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基于计算机断层扫描-可调谐二极管激光吸收光谱的煤粉燃烧场二维温度测量特性
摘要： 二维温度与浓度分布是燃煤电厂理解燃烧场并开发高效燃烧技术的重要参数。然而由于煤粉燃烧会产生大量粉尘和强火焰辐射，传统测量技术难以获取其二维温度浓度场数据。本文重点研究基于计算机断层扫描与可调谐二极管激光吸收光谱联用的二维温度测量方法——通过直接吸收光谱技术分别利用1388nm和1343nm处水蒸气吸收谱线进行单激光扫描，该方法具有优异的时空分辨率、快速响应、高灵敏度、自校准及光学可达性等特性。采用修正后的光谱数据库提升了可调谐二极管激光吸收光谱的温度测量精度。通过均方根差（0.001）和零均值归一化互相关系数（>0.991）评估16光路构型的计算机断层重建精度，证实了假设分布与重建分布的温度一致性。该联用技术成功应用于煤粉火焰的二维温度测量，实现300K-2500K范围内1ms时间分辨率的时序二维温度监测。通过与甲烷-空气火焰温度分布对比（主要放热来自甲烷燃料），验证了测量结果的合理性。该技术在煤粉燃烧场的应用将有助于通过燃烧组织优化或燃烧系统新设计，实现运行控制最优化与燃烧效率提升。
关键词： 发电厂，煤粉燃烧，计算机断层扫描（CT），可调谐二极管激光吸收光谱技术（TDLAS），二维温度测量
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于计算断层扫描-可调谐二极管激光吸收光谱（CT-TDLAS）的激光温度传感系统在煤粉燃烧中的应用
摘要： 对煤粉火焰中燃烧现象的研究对于与节能减排相关的燃烧优化具有重要意义。实时二维（2D）温度和浓度分布对燃烧分析起着重要作用。本研究开发了一种非接触式、快速响应的二维温度和浓度分布测量方法。该方法基于计算机断层扫描（CT）与可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS）的结合。所开发的32路径CT-TDLAS的准确性评估证明了其进行二维温度测量的可行性。将32路径CT-TDLAS应用于CH4和5 kg/h煤燃烧场的二维温度测量。使用具有kHz时间分辨率的32路径CT-TDLAS测量单元测量了煤燃烧炉中的时序二维温度分布。燃烧火焰的瞬态温度场直接反映了燃烧模式和燃烧稳定性。测量结果表明，CT-TDLAS适用于各种类型的燃烧器，尤其是含有煤和灰颗粒的燃烧场。具有kHz响应时间的CT-TDLAS方法使得实时二维温度测量能够适用于燃烧分析。
关键词： 二维温度测量，计算机断层扫描（CT），可调谐二极管激光吸收光谱技术（TDLAS），时间序列分布，煤炭燃烧
更新于2025-09-23 15:19:57
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缺陷钝化技术在高效钙钛矿太阳能电池中的最新进展
摘要： 背景：随着微创手术的普及，电视胸腔镜手术（VATS）正逐渐取代传统开胸术用于肺癌治疗，甚至应用于骨肉瘤肺转移患者。本研究通过比较骨肉瘤肺转移患者的计算机断层扫描（CT）诊断与术后病理结果，分析开放性手术的必要性。方法：回顾性分析2008年1月至2018年7月在我院接受肺转移性骨肉瘤手术治疗的患者。统计术前CT扫描怀疑的肺转移结节数量，以及术中切除并经病理证实的转移结节数量，计算术前CT结节数与术后病理确诊病灶数的Spearman相关系数。结果：共纳入69例患者接受的96次开胸手术。术前CT检查与手术的中位间隔时间为7天（范围1-44天）。术前CT怀疑结节数与术中切除病理阳性转移灶的中位数分别为1个和3个。值得注意的是，36例（37.5%）开胸手术发现术中检测到的转移结节多于术前CT扫描结果。结论：术前CT检查会遗漏部分小型骨肉瘤肺转移灶，且近年未见显著改进。因此我们建议肺转移患者接受开胸手术，通过术中直接触诊尽可能定位并切除所有转移灶。
关键词： 骨肉瘤、计算机断层扫描（CT）、开胸手术、肺转移
更新于2025-09-19 17:13:59
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快报：采用1335-1375纳米宽扫描激光的计算机断层扫描可调谐二极管激光吸收光谱技术（CT-TDLAS）实现高温高压燃烧室二维温度测量
摘要： 可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS）技术是一种具有非接触、高精度、高灵敏度等特点的温度与组分浓度测量方法。由于吸收谱线压力展宽、光学可及性等因素，实际燃烧器中二维温度测量的难题尚未解决。本研究将计算机断层扫描（CT）与波长范围1335-1375nm的宽扫描激光TDLAS技术相结合，应用于300-2000K高温、0.1-2.5MPa高压条件下的燃烧器二维温度测量。采用1335-1375nm宽波长范围扫描的外腔式激光二极管评估高温高压效应导致的H2O吸收谱线展宽，修订了300-2000K高温、0.1-5.0MPa高压条件下的光谱数据库以提高温度定量分析精度。通过不同案例评估CT重建精度，结果显示CT重建温度分布与假设分布具有一致性。利用修订后的光谱数据库，CT-TDLAS技术成功测得了高温高压燃烧器中温度的空间与时间分布。
关键词： 高温高压场，可调谐二极管激光吸收光谱（TDLAS），计算机断层扫描（CT），二维，二维温度测量，燃烧，CT，可调谐二极管激光吸收光谱
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE电气工程与光子学国际会议(EExPolytech) - 俄罗斯圣彼得堡(2019.10.17-2019.10.18)] 2019年IEEE电气工程与光子学国际会议(EExPolytech) - 影像组学：利用内窥镜成像提取更多特征
摘要： 癌症是全球首要死因，而检测延迟是其高死亡率的最主要因素。计算机可辅助放射科医师分析医学影像并检测癌症。放射组学是指通过计算机从医学影像中提取信息，利用机器学习算法有望实现更快速、更精准的癌症筛查。内镜成像与X射线成像（计算机断层扫描）是医学影像中两种常用方法。本文探讨了内镜与CT扫描图像的优势与局限，分析了可从这两种成像中提取的特征，并最终对这两种影像方法在计算机辅助检测系统中的应用进行了比较研究。
关键词： 特征提取、计算机断层扫描（CT）、内镜图像、放射组学、纹理特征
更新于2025-09-12 10:27:22
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单源双能量能谱CT鉴别腮腺肿瘤的诊断价值：初步结果
摘要： 背景：准确的术前诊断有助于区分腮腺良恶性肿瘤，这对手术方案的选择具有重要影响。本研究旨在评估单源双能量计算机断层扫描（ssDECT）鉴别腮腺良恶性肿瘤的价值。 方法：50例患者在术前接受增强颈部ssDECT扫描，通过宝石能谱成像（GSI）查看软件分析图像。 结果：经组织病理学证实共52个肿瘤（43例患者），包括12例多形性腺瘤（PA）、24例Warthin瘤（WT，15例患者）和16例恶性肿瘤（MT）。Warthin瘤的碘浓度（IC）、相对于颈总动脉的标准化碘浓度（NICA）及能谱曲线斜率值（λHU）均显著高于恶性肿瘤和多形性腺瘤（均P<0.05）。鉴别多形性腺瘤与恶性肿瘤的最佳IC、NICA和λHU阈值分别为0.91 mg/mL、0.15和1.09，其敏感性分别为91.7%、91.7%和91.7%，特异性分别为95.0%、85.0%和95.0%，准确率分别为94.2%、86.5%和94.2%。鉴别Warthin瘤与恶性肿瘤的最佳IC、NICA和λHU阈值分别为1.46 mg/mL、0.20和1.72，其敏感性分别为91.7%、95.8%和91.7%，特异性分别为89.3%、85.7%和89.3%，准确率均为90.4%。 结论：增强扫描中ssDECT参数对腮腺肿瘤的鉴别诊断具有实用价值。
关键词： 腮腺肿瘤，计算机断层扫描（CT），双能量
更新于2025-09-10 09:29:36
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基于Timepix的紧凑型四层粒子追踪器WidePIX 3D：在X射线CT成像中的首次应用
摘要： WidePIX 3D是一款基于Timepix的紧凑型三维位置灵敏粒子追踪探测器。该设备由四块300微米硅传感器的Timepix芯片紧密堆叠而成，因此传感器体积被划分为256×256×4的三维体素阵列。利用夹层探测器实现双能X射线成像（即单次曝光双能X射线摄影）已是已知技术。而WidePIX 3D探测器能通过单次曝光产生来自不同光子谱的最多四幅样本图像。此外，每层的探测阈值均可独立调节，从而针对扫描样本中预期存在的元素优化分辨性能。本文首次展示了将WidePIX 3D探测器用作多通道能量敏感X射线CT成像相机的研究成果，将阐述利用特征X射线谱线进行精确阈值能量校准的流程，并演示材料分辨CT数据。
关键词： 计算机断层扫描（CT）和计算机X线摄影（CR）、粒子跟踪探测器（固态探测器）、X射线探测器
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于原位压缩、四维计算机断层扫描和快速读出探测器的模拟生理条件下多孔样本变形分析
摘要： 本工作采用自主设计的台式加载装置（配备生物反应器），在模拟生理条件下对多孔样品进行原位压缩。通过实时四维计算机断层扫描技术，实现对试样变形微观结构的高级体积分析。该加载装置与生物反应器直接置于?？榛疿射线扫描仪的旋转台上。由于加载装置配备滑环电缆系统，可在实时扫描过程中实现无限次旋转。采用具有快速读出功能的互补金属氧化物半导体平板探测器采集X射线图像。以低加载速度对试样施压，并根据探测器获取的图像序列建立反映实验过程中试样变形的体积数据集。通过数字体积相关算法评估试样内部的体积应变场。
关键词： 计算机断层扫描（CT）与计算机X线摄影（CR），缺陷检测，X射线检测
更新于2025-09-04 15:30:14
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使用大面积单光子计数探测器对纤维蛋白支架进行高分辨率X射线显微CT成像
摘要： 本文研究了用于人体各类组织医疗修复的纤维蛋白支架的高分辨率X射线显微计算机断层扫描（micro-CT）可视化技术。鉴于支架的细胞特性，从体积层面高精度检测其微观结构至关重要。本研究展示了采用自主研发断层扫描仪对纤维蛋白基骨支架进行的micro-CT测量，该设备配备由10×10块Timepix硅像素探测器无缝拼接而成的大面积成像装置（LAD）。纤维蛋白支架以有机材料为基础，可通过添加不同增强剂改善力学性能，其尺寸通常极?。ㄎ⒚字梁撩准叮?。由于纤维蛋白支架所用有机材料X射线衰减率极低，需采用低能X射线辐射才能获得足够的投影对比度。此外，还需高分辨率来呈现支架中的细微特征。传统闪烁体探测器存在点扩散函数过宽和低能区灵敏度不足两大缺陷，这使得上述LAD在研究支架成像方面更具优势。尽管LAD对低能光子具有高灵敏度，仍需通过多重校正程序实现最高分辨率：我们开发了计算流程来补偿管焦点漂移、LAD探测器组件的几何缺陷，以及边缘像素响应差异与尺寸不一的影响。通过对比未校正与校正投影的最终重建图像，我们实现了1微米体素尺寸的成像效果。
关键词： 计算机断层扫描（CT）与计算机X线摄影（CR），X射线检测，像素化探测器及相关超大规模集成电路电子器件
更新于2025-09-04 15:30:14