王晓朵
- 作品数：17 被引量：11H指数：3
- 供职机构：中国科学院沈阳自动化研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重大科学仪器设备开发专项更多>>
- 相关领域：机械工程理学电子电信自动化与计算机技术更多>>
- 基于双光子3D打印的pH响应型微尺度柔性单关节加工方法
- 2023年
- 微型软体机器人通常具有结构尺寸小、柔性可变形等特征,在生物传感以及靶向载药等方面具有广阔的应用前景。刺激响应型水凝胶材料对外界刺激具有膨胀收缩的能力,是一种优异的微型软体机器人本体材料。目前针对提升微型软体机器人变形能力的研究主要聚焦于材料性能的提升和加工工艺的优化上,而通过微型软体机器人关节结构优化来提升其变形性能的研究相对较少。鉴于此,笔者提出了一种基于双光子聚合加工的双层膜弧形关节的设计方法,有效提升了双层膜关节的形变能力。通过改变双光子聚合过程中的激光功率和扫描速度,可有效调节pH响应材料的溶胀响应特性,进而获得双层膜关节的变形或驱动能力。进一步,笔者制备了圆心角不同的双层膜弧形关节,结果表明:不同圆心角的双层膜弧形关节在pH响应下的形变能力具有明显差异,当圆心角为240°时形变率最大,形变率是传统直角形双层膜关节的6.73倍。基于双层膜设计和构建的弧形关节具有良好的稳定性和形变能力,为微型机器人的高效驱动提供了新的设计思路。
- 赵秀宝郭仁春章昱昭王金刚郑建辰王晓朵
- 关键词：激光技术微尺度双层膜
- 提高DMD哈达玛变换光谱仪编码效率的电学结构
- 提高DMD哈达玛变换光谱仪编码效率的电学结构，属于光电仪器制造技术领域，为了解决现有技术哈达玛变换光谱仪的编码、采集时间非常长的问题，控制FPGA将哈达玛编码条纹数据预存到FLASH中；Cortex-M3通过RS-232...
- 刘华全向前许家林卢振武王晓朵党博石
- 文献传递
- 光谱仪光源双光束准直的自由曲面透镜被引量：3
- 2016年
- 为了使光谱仪在分辨率基本不变的同时增宽工作光谱范围,利用非成像原理设计了自由曲面透镜,将光源发出的宽工作谱段的光束准直为两束波长不同、方向不同的平行光,实现探测器上光谱的折叠分布.首先,根据两束入射光线经自由曲面折射前、后的矢量关系,建立自由曲面上点坐标的一阶偏微分方程组;然后,采用Runge-Kutta法对偏微分方程组进行数值差分求解,得到自由曲面离散采样点,进而构建得到自由曲面透镜,将自有曲面透镜导入ZEMAX软件中对光源的双光束准直进行模拟,在Tracepro软件中进行光线追迹分析其照度分布;最后,将自由曲面透镜应用于近红外光谱仪中,将波段为800~2 400 nm的光源准直为两束波长分别为800~1 600 nm和1600~2 400 nm的方向不同的平行光束,经单个光栅色散后由成像透镜组成像在探测器表面,形成两组相互平行且首尾相连的折叠光谱,光谱仪的分辨率优于10 nm.结果表明,采用该自由曲面透镜可以同时实现光谱仪的高分辨率和宽工作光谱范围,且使光谱仪的结构更加紧凑.
- 王晓朵刘华李云鹏全向前卢振武
- 关键词：近红外光谱仪自由曲面偏微分方程组RUNGE-KUTTA法
- 基于多光子聚合微笼阵列的单细胞捕获方法
- 2022年
- 基于飞秒激光单脉冲多光子聚合原理加工出了高纵宽比的微柱阵列,将其与毛细力自组装相结合,有效实现了单细胞阵列的原位限域捕获;通过优化激光加工参数,实现了锥状微柱阵列的高效率加工,并研究了不同激光功率下微柱直径随高度的变化规律;通过优化微柱阵列参数,实现了基于毛细力自组装原理的三维图案化微结构阵列的高通量制备。在此基础上,本团队进行了二氧化硅微球、乳腺癌细胞(MCF-7)单细胞阵列的原位限域捕获实验验证。荧光成像及扫描电子显微镜的表征结果显示,所提方法可以简单、高效地实现单细胞阵列的高通量原位捕获。本研究提供了一种简便、高效的单细胞阵列原位捕获方法,有望应用于生物医学领域单细胞尺寸的相关研究上。
- 杨婷杨婷孙丽娜吕孝峰王晓朵
- 关键词：医用光学光学制造毛细力单细胞
- 微型DMD哈达玛变换近红外光谱仪被引量：3
- 2015年
- 提出并设计了一个应用数字微镜(DMD)的哈达玛变换近红外光谱仪。以光栅为分光元件,用DMD代替传统的机械式哈达玛编码模板进行光学调制,用In Ga As单点光电二极管探测调制后的光谱信号。综合考虑分辨率、能量利用率、像差和体积等因素,合理选择狭缝长和宽、光栅入射角及透镜焦距,采用光路分段优化法进行光学设计,通过DMD面阵上的狭缝像和探测器上的点斑尺寸等分析设计结果。模拟分辨率优于4 nm,探测器上点斑尺寸小于3 mm,光学系统尺寸为75 mm×25 mm×85 mm。为提高光谱仪对弱光谱信号的探测能力,在系统前加入了一种集光结构,使从光纤出射的光能的利用率理论值提高24.2%。实验结果表明,该光谱仪的光谱分辨率优于6 nm,通过添加集光结构可以大大提高光谱仪的能量利用效率。该光谱仪具有分辨率高、能量利用率高、体积小、成本低等优点,有广阔的应用前景。
- 王晓朵刘华党博石全向前许家林熊峥李云鹏卢振武
- 关键词：光谱学哈达玛变换数字微镜
- 一种光谱二维折叠哈达玛变换近红外光谱仪
- 一种光谱二维折叠的哈达玛变换近红外光谱仪，属于近红外光谱仪领域，为解决目前DMD哈达玛变换近红外光谱仪对DMD微镜利用不充分、光谱工作宽度和光谱分辨率难以同时提高的缺陷，该光谱仪从光源发出的宽波段复色光由光纤端口入射到准...
- 刘华王晓朵卢振武党博石
- 文献传递
- 小型柱面镜多光栅光谱分析的光学系统
- 小型柱面镜多光栅光谱分析的光学系统，属于光学设计技术领域，为解决现有的光栅光谱仪采用狭缝作为系统光阑使得系统的能量利用率低的问题，该光学系统：光源发出的光经过光纤耦合后，光入射到胶合透镜Ⅰ上，光由发散光束变成复色平行光，...
- 刘华党博石王晓朵卢振武
- 文献传递
- 一种添加集光结构的哈达玛变换近红外光谱仪
- 一种添加集光结构的哈达玛变换近红外光谱仪涉及哈达玛变换近红外光谱仪领域，该光谱仪包括光源、由准直透镜和柱面镜构成的集光结构、狭缝、准直透镜、平面光栅、DMD、成像透镜、单点探测器、静电驱动电路和光谱信息采集处理系统。本发...
- 刘华王晓朵党博石卢振武许家林
- 文献传递
- 实时数字微镜哈达玛变换光谱仪的电学结构设计被引量：2
- 2016年
- 为了提高数字微镜(digital micro-mirror device,DMD)哈达玛变换光谱仪的编码效率,满足光谱仪大量、实时采集的要求,设计了一种新的DMD哈达玛变换光谱仪的电学结构。将哈达玛编码数据预存到DMD驱动板板载FLASH芯片上,编码时将编码数据读取到DDR2板载内存上,连续播放DMD编码条纹,通过DMD的内同步信号触发光谱采集系统采集光谱数据。实验表明,对511阶哈达玛变换来说,光谱仪的采集时间小于1s,可以满足哈达玛变换光谱仪实时的光谱检测要求,并且其结构还降低了对上位机的依赖,为光谱仪脱离上位机操作奠定了基础。
- 全向前刘华卢振武王晓朵全永前
- 关键词：光谱仪哈达玛变换数字微镜
- 提高DMD哈达玛变换光谱仪编码效率的电学结构
- 提高DMD哈达玛变换光谱仪编码效率的电学结构，属于光电仪器制造技术领域，为了解决现有技术哈达玛变换光谱仪的编码、采集时间非常长的问题，控制FPGA将哈达玛编码条纹数据预存到FLASH中；Cortex-M3通过RS-232...
- 刘华全向前许家林卢振武王晓朵党博石
- 文献传递
