在现代医疗诊断与科研领域,磁力共振与核磁共振技术已成为不可或缺的高端成像手段。尽管这两个术语常被混用,但它们在技术原理和应用层面是否存在本质区别?这是许多电子工程师、医疗设备研发人员及行业从业者共同关心的问题。理解这两项技术的核心差异,不仅关系到医疗设备的精准选型与运维,更直接影响光纤元件、激光二极管等关键光电部件的设计优化。随着精准医疗和智能诊断需求的爆发
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概述
参数
- 透镜形状 / Lens Shape : Spherical Lens
- 焦距 / Focal Length : 100 mm
- 焦距公差 / Focal Length Tolerance : ±1%
- 中心厚度 / Center Thickness : 3.6 mm
- 直径 / Diameter : 25.0 mm
- 基底/材料 / Substrate/Material : N-BK7
- 表面质量 / Surface Quality : 40-20 Scratch-Dig
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AI 智能分析
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基于智能手机的荧光偏振检测系统
免疫测定 移动传感器 荧光偏振测定 智能手机
本文展示了一种基于智能手机传感器的生物分子荧光偏振(FP)分析方法。通过测量分子运动性,FP检测技术能快速感知配体-分析物结合,因此基于FP的检测已广泛应用于临床快速诊断。我们采用3D打印的紧凑型支架和智能手机内置摄像头构建了FP检测装置。该系统通过同步检测平行于和垂直于激发光偏振方向的荧光强度,实现对偏振度的精确测量。样品荧光信号由激光或发光二极管激发后,经偏振分光棱镜按偏振方向分离,平行与垂直偏振的发射光分别投射至智能手机相机传感器芯片的两个不同区域。我们开发了定制软件应用程序,用于计算目标区域的平均强度并得出偏振度。通过测量不同粘度溶液中染料分子的偏振度验证了系统性能。作为生物分子检测实例,利用该系统开展了前列腺素E2的竞争性FP免疫检测,显示出1.57纳克/毫升的检测限。这种基于智能手机的FP检测平台还可用于资源有限环境中毒素、疾病生物标志物及病原体的检测。
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利用光声显微镜全面表征爆炸性创伤性脑损伤中的脑血管功能障碍
爆炸性创伤性脑损伤 脑血管反应性 光声显微镜 氧代谢 血流动力学
爆炸性创伤性脑损伤(bTBI)是作战相关伤亡的主要原因之一。尽管学界重点关注了爆炸引发的神经元和轴突损伤,但脑血管(尤其是微血管)的并存功能障碍仍鲜为人知。本研究通过大鼠bTBI模型(爆炸超压:187.8±18.3千帕),利用光声显微镜量化了伤后4小时脑血流动力学与代谢变化——包括血流灌注、氧合度、流速、氧提取分数及氧代谢率,并评估了爆炸暴露对脑血管舒张刺激反应性的影响。通过血管分割技术,我们在单血管层面提取这些变化,揭示其与血管类型(动脉/静脉)及管径的关联。研究发现该压力水平的bTBI未引起脑血管管径、血流灌注、氧合度、流速、氧提取及代谢的显著基线改变,仅小静脉(<45微米)出现轻微血氧饱和度升高和大静脉(≥45微米)血流增加。相反,该爆炸暴露几乎完全消除了脑血管反应性,包括动脉扩张、血流上调及静脉血氧饱和度升高。本研究是目前对爆炸暴露下脑血管结构与生理响应最全面的评估。观察到的脑血管反应性损伤可能导致认知能力下降——因其与认知代谢需求及血管动态调节能力不匹配。此外,受损的脑血管反应性还会增加大脑对缺氧、缺血等代谢性损伤的易感性。
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采用全无机CsPbBr3钙钛矿纳米晶体的高速色转换光电探测器用于紫外光通信
CsPbBr3钙钛矿纳米晶体 硅基光电探测器 紫外光探测 日盲紫外通信 光无线通信
利用可见光至紫外(UV)波段超宽带谱的光无线通信(OWC)仍是缓解射频(RF)通信带宽饱和的关键研究领域。然而,高效紫外光电探测方法的缺失阻碍了紫外通信的发展。这一技术瓶颈主要源于现有硅基光电探测器(成本低廉且工艺成熟)对紫外光子吸收率低的问题。为突破这一技术壁垒,我们报道了一种混合硅基光电探测方案:将具有高光致发光量子产率(PLQY)和快速光致发光(PL)衰减时间的CsPbBr3钙钛矿纳米晶(NCs)作为紫外至可见光色彩转换层,用于高速日盲紫外通信。简易旋涂法制备的CsPbBr3钙钛矿纳米晶实现了高达~73%的PLQY和强紫外吸收特性。与商用硅基探测器相比,添加纳米晶层后日盲波段的响应度提升近三倍,外量子效率(EQE)提高约25%。此外,时间分辨光致发光测试显示在372nm紫外激发源下该层的衰减时间为4.5ns,证实了其作为快速色彩转换层的潜力。采用混合CsPbBr3-硅光电探测方案配合278nm紫外LED光源,最终实现了日盲通信中高达34Mbps的数据传输速率。这些发现证明了通过可调组成钙钛矿基荧光粉与低成本硅基探测器集成设计高速光接收器在紫外通信中的可行性。
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光电信息科学与工程实验方案1
1. 实验设计与方法选择:本研究采用3D打印外壳和现成光学元件设计了一款紧凑型荧光偏振(FP)检测仪,与智能手机摄像头集成。使用光学设计软件(LightTools 8.5)进行模拟和优化。该方法通过同步检测平行和垂直偏振发射光来测量FP。 2. 样本选择与数据来源:样本包括溶解于甲醇中并添加不同甘油浓度调节粘度的罗丹明6G和香豆素540A染料,以及用于免疫分析验证的前列腺素E2(PGE2)样本。染料购自Exciton公司,PGE2试剂盒购自Enzo Life Sciences公司。 3. 实验设备与材料清单:设备包括智能手机(HTC One M8)、3D打印外壳、激发光源(DJ532-10或L462P1400MM激光器、蓝色LED)、光学元件(准直透镜LJ1402L1、线性偏振片40-990、平凸透镜LA154-A、偏振分束器49-001、反射镜43-790、带通滤光片1005190B和FF02-485/20-25)、微荧光比色皿(507型)及安卓图像处理应用程序。材料包括染料、甲醇、PBS缓冲液、甘油及PGE2检测试剂。 4. 实验流程与操作步骤:染料实验中,配制不同甘油浓度的样本置于比色皿中,通过智能手机系统配合相应激发光源和滤光片测量FP值。PGE2检测时,将样本与标记PGE2和抗体混合孵育30分钟后测量。应用程序捕获图像、计算光强并得出FP值。 5. 数据分析方法:采用公式(I平行-I垂直)/(I平行+I垂直)计算FP值。通过指数曲线拟合分析数据,根据标准差确定检测限。对重复样本计算变异系数。
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智能医学工程实验方案
1. 实验设计与方法选择:本研究采用光声显微镜(PAM)评估爆炸性创伤性脑损伤(bTBI)大鼠模型的脑血管功能障碍。方法包括量化损伤后脑血流动力学和代谢变化,以及评估脑血管对血管扩张刺激的反应性。 2. 样本选择与数据来源:雄性Sprague Dawley大鼠(6-8周龄)随机分为对照组和bTBI组。bTBI组暴露于187.8±18.3 kPa的冲击波超压环境。 3. 实验设备与材料清单:多参数PAM系统包含纳秒脉冲激光器、偏振分束器、中性密度滤光片、光阑、聚光透镜、针孔、单模光纤、显微镜物镜、分束器、高速光电二极管、消色差双合透镜及定制环形超声换能器。 4. 实验流程与操作步骤:动物麻醉后置于高压激波管接受冲击暴露,随后通过PAM成像。使用乙酰唑胺(ACZ)注射评估脑血管反应性。 5. 数据分析方法:采用血管分割算法提取脑血流动力学和氧代谢相关定量值。统计分析包括非配对t检验和配对t检验。
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光电信息科学与工程实验方案2
{"实验设计与方法选择": "本研究采用了一种混合硅基光电探测方案,将CsPbBr3钙钛矿纳米晶体作为紫外至可见光色彩转换层。研究方法包括CsPbBr3钙钛矿纳米晶体的合成、表征及其与商用硅基光电探测器的集成。", "样品选择与数据来源": "合成的CsPbBr3钙钛矿纳米晶体通过滴涂法沉积在紫外石英基底上。采用多种光谱和电学测量技术对纳米晶体及混合光电探测器的光学与光电特性进行表征。", "实验设备与材料清单": "设备包括透射电子显微镜(Titan G2 80–300)、紫外-可见吸收及光致发光光谱仪(Edinburg F900, FluoroMax?-4)、500瓦汞氙弧光灯、单色仪(CornerstoneTM, CS260)、积分球(Newport, 819系列)以及硅基PIN结光电二极管(Thorlabs, FDS100)。材料包含CsPbBr3钙钛矿纳米晶体、紫外石英基底和甲苯。", "实验流程与操作步骤": "首先合成CsPbBr3纳米晶体并表征其结构与光学特性,随后将其与硅基光电探测器集成,分别测量含/不含纳米晶体层的光电性能,并评估调制带宽与数据传输能力。", "数据分析方法": "基于测量的光电流与入射光功率计算响应度、外量子效率(EQE)、比探测率(D*)和噪声等效功率(NEP)。通过分析时间分辨光致发光测量确定荧光衰减时间。"}
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Fisba
有效焦距: 200–1700μm 材质: 高折射率玻璃,n>1.8 覆盖波长范围: 430–1600nm
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