Imaging Transparent Objects in a Turbid Medium Using a Femtosecond Optical Kerr Gate

A femtosecond optical Kerr gate time-gated ballistic imaging method is demonstrated to image a transparent object in a turbid medium. The shape features of the object are obtained by time-resolved selection of the ballistic photons with different optical path lengths, the thickness distribution of the object is mapped, and the maximum is less than 3.6%. This time-resolved ballistic imaging has potential applications in studying properties of the liquid core in the near field of the fuel spray.

基于微扰蒙特卡罗的薄层状组织光学参数重构技术

针对层状组织体的光学参数(吸收系数和散射系数)快速重构问题展开讨论.发展了基于漫反射测量的适合于胃、宫颈等内脏薄层状组织光学参数重构的微扰蒙特卡罗模拟.数值模拟结果显示,该方法能够有效地利用漫反射光强重构临床应用范围内的光学参数,对单层模拟体的吸收系数和散射系数的重构误差均不大于±3%,对双层模拟体的重构误差小于10%,且两参数的重构之间几乎没有互扰.使用固体模型对上述算法进行的实验显示,重构出的散射参数与真值的误差小于±10%.进行一组光学参数重构耗时不超过1 min.结果表明,该方法可快速、准确地重构光学参数,为内脏器官近红外早期癌症诊断的临床应用提供保障.

低浊度废水的微絮凝变孔隙深层过滤

研究了微絮凝变孔隙深层过滤处理低浊度废水时,滤料粒径、絮凝剂种类、投加量、滤速等因素对过滤效果的影响。试验结果表明:由于变孔隙结构等原因,该系统具有用药量省、阻力损失小、出水量大及整床过滤效能好等优点。

浊盐水自由沉降与太阳池降浊增效实验研究

通过实验室内浊盐水自由沉降实验分析不同盐度、工质及温度下的浊度变化规律,提出采用多孔介质吸附剂进行物理降浊的方法,讨论了4种多孔介质材料的降浊效果;建立2个表面积为2.4m×2.4m、深1.2m的小型盐水太阳池,进行了添加多孔介质的浊度对比实验;通过对实验数据的非线性拟合构建了太阳辐射透射率混合回归模型.结果表明：盐水浊度去除率比卤水高10%左右;盐度从0.2%增至20%时,盐水浊度去除率降低了8%;加入不同多孔介质后,灰尘颗粒自由沉降速度加快,浊度去除率可升高3%～13%;在太阳池内添加多孔介质可有效降低池水浊度,增加池内的太阳辐射透射率.

我国微生物培养基用琼脂的标准研究

目的了解我国微生物培养基用琼脂的质量现状,为制定统一的微生物培养基用琼脂标准提供科学的实验数据。方法通过理化实验、微生物检验,对国内外几种常用的微生物培养基用琼脂的质量进行对比分析。结果与结论制定统一的微生物培养基用琼脂的标准是提高琼脂质量的基础。

水厂V型滤池技术改造

对白鹤嘴水厂V型滤池滤后水浊度超标原因进行分析,得出主要是由于滤板水平误差偏大、滤池配气孔堵塞和滤板底部配气孔预埋位置不合理引起配气配水系统不均匀,导致砂滤料很容易流失,反冲洗不彻底造成的。改造后不仅提高了滤池配气配水均匀性,滤料也得到筛洗,降低了含泥量,从而提高了滤后水水质,滤池跑砂、泥球、板结现象得到明显的改善。

采用多孔介质材料增强太阳池性能的实验研究

以太阳池和多孔介质材料为研究对象,通过原理性实验研究碳化硅泡沫陶瓷、煤质吸附剂、陶瓷小球及锅炉渣4种多孔介质材料的蓄热、降浊特性。在此基础上,建立两个面积为2.4m×2.4m,深1.2m的盐水太阳池,其中一个太阳池底部填充5cm厚多孔介质,通过两池温度、浊度的对比,研究多孔介质材料对太阳池性能的影响。结果表明:多孔介质用于太阳池可起到降浊、蓄热的双重功效,为增强太阳池性能提供了新的方法。

平面型混浊介质光反射四能流Kubelka-Munk模型

通过分析光在介质-空气和介质-表面粗糙基构成界面上和平面分层混浊介质中的反射、散射和吸收规律,提出了混浊介质中传输的光能流将由界面或混浊介质的定向反射和漫反射作用而产生的定向光能流和漫射光能流构成.考虑到这两种光流能量比率的动态转化规律,运用辐射传递理论和四能流光子流传输模式修正了经典二能流Kubelka-Munk模型,建立了四能流Kubelka-Munk模型.研究表明,由经典二能流Kubelka-Munk模型计算得出的色彩要比实际的色彩偏红.

混浊介质二维后向漫散射穆勒矩阵的测量

研制了一套实验系统用于测量混浊介质的后向漫散射穆勒矩阵·在系统中,激光被调制成所需偏振态,聚焦于混浊介质表面·利用CCD相机配合相应的偏振元件,测量入射点周围区域的后向散射光中特定偏振态的能量空间分布,并由测量值计算出介质的后向漫散射穆勒矩阵·描述了系统的组成、测量原理以及方法,分别测量了消偏振分光棱镜的反射穆勒矩阵和浓度1.5%的脂肪乳溶液的后向漫散射穆勒矩阵·实验证明:该系统能够完全消除样品表面镜面反射光的干扰,精确的测量混浊介质的后向漫散射穆勒矩阵;并可望用于生物组织的研究中·

变速滤池处理低浊度水试验

研究开发了一种复合变速滤池,实现了对普通滤池过滤作用的强化。试验结果表明该滤池可有效地去除原水中的浊度和亚硝酸盐氮,其去除率分别为58.82%～86.96%和33.33%～39.51%,保证了出水水质。该滤池采用变速流形式,可充分发挥深层滤料的作用。

光学相干层析成像系统的实验研究

用光纤迈克尔逊干涉仪方法 ,建立了一种相干门层析成像实验装置 ,并用该装置测量了金属丝样品在奶粉溶液和土豆片两种混沌介质的一维和二维成像信号 ,给出了由 OCT信号重建的灰度图 .并对系统性能和结果做了分析 .

上都发电厂预处理系统改造

上都电厂原预处理系统出水水质始终不能满足设计要求,导致盘式过滤器和超滤膜堵塞严重。结合系统进水水质低温低浊的特点,提出并实施了预处理系统的改造方案:(1)在机械加速澄清池内加装斜管;(2)增设助凝剂加药点;(3)在机械加速澄清池后增设多介质过滤器。改造后的运行试验结果表明,机械加速澄清池和多介质过滤器出水水质优良,实现了电厂以地表水作为锅炉补给水水源的要求。

微絮凝变孔隙深层过滤处理低浊度废水研究

本文研究了微絮凝变孔隙深层过滤处理低浊度废水时,滤料粒径、絮凝剂种类、投加量、滤速等因素对过滤效果的影响。试验结果表明:在达到相同出水水质的情况下,由于变孔隙结构等原因,该系统具有用药量省、阻力损失小、出水量大及整床过滤效能好等优点。

四元裂解位相调制实现相干光通过散射介质聚焦

光在不均匀介质中传播会受到散射的干扰,在这些散射材料中,例如粉末、生物组织、亚波长颗粒对入射光多次散射使得出射光无法聚焦,从而在接收平面形成散斑.本文提出四元裂解位相调制方法对入射相干光场进行调制,使其通过散射介质聚焦.此方法利用入射光场全场调制,充分考虑光场单元之间的干涉作用,从整个空间光调制器的调制面开始,逐层进行四元裂解及位相优化.运用此方法在实验中实现了相干光的前向散射和后向散射有效聚焦,这为生物医学领域中通过散射介质成像提供了新的思路和方法.

浑浊介质中激光侧向散射实验与仿真研究

通过对Mie散射相位函数的累积概率密度插值获得散射角,建立了激光在浑浊介质中传输的蒙特卡罗仿真模型。借助模型研究了激光在均匀单分散聚苯乙烯浑浊介质中的多次散射现象,探究了不同光学厚度和散射相位函数的浑浊介质对激光多次散射的影响。在研究中控制5μm和10μm两种粒径聚苯乙烯颗粒的浓度,改变浑浊介质的光学厚度分别为2、5和8,进行了理论仿真和实验的二维侧向散射图像比对,发现相同介质条件下仿真与实验得到的散射光强衰减百分比差异均小于16%,散射光强曲线走势基本一致。仿真还能够提供不同散射阶次光强大小的分布情况,能准确分析多次散射的影响。

高斯光束通过生物体混浊介质模型的测量(英文)

将各向同性的混浊介质材料作为生物组织的光学模型 ,用 2mw单模He Ne高斯激光透过该混浊介质材料 ,测量透射率、偏振度及透射光强的分布 ,得到了偏振度 (v)与透射率 (T)的关系曲线。当透射率T <30 %时 ,偏振度v→ 0 .高斯激光束透过混浊介质材料 ,受散射影响 ,光强偏离高斯分布 ,并提出了透射光强分布公式。

天光背景下混浊大气中成像质量的分析方法

调制传递函数(MTF)定量描述混浊介质对图像质量的影响,它是混浊介质的固有光学特性,利用等效原理可以获得MTF从低频到高频的完整特征.在实际应用中,混浊介质中的图像质量不仅取决于介质的MTF,还与图像的背景辐射密切相关.本文从混浊大气中图像退化机理出发,理论分析了空间频域中天光背景下图像质量的退化过程.参考等效原理,提出了一种考虑天光背景的表观MTF,得到了表观MTF与介质MTF和天光背景的定量关系,从而得到了一种分析背景辐射下混浊介质中图像质量的有效便捷方法.针对图像质量优化方法,从空间频域的角度提出了一种评价原则.

霉菌培养基混浊现象探讨

霉菌培养基产生混浊现象是由于灭菌温度高和时间长，引起霉菌培养基某些成分改变所致。本试验结果表明，灭菌以115℃～126℃，时间为17min为宜。

过滤介质在云南固态法小曲白酒中的应用

云南固态法小曲白酒香气淡雅,酒体较为纯净,容易吸收各种异杂味,酒体过滤对过滤介质的要求比较高。生产中应根据产品特征,对过滤介质进行选择性应用。

改良胰蛋白胨大豆肉汤培养基的应用效果

评估GB 4789.11-2014《食品安全国家标准食品微生物检验β型溶血性链球菌检验》中改良胰蛋白胨大豆肉汤培养基的质量。选取国内三家(标记为A、B、C)和国外一家(标记为D)培养基生产商的胰蛋白胨大豆肉汤培养基(商品化脱水合成培养基)和相应添加剂,使用目标菌(乙型溶血性链球菌FSCC225016)和非目标菌(大肠埃希氏菌ATCC25922),依据GB4789.28-2013《食品安全国家标准食品微生物检验培养基和试剂的质量要求》中选择性增菌培养基的定性测试方法进行质量评估。同时不加添加剂进行试验。国内A、B和C三家改良胰蛋白胨大豆肉汤培养基中目标菌浊度值均为0,非目标菌浊度值为0;未加试剂的培养基目标菌浊度值均为0,非目标菌浊度值为0。国外D改良胰蛋白胨大豆肉汤培养基中目标菌浊度值为2,非目标菌浊度值为0;未加试剂的培养基目标菌浊度值为2,非目标菌浊度值为1。国内A、B、C三家的改良胰蛋白胨大豆肉汤培养基质量评估证明是胰蛋白胨大豆肉汤培养基(不加添加剂)基础成分的问题;国产胰蛋白胨大豆肉汤培养基质量有待提高。