具有持续使用行为患者择医偏好多样性的就医推荐模型

信息爆炸导致患者择医难,也限制了互联网医疗服务高效发挥作用。围绕考虑患者择医偏好多样性的智能就医推荐模型展开研究,重点关注具有持续使用行为患者的择医决策偏好特征,如对医生服务质量、知识贡献量、电子口碑、诊疗经验的偏好等,并将分级诊疗标准纳入考虑,构建特征变量。同时,以相对地位量数为基础,通过熵权-TOPSIS多指标评价模型计算综合评分,将评分结果作为目标变量,并利用改进麻雀搜索算法优化的支持向量回归算法挖掘特征变量与目标变量间的数据关系,从而构建智能就医推荐模型。根据该推荐模型所推荐的医生综合表现较好,推荐采纳率也有所提高。

基于双波长激光器的集成化中红外双光梳系统(特邀)

中红外双光梳光谱检测系统因其高分辨、高灵敏、快速测量的特性为极低浓度气体的标定带来了革新技术。本文用单腔双波长激光器输出的异步双波长脉冲替代两台锁模激光器,结合非线性差频技术,发展了集成实用化的中红外双光梳系统。共腔产生的1034 nm与1039 nm双波长脉冲序列,其重复频率差约为1.18 kHz,且因共模噪声被抑制,脉冲间的相对稳定性较高。利用级联放大器将种子脉冲光功率提升至1.1 W后,与2 W的1549.315 nm的连续激光非线性差频,将激光器输出波段拓展至中红外。产生的中红外激光功率可达3.5 mW,光谱覆盖范围超过50 nm。对中红外双光梳的相干性进行测量,与1μm的底层双光梳相比,中红外双光梳拍频梳齿频率间隔、信噪比、线宽等无明显劣化,可为复杂环境下的痕量分析提供可行方案。

光梳光谱技术在六氟化硫分解产物检测中的应用

随着电力系统向高压、大容量、信息技术应用等方向发展,电力设备的高效运维对于保障电力系统安全运行和经济平稳增长具有重大意义。对六氟化硫气体分解产物的检测是电气绝缘设备检漏及判断故障类型的有效手段。基于光学频率梳的双光梳光谱检测技术具有高分辨、高精度、宽光谱、高速动态等优势,有望在电力设备漏气故障检修中,为判断特征气体种类及定量分析提供可靠手段。搭建了基于两台集成掺铒光纤光梳的双光梳光谱检测装置。通过精密频率控制及精细温控,光梳重复频率抖动从18.37 Hz降低至607.72μHz,光梳梳齿稳定度控制在10^(-12)。装置具有长时间稳定和小型化集成的特点,对外界环境干扰免疫性强,在室外环境运行两小时,光梳的重复频率及载波包络相位信号仍能保持相位锁定,两台光梳相干性无明显劣化。在光谱检测方面,结合使用超灵敏多通气室,对CO与CO_(2)混气进行了测量,在ms量级时间内实现了1540~1590 nm波段内CO和CO_(2)吸收峰的同时成谱检测,光谱分辨率达1 pm。分别以CO和CO_(2)在1585.47、1581.946 nm和1580.5、1579.575 nm的特征吸收峰为例,通过洛伦兹数据拟合反演出相应分子数密度。CO和CO_(2)的气体分子数密度的多峰测量不确定度分别为0.32%与0.24%,较单峰测量结果(2%)降低了近1个量级。该研究推进了双光梳光谱技术及系统在电力设备漏气故障特征气体非接触实时检测中的应用。传统接触式检测存在检测气体种类单一、积分时间长、难以做到长期在线实时监测的缺点,而双光梳光谱检测能够在ms量级对多组分气体的多峰非接触式同时成谱检测,在缩短检测时间的同时提高了检测精度,为电力设备漏气故障的及时排查及故障类型的诊断提供了有效途径。

1GHz,48.8fs高重复频率掺镱光纤飞秒激光器研究

GHz基本重复频率光纤超短脉冲激光器由于具有宽光谱,窄脉宽等优势,在高速光刻,高端制造,天文探测,太赫兹检测,精密仪器等领域应用广泛。然而在实现1GHz以上基本重复频率锁模的前提下,如何输出脉冲宽度在50fs以下的超短脉冲是当前科学研究的难点。文章以实现更宽光谱,更窄脉宽的GHz重复频率光纤超短脉冲激光器为目标,通过非线性偏振旋转锁模(NPR)技术,利用波分复用光纤准直器(WDM-Collimator)缩短激光谐振腔长度,最终实现了48.8fs脉冲宽度的1GHz基本重复频率光纤激光器。该脉冲宽度是当前国际上1μm波段GHz基本重复频率光纤激光器的最窄直接输出脉冲宽度。最后对激光器集成形成样机,并有效降低制造成本,提升了系统稳定性。该激光样机可满足天文光梳、卫星导航等领域空间尺寸的需求,有望推动高重复频率光纤超短脉冲激光器工业化、商业化发展。

激光烧蚀低密度等离子体产生高次谐波的研究进展

超短强激光脉冲与物质相互作用产生的高次谐波辐射是一种相干的极紫外或软X射线光源,并且在时间上还是阿秒脉冲串。在不同介质中探寻更有效的高次谐波产生方案一直是研究热点。利用飞秒激光烧蚀低密度等离子体羽可将高次谐波扩展到几乎任何固体材料,极大地丰富了媒介的选择性。由于某些材料的等离子体内低电离态离子共振跃迁频率与谐波波长存在匹配,使得在极紫外波段特定阶次谐波表现出明显的共振增强效应,从而能够获得强单色的高次谐波辐射。结合纳米颗粒的近场增强效应和较大的电子回撞截面,极紫外波段的高次谐波转换效率可以进一步得到提高。激光等离子体高次谐波有望产生高脉冲能量、增强阶次可调和高重复频率的相干极紫外辐射。综述单阶谐波共振增强效应的产生原理和研究进展,分析各种优化方法和光场调控手段,并对未来的发展趋势进行展望。

几种激光诱导击穿光谱技术的改进方法

激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)技术是一种基于原子发射光谱对物质成分进行快速分析的技术,由于具有简单、快速、可实时原位分析等多个优点而成为光谱学领域的研究热点,但同时也存在重复性差、等离子屏蔽效应以及基体效应等问题。随着对LIBS技术研究的深入以及激光技术的发展,出现了诸如纳米颗粒辅助增强、金属基底辅助、等离子体约束、光丝诱导技术光谱(filament-induced breakdown spectroscopy,FIBS)以及等离子体光栅诱导技术光谱(plasma-grating-induced breakdown spectroscopy,GIBS)等多种改进方法,这些方法的实际应用也有报道。该文从LIBS技术的原理出发讨论相关问题出现的原因,并对其中几种改进方法进行介绍,最后展望了该技术未来发展的趋势。

等离子体光栅与光丝非线性耦合诱导击穿光谱

激光诱导击穿光谱技术(laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS)是一种分析样品元素信息的有效工具,具有快速、简便、实时的优点,可以对固体、液体和气体中多元素成分进行定性分析和定量检测。但传统的LIBS以及光丝诱导击穿光谱技术(filament-induced breakdown spectroscopy,FIBS)受限于峰值功率钳制,灵敏度难以提高,导致在实际应用中具有一定的局限性,成为LIBS技术发明以来一直面临的重大技术瓶颈。本文从激发源的角度出发,讨论了LIBS和FIBS出现的问题,介绍了近年来优化LIBS技术的研究进展,将多光束耦合形成的等离子体光栅应用于LIBS,在保留其原有优点的基础上,有效克服了等离子体屏蔽效应、基体效应,突破了功率钳制,增强了谱线信号,提高了探测灵敏度和定量分析能力。这些研究将推进LIBS技术在各领域的实际应用,同时为飞秒激光等离子体与其他技术的结合提供了研究思路。

基于时间拉伸的飞秒光丝动态测量方法研究

将时间拉伸色散傅里叶变换测量方法应用于飞秒光丝成像研究。通过光谱-空间编码的方式,结合高速单点探测器及示波器,实现了对飞秒光丝瞬态演化过程的一维成像。成像空间分辨率为60μm,刷新速率为54.54 MHz。本文方法避开了CCD对图像刷新率的限制,为研究光丝与物质相互作用动力学提供了新方法。

多光丝耦合诱导击穿光谱土壤微量元素检测

检测灵敏度是衡量一项检测技术的重要参数。为了提高激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的检测灵敏度,搭建了三光丝耦合诱导击穿光谱(TIBS)系统,对土壤中的微量铬元素进行检测,并将检测结果与等离子体光栅诱导击穿光谱(GIBS)系统、光丝诱导击穿光谱(FIBS)系统进行对比。TIBS系统的谱线信号强度比GIBS系统增强了2倍,比FIBS系统增强了7~11倍。研究了FIBS、GIBS、TIBS系统的谱线强度随样品位置的变化,发现TIBS系统的激发稳定性与GIBS系统相近。此外,在对土壤中重金属铬的定量研究中,发现FIBS、GIBS、TIBS系统对土壤中铬元素的检出限分别为22.18×10^(-6)、8.68×10^(-6)、5.06×10^(-6)。TIBS系统相较于GIBS系统能进一步提高检测灵敏度。

等离子体光栅诱导击穿光谱检测土壤重金属元素

搭建了等离子体光栅诱导击穿光谱(plasma-grating-induced breakdown spectroscopy,GIBS)系统对土壤样品进行分析,并与光丝诱导击穿光谱(filament-induced breakdown spectroscopy,FIBS)系统进行对比,成功得到2倍左右的谱线信号增强,该谱线信号增强与脉冲间的延时密切相关。此外,通过研究不同激光能量下样品空间位置改变对谱线信号的影响,证明了GIBS系统样品最优激发位置范围虽然相比于FIBS系统有所减小,但是其不会像FIBS系统一样随激光能量的改变而改变。对土壤中重金属元素Cr进行了定量研究,发现FIBS与GIBS系统都能够建立线性的定标曲线,其中FIBS系统的检出限为55.09×10^(-6),而GIBS系统的检出限为29.96×10^(-6),表明GIBS技术具有更高的探测灵敏度。