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等离子体氢传感器灵敏度优化的设计原则
摘要： 钯纳米粒子因其介电函数随氢气浓度变化而成为氢气光学检测的绝佳材料。要开发可靠、低成本且适用性广的氢气探测器，需要简单的光学读出机制并优化最低可检测氢气浓度。由悬浮于金属镜层上方的等离子体钯纳米天线层构成的"完美吸收体"结构，是实现此类传感器的有效途径。钯吸氢会导致等离子体共振峰位移，从而改变远场反射光谱。该光谱变化可通过光谱测量详细分析，而特定波长的反射率变化则能通过光电二极管与单色光源组成的简易光度系统检测。本研究系统探究了腔耦合钯纳米结构的几何参数及光学系统设计原理，由此建立了一套优化氢气灵敏度的设计准则?；谡庑┰颍颐鞘迪至说椭?00ppm氢气浓度的稳定检测。本研究成果不仅适用于氢气传感，亦可推广至各类等离子体传感器。
关键词： 氢气检测、钯、定制无序、等离子体传感、微光谱学、超表面、完美吸收器、傅里叶平面光谱学
更新于2025-09-16 10:30:52
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激光捕获下L-苯丙氨酸三维晶体生长的原位反射成像与显微光谱研究
摘要： 我们利用反射成像和显微光谱技术研究了激光捕获形成的L-苯丙氨酸晶体的生长行为。光学反射显微图像显示，由于入射白光的相长干涉，晶体呈现彩色图像。在激光捕获作用下，晶体表面的颜色分布会动态变化，同时晶体平面面积也会增大。通过测量晶体的反射光谱，我们考察了晶体厚度的时变特性。通过综合分析晶体厚度和晶体平面面积的变化，我们探讨了激光捕获条件下的三维晶体生长机制。
关键词： 反射成像、激光捕获、L-苯丙氨酸、晶体生长、微光谱学
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于半监督非负矩阵分解与层次聚类的高光谱组织图像分割
摘要： 中红外（mid-IR）波段的组织样本高光谱成像（HSI）能以亚细胞空间分辨率提供光谱化学和组织结构信息。通过分析不同细胞类型（如上皮细胞）和亚细胞组分（如细胞核）的中红外光谱可直接评估疾病状态，前提是能准确分类属于这些组分的像素点。挑战在于从每个像素数百个噪声较大的中红外波段中提取信息——单个波段本身信息量有限，这使得未染色组织HSI图像的标注尤为困难。由于两切片间的组织结构未必完全一致，即使使用连续（或相邻）H&E染色切片作为视觉指引，未染色HSI图像中也只有少数区域能被高置信度标注。为充分利用训练图像中的标记与未标记像素，我们研发了一种采用半监督学习进行光谱降维和分层像素聚类的HSI像素分类方法。相比监督分类器，该方法能处理同种细胞类型亚细胞组分光谱的巨大差异，在20张组织图像的双重交叉验证中达到71.18%的F1分数。为推动这一潜力技术的发展，我们已公开源代码并证明：完成HSI图像分割后，疾病分类将变得直接明了。
关键词： 微光谱学、半监督学习、层次聚类、高光谱成像、非负矩阵分解
更新于2025-09-09 09:28:46