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荧光单分子的频率域纳米级快速定位算法及其在超分辨荧光成像中的应用
作者: 于斌, 陈丹妮, 刘磊, 屈军乐, 牛憨笨 主题: 显微, 超分辨成像, 单分子定位, 相位梯度, 微丝束 年份: 2012
摘要: 为了解决现有单分子定位算法中定位速度慢和对噪声有评估依赖性的问题,基于补零快速傅里叶变换和相位梯度算子提出一种新型的噪声自由的频率域非迭代荧光单分子定位算法。计算机模拟结果表明该算法定位精度可达纳米量级,而定位速度与解线性方程组法在同一个数量级。进而在传统实验参数条件下,对不同间隔分子带模型进行了模拟超分辨成像。模拟结果表明,可以区分中心相隔30nm的两个分子带。此外,将该算法用于hela细胞突起中微丝束结构的荧光超分辨成像,从重构获得的图像中可以看到微丝束的直径为75~200nm,验证了该算法的实用性。
大动态范围软X射线飞秒变像管
作者: 柏鑫, 牛憨笨, 杨勤劳, 李冀, 廖华, 牛丽红 主题: X射线, 变像管, 动态范围, 时间分辨, 诊断 年份: 2011
摘要: 为获得能够实际应用的飞秒时间分辨软x射线变像管,提出并完成了一种新的扫描变像管管型的理论设计。新管型采用五电极平面对称静电柱透镜,它易于对电子束进行强聚焦,且没有轴对称透镜的电子束聚焦交叉点,由此可以缩短变像管长度,减小渡越时间弥散和抑制空间电荷效应,从而提高动态范围和时间分辨率。通过模拟计算得到:在光电子初能量色散半高宽为1.6ev、狭缝面积为10mm×20μm、时间分辨能力为500fs时,软x射线变像管有用的动态范围约100倍。
细胞生命现象分析和研究的光学方法与手段
作者: 牛憨笨, 袁小聪, 屈军乐, 许改霞, 刘立新, 彭翔 主题: 光学方法, 功能成像, 光学散射力, 细胞生命现象 年份: 2007
摘要: 未来生物学发展的一个重要方向是系统生物学研究,其根本目的是从系统角度深入理解包括细胞增殖、分化、凋亡在内的重大生命过程.系统生物学研究的基本内容是高通量获取从一维的基因到多维的蛋白质信息,并通过系统整合所获得的信息而最终重构出细胞生命如何建立、执行或取消一种生物功能的基本图像,其中蛋白质信息包括蛋白质的数量和空间分布、蛋白质之间的相互作用、蛋白质在细胞生命活动中发生的变化等.随着基因组时代的基本结束,研究者已经开始从原来关注静态的"密码"转向了研究动态的"功能".这将要求来自物理或化学的新技术应用到生物学以收集细胞动态信息.需要在活细胞水平上进行的研究至少包括两类:一类是对活细胞群体进行快速无损的功能检测,主要服务于临床快速诊断、药物筛选和某些细胞功能分析;另一类则是针对单细胞进行的亚细胞结构和大分子的动态功能表征分析.光学技术是研究活细胞功能的主流研究方法,具有无损、高特异性、高灵敏、高空间分辨、高时间分辨和实时动态等优势.主要介绍用于活细胞功能分析的光学方法与手段及其发展现状与趋势.
时间分辨多光谱技术研究
作者: 郭宝平, 田劲东, 屈军乐, 牛憨笨 主题: 高重复频率皮秒扫描相机, 荧光显微, 双光子荧光多光谱显微成像系统 年份: 2004
摘要: 本文讨论了具有时间分辨的多光谱探测技术 ,并通过结合钛宝石锁模激光器、荧光显微、高重复频率皮秒扫描相机等技术 ,研制出一套基于皮秒同步扫描相机的五维双光子激发荧光多参数复合显微成像系统 ,实现了细胞层次上的五维测量 ,并可方便地实现多种功能成像 ,例如荧光强度、荧光寿命和荧光光谱成像
高压超快三角波脉冲的产生
作者: 郭宝平, 牛憨笨 主题: 高压功率晶体管, 纳秒三角波脉冲, 脉冲变换网络 年份: 2001
摘要: 本文讨论了使用高压功率晶体管作为开关器件研制的高压超快速斜坡脉冲发生器 .得到的脉冲幅值为± 1 k v,上升时间为 1 0 ns,大大提高了脉冲电路的耐大电流冲击性 .利用开关器件可耐大电流冲击的特点合成了三角波脉冲 ,三角波脉冲半宽为 1 0 ns左右 ,通过改变电路参量可得到不同的半宽 .
一种大动态范围扫描变像管的电子光学结构
作者: 李冀, 牛憨笨 主题: 扫描变像管, 电子光学设计, 动态范围 年份: 2002
摘要: 提出并设计了一种旨在获得大的动态范围的扫描变像管的电子光学结构 ,用数值方法给出了有关电子光学设计参数 ,如时间、空间响应特性。该管型在保证大的阴极具有大的有效使用面积的情况下 ,极大地减小了光电子的渡越时间。由此减小空间电荷效应对扫描变像管性能的影响 ,从而改善扫描变像管的动态范围。通过对光电子在该系统内传输的模拟计算 ,得到脉冲半宽度在 0 .5 ps以上的脉冲的动态范围约在 2 0 0的估算结果
宽微带X射线分幅相机的研制
作者: 蔡厚智, 刘进元, 彭翔, 李文飞, 叶艳平, 吴剑锋, 张桃华, 邓祁军, 牛丽红, 牛憨笨, 刘慎业, 杨国洪 主题: X射线光学, 分幅相机, 微通道板选通, 变像管, 光栅谱仪, 曝光时间 年份: 2012
摘要: 研制了应用于平焦场光栅谱仪系统的宽微带x射线分幅相机,微通道板(mcp)微带阴极的宽度为20mm,由四路选通脉冲同时驱动。分幅相机采用模块化设计,由气室、mcp变像管、电控系统、光学ccd记录系统和内嵌式计算机组成,内嵌pc104模块实现相机的远程控制。对相机进行联调实验,测得该相机的时间分辨率为71ps,空间分辨率为20lp/mm,垂直于选通脉冲传播方向的微带均匀性为1.5…1,平行于选通脉冲传播方向的微带均匀性为5.1…1。
中能X射线光栅相衬显微成像分析及模拟
作者: 黄建衡, 林丹樱, 刘振伟, 杨强, 郭金川, 牛憨笨 主题: X射线光学, 中能X射线显微术, 分数塔尔博特效应, 相位衬度 年份: 2011
摘要: 理论分析了基于相位光栅分数塔尔博特效应的x射线相衬显微成像原理,采用菲涅耳衍射公式推导出相位光栅在两个不同距离处的成像结果公式。然后建立一个水合蛋白质细胞模型,对成像系统进行了参数设计,得出1~2kev的中能波段x射线是兼顾大景深和高成像衬度的最优选择。针对10μm厚的细胞模型,选取1.5kev的中能x射线做模拟计算,采用多步相移法从模拟条纹图中恢复出了细胞模型的相位信息。模拟结果表明在相同信噪比下采用中能x射线得到的相衬图像比吸收图像具有更好的衬度和细节分辨率,为今后相关的实验奠定了基础。
微弧熔区的淬冷过程及其对氧化铝膜微观结构的影响
作者: 李华平, 柴广跃, 彭文达, 阳英, 高敏, 郭宝平, 牛憨笨 主题: 铝合金, 微弧氧化, 淬冷过程, 微观结构, 有限元 年份: 2008
摘要: 通过实验和模拟拟合,对微弧氧化过程中al_2o_3膜表面的对流散热系数作了估计,实验过程中发现al_2o_3/al界面在微观上也是一个冷却界面,al基体在冷却过程中起"热量中转"的作用,熔池在淬冷过程中的大部分热量经过了邻近区域的al_2o_3膜或者铝基体.通过热模拟得到的纵深各点温度-时间曲线来表征微熔区的淬冷过程.通过对各节点的相对冷却速度比较,阐述了淬冷过程对α-al_2o_3分布和al_2o_3膜表面形貌的影响,压力因素在微观结构形成过程中所产生的影响作了粗略的分析.
激光焊接机精密控制系统的新设计
作者: 牛增强, 彭文达, 牛憨笨 主题: 激光焊接机, 激光功率, 远程控制, 波形控制 年份: 2008
摘要: 文章介绍了波形控制功率负反馈yag激光焊接机控制系统的主要功能、设计思路及软硬件系统的设计方法。该设计提高了焊接机的激光输出功率稳定度,扩大了激光焊接机的应用领域。

 

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