基于局部离群因子与隔离森林的激光超声缺陷检测

针对激光超声(LU)缺陷检测中最大振幅图存在伪像的问题,结合主成分分析(PCA)和两种无监督的机器学习算法局部离群因子(LOF)与隔离森林(IF),以实现对LU数据的无监督异常检测。首先,利用PCA算法对LU数据进行降维处理,减轻了LU数据的复杂度;其次,利用LOF算法和IF算法进行了数据异常值的识别分析,并利用累积分布函数和核密度估计确定异常值的阈值大小;最后,对比了LOF算法、IF算法以及最大振幅图的检测结果。结果表明:LOF算法有更优的缺陷识别精度和更低的误判率。

高温环境对激光火工品发火性能的影响

为了研究高温环境对激光火工品发火性能的影响,建立了激光火工品的热力场仿真模型,并搭建光学测试系统,探究了激光火工品自聚焦透镜在100℃高温下的激光光斑尺寸变化。仿真结果表明:高温环境下自聚焦透镜长度产生92.4μm的变形量,导致激光光斑尺寸从94μm增大至150μm;试验结果表明:高温环境下激光火工品输出光斑在243~272μm之间变化,自聚焦透镜变形量的增大导致激光火工品的刺激功率密度降低、作用时间超差。研究表明自聚焦透镜变形降低了激光火工品的发火可靠性。

激光技术在食品3D打印中的应用及发展趋势

随着食品3D打印技术的快速发展,各种辅助技术与其结合的创新应用越来越受关注。激光技术具有精确、高能量和快速实现材料成型等特点,与食品3D打印技术的个性化定制优势高度契合,两者的结合在食品加工领域展现出巨大的应用前景。本文在介绍食品3D打印技术和激光技术发展现状的基础上,着重阐述激光技术在食品3D打印中的应用,包括激光参数(如波长、功率、脉冲等)和工艺优势。同时,指出激光技术在食品3D打印应用中所面临的挑战,如激光照射下的食品安全、应用局限等问题。最后,对激光技术和食品3D打印技术深度融合的发展趋势进行总结与展望,指明未来发展方向,为激光技术在食品3D打印领域的创新应用提供理论参考。

复方樟柳碱联合激光光凝对糖尿病视网膜病变的疗效及血液流变学观察

目的:评价复方樟柳碱联合激光光凝治疗糖尿病视网膜病变(DR)的疗效、安全性及血液流变学情况。方法:采用前瞻性队列研究方法,选取2023-05/07就诊于首都医科大学附属北京同仁医院和北京市大兴区人民医院,并诊断为重度非增殖期DR(NPDR)和增殖期DR(PDR)的患者80例160眼,采用随机数字表法分为对照组40例80眼和观察组40例80眼,对照组仅接受532 nm激光全视网膜激光光凝(PRP)治疗,观察组PRP治疗同时联合复方樟柳碱颞浅皮下注射。观察治疗前,治疗后2 mo两组临床疗效、血液流变学变化、眼底血管的变化及不良反应发生率情况。结果:治疗前后对两组患者的视力、眼底变化情况、血液流变学指标进行分析,发现治疗前两组患者均无显著性差异(均P>0.05);治疗后2 mo观察组的最佳矫正视力水平优于对照组(P<0.05),眼底临床疗效较对照组恢复更好(均P<0.05),观察组的视网膜中央动脉血流的流变学指标:收缩期峰值流速和舒张末期流速高于对照组(均P<0.05),血流阻力指数低于对照组(P<0.05)。结论:复方樟柳碱注射液联合532 nm激光光凝治疗DR可以使视网膜中央动脉血液流变学指标好转,且安全有效。

激光诱导荧光技术与地下水重金属原位检测应用进展

对地下水重金属污染进行现场检测,是快速识别重金属种类和评价污染程度的重要手段。激光诱导荧光技术(LIF)利用特定荧光探针,在目标重金属存在下,通过激光诱导荧光探针产生/猝灭荧光,从而完成对重金属的识别和检测,具有快速甄别地下水重金属污染特性和无损获取其价态的优势。本文在简述LIF检测重金属原理和LIF原位检测地下水重金属装备基础上,重点从荧光探针合成及其在重金属传感检测方法的构建上总结了基于不同荧光探针的LIF现场检测重金属的研究进展。目前可用于重金属检测的荧光探针包括以小分子探针、有机大分子和聚集诱导发光为主的有机荧光探针和以金纳米簇、量子点和金属有机框架材料为代表的纳米荧光探针。这些探针的合成及其对应的传感检测方法的构建表明LIF技术在地下水重金属检测中具有巨大优势。而针对地下水重金属检测的LIF设备研发方面的成果虽不如荧光传感检测方法丰富,但已研制出部分重金属的传感器和检测装备,表现出良好的应用前景。未来研究将会聚焦在地下水重金属主控因子识别和抗干扰技术研发、荧光探针合成与LIF检测方法构建、重金属传感部件和检测装备集成研制,以及检测技术标准化,为后续场地地下水典型重金属LIF检测技术的研究提供参考。

利用原子在圆偏振激光场中的强场电离产生自旋极化电子

圆偏振激光场中原子的非绝热强场电离为产生自旋极化电子提供了机会.我们应用这些解析电离速率公式[Ingo Barth and Olga Smirnova,Phys.Rev.A 88,013401(2013)]更系统地研究了通过Kr和Xe原子在右旋圆偏振激光脉冲中的强场电离产生自旋极化电子,并证实了不同自旋态的光电子能量分布有很大差异、电子的自旋极化敏感地依赖于光电子能量.另外,在光电子能谱的低能部分其自旋极化可以达到100%,并且通过调节激光强度和频率可以很好地控制能量积分的自旋极化.

Y_(2)O_(3)弥散强化高速钢的激光选区熔化制备及性能

为提高高速钢的综合性能,利用行星式球磨机将M2高速钢(W_(6)Mo_(5)Cr_(4)V_(2))粉体与纳米尺寸的Y_(2)O_(3)颗粒进行低能球磨混合,并采用激光选区熔化制备Y_(2)O_(3)弥散强化M2高速钢.实验结果表明,球磨后的M2高速钢粉体基本呈球形,未发生严重变形,表面嵌布大量纳米级Y_(2)O_(3)颗粒.激光选区熔化成形的Y_(2)O_(3)弥散强化M2高速钢试样的致密度为98.3%,纵向微观组织主要为等轴晶和柱状枝晶,横向微观组织为等轴晶,平均晶粒尺寸为900 nm.X射线衍射结果显示Y_(2)O_(3)颗粒的加入对M2高速钢物相种类影响不大,仍由马氏体相、残余奥氏体相和碳化物组成.其抗拉强度达到了943 MPa,与未添加Y_(2)O_(3)颗粒的高速钢相比,强度提高了36%.

非均匀强激光场下正负电子对的产生

随着强激光技术领域的不断突破,使得能量转化成物质的施温格过程的实验指日可待.在这样的背景下,在接近实际强激光的模型中理论研究施温格效应至关重要.本文采用量子场论模拟方法在非均匀电场中研究施温格效应的空间特性.首先,发现在能量保持不变的情况下电场的空间尺度显著影响正负电子对的产生率、动量和空间分布.正负电子对的动量和空间分布显示,当电场的空间尺度增大时,因为电场强度变小,所以产生的正负电子对无法及时被分开,抑制正负电子对的产生.最后,用连续性方程研究正负电子对的产生位置分布,发现正负电子对的产生位置分布与电场强度分布是对应的,电子和正电子的产生位置分离一个康普顿波长.此研究结果展示了施温格效应的空间特性,同时解释了弱电场下施温格效应的抑制机制.这些结论在人们常采用的均匀电场近似研究中无法得到.我们的研究对检测施温格实验中的正负电子对具有重要的指导意义.

移动激光扫描在地铁车站限界测量中的应用

为满足限界要求,地铁车站站台边缘与地铁列车之间存在一定的间隙,但可能发生乘客踏空风险。现需对车站区段的站台边缘至线路中心线距离现状进行快速普查,为更新改造提供决策数据。文章利用移动激光扫描技术快速获取车站段全断面点云,通过点云数据处理提取关键特征点,实现了对空间距离的非接触测量,经传统方法对比复核,验证了该方法的准确性。

微通道经皮肾镜碎石取石术联合输尿管软镜钬激光碎石术治疗上尿路结石的效果观察

目的 探讨微通道经皮肾镜碎石取石术(MPCNL)与输尿管软镜钬激光碎石术(FURSL)在上尿路结石患者中的疗效。方法 选取2022年6月至2024年6月在南充市中心医院接受诊治的80例上尿路结石患者进行回顾性分析,根据手术方式不同分为对照组(40例,实施MPCNL术)和观察组(40例,实施MPCNL联合FURSL术)。比较两组患者手术指标及结石清除率、血肌酐(SCr)、尿素氮(BUN)和尿酸(UA)、降钙素原(PCT)、C反应蛋白(CRP)水平和并发症发生情况。结果 观察组患者肾造瘘管留置时间及术后住院时间均更短,结石清除率更高,但手术时间更长(均P<0.05)。术后1 d,两组患者各项肾功能指标水平均升高(均P<0.05),但组间比较,差异均无统计学意义(均P>0.05)。术后1 d,两组患者各项炎症因子水平均升高,但观察组均更低(均P<0.05)。两组患者并发症总发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 在上尿路结石的治疗中采用MPCNL联合FURSL术式能有效促进患者恢复,提高结石清除效果,对机体炎症影响较小,且不会增加肾功能损伤和并发症发生率。

经尿道钬激光整块切除术治疗高危非肌层浸润性膀胱癌47例疗效及术后并发症与复发风险的观察

目的 探讨经尿道钬激光整块切除术治疗高危非肌层浸润性膀胱癌(NMIBC)的效果。方法 选取2019年1月至2021年5月承德医学院附属医院94例高危NMIBC病人进行前瞻性研究,按随机数字表法分组,各47例。对照组行经尿道膀胱肿瘤等离子电切术,观察组行经尿道钬激光整块切除术。比较两组手术相关指标、临床疗效、手术前后外周血循环肿瘤细胞(CTCs)计数、肿瘤标志物[癌胚抗原(CEA)、膀胱肿瘤抗原(BTA)、糖链抗原19-9(CA19-9)]、并发症及预后情况。结果 观察组术中出血量、膀胱冲洗、尿管留置及术后住院时间分别为(25.10±4.12)mL、(18.65±6.74)min、(19.57±3.48)h、(8.01±1.69)d,均优于对照组的(43.25±6.78)mL、(24.78±8.12)min、(35.24±5.12)h、(15.32±2.89)d(P<0.05);观察组总有效率87.23%高于对照组68.09%(P<0.05);术后72 h观察组外周血CTCs计数为5.47±2.00,低于对照组的8.96±3.12(P<0.05);术后3、6、12个月观察组血清BTA、CEA、CA19-9水平低于对照组(P<0.05);观察组并发症发生率6.38%(3例)低于对照组23.40%(11例)(P<0.05);术后随访1年,观察组病人1年无复发生存率97.83%(45/46)与对照组90.91%(40/44)比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 经尿道钬激光整块切除术可提高高危NMIBC病人临床疗效,减少并发症,加速术后康复进程,并可减少外周血循环肿瘤细胞,降低肿瘤标志物水平。

输尿管软镜下钬激光碎石治疗输尿管上段结石并发输尿管狭窄的危险因素分析

目的探讨输尿管软镜下钬激光碎石治疗输尿管上段结石并发输尿管狭窄的危险因素。方法选取输尿管上段结石患者988例,根据手术设备不同分为软镜组和硬镜组,比较两组皮质醇(Cor)、C反应蛋白(CRP)水平。软镜组根据术后有无并发输尿管狭窄分为狭窄组和非狭窄组,采用多因素Logistic回归分析输尿管狭窄的危险因素。结果两组术后Cor、CRP水平均高于术前,且软镜组低于同时间硬镜组(P<0.05)。软镜组输尿管狭窄发生率为5.60%。病程、结石直径、结石嵌顿和输尿管损伤是并发输尿管狭窄的独立危险因素(P<0.05)。结论输尿管软镜对该类患者机体应激反应影响更小,且病程、结石直径、结石嵌顿及输尿管损伤是并发输尿管狭窄的独立危险因素。

非肌层浸润性膀胱癌患者二次经尿道膀胱肿瘤钬激光切除术的临床意义

目的探讨非肌层浸润性膀胱癌(NMIBC)患者二次经尿道膀胱肿瘤钬激光切除术治疗的临床效果。方法选取82例NMIBC患者,按随机数字表法分为2组,各41例。对照组予以经尿道膀胱肿瘤电切术(TURBT)治疗,观察组予以经尿道膀胱肿瘤钬激光切除术治疗。比较2组手术情况、炎症因子水平、氧化应激因子、病理诊断准确率及并发症。结果观察组肉眼血尿时间[(1.29±0.23)d]、尿管留置时间[(2.35±0.27)d]、术后膀胱冲洗时间[(1.42±0.25)d]较对照组短,有统计学差异(P<0.05)。观察组治疗后白介素-6(IL-6)[(67.25±6.19)pg/mL]、C反应蛋白(CRP)[(17.25±2.19)mg/L]及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)[(40.39±4.28)pg/mL]水平较对照组低,有统计学差异(P<0.05)。观察组治疗后丙二醛(MDA)[(5.74±1.05)mmol/L]水平低于对照组,超氧化物岐化酶(SOD)[(105.96±9.58)μmol/L]及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)[(70.14±6.23)pg/mL]水平较对照组高,有统计学差异(P<0.05)。观察组病理诊断准确率[90.24%(37/41)]高于对照组,并发症发生率[4.88%(2/41)]低于对照组,有统计学差异(P<0.05)。结论二次经尿道膀胱肿瘤钬激光切除术治疗NMIBC较TURBT效果更佳,能够减轻手术创伤,缩短肉眼血尿、尿管留置时间,减轻炎症反应及氧化应激反应,且切除标本更符合病理分期要求,安全可靠。

可控负压吸引下输尿管软镜钬激光碎石术治疗肾结石合并尿路感染的疗效分析

目的 分析肾结石且伴有尿路感染患者应用可控负压吸引下输尿管软镜钬激光碎石术治疗的临床效果。方法 80例肾结石合并尿路感染患者,将样本经随机法分为实验组和对照组,每组40例。对照组患者接受常压输尿管软镜钬激光碎石术治疗,实验组患者接受可控负压吸引下输尿管软镜钬激光碎石术治疗。比较两组患者术后住院时间、术后血尿时间、手术时间、术后结石清除率及术后感染发生情况。结果 实验组患者的术后住院时间(2.55±1.45)d、术后血尿时间(1.13±0.56)d、手术时间(42.30±4.24)min明显短于对照组的(4.00±2.35)d、(2.20±0.65)d、(63.03±6.33)min(P<0.05)。实验组患者的术后感染发生率为12.5%(5/40),相比于对照组的40.0%(16/40)低(P<0.05),手术更安全、可靠。实验组患者的术后结石清除率97.5%(39/40)显著高于对照组的82.5%(33/40)(P<0.05),术后残石率更低。结论 可控负压吸引下输尿管软镜钬激光碎石术应用于肾结石合并尿路感染治疗中,能够有效缩短住院时间及手术时间,提高术后结石清除率,降低患者术后发热发生率,安全有效。

Q345B/304异种钢激光填丝焊接工艺与性能研究

为了提高异种钢焊接质量,采用激光焊技术填充ER308L焊丝对Q345B低合金钢与304不锈钢两种异质材料进行焊接。在不同的激光功率下,采用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等对焊接接头进行了深入的表征和分析。结果表明,当激光功率高于3 kW时,接头处得以焊透,4 kW、4.5 kW和5 kW这3种焊缝截面均呈现束腰现象,且焊缝组织均为典型的板条状马氏体,其中5 kW焊接件焊缝所含的板条马氏体更加细小,表现出最高的硬度值;4 kW焊接件的抗拉强度达到590 MPa,随着激光功率的增大,焊接件的抗拉强度逐步下降;焊缝中主要出现了Cr_(2)Ni_(3)、Fe_(2)Ni_(3)、α-Fe等相,没有大量出现对质量有较大影响的M_(23)C_(6)和σ相等有害相。采用激光填丝焊接技术能够实现Q345B/304异种钢的高质量焊接。

表面张力对激光焊接熔池及匙孔的影响

基于FLUENT19.0软件,建立了激光焊接热-流耦合模型,对比分析了不同表面张力温度系数(为负值)对熔池流场的影响.结果表明,随着表面张力温度系数的减小,熔池后方顺时针漩涡的流动趋势逐渐减弱,甚至消失,而且焊接飞溅的数量增多.纵截面熔池长度逐渐增加,纵截面熔池流体最大流动速度逐渐增大,熔池横截面的面积逐渐减小.当表面张力温度系数为-2.5×10^(-4)N/(m·K)时,熔池长度平均值为3.28 mm、熔池流体最大流动速度的平均值为2.89 m/s、熔池横截面面积的平均值为4.52 mm^(2);当表面张力温度系数为-3.5×10^(-4)N/(m·K)时,熔池长度平均值为3.73 mm、熔池流体最大流动速度的平均值为3.53 m/s、熔池横截面面积的平均值为4.03 mm^(2);当表面张力温度系数为-4.9×10^(-4)N/(m·K)时,熔池长度平均值为4.14 mm、熔池流体最大流动速度的平均值为4.09 m/s、熔池横截面面积的平均值为3.28 mm^(2).

海面溢油激光探测系统及相关算法的研究

激光诱导荧光(LIF)技术是目前较为有效的海面溢油探测技术之一,但基于该技术的油膜厚度反演算法不适用于评估厚油膜(>800μm)。激光方向性强且能量集中,研究已表明其具备评估海面油膜的能力,然而现有探测系统将激光信号作为干扰信号加以抑制或去除。为了重新找回该信号以实现探测海面厚油膜的目的,研究了一种海面溢油激光探测系统并对其协调控制方法进行了探讨,另外,基于此系统建立了一种利用激光反射信号评估海面厚油膜的模型。通过选用原油和白油的混合油(1:50)作为实验油,验证了海面溢油激光探测系统的可行性和油膜厚度评估算法的有效性。

激光距离选通三维成像技术研究进展(特邀)

随着人工智能时代的到来,同时获得反映目标辐射特性和纹理特征的高分辨率强度图像以及反映目标和所处场景的三维空间信息的稠密点云数据/三维图像的激光相机雷达技术已成为激光雷达的发展趋势。传统的摄像机与激光雷达复合的技术方案存在异源数据融合问题,尤其是在雾雨雪天气条件下以及水下等传输链路中存在严重散射的情况时难以有效工作。激光距离选通三维成像技术利用单一门控成像器件可同时获得高质量二维强度图像和高分辨率三维图像,其二维图像中的像素和三维图像中的体素一一对应,并继承了激光距离选通成像透散射成像的技术优势,具有实现高性能激光相机雷达的技术潜力。论文系统综述了步进延时扫描、增益调制、距离能量相关等激光距离选通三维成像技术的研究进展,介绍了该类技术的国内外典型应用情况,最后分析了该领域所面临的挑战及进一步发展方向和应用前景。

添加CeO_(2)对激光熔覆Ni基/WC复合涂层的影响

为了提高Q235钢材在海水中的耐腐蚀性能,扩大其应用场合,使其能够服役于富含Cl离子的海洋环境,采用激光熔覆技术,在Q235钢表面制备出添加不同质量分数CeO_(2)改性的Ni基/WC复合熔覆层,并利用扫描电镜、能谱仪和电化学工作站等仪器对熔覆层的组织与性能进行了测试。结果表明,适量CeO_(2)的加入可以促进晶粒细化与组织的均匀分布,提高熔覆层在NaCl溶液(质量分数为3.5%)中的耐腐蚀性能;当添加的CeO_(2)质量分数达到1%时,熔覆层具有最高的平均硬度与最好的耐海水腐蚀性能;过高的CeO_(2)含量则会加剧电偶腐蚀效应,降低其耐腐蚀性能。该研究为后续在Q235钢材表面制备耐腐蚀的激光熔覆合金涂层、改善合金材料表面性能提供了理论参考依据。

基于锥形掺镱光纤实现20 kW高光束质量激光输出

锥形光纤能够有效兼顾非线性效应抑制和模式控制,具备实现高功率、高光束质量光纤激光的潜力。近期国防科技大学研制了锥形掺镱光纤,采用1 018 nm光纤激光后向级联泵浦实现了20.2 kW激光输出,光束质量β因子平均值优于2,拉曼抑制比为33 dB。研究结果展示了锥形光纤在实现万瓦级高光束质量激光方面的优势。