对偶原理的研究性实验设计

介绍了新开发的研究性、自主性实验——＂对偶原理研究＂的实验设计思想和方法。从教学效果看,将验证性实验研究性化是电路原理实验改革与创新的方向。

用改进双延迟线法测量SAW相速度

双延迟线法是测量声表面波(SAW)速度的一种优秀方法,其样品制备工艺成熟,测量和数据处理简单。从原理上消除了换能器的影响,能达到很高精度。主要测量误差源有中心频率和距离的测量误差两个。对此提出了两项改进措施,即对幅频响应数据进行数字滤波后再做插值,以减小中心频率的测量误差;结合光学显微镜大视野和扫描电子显微镜(SEM)高精度的优点,提高距离测量精度。在128°Y-X铌酸锂基片上进行了实验,测量精度达到数米每秒。

GPGPU技术及其在医学图像处理中的应用

介绍通用图形处理器技术(GPGPU)技术的基本原理及其特点,分析其在医学影像领域的应用,并对医学图像处理常用的卷积滤波算法和各向异性扩展滤波算法进行优化及实验。结果表明,此技术可以极大地提高图像处理的速度,使得普通计算机上也可实现复杂的医学影像处理与可视化应用。

非晶态TeO2／36°Y-X LiTaO3 SAW基板

研究了非晶态TeO2/36°Y-X LiTaO3层状结构的延迟温度系数(TCD),并计算了该结构中声表面波(SAW)的其他重要特性,如声波模式和机电耦合系数(k2)。非晶态TeO2薄膜作为一种新型具有负温度系数的材料,当将其沉积于具有正温度系数的36°Y-X LiTaO3上时,在膜厚仅为传统SiO2薄膜的1/3情况下就可实现零延迟温度系数。另外,该结构中被利用的1阶Love波模式很纯,没有和其他模式明显的耦合,而且其k2高达8.61%。故此结构是一种具有广泛应用前景的新型复合SAW应用材料。

心率变异性基本尺度熵的多尺度化研究

将基本尺度熵的方法在时间上做多尺度化的扩展,并将其应用到心跳间隔序列的分析研究中.研究发现,健康人的心率变异性是小时间尺度下的模式特定性与大时间尺度下的模式丰富性相结合的,而充盈性心衰患者则正好相反.这说明充盈性心衰患者在小时间尺度下心脏动力系统的控制不力,导致随机性增加,而在大时间尺度下对外界环境变化反应又不够丰富,从而导致生命更容易受威胁.据此提出了以小时间尺度下的基本尺度熵值相对于大时间尺度下平台区基本尺度熵值的变异参数δ作为区分健康人和充盈性心衰患者的诊断依据.通过对72例健康人和44例充盈性心衰患者的计算,发现两组样本差异显著,证明了参数δ的有效性.

短时心率变异符号序列的熵分析方法

使用复杂性和非线性方法研究心率变异(heart rate variability,HRV)信号时序和结构中的规律,对揭示心血管调节的潜在规律和生理本质具有重要的研究价值,而研究适用于短时HRV信号的方法更具有重要的临床应用价值.根据HRV信号方向信息的特点,提出了符号序列的熵分析(sign series entropy analysis,SSEA)方法,并将其应用于实际HRV信号的分析.结果显示,SSEA方法能从短时HRV信号中敏感地检测出生理和病理状态的变化,并且受信号噪声和非平稳性的影响较小,为临床HRV信号或其他复杂生理信号分析提供了一个有效的方法.

硼(氮、氟)掺杂对TiO_2纳米颗粒光学性能的影响

利用X射线衍射谱、拉曼光谱和紫外-可见光吸收光谱研究了硼(氮、氟)掺杂对TiO2纳米颗粒光学性能的影响.X射线衍射谱和拉曼光谱结果表明,掺硼(氮、氟)对TiO2纳米颗粒的锐钛矿相晶体结构无明显影响,而其锐钛矿晶格出现畸变(c/a值增大),这被归因于掺杂原子对TiO2纳米颗粒表面氧原子缺位沿晶格c轴方向的占据.另外,掺硼(氮、氟)TiO2纳米颗粒吸收带红移与TiO2锐钛矿晶格畸变有关.

金纳米球壳光学吸收的Mie理论分析

基于Mie散射理论研究了金壳厚度变化、内核尺寸变化及内核介质变化下金纳米球壳的吸收光谱.研究发现,随着金壳厚度的增加,颗粒光学吸收增加到最大值后逐渐降低;随着内核尺寸逐渐增加,金壳颗粒的光学吸收最大值逐渐减小.此外,还发现随着内核介电常数的增大,颗粒的光学吸收逐渐减弱,当内核为空心时,吸收最强.利用等离激元杂化理论及自由电子和振荡电子变化的竞争机制对上述现象进行了理论分析.

钛酸锶纳米颗粒界面层特性的光谱学研究

利用拉曼光谱和紫外—可见光漫反射吸收光谱研究了颗粒度为10—80 nm的钛酸锶纳米颗粒的界面层特性.研究发现,当样品颗粒度从80 nm减小至10 nm时,一阶极化TO2模的拉曼强度有显著增加,表明在样品边界层中存在由增强表面缺陷偶极子造成的微极化区.相反,一阶非极化TO3模的拉曼强度随颗粒度的减小而降低.同时,发现TO2和TO3模的频率随着颗粒度的减小而发生软化,表明Ti—O键的键长随颗粒度减小而增加,与XRD观察到的晶格扩张相符合.紫外—可见光漫反射吸收光谱的检测结果表明,钛酸锶纳米颗粒的晶格扩张导致能隙宽度变大,与Harrison能带结构理论一致.位于-359 nm处的附加能级吸收峰强度随颗粒度减小而增加,表明界面层微极化区扩张造成表面缺陷态的增加.