国家高技术研究发展计划(2007AA042102)
- 作品数：13 被引量：79H指数：6
- 相关作者：吴一辉宣明张平黎海文郝鹏更多>>
- 相关机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院研究生院长春理工大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金江苏省科技支撑计划项目更多>>
- 相关领域：机械工程理学自动化与计算机技术化学工程更多>>
- 微硅狭缝紫外-可见光谱仪杂散光的产生与抑制被引量：6
- 2011年
- 采用MEMS技术,研制了一种基于微硅狭缝的紫外-可见光谱仪。介绍了该光谱仪的系统组成,分析了其杂散光的产生原因,着重讨论了光谱仪的关键部件-微硅狭缝的直线度、厚度与杂散光之间的关系,并对狭缝直线度产生的杂散光进行了实验验证。针对以卤钨灯为光源的紫外-可见光谱仪进行测量时,紫外部分能量低,杂散光严重的问题,提出一种组合滤光片法,通过在入射狭缝前和探测器前增加双重滤光片,平衡紫外-可见光范围内各谱段的光波强度,抑制紫外波长处杂散光的影响。实验结果表明:采用组合滤光片法抑制杂散光后,杂散光降低为抑制前的23%。
- 黎海文郝鹏吴一辉
- 关键词：杂散光滤光片
- 纳米金表面修饰与表面等离子体共振传感器的相互作用研究被引量：13
- 2010年
- 为了分析纳米金表面修饰对表面等离子体共振(SPR)的放大作用,以及其对传感器本身的影响,首先,基于色散介质的吸收理论,通过建立波长型SPR生物传感器四层膜结构的数学模型,理论分析了传感器表面所吸附纳米金对传感器的影响:纳米金的表面修饰,改变了表面等离子体传感器中棱镜表面各介质层内电磁场的能量分布,削弱了金属膜在共振吸收中的作用,从而使SPR曲线的半波宽度增加,最小反射系数增大,金膜的最优膜厚度也随之改变.其次,通过不同厚度的金膜外吸附纳米金的对比试验,验证了此理论.金膜厚45nm、表面修饰10nm纳米金颗粒后,传感器的折射率灵敏度比金膜48nm未吸附纳米金SPR传感器折射率灵敏度提高了近1.5倍.
- 郝鹏吴一辉张平
- 关键词：表面等离子体共振生物传感器纳米金金属膜
- 基于非完整表面缺陷模式的一维光子晶体高分辨率折射率传感器被引量：3
- 2011年
- 介绍了一种新型一维光子晶体非完整表面缺陷模式折射率传感器的原理及方法,并构建了高分辨率、高Q值传感器探测实验系统,利用二甲基砜溶液验证了这种传感器。实验结果表明,该折射率传感器的灵敏度为3 025nm.RIU-1(Refractive index Unit),当光谱仪的分辨率为0.01nm时,传感器的分辨率为3.3×10-6 RIU。该传感器的Q值为260,并且在1.4～1.42范围内具有良好的线性度(线性度为0.991 27)。文章分析了传感器Q值与光子晶体周期数及被探测液体厚度之间的关系。理论和实验证明这种全反射型光子晶体表面波传感器具有与SPR相似的无标、实时生物检测的特点且可获得更高的探测灵敏度、Q值和分辨率。
- 闫江周吴一辉宣明郝鹏
- 关键词：光子晶体折射率传感器表面态半无限
- 生化分析仪的误差分析与建模被引量：4
- 2011年
- 为了明确影响生化分析仪精度的四大误差源即定位误差、光学系统噪声、加样误差、温度波动与仪器精度之间的关系,以生化分析仪对TP(总蛋白)项目的测试为例,对这四大误差源与测试误差之间的关系一一进行了分析,发现定位误差对吸光度的影响极小,最后建立了仪器总误差的合成模型和仪器光学系统允许噪声的模型。
- 陈清海黎海文吴一辉郝鹏
- 关键词：生化分析仪吸光度误差分析
- 应用二维微硅片狭缝阵列的阿达玛光谱仪被引量：8
- 2009年
- 为了实现对微弱信号的光谱分析,采用Offner光学结构制作了高光通量高分辨率阿达玛光谱仪,并对光谱仪入射狭缝的类型选择进行分析。利用MEMS加工技术制作出阿达玛微硅片狭缝阵列,分析了入射狭缝的衍射现象,推导出衍射后的光强分布公式。采用Matlab软件对光强分布进行仿真,搭建了实验测量平台验证仿真结果。结果显示,在相同的条件下,阿达玛S15型狭缝阵列的光通量是阿达玛循环S15型狭缝阵列的1.45倍,推导得出的衍射光强分布公式正确,仿真方法准确,测试方法合理,表明阿达玛S型微硅片狭缝阵列适合本文设计的光谱仪。
- 范玉吴一辉宣明张平周连群庄须叶
- 关键词：光通量
- 应用小波Firm阈值滤波实现光谱实时采集被引量：3
- 2010年
- 提出了一种利用小波域Firm阈值滤波去除随机噪声的方法,以提高微型光谱仪的光谱采集精度。首先,采集2次光谱谱线,取均值作为待处理谱线;然后,计算出这两次谱线的噪声标准差取代传统小波去噪中的噪声标准差估计,运用通用阈值法确定上阈值。调整下阈值对待处理谱线进行小波Firm阈值滤波,并判断滤波后偏差是否在计算的噪声方差内。选用标准溶液以2种浓度做相对吸光度实验(标准值是A=0.3204),分别用传统10次平均方法和Firm阈值滤波法进行去噪。实验结果表明,提出的方法优于传统10次平均法,标准差从0.00796降低到了0.00697,提高了采集速度。在以光纤光谱仪为主体的微型生化分析仪样品检测过程中的应用表明:该方法提高了检测精度,减少了检测时间,提高效率4～5倍。
- 李正刚吴一辉宣明
- 关键词：小波滤波CCD光谱分析
- 用于生化分析的混合/进样器一体化设计被引量：1
- 2009年
- 针对现有生化分析仪中取样装置与搅拌装置因分开而造成全自动生化分析仪布局复杂,结构繁琐,不利于生化分析仪的集成化和小型化等问题,提出混合/进样器一体化设计方法,设计了一种具有混合功能的自动进样系统。本论文采用手动移液器及双级活塞的原理,实现了样品的精确提取、试剂与样品的均匀混合等功能集成。通过对该进样系统的进样重复性试验,得出系统误差补偿方法。最后测试结果表明,系统进样重复性<1.5%,满足生化分析需求。
- 高春海黎海文张洪辉吴一辉宣明
- 关键词：误差补偿
- 基于PDMS和玻璃材料的毛细管被动阀临界压力分析被引量：7
- 2011年
- 针对现有的数值仿真方法不能够准确地计算矩形截面毛细阀用亲水性很好的玻璃作盖板时的临界压力,提出了一种分析复合壁面毛细管被动阀临界压力的方法。使用Surface Evolver(SE)自由软件,通过设置和实际流动相符的边界条件,并监测在扩张段入口处接触角的变化范围,实现了对由玻璃盖板和PDMS微通道构成的被动阀的临界压力的计算。此时,接触线应该设置为可以进入到扩张段的侧壁上,而不能固定在扩张段入口处。对于深度为25μm,宽深比为2,4,8,16的毛细管被动阀,得到的临界压力分别为0.77,0.45,0.33,0.24 kPa。仿真结果和转台实验结果基本相符,证实了SE方法的有效性。文中分析了接触角对毛细阀有效性的影响,指出当通道和平板材料的接触角之和大于90°时,毛细阀才能控制流动。
- 杜新张平刘永顺吴一辉
- 关键词：微流体SURFACE
- 用于毛细驱动流的通孔形毛细管被动阀的研制被引量：1
- 2010年
- 根据接触线理论建立了通孔形毛细管被动阀的物理模型,分析了实际加工通孔时带来的扩张角对毛细管被动阀性能的影响,并推导出相应的成立条件。指出被动阀的有效性与液体对壁面的动态接触角、前进接触角和通孔的扩张角有关,实验结果验证了上述结论。根据实验结果,提出了简化的一维模型,用于通孔微阀的设计。通过数值模拟,得到一种新型的收缩形通孔微阀,当来流通道大于4mm时,微阀有效性不受来流和通孔扩张角大小影响,降低了对通孔的加工要求。去离子水实验表明,当来流毛细数高达4.0×10-3,高度为20μm的微阀仍有效。
- 杜新张平刘永顺吴一辉
- 关键词：通孔接触角
- 面向小型全自动生化分析仪的同步可靠的UART通信被引量：3
- 2010年
- 为了在小型全自动生化分析控制系统中实现双单片机之间同步、可靠的数据传输,提出了一种基于握手等待协议的同步可靠的UART通信系统方案。采用3次等待握手协议实现通信的同步,在数据传输过程中加入同步数据改进传输应用的稳定性。目前该方案已成功应用于小型全自动生化分析仪控制系统的数据传输,运行情况良好,性能稳定可靠。
- 张洪辉黎海文高春海吴一辉宣明
- 关键词：C8051F060三次握手
