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oe1(光电查) - 科学论文

31 条数据
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  • 用于激光尾波场加速靶材结构化气体密度剖面的层析重建算法

    摘要： 激光尾波场加速器的输出性能强烈依赖于气体靶的密度分布特性。本研究聚焦于通过断层扫描测量重建三维密度分布，对比了分析法和迭代法，并提出一种专为激光尾波场加速气体靶重建设计的新方法——FARM算法。我们在简化几何结构和真实几何结构中测试了多种方法，从密度分布重建质量、所需投影数量及计算耗时三个维度评估各算法性能。

    关键词： 干涉测量法、断层扫描、激光尾波场加速、密度分布、气体靶、激光等离子体加速、断层重建、激光电子加速

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 利用激光诱导击穿光谱技术对古代弓弦乐器历史木质样本进行地层分析

    摘要： 提琴制作界最受争议的话题之一，便是过去制琴师在其珍贵弓弦乐器上所涂覆的漆层成分。这些漆层通常由多种有机与无机材料混合叠加而成。过去十年间，学界采用了诸多分析策略来准确鉴别这些材料，其中最常用的当属非侵入性与微侵入性光谱技术（如X射线荧光光谱、能量色散X射线光谱、傅里叶变换红外光谱），并尽可能结合多分析方法，辅以成像与断层扫描技术。本研究在实验室仿制品与历史弓弦乐器上，联合运用激光诱导击穿光谱（LIBS）与光学相干断层扫描（OCT）技术，旨在鉴别并表征这些精选艺术品漆层的组成材料。

    关键词： 光谱学、激光诱导击穿光谱（LIBS）、光学相干断层扫描（OCT）、小提琴、乐器、地层学、断层扫描

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 利用高速全息术和层析重建技术测量偏流衬垫上的局部声压

    摘要： 偏流衬垫（BFL）作为空调涡轮机冷却系统的组成部分，同时具有降低噪音排放的功能。其降噪原理基于声波与气流的相互作用。这种湍流气动声学相互作用发生在微观层面且环境严苛。为研究局部气动声学现象，本研究采用非侵入式方法测量局部声场阻抗（定义为声压与声学粒子速度之比）的分布。本文重点针对局部声压的非侵入式测量展开，提出一种基于高速摄像的全息测量系统，可对局部声压进行二维断层扫描并实现高空间分辨率测量。该系统具有52微米的空间分辨率，能同步采集多达1600个测量点，既能观测BFL表面近场预期的亚毫米级气动声学效应，又将测量时长较单点测量系统缩短了三个数量级。通过参考测量对摄像断层扫描系统进行了实验验证，该系统已应用于声学模型和气动声学模型，针对两个模型测得的局部声压变化进行了讨论。本研究旨在实现声压的非侵入式研究，以深入理解气动声学效应及其降噪特性，在不降低涡轮机整体性能的前提下提升BFL的降噪能力。

    关键词： 光声学、偏流衬里、流量测量、断层扫描、声压、气动声衰减

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 用于实时激光超声成像的环形聚焦传感器阵列：首次实验研究

    摘要： 本文报道了首个环向聚焦的二维实时激光超声成像系统及一种改进的滤波反投影算法，该算法适用于像散激光超声探头光束腰部附近区域。该系统能可视化水中约4厘米深处直径0.2毫米的针灸针，横向空间分辨率优于0.32毫米，轴向空间分辨率约为30微米，帧率最高可达30赫兹。实验测量并讨论了灵敏区域宽度与横向分辨率的深度依赖性。该阵列拟作为实时联合光声与激光超声成像系统的组成部分。

    关键词： 激光超声成像、背向投影、断层扫描、实时、聚焦阵列、激光超声、环形阵列

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 介绍电荷耦合器件（CCD）在光学断层扫描系统中的应用

    摘要： 断层扫描系统是一种用于获取物体内部截面图像的方法。光学断层扫描是广泛应用于医学和工业领域的技术之一。本文综述了电荷耦合器件（CCD）的若干应用，并介绍其在光学断层扫描系统中的具体应用。既往研究多将该元件用于位移测量和摄像用途。本文阐述了其工作原理、基本构造、技术标准、应用场景，以及相较于当前市场上其他光电传感器的优势。该传感器在天文学和医学等领域的应用已证明其在图像采集方面的卓越性能。鉴于CCD在图像重建中能实现高性能表现，应进一步拓展其在光学断层扫描领域的应用。

    关键词： 断层扫描、应用、电荷耦合器件（CCD）、光学断层扫描

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 2016年欧洲显微镜学大会：会议录 || 利用三维电子显微镜揭示小分子太阳能电池中的相分离与结晶性

    摘要： 透射电子显微镜（TEM）可用于解析有机体异质结（BHJ）太阳能电池的形貌特征，从而助力器件性能优化。我们先前研究表明，在小分子BHJ层共蒸镀过程中会出现相分离和结晶化现象[1]。通过电子谱成像（ESI）[2]与电子衍射技术发现：在F4ZnPc:C60 BHJ制备过程中，基底材质与基底温度对光活性层形貌具有显著影响。器件采用倒置结构[3]或常规结构会影响晶体生长方式，进而改变成膜过程中的相分离行为。研究发现，BHJ薄膜制备时加热基底可提升倒置器件的效率，但对常规器件无改善效果。虽然ESI检测显示基底加热促进了两种材料的分相，但该现象无法解释不同器件架构的效率差异。电子衍射数据表明结晶度在此起关键作用。 由于常规ESI与电子衍射仅能提供BHJ层二维投影的材料分布与结晶度信息，我们采用高分辨电子断层扫描技术来解析三维结构。分别将F4ZnPc:C60共蒸镀于纯F4ZnPc和C60基底上，在FEI Titan Krios电镜中通过低剂量与液氮冷冻条件进行测量——这对?；ぱ罚ㄓ绕涫瞧浣峋Ф龋┲凉刂匾?，因为碳基材料（如C60）极易受电子辐照损伤。图1展示了C60基底BHJ的明场TEM图像（黑色标记的金标点用于倾斜序列校准），所有倾斜序列图像均显示如(A,B,C)标记的结晶区域，其晶面间距在功率谱中可识别为C60特征值（红色：0.85 nm，绿色：0.5 nm，蓝色：0.44 nm）。如图所示，此类结晶态虽能在高分辨电子断层图中呈现，但仅适用于高倍率下的小体积区域。要获得具有统计显著性的不同器件架构结晶度分布，需分析更大体积样本。受探测器尺寸限制，需采用更低放大倍数导致分辨率下降，但在该成像条件下纯晶体的特征表现为三维低方差——即通过分割的三维方差图可轻松获取晶体分布。 图2展示了此类样本断层重建的切片图像，对比了C60基底BHJ薄膜与F4ZnPc基底BHJ的对应截面（金标点指示BHJ薄膜顶部）。红色叠加层标出了均匀结晶区域。分析表明：两种器件架构中均存在贯穿整个薄膜的大尺寸C60晶体，导致薄膜表面极为粗糙。倒置器件中这些晶体能以多晶C60基底为晶种实现全层生长，而常规BHJ的C60晶体仅从薄膜中部开始形成。结合器件性能数据发现：贯穿BHJ层生长的C60晶体对高效器件至关重要。

    关键词： 太阳能电池、结晶度、断层扫描、有机光伏、冷冻透射电子显微镜

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于一阶和二阶伴随方法的血管血流对比增强断层重建

    摘要： 在这项工作中，我们研究了采用与主流场方向垂直的断层投影进行造影增强计算机断层扫描的血流速度重建。该逆问题通过平流-扩散偏微分方程进行正则化处理。利用一阶和二阶伴随方法结合递推最优控制法重建速度场，并在简单体模上进行了测试。

    关键词： 最优控制、断层扫描、X射线成像、反问题

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 真实GeePS-L2S乳腺体模塑料材料的影响

    摘要： 苏塞克研究所研发的一个乳腺仿体被用于研究其是否适用于微波断层成像测量。研究人员采用基于16个单极天线和矢量网络分析仪的微波测量系统，探究仿体插入对S参数的影响。该仿体是由可填充组织模拟液的塑料外壳构成的3D打印结构。通过向仿体内注入不同液体并利用测量系统进行测试，以确定塑料材质是否会影响重建图像。特别关注仿体填充与周围耦合介质相同液体时的测量情况——此时仿体塑料会对测量产生显著影响，最终降低目标图像的质量。

    关键词： 幻影，断层扫描，微波成像，乳腺癌

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 利用光学相干断层扫描技术对皮肤表面粗糙度进行活体定量评估

    摘要： 皮肤地形的定量监测在化妆品和皮肤病学领域具有重要意义。目前活体检测皮肤粗糙度最广泛的方法是采用皮肤微观形貌仪（PRIMOS设备），该技术能实现无创、快速且直接的皮肤表面测量。但该方法存在缺陷，例如会受到皮肤体积散射的干扰以及运动伪影的影响。本研究展示了光学相干断层扫描（OCT）技术在提供可靠且定量皮肤表面粗糙度数据方面的潜力。为评估OCT进行皮肤表面分析的性能，我们制备并测量了不同类型的人造皮肤模型。利用OCT技术，我们识别了化妆品效果以及不同年龄组和皮肤区域的人类皮肤地形特征。随后基于ISO 25178第二部分标准定义，通过自主开发的图像处理软件提取皮肤表面粗糙度参数，并与PRIMOS的测量结果进行对比。结果表明：三维OCT图像获取的皮肤表面几何形态能精准量化复杂皱纹结构，且对受试者角度变化具有强鲁棒性。由于OCT技术可同步呈现皮肤拓扑结构与体积解剖信息，将成为动态皮肤观测中提供全面直观信息的有力工具。

    关键词： 表面、断层扫描、生物医学图像处理

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 通过大规模数值模拟与同步辐射X射线微计算机断层扫描的直接对比分析SiC/SiC复合管损伤起始机制

    摘要： 损伤起始是理解陶瓷基复合材料力学行为的重要问题。本研究通过FFT模拟与原位单轴拉伸试验中同步进行的微计算机断层扫描(μCT)观测紧密结合，对编织SiC/SiC复合管材展开研究——该技术既能呈现包含局部微观结构几何特征的完整真实微观结构，又能定位损伤初始阶段的裂纹位置。实验证明FFT方法适用于管状结构，且能在短时间内高效完成全分辨率μCT扫描（约67亿体素）的大规模模拟。研究量化了实际非严格周期性微观结构上采用数值周期性边界条件所产生的边缘效应，并将获得的应力场与同批次复合管材原位μCT观测到的裂纹进行了一一比对。这种精准对比表明：裂纹优先在纤维束界面处起始，这些区域通常存在大孔隙锐利边缘并产生应力集中。

    关键词： 损伤起始、快速傅里叶变换模拟、陶瓷基复合材料、原位拉伸试验、断层扫描、孔隙效应

    更新于2025-09-10 09:29:36