强背散射扫描系统的物质识别能力。

用于液体违禁品检测的电容传感器设计

提出了利用液体介电常数的电子测量,实现一种快速、无辐射、非接触、低成本的液体违禁品探测的新方法。在研究了液体介电常数测量的理论,并结合具体应用场合的基础上,提出了基于平面板电容器原理的平面板电容传感器和改进型的梳妆电容传感器电极,从理论的角度上对电极的参数进行了探讨。通过实验证明了改进型的梳状电极能够在不开瓶取样的情况下,有效鉴别出在厚度为4mm以下的非金属容器中浓度50%以上的酒精和水,可以用于非接触式液体违禁品快速检测。

平板X射线真双能透视技术在安检领域的应用

从1995年第一台平板探测器（Flat Panel Detector）问世以来,X射线数字平板成像技术已发展20余年,成为数字成像技术（DR）的发展趋势和代表。在平板探测器的研发和生产过程中,平板探测技术可分为直接和间接两类。

X射线成像光斑检测装置研制

设计了一种低成本,快速响应的X射线光斑检测装置,可用于解决系统结构偏差所引起的透视探测器接收位置处的光斑偏离。该装置通过检测关键点处的X光斑强度及分布情况以判断实际X光斑位置与理论设计的偏差,以此为依据进行多次调整可使系统光斑调节到一合理位置。

单点探测被动毫米波成像系统设计

被动毫米波成像是公共安全检查的一个重要发展方向,目前国内外主要集中在纯反射系统的多元探测成像,以及采用透射形式的阵列探测成像两个领域。本文采用单点探测加扫描的形式,设计完成一套低成本近场被动毫米波成像系统,实现探测距离1.5 m、成像范围1.2 m×1.2 m、空间分辨率优于1.5 cm。该系统可应用于各公共检查场所,实现非接触式安全检查。

基于离子迁移仪谱技术在产品化过程中机器信噪比问题的提升

离子迁移谱技术在产品化过程中会遇到的一些常见问题比如信号噪声较大,灵敏度需要提升,产品稳定性需要保证,为了尽可能地减少这些问题对产品性能的影响,通过不断分析和测试,以试图解决这些问题所做的努力尝试和一些有效措施进行论述,重点从提升机器信噪比方面进行总结。

被动毫米波成像系统设计

被动毫米波成像是公共安全检查工作的一个重要发展方向。目前,国内外主要集中在对纯反射系统的面阵探测领域进行研究,其研发成本较高,而大口径离轴抛物面镜的加工更是颇具难度。将几何光学和高斯波束相结合,基于毫米波透镜设计和研制了一种适用于近场被动毫米波成像的准光学系统,其探测距离为1.5 m,成像面积为1.2 m×1.2 m,空间分辨率优于3 cm。该系统可实现非接触式安全检查,因此在各种公共检查场所具有广泛的应用前景。

城市轨道交通安检中基于X射线图像的危险品识别技术研究

阐述了基于传统机器学习和深度学习的危险品对X射线图像安检识别技术原理、方法及适用场景,分析了不同识别技术的优缺点。基于深度学习的危险品识别技术能自动学习物品分类特征,具有良好的鲁棒性和运算效率。其中基于回归思想的目标检测框架的识别速度快,适用于实时系统。利用实际典型场景进行训练并测试,测试结果表明,基于YOLO模型建立的危险物识别技术在识别精度和速度上均能满足相关要求,可对行李包裹内枪支刀具、烟花爆竹等危险品进行智能化识别并报警,能切实提升城市轨道交通安检效能,提高安全风险预警能力。

基于双能X射线的有效原子序数提取算法研究

研究X射线透视安检系统设计问题,实现有机物细分对于违禁物识别具有非常重要的意义。由于传统物质识别方法中存在的无法细分有机物的问题,利用双能X射线的衰减特性,提出一种新的有效原子序数提取算法,进而能够有效识别出多种有机物。改进方法首先将待检物质等效为两种不同厚度的基底材料的叠加,然后利用改进的基底材料分解技术提取出有效原子序数,最后针对液体材料的包装,去除容器外壁的影响,更准确计算出有效原子序数,为违禁物品的识别提供更准确的判别标准。实验结果表明,改进算法能够克服厚度的影响,快速准确地提取出物质的有效原子序数,相对误差在8%以内,能够实现对有机物的细分,满足安检设备的实际需求。

分子筛再生技术在离子迁移谱设备中的应用

分子筛由于吸附能力极强,在离子迁移谱中通常被用来对载气进行净化和除湿。由于使用单个分子筛需要定期更换,在日常使用中存在诸多不便,故重点研究了用两支分子筛并联,一支工作,同时另一支可以进行再生处理。如此相互交替工作和再生,以保证设备连续运行。

高蛋白木薯饲料对生长猪生产性能和胴体品质的影响

选用48头平均体重约25kg的杜×长×大三元杂交猪,随机分为4组,每组3个重复,每重复4头猪,分别饲喂含高蛋白木薯饲料(0,20%,30%,40%)的4种日粮,进行为期81天的饲养试验,试验结束时,每重复组选1头体重相近的猪进行屠宰测定,研究高蛋白木薯饲料对生长猪生产性能和胴体品质的影响。结果表明,饲喂高蛋白木薯饲料提高了猪的日增重和饲料转化效率,其中含30%高蛋白木薯饲料日粮组平均日增重最高,在试验全期的平均日增重分别比对照组I、组(20%)和Ⅲ组(40%)高8.05%(P<0.05)、4.72%(P>0.05)和4.86%(P>0.05),耗料增重比分别比对照组I、组和Ⅲ组低5.04%、2.88%和3.96%;日粮中高蛋白木薯饲料含量对生长猪屠宰率、胴体瘦肉率、背膘厚、眼肌面积的影响差异不显著(P>0.05);生长猪日粮中高蛋白木薯饲料的比例以30%较为适宜。

木薯杆叶与巨菌草混合青贮对奶水牛泌乳性能及乳品质影响的试验研究

为了探讨木薯杆、木薯叶更有效的饲用途径,本试验用木薯杆、叶与巨菌草1∶1混合青贮,并加入益生菌、糖蜜等改善其适口性^([1]),饲喂泌乳奶水牛。结果:混合青贮搭配木薯杆叶的比例可能稍大,适口性较差,用量代替象草的10%和20%时,平均产奶量分别下降3.9%和10%(p<0.05);对于乳品质的影响不大,代替象草10%组的各项乳指标有所上升(p>0.05),代替象草20%组乳糖含量下降0.062个百分点(p<0.05)。从本次试验结果看,木薯杆、叶可制作青贮饲喂奶水牛,但占比应小于50%。