生物光电技术精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇生物光电技术，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词电感耦合等离子体质谱；激光剥蚀；元素成像；单细胞分析；鼠脑切片；金纳米颗粒

1引言

生物体内的微量元素具有十分重要的生物功能，参与多种生物化学过程[1＼]，如金属离子常作为蛋白质的活性中心，催化和调节生物体内的化学反应[2＼]。微量元素还与一些疾病的发生发展密切相关[3＼]。研究发现，阿尔茨海默病（Alzheimer′sdisease，AD）患者大脑的沉积斑中有高浓度的铜、锌、铁离子[4＼]；金属离子在脑组织微区内的代谢紊乱、氧化应激与AD的形成和损伤关系密切[5＼]。因此，生物样品中微量元素的分析和检测，特别是元素的原位微区分析，无论对于研究微量元素在生物体内的结构、功能和生物效应，还是对于阐明与微量元素相关疾病的发病机理，寻找这些疾病的预防和治疗策略，都具有重要的意义。

生物体内微量元素的分析主要使用原子吸收、原子发射、原子荧光、无机质谱等原子光谱/质谱仪器完成。常规方法大都需要使用强酸消化样品，前处理过程冗长而繁琐，一般只能得到元素总量的信息，而无法得到元素在生物样品中的分布信息。如果采用具有空间分辨能力的原位分析方法，如二次离子质谱[6＼]、激光电离飞行时间质谱[7＼]、同步辐射X射线荧光[8＼]、激光烧蚀电感耦合等离子体质谱（Laserablationinductivelycoupledplasmamassspectrometry，LAICPMS）[9＼]等方法，可以实现生物样品中元素的原位、微区分析，得到元素成像图。

在上述原位元素分析方法中，LAICPMS由于具有空间分辨率好（约5μm）、分析检出限低（10

4g/L级）、仪器商品化程度高、运行成本较低等优点，逐渐成为应用最广泛的元素成像方法[10，11＼]。杨红霞等[12＼]利用LAICPMS原位分析了印度芥菜中的7种元素，得到了植物茎中的元素分布图；冯流星等[13＼]将同位素稀释法应用于LAICPMS的定量分析，建立了生物切片中Fe元素的原位定量分析方法。本实验详细描述LAICPMS元素成像的步骤和方法，并将建立的方法应用于鼠脑切片和单个细胞的元素成像分析。

2实验部分

2.1仪器与试剂

NWR213Nd：YAG激光剥蚀系统（美国NewWave公司）；四极杆电感耦合等离子体质谱仪（NexION300DICPMS，美国PerkinElmer公司）；冷冻切片机（德国LEICA1900）；NuncLabTekII腔室载玻片（美国赛默飞世尔科技有限公司）

本实验所用小鼠（C57BL/6J）购自中国医学科学院实验动物研究所；高纯Ar气和He气购自北京普莱克斯公司；LAICPMS调谐用标准物质（SRM612），30nm金纳米颗粒（RM8012）购自美国国家标准与技术研究院（NIST）；细胞培养基、小牛血清、PBS、胰酶、青霉素、链霉素均购自美国赛默飞世尔科技有限公司。

2.2样品前处理

3月龄正常小鼠麻醉后，用生理盐水快速灌注15min，再断头取脑组织。将脑组织快速冷冻，制成30μm厚的冠状切片，置于干燥器中备用。

小鼠巨噬胞（RAW264.7）用含有10%小牛血清（FBS）、100μg/mL链霉素、100units/mL青霉素的DMEM/F12培养基在培养箱中（37℃，5%CO2）培养。NIST金纳米颗粒超声处理后，用纯水稀释至合适的浓度，加入细胞培养液。细胞暴露于0.1mmol/L金纳米颗粒4h后，JP吸出细胞培养液，用PBS反复清洗后，将细胞转移至腔室载玻片，待细胞贴壁后，除去腔室间的隔断，将载玻片置于干燥器中备用。

2.3LAICPMS实验

激光剥蚀产生的气溶胶由He气载带出样品ZH（池，通过三通与Ar气混合后进入ICPMS分析。ICPMS用NIST612调谐，使U、Th信号最强且得到较低的氧化物产率（UO+/U+）。LAICPMS所用的仪器参数见表1。

LA采用线剥蚀模式，激光剥蚀时自动触发ICPMS以时间分辨模式采集质谱数据。所得数据用MicrosoftExcel处理，用IgorPro.（美国WaveMetrics公司）软件画出元素成像图。

3结果与讨论

激光烧蚀系统可以作为ICPMS的固体进样装置，工作时激光束先剥蚀样品表面，产生的固体气溶胶被载气运送至等离子体而完成电离，然后在质谱中得到检测。LAICPMS的准确分析需要尽可能地满足下面3个条件：（1）激光剥蚀产生的气溶胶与固体样品的组成相同；（2）气溶胶可以高效率地传输至质谱；（3）进入质谱的气溶胶可以完全电离[14＼]。在实际分析过程中，上CM（203/5述条件常常很难完全满足，这样会导致“元素分CM）ZH）馏”（不同元素在LAICPMS分析过程中的行为差异）的产生。为了校正激光能量、样品厚度、漂移对质谱响应的影响，LAICPMS元素成像分析时，需要选用适合内标元素。还要使用基体匹配的标准，以获取准确的定量分析结果。研究表明，相比过去常用波长的激光器（如266nm），使用213nm波长的NdKG-3∶KG-5YAG激光剥蚀得到的样品更为均匀，元素分馏效应更小[15＼]。使用氦气作为载气，可以有效地提高气溶胶的传输效率，从而提高分析的灵敏度[16＼]。因此，在本实验中，使用波长为213nm的激光，采用He气作为载气，并采用13C的信号作为内标校正元素。

3.1剥蚀模式的选择

元素成像可采用点剥蚀模式（Spotablation）或线剥蚀模式（Lineablation）完成（图1）。在点剥蚀模式中，激光在样品表面每隔一定距离取一点剥蚀样品，重复操作直到激光采样的点阵覆盖整个样品。在此模式下，采集的数据真实反映每个采样点上的元素信息，激光光斑越小，采样点越多，得到的元素成像图的分辨率越高。而在线剥蚀模式中，在样品表面每隔一定距离设置一条剥蚀线段，重复设置剥蚀线段，直到激光采样的线段覆盖整个样品。工作时激光沿直线连续剥蚀样品，此时，元素成像图的分辨率取决于激光光斑、剥蚀频率、线扫描速率，以及剥蚀线间的距离等条件。

LAICPMS分析时，如果采用点剥蚀模式，在两个剥蚀点之间需要耗费较多的时间等待质谱信号回到本底水平，才能进行下一点的分析。这样减少了有效质谱分析时间的比例，增加了元素成像分析所需要的时间。所以在本实验中，采用线剥蚀模式，并使用两种剥蚀参数分别应用于鼠脑切片和细胞样品（见表1）。需要注意的是，由于剥蚀参数的选择，最终得到的元素成像图在激光扫描的方向常会拉长变形，一般需要在最后处理过程中恢复原始比例。

3.2激光能量的选择

与地质样品不同，生物样品的含水量较高，因此在剥蚀时，必须有效地控制剥蚀条件，既要实现完全剥蚀样品，又要避免用过高的能量剥蚀而使样品中的水大量汽化，造成样品不规则撕裂和严重的元素分馏。此外，在分析生物样品时，选择较低能量密度（

3.3鼠脑和细胞的元素成像图

元素C作为生物样品的内标校正元素，Fe，Cu，Zn是生物体中重要的必需微量元素，具有多种生物功能。所以，本研究选择分析以上元素。LAICPMS分析得到的鼠脑元素成像见图3。从图3可以清楚地分辨小鼠脑的不同区域，并可以看出Fe，Cu，Zn等重要微量元素在各个脑区中的分布情况。由于Fe元素在ICPMS中受到ArO+等多原子离子的严重干扰，所以得到的Fe元素成像图不如其它元素成像图清晰。JP文献＼[18＼]报道，采用碰撞反应池技术可以消除测量时的质谱干扰，得到更加清晰的Fe元素成像图。由于缺乏可用于LAICPMS定量分析的生物标准参考物，定量元素成像分析相对困难。国外实验室常自制基体匹配的生物切片标准物质，采用外标校正的办法，实现生物样品的定量元素成像[10＼]。

如果LAICPMS技术与免疫组织化学方法相结合，使用元素标记的抗体与切片上的待测抗原反应，通过分析标记的元素，可以得到切片上蛋白质（抗原）的分布信息，进一步拓展LAICPMS在生物成像分析的应用范围。Seuma等[19＼]成功得到了两种癌症生物标志物在组织上的成像。利用类似的方法，Wang等[20＼]同时得到了Fe，Cu，Zn等金属元素和β淀粉样蛋白在老年痴呆模型鼠脑切片中的元素和分子成像图。

图4是暴露金纳米颗粒后的单细胞光学成像和元素成像图。在本实验条件下，除了Mg元素外，不能得到其它天然微量元素的清晰成像。@主要是由于细胞中的这些元素含量较低，或者是由于分析这些元素时存在较为严重干扰。从图4可见，Mg和Au元素浓度较高的位置与光学显微镜中细胞所在位置重合，而在没有细胞的位置，Mg和Au元素浓度很低。因此可以确定，Mg和Au的元素信号分别来自于细胞本身和进入细胞的金纳米颗粒。

为了准确得到单个细胞中的元素含量，需要发展合适的定量标准和校正方法。Wang等使用微喷系统制备了与细胞大小和含碳量相似的标准液滴，作为基体匹配的单细胞定量标准，成功实现LAICPMS定量分析单细胞中的金属纳米颗粒[21＼]。此外，现有的激光器最小光斑约为5μm，如果希望用LAICPMS技术得到单个细胞中的元素成像图，则需要进一步提高空间分辨率。Becker等提出的近场剥蚀技术，将LAICPMS空间分辨率提高到亚微米级，有望真正实现单个细胞成像分析[22＼]。

4结论

本研究建立了LAICPMS元素成像方法，得到了鼠脑切片、单细胞等不同水平生物样品的元素成像图。LAICPMS由于具有空间分辨率高、检出限低、运行成本较低等优势，有望作为其它生物成像技术的有力补充，在生物医学研究中得到更广泛的应用，发挥更重要的作用。

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AbstractTraceelementsplayaveryimportantroleinbiologicalorganismandcloselyrelatedtomanydiseases.Thenewanalyticalmethodsareurgentlyneededforinsitudeterminationoftraceelementsinbiologicaltissuesorsinglecells.Amethodbasedonlaserablationinductivelycoupledplasmamassspectrometry（LAICPMS）wasdevelopedforsuchinsituanalysis.Lineablationmodewaschosenandtheoutputenergyofthelaserwasalsooptimizedatalowfluenceoflessthan1J/cm2.Thetwokindsofelementalbioimagingofbothacoronalsectionfrommousebrainandsinglecellsexposedtogoldnanoparticleswereobtainedbythedevelopedmethod.Becauseoftheuniquecharacteristics，suchasgoodspatialresolution，excellentdetectionlimit，andreasonablerunningcost，LAICPMSwillbeappliedwidelyandbecomeausefultoolinbiomedicalresearchinthefuture.

KeywordsInductivelycoupledplasmamassspectrometry；Laserablation；Elementalbioimaging；Singlecellanalysis；Mousebrainsections；Goldnanoparticles

篇2

让远程特殊高等教育在特区先行先试

2001年初夏,深圳市委党委中青干部班开班。深圳电大的胡新生被选派去学习。就是在这次中青班上,胡新生结识了时任深圳市残疾人联合会组宣部主任。“我们在同一个组,相互交流。一次,他问我做什么的,我说我是搞远程教学研究的。他一听,很有兴趣,并向他展示了我校的教学模式。”

看了胡新生的远程教学演示,这位组宣部主任一下子被吸引住了,若有所思,说了句:这一教学模式很适合我们的残障朋友。这句话点燃了胡新生的激情:“好呀!我正想找一个群体进行远程教学研究,你说的残疾人这个特殊群体非常适合!”两人一拍即合。

随即,深圳市残联安排了胡新生为残疾人讲了一次课,新颖的多媒体辅助教学让这些残障人士“耳目”一新,学习热情高涨。胡新生意识到,“残障”阻挡不了他们的求知欲,最关键的是学习方式、教学工具的选择,让这些残障人士学习无障碍。

胡新生在教学实践中清楚地看到,远程教育形式可以较大限度地避开由于身体和生理缺陷给残疾人带来的制约,适合残疾人的生理、心理和学习特点,能够为残疾人提供比较灵活、便利的接受高等教育及终身学习的机会。特别是信息技术的飞速发展,为残疾人接受较高质量的高等教育提供了许多新的可能性。因此,他认定,远程教育对残疾人高等教育的发展可以起到特殊重要的作用。

2001年9月23日,深圳电大与深圳市残联联合办学的全国首届“残疾人远程教育大专班”正式开学。这个班是在深圳市残疾人联合会的参与指导下,深圳广播电视大学充分利用自身的开放教育优势,创新地应用现代远程教育技术手段,面向有学习能力的残疾人(主要是指三类残疾人:肢体残疾、聋哑和盲人)开展的现代远程教育实践探索。这一探索是深圳电大利用开放教育的理念和现代远程教育手段为残疾人发展高等教育创造出的一种新模式。

深圳电大是全国电大面向残疾人开展远程教育的先行者。深圳电大数任校长都对残疾人教育进行了大力支持。深圳电大时任校长曾仲培在中央电大残疾人教育学院成立之初为之倾注了大量的心血。近年来,该校党委书记、校长邓孟忠更是将发展残疾人教育作为一项公益事业来做,认为这是深圳电大应当承担的社会责任,抽调深圳电大的精干人员在教学和支持服务方面给予了大力支持。

“深圳残疾人远程教育模式”面向全国推广

2002年12月1日,中央电大、深圳电大、深圳残联在京举行中央电大残疾人教育学院建设合作协议签字仪式,学院建设工作正式启动。

2004年2月16日,在深圳广播电视大学开设的残疾人远程教育大专班的基础上,经报教育部高教司备案,中央广播电视大学残疾人教育学院在深圳市挂牌成立。中国残联、教育部、中央电大的领导出席了挂牌仪式,时任中国残联主席的邓朴方也为学院的揭牌题词。该学院的成立标志着电大系统开始打造残疾人教育同残疾人福利事业与就业共同发展的新平台,填补了中国社会残疾人继续教育结构的空白。

自挂牌成立之时,中央电大副校长、残疾人教育学院院长严冰就明确指出,残疾人教育学院办学思路定位为:充分利用全国电大系统的教育资源和全国残联系统的组织网络优势及政策优势,运用网络现代远程教育方式,面向全国的残疾人和残疾人工作者开展学历教育和各种培训,逐步构建起比较完善的残疾人远程高等教育系统,为建立满足全民学习需要的终身教育体系做出贡献。

深圳电大是全国电大面向残疾人开展远程教育的先行者。中央广播电视大学副校长、残疾人教育学院院长严冰深情地说,“深圳电大和深圳残联合作,较早在面向残疾人开展远程教育方面进行了有益的尝试,为全国电大残疾人教育的发展提供了经验。”胡新生认为,中央电大残疾人教育学院设在深圳,这是对深圳电大工作的充分肯定,同时,也为深圳电大开展残疾人教育提供了强大的支撑,深圳电大更应利用这样的平台,为全国电大的残疾人教育做出更多的贡献。

经过多年的发展,中央电大残疾人教育学院的办学规模正在逐渐扩大,在全国设立的教学点已达33个,且有不断增加的趋势。在具体办学实践中,逐渐把“深圳市残联+深圳电大两个单位”的办学模式拓展为“残联+电大两个系统”的办学模式,具体的办学模式主要有三个层面:一是省残联和当地省级电大合作办学;二是中心城市残联和当地电大合作办学;三是地市级残联和当地电大合作办学。在办学规模不断扩大的同时,招生规模也逐渐增长,目前共招收残疾学员5553名,已有1550名学员顺利毕业,促进了全国残疾人教育事业的发展。

创新探索背后的巨大心血

近年来,中央电大残疾人教育学院在许多方面都进行了创新探索,这其中凝聚着胡新生的巨大心血。

残疾人教育学院自主开发了阳光学习网,充分发挥了现代信息技术的优势,为学习者提供了一个完整的、虚拟的校园环境,使教、学、考都能够基于网络完成。这是国内首建的残疾人专属的学习网站。在其中教学模块,可以实现教学中的远程面授辅导、教学资源、形成性作业、实践指导、课程导学等。胡新生谈到阳光网的设计、开发及使用时谈到,阳光学习网在构建适合残疾人现代远程教育模式中起到了非常重要的作用,为满足残疾人的学习需求提供了一个非常好的平台。据悉,阳光网曾荣获2003年“用友软件杯”全国电大多媒体课件和教学网页制作大赛特别奖。

由于生理上的特点,对于残疾人来说,适合健全人的“正常”方式对于他们并不“正常”,传统的教学和学习方式不完全适合残疾人。在学习方式上,残疾人和非残疾人既有同质性,又有异质性,但是在设计教学方式时,不能简单地把两种特性相加,而应该具有一个完整的体系。胡新生说,中央电大残疾人教育学院根据实际情况,设计、实施了一种“混合”教学模式。“一方面将肢体残疾学生、聋哑学生、视障学生和非残疾学生混合编班,在一起实施教学,符合当今国际流行的全纳教育理念;另一方面课堂教学、个性化自主学习、协作学习、导学辅导、网上教学和网上考核等多种教与学手段相互补充、取长补短、综合应用。”

另据残院院长严冰介绍,在专业建设方面,残疾人教育学院力求建设能够与残疾人学习、就业密切联系,与他们未来发展需求相一致的专业,使残疾学生在接受了系统的专业教育后能够获得适于自己的、更大的职业发展空间。“比如,数字媒体专业很适合存在严重行动障碍和听力障碍的学生学习和就业。为了更进一步适合残疾人就业,这个专业又能派生出平面设计、网页制作、影视设计、动漫设计这4个方向以满足不同的就业需求。”

经过多年的不断总结和完善,中央电大残疾人教育学院基本形成了独具特色的、扁平化的教学管理模式。在教务和日常的教学管理方面,由学院直接面向各教学点进行教学、教务、学籍和考务管理,而胡新生也在办学的过程中更是如鱼得水,在办学思路上愈加明确,教学理念上更加务实。他亲自为残疾人授课,设计教学和管理模式,为残疾人远程教育付出了巨大的心血。被教育部、全国残联授予“2010年交通银行杯特殊教育园丁奖”。

篇3

关键词：红外光点测试系统；射箭技术

中图分类号：G804.66文献标识码：A文章编 号：1007-3612(2007)05-0629-05

射箭在我国是一项古老而又年轻的体育运动项目。随着时代的变迁，射箭的技术和动作姿势 ，以及对射手们的训练也逐渐有了较为完整的理论指导。本研究借助Qualisys红外光点运动测试系统对北京射箭队运动员的射箭技术进行生物力学分 析，一方面探讨应用这一测试设备对射箭技术进行分析与诊断的可行性与操作方法，另一方 面对北京射箭队运动员的射箭技术进行分析与诊断，提出技术改进建议。

1研究对象与方法

1.1研究对象研究对象为北京射箭队运动员，基本情况见表1。

1.2研究方法 应用Qualisys红外远射运动测试系统对运动员射箭技术进行采集与分析。该系统由于不需要 人工识别测量点，消除了坐标数据获得过程中的人为误差，而且该系统拍摄频率可以达到每 秒500幅，因此特别适合于测试身体运动位移细微的动作技术。

本研究分别在受试者弓（四个点）、两侧手中指掌指关节、腕关节、肘关节、肩关节、髋关 节粘贴标志点。数据采集频率为每秒100幅。由于硬件设备计算速度的限制，采集时间设为6s。

进行正式测试前，首先对测试空间进行坐标参数标定，标定通过后要求受试者在标定范围内 完成整个射箭动作。由于采集时间的限制，本研究只能采集到运动员整个动作技术中基本阶 段的开弓、固姿与瞄准、继续用力与撒放动作。

选择运动员10环动作进行数据分析。数据处理应用Qtools、Excel等计算软件。以弓上标志 点位移的突然变化作为撒放时刻。本研究中Y轴正方向指向箭发射方向，X轴正方向与Y 轴垂直，指向运动员右侧，Z轴正方向指向竖直上方。

2结果与分析

射箭整个动作技术可分为准备阶段、基本阶段、结束阶段三个动作阶段，由于采集时间的限 制，本研究只对射箭基本阶段中的开弓、固势与瞄准、继续用力与撒放动作技术进行分析。

2.1开弓阶段 开弓动作是举弓动作的继续，在持弓臂伸展的基础上拉弓臂后伸，背部肌群的收缩和拉弦臂 肩带内收肌群的力量将弓沿箭线拉开。开弓的技术规范是保持身体姿势，特别是前臂和躯干 的角度不变。拉弓臂以肩关节为圆心，以上臂长为半径做圆周运动，外观是肘的引伸，实际 是以背肌开弓，拉弦手的手指、手背、手腕并不用力。拉弦手要沿箭线直接靠向颌下，不可 去迎合弓弦和拉弦手。

2.1.1拉弦手运动情况 图1所示前四名受试运动员开弓阶段拉弦手在不同平面上的位移情况。从图1可以看出，运动员拉弦手在水平面内的运动并不是直接向后的，而是在向后拉弦开弓的同时均有向 左（靠内）方向的运动，说明此时运动员向内拉弦靠向颌下。拉弦手在矢 状面内的运动也不是水平向后的，而是向后拉弦的同时有向下运动的现象，且多数运动员是 向下运动到一定位置后又有上挑动作出现（如图1矢状面中B、C、D三名运动员）。图中所示 拉弦手 的运动与技术要求是不符的，因为开弓阶段拉弦手除了应沿箭线向后运动外不应向任何方向 运动，否则瞄准面将有可能发生偏离，导致在固势瞄准阶段需进一步调整。

2.1.2持弓臂运动情况 图2所示A和C两名运动员持弓手开弓阶段在三个方向上的位移情况。从图中可以看出， A运动员在三个方向上的位移均无规律，不但在垂直方向和左右方向上飘忽不定，甚至在前 后方向上也由前向后移动了近4 mm，说明该运动员持弓臂撑弓能力不足，表现为极不稳定 的持弓技术。而C运动员持弓手在开弓阶段的运动虽也有变化起伏，但相对而言比较平缓稳 定。该运动员持弓由左向右、由上向下开弓瞄准，在前后方向上略有后移。图2是本研 究中持弓手在开弓阶段运动最无规律和最有稳定规律的两名运动员，其他运动员持弓手动作 介于这两名运动员之间。

2.1.3躯干运动情况 开弓阶段运动员躯干应保持稳定。本研究将两肩连线和两髋连线的交角定义为躯干扭转角， 并用这一指标评价运动员躯干上下两部分的相对扭转运动。从图3中所示A、D、E3名运动员 在开弓阶段躯干扭转角度变化可以看出，多数运动员躯干在开弓阶段一直在扭转。本研究中 躯干扭转幅度平均为4.4°，最大幅度为6.1°，只有一名运动员躯干几乎没有扭转，扭转角 度仅为0.2°。开弓阶段躯干扭转的原因是由于肩背部肌群收缩用力撑弓拉弦，当用力不平 衡时两肩产生相对于下身的扭转动作。

除了躯干扭转动作外，本研究运动员开弓阶段躯干还有不同程度的晃动。图4显示本研 究A和C两名受试运动员开弓阶段躯干在水平面内的移动情况。从图中可以看出，不同运动员 身体晃动趋势并不相同。但X方向运动要远大于Y方向运动。由于X方向是水平面内垂直于箭 线的方向，也即运动员站立时的前后方向，因此图中曲线显示运动员在开弓过程中躯干的 运动主要向前移重心，移动幅度平均为5.8 mm，而在运动员左右方向，即箭线方向的运动幅 度不大，平均为1.2 mm，且有的运动员向左（前）运动，有的运动员向右（后）运动。 图3开弓阶段躯干扭转角度变化图4两名运动员开弓阶段躯干在X、Y方向上的位移

2.2固势与瞄准 固势是开弓动作的延伸，是动作形成的关键一环，是射好一支箭的基础。其结构的规范与否 直接关系到命中率，所以固势动作的质量一定要高。图5所示运动员右肘关节在开弓向固势过渡过程中的位移情况，从图中可以看出，运动员右 肘向后运动的速度在开弓阶段较快，而固势阶段速度明显下降但并没有停顿。 固势动作缓慢接近停止，因此随着固势时间的延长，相关肌肉可能会出现松弛的现象。

据比赛现场观测统计，运动员低环位中靶的箭往往瞄准时间偏长。而瞄准时间偏长，往 往是由于瞄准动作不顺利，动作不协调造成的。从肌肉收缩的松弛特性来分析，当瞄准时间 偏长时，射箭用力的诸肌肉中的弹性成份会产生松弛现象。此时，虽然运动员主观感觉上仍 保持原先的用力状态，或加力进行瞄准动作，但实际上拉弓或推弓力已因松弛特性而有所下 降。瞄准时间偏长的箭，肌肉用力受到松弛特性的影响较大，是瞄准时间偏长的箭命中环位 偏低的另一个原因。本研究中运动员平均固势瞄准时间为3.54 s，最少为2.50 s，最多为4. 30 s。 2.2.1两臂用力分析 开弓、继续用力动作，就是两臂通过肌肉用力，抵抗和克服弓的弹性力的作用，使弓的 拉距不断扩大的肌肉用力过程。因此射箭时的两臂用力形式与弓的弹性力的作用形式相适应 。

由于弓的弹性力对持弓臂产生压力与内合力的作用。因此持弓臂相应产生推力与抗内合 力。持弓臂所产生的推弓力合力并非沿着持弓臂纵轴发生推力，而是与纵轴形成一定大小的 夹角。这样才能很好地克服弓的弹性力的作用，将弓稳固地支持住。该力产生两个分力，一 个分力沿着持弓臂纵轴，抵抗和克服弓的弹性力的压力作用；另一个分力与持弓臂纵轴垂直 ，抵抗克服弓的弹性力的内合力的作用，所以亦称抗内合力。

推弓力是由持弓臂肩部的前锯肌收缩，使肩胛骨产生外展（远离脊柱）活动，使肩胛骨 稳固地固定在合适的位置，通过肩胛骨的肩关节面对持弓臂产生推力。抗内合力是通过持弓 臂肩关节的三角肌后份的收缩力，使持弓臂产生水平伸的动作趋势，产生抗内合力，将持弓 臂固定在合理的持弓位置。

为了抵抗弓的弹性力的作用，将弓拉开，拉弓臂通过勾弦手指对弓产生拉弓力。所以拉弓力 也称开弓、继续用力动作的动力。拉弓力也可以分解为沿着拉弓臂上臂的纵轴，背向肩关节 的一个分力来抵抗弓的弹性力的压力的作用，另一个分力与上臂纵轴垂直，它是克服和抵抗 内合作用，其作用是使弓的拉距不断地增大，所以该力是开弓、继续用力动作中起主要作用 ，也是开弓的动力。由解剖学知识，不难了解到，前一分力主要由前锯肌收缩力产生的。后 一分力主要由三角肌后份收缩力产生的。

2.2.2拉弦手运动 图6所示4名运动员固势阶段拉弦手在水平面和矢状面的运动情况。图中看出， 在水平面内，虽然拉弦手一直保持向后运动，但仍同时具有向左或右（即向内或向外）的运 动，有的运动员还十分明显。拉弦手在向后运动的同时还伴随着向下 运动。在固势时拉弦手需要继续用力，人弓系统在动态中瞄准撒放，但拉弦手幅度过大或不 平缓的运动显然是不合理的，特别是在左右和上下方向的运动，将影响箭线的方向，给瞄准 造成困难。图6固势阶段拉弦手水平面上、矢状面的位移情况

2.2.3持弓臂的运动 开弓、继续用力动作阶段，弓的拉距是在不断扩大的。因此作用于运动员两臂的弓的弹性力 也相应增大。

射箭时运动员的持弓臂手会在前后方向、左右方向及上下方向上产生位移。从图7中可以看 出，多数运动员的弓在固势阶段有向后运动的现象，说明运动员前撑用力并不积极。有的运 动员在固势阶段后期弓还有忽前忽后、左右晃动的现象。例如F运动员虽然向后运动幅度很 小，但整个固势阶段出现了两次向前向后和向左向右的反复。运动员A的弓一直较大幅度的 向后运动，联系图6中其拉弦手的运动状况可以发现，在固势阶段该运动员具有整体向后运 动的趋势。以上情况说明，持弓臂的前撑用力技术尚有待完善。

除运动员F外（图7），多数运动员弓在上下方向的运动幅度很小。显然，F运动员在固势 过程中弓晃动明显。

在运动幅度上，运动员在左右方向平均移动56 mm，最大70 mm，最小43 mm；在前后方向上 平均移动4.2 mm，最大5.5 mm，最小3.1 mm；在上下方向上平均移动8.7 mm，最大为105mm，最小为6.7 mm。显然在运动员主要为箭线方向的移动。这一结果可说明两方面情况：一 方面说明瞄准开始时，准星在上下方向较靠近靶心，而在左右方向上则较远离靶心。因此瞄 准动作在左右方向上的移动要大于上下方向上的移动；另一方面说明，依据肩部肌肉配布情 况，决定了持弓臂在上下方向上容易稳定，而在左右方向上，活动较大，不易稳定。所以测 试结果表明，左右方向上位移量要大于上下方向上的位移量。以上状况是否合理，有待进一 步分析。

另外从对弓上下两个标志点之间的相对位移研究发现，在固势瞄准阶段弓上下两点之间相对 位移极小，说明弓在这一阶段的变形可以忽略不计。综合弓在三个方向的位移可以说明，固 势阶段影响弓的稳定性的因素主要是平动，它对箭的准确性产生一定影响。而弓的转动和变 形对稳定性的影响极小，几乎可以忽略。

2.2.4躯干运动 躯干保持稳定是固势瞄准的基础。图8所示固势阶段运动员躯干扭转情况。联系开弓阶段运 动员躯干扭转情况和图8中曲线变化可以看出，开弓阶段躯干发生扭转的运动员在固势阶 段继续保持扭转动作，但在固势阶段后期扭转停止，而开弓阶段躯干没有扭转的运动员在固 势阶段依然保持躯干无扭转运动。

在固势阶段，本研究运动员躯干扭转幅度平均为1.5°，最大为2.3°，最小为0.3°。

图9是本研究两名运动员固势瞄准阶段躯干在前后和上下方向的运动情况。不同运 动 员躯干运动方向并不相同，运动幅度也有一定差别。瞄准动作是通过身体多环节精细、协调 配合运动情况下完成的。它并不要求运动员在瞄准的一开始就力求“对准”靶心并稳住不动 地等待撒放。如果这么做，会使瞄准动作僵化。由于人体生理、心理、肌肉收缩等多方面因 素的影响，要想保持躯干绝对不动是不可能的，与其肌肉紧张身体僵硬的试图保持躯干固定 ，不如使其平稳的运动，并在运动中瞄准、撒放。因此，固势阶段躯干向某一方向平稳的运 动是提高瞄准质量的基础，合理的做法，是要求运动员在瞄准的开始时，有规律对准靶心附 近某一位置，然后用平稳的动作，较快的速度、准确地向靶心逼近，并在运动中进行撒放。

同开弓阶段一样，运动员躯干在其前后方向（X方向）运动的幅度要远大于在其左右方向（Y 方向）上的运动。本研究中运动员在固势阶段身体在前后（X方向）移动的幅度平均为8.6 m m，最大为11.5 mm，最小为6.1 mm，在左右（Y方向）移动的幅度平均4.7 mm，最大为6 .3 mm，最小为3.4 mm。图9两名运动员固姿瞄准阶段躯干在X、Y方向上的位移

2.2.5人弓整体运动情况 固势瞄准阶段虽然要求身体相对“固定”，但不是绝对不动，相反，在瞄准时还要强调 继续用力不能停顿。因此，身体与弓的运动形式将对能否高质量瞄准撒放产生重要影响。图 10显示了本研究中一名运动员在开弓、固势瞄准和撒放过程中两髋中点、两肩中点、 头和弓中部点四个位置在不同方向上的运动情况。从图中可以看出该运动员在各个方向均没 有做到人弓运动同步。在X方向弓和两髋中点运动基本同步，但却与头和两肩中点的运动方 向相反。在Y方向，开弓阶段头与其他三点运动方向相反，在固势前半阶段四点运动同步， 但到后半段两髋中点的运动方向与其他三点运动相反。在Z方向，人体上三点运动基本同步 ，但弓的运动呈波浪式下降。本研究其他运动员人弓运动情况与其近似，只是在运动幅度上 略有差异。

图11是A运动员持弓臂各关节点和弓在整个开弓、固势阶段在三个方向上的位移情况 。在X方向和Y方向开弓和固势前半段各点运动同步性较差，但固势后半段已基本做到同步运 动，说明该运动员能及时调整持弓臂各肌肉力量的分配，保持持弓的稳定。在Z方向除肩关 节外，持弓臂肘、腕、手和弓四点位移基本同步，都是呈波浪式下降。这说明该运动员持弓 臂腕肘关节固定良好，但肩关节稳定性较差。本研究其他运动员也有类似的现象发生，但幅 度稍小。图11A运动员持弓臂固姿阶段X、Y、Z方向位移

2.3撒放动作 由于红外光点运动分析系统不能记录运动员动作技术影像，因此本研究无法准确判定固势瞄 准与撒放动作之间的特征画面，同理也不能准确判定撒放瞬间画面。因此，本研究反复观察 研究运动员动作技术和红外光点记录数据之间的关系，以弓上标志点位移的突然变化作为撒 放时刻。

观察拉弓臂勾弦手上的红外光点检测资料发现，拉弦手撒放过程中普遍存在短暂的向前，即 向拉弓动作相反方向的移动。其位移幅度平均为4.5 mm，最多为9.7 mm，最少为1.3 mm，经 历时间平均为50 ms。图12中是本研究两名运动员撒放前后钩弦手在前后方向的位移曲线。 从中可以看出，瞄准阶段钩弦手平稳持续地向后运动，但在撒放前后却有短暂且明显的向前 运动，之后才是撒放后手的向后运动。由于不能准确判断撒放时刻，因此我们也不能判定钩 弦手的这种运动是撒放前特别忌讳的“松撒”错误，还是撒放后“反向”运动。图12拉弦手撒放前后在前后方向的位移

“松撒”不但会减少箭发射的能量，而且破坏了原先的瞄准状态，对箭命中环位造成不利影 响。但从对射箭动作的不利影响来讲，“反向”运动与“松撒”的不良影响的性质是一样的 ，只不过是在动作的大小程度上有差异而已。因此“反向”运动与“松撒”是同类性质的不 良动作，但它却普遍存在，因此这一现象应引起我们的重视 与研究。

3结论

1) 本研究应用Qualisys红外光点测试系统对射箭技术中人、弓微小运动进行了细致的记录 与描述。由于红外光点测量系统的测量采样频率及分辨率极高，测试误差小，因此该测量手 段可作为射箭技术特别是运动员和弓稳定性的测量与研究的理想手段。

2) 固势阶段影响弓的稳定性的因素主要是平动，它对箭的准确性产生一定影响。而转动对 稳定性的影响极小，几乎可以忽略。

3) 受试运动员在撒放前后普遍出现“松撒”和“反向”运动的现象。

4) 多数运动员在固势阶段很难做到人弓整体，持弓臂和身体的运动并不同步。

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【关键词】光电倍增管 性能研究 应用研究 研究进展

光电倍增管的缩写为PMT，其是一种基于光电子发射、电子光学以及二次电子发射等理论，将微弱入射光转变为光电子同时得到一定倍增的一种高灵敏性的增益器件。对于光探测领域而言，光电倍增管拥有着独特超高的灵敏度，同时还拥有快速响应等众多技术优势。而光电子技术一定会发展成新的知识经济，以此在新技术领域产生更多的生产力。

1 光电倍增管具有的特性

第一，暗电流。光电倍增管即使在没有光入射的情况下，也有微弱电流流过。将其称为暗电流。作为微小电流、微弱光使用的光电倍增管，希望暗电流尽可能小。因热电子发射受到光阴极面的直接影响，因此使光电倍增管所具有的温度加以降低，可以有效地降低暗电流。但是用冷却法降低暗电流时，只能减到漏电电流的水平，并不是可以无限制的降低暗电流。

第二，时间特性。对时间分辨率有较高要求的试验，要求时间特性一定要好。一般上升时间被定义为输出脉冲高度值从10%达到90%的时间。下降时间则反之，输出从90%回到10%的时间。在响应时间测试过程中，上升时间和下降时间测试条件很苛刻。脉冲输出信号会发生波形失真的现象，容易引起误差。而渡越时间是指从入射光入射到光阴极面起，到输出脉冲出现为止的时间。

第三，稳定性。稳定性受到其自身特性、环境条件、光阴极面种类以及工作状态等众多因素所决定。造成光电倍增管出现输出不稳定现象的原因主要是光电倍增管内残余碱金属、残余气体、焊接不良、接触不良、跳火、结构松动以及极间放电等。北京滨松光子技术股份有限公司测试稳定性时，使用连续入射光，记录直流输出信号随时间的变化。一般，光电倍增管的稳定性在工作初期变化较大，随时间推移而稳定。因此应用时建议先将光电倍增管稳定（预热）30分钟后再进入工作状态。

第四，脉冲线性，光电倍增管所具有的一个非常重要的指标便是脉冲线性，出现空间电流、电压再分配、光电阴极所具有电阻率、信号电流导致的负载电阻出现负反馈等均会造成非线性状况的发生。如果正常合理使用时，多数的光电倍增管可以实现在较大范围内进行线性工作。诸如北京滨松光子技术股份有限公司CR364型号的光电倍增管，当其输出偏离2%时，脉冲线性可达100mA以上。可应用于高能物理方面的研究。

2 光电倍增管应用研究进展

人们对于光电倍增管已经研究了几十年，其应用的范围也较为广泛，如光学、自动化等领域。随着相关技术的进一步改革和发展，其生产工艺、设备、技术水平也会逐步随着更新，在参数上也得到不断提高。在此基础之上，还会出现很多具有特殊结构和功能的光电倍增管。

杨昆（2013年）[1]提到，多阳极倍增管是一类新型光电输出元器件，因其具有紧密空间构造、低噪声以及高增益等独特性能，使其在列探测器以及位置探测器中拥有着非常广泛的使用，特别是采取金属通道结构的倍增极结构之后，多阳极倍增管所具有的性能获得了极大的改善，每条输出存在的串扰不大于2%，已经实现大量的应用在阵列探测器中。日本HAMAMATSU研制的R5900系列的金属通道形式的倍增极结构是最为典型的器件，已经在国际上取得了非常广泛的应用。

买买提吐送・买买提明（2013年）[2]提到，任何生物都是一个发光源，只是由于不同生物发光的能力都相对较弱，人们肉眼通常都看不见，才会认为生物不会发光。一般光强在几百光子以下时，被人们称为是超微弱光。生物体所发出超微弱光的光强都是恒定不变的，如果光强发生了变化，则说明生物体发生了病变。因此，在医学领域研究通过利用光电倍增管制作探测光强的仪器，并利用生物体的这种特性来测试生物体是否发生了病变。所制作出来的这种仪器通常都会将设备前端制作成一个暗室的形式，这主要是因为生物体所发出的光较为微弱。

表面污染监测仪包含全身α、β表面污染监测仪（C2门）、手足α、β表面污染监测仪和便携式α、β表面污染测量仪。之前该类产品采用的探测器为流气式正比计数器，相比于闪烁计数器，其优点是无本底。但由于需要充气，需要携带储存工作气体的钢瓶，进而对仪器工作寿命和便携性带来了不足。现在表面污染监测仪逐渐采用闪烁计数法，通过光电倍增管和复合闪烁体（塑料闪烁体+ZnS（Ag））来对监测对象表面α、β进行计数，进而实现表面污染检测。

北京滨松光子技术股份有限公司研制的小型端窗双碱光电倍增管CR332型光电倍增管，采用环形聚焦+直线聚焦结构（Circular and Linear-focused ，C+L），这个结构兼具了环形聚焦结构的紧凑与直线聚焦良好的线性特性，并且迎合市场小尺寸便携式表面沾污仪的需求。受到市场的一致好评。CR332型光电倍增管具有高增益、高信噪比、高稳定性、时间响应快、低本底、能量分辨率好等诸多特性集于一身，主要应用于核辐射测量、液位监测、核素识别、手脚表面沾污仪、体外诊断等。

3 结语

综上所述，光电倍增管作为诸多领域研究的重要探测工具，诸如分析化学、天文学、分子物理学、医学成像以及高能物理学等。随着今后科技的不断进步，光电倍增管能够应用的领域也将不断地扩大，而其对科技进步有着极大的推动作用。

参考文献：

[1]Photomultiplier Tubes. HAMAMATSU （2015）.

[2]杨昆，刘新新，李晓苇.基于硅光电倍增管探测器的小动物正电子发射断层成像装置的研究进展[J].山东医药，2013，06（13）：95-96+98.

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关键词 多学科 跨大学科平台 研究生培养

在我国研究生规模化教育的背景下，提高研究生教育质量，培养高层次创新人才是深化研究生教育改革的核心问题。当今，不同学科的交叉融合成为优势学科的发展点、新兴学科的生长点、重大创新的突破点，同时也是人才培养的制高点。构建跨大学科的科研平台，探索跨学科研究生培养新模式成为解决高层次创新型人才培养核心问题的重要途径。

1.跨大学科的科研平台构建的必要性

随着研究生招生规模持续增长和研究生培养的多样化发展，跨学科、跨专业研究生的培养质量和创新能力成为高校关注的重要问题，而科研平台是支撑学科建设、布局研究领域、整合科技资源、聚集科研人才、争取重大项目、培育重大成果、促进合作交流的基础，也是高层次人才培养的关键，科研平台水平是高校教学、科学研究、人才培养、学科建设和管理水平的重要标志。围绕着创新能力提升、高层次人才培养的核心任务，进行科研平台的整体谋划和布局调整，以跨学科大平台的概念进行平台构建成为必要。重庆邮电大学适时进行了科研大平台的谋篇布局和规划发展，其中光电科研大平台是跨学科大平台中的典型实例。

2.工理结合的光电科研大平台

光电科研大平台包括中央与地方共建光电器件及系统科研和能力提升平台、微电子工程重点实验室、中地共建光信息材料实验室、中地共建射频技术平台，其整体统一在光电信息感测与传输技术重庆市科委重点实验室下，是整合光电工程学院、数理学院等多个学院的科研能力，共同构成的覆盖光电产业链上中下游的光电科研大平台，平台示意图如图1所示。平台支撑电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展，并对信息与通信工程、控制科学与工程等学科的形成有力辐射。大平台学科涉及面广，学科交叉明显，为跨学科的应用型、复合型、创新型高层次人才提供了支撑。

3.光电科研大平台的研究生培养方向与内容

本跨学科科研平台主要在光电感测材料、光电感测器件与技术、光电信息传输体制与系统三个方向进行研究和高层次人才培养。三个方向彼此关系密切，有机结合，支撑了电子科学技术、光学工程、理论物理、生物医学工程等多学科的发展和高层次人才培养。

①光电信息材料的理论与技术

光电信息理论与技术体系的形成是光电感测技术应用的重要支撑，是发展新兴战略性产业的物质基础和技术关键。关于光电信息材料的理论与技术的研究近年来在国际国内都十分活跃。本研究方向以信息技术领域的新型功能材料为主要研究对象，以材料的计算机模拟、设计和仿真为主要研究方法，为新型光电信息材料，特别是新型光电传感材料的研发和改进提供理论指导，并在光电功能转化、光纤放大器、生物荧光探针等技术方面进行探索。本方向的研究能够有力支持理论物理专业、电子科学与技术中物理电子学专业的研究生培养。

②光电感测技术与器件

本方向主要对光电感测机理与技术、光电感测器件的设计与工艺技术进行研发。在光电感测机理方面，在光电信息材料理论与技术研究的基础上，针对位移、振动、角速率、光谱、光热、气体痕量分析、生命体征信息等感测对象，对其感测机理进行探索，对惯性传感、光纤传感、温度传感、光敏传感、气敏传感以及MEMS传感等单元感测技术进行探讨，对感知器件及系统的设计提出新的方案。在光电感测器件的设计与工艺技术方面，根据光电器件的基础理论及关键工艺技术，结合感测信息对象的需求，开展MOEMS传感器、角速率传感器、振动传感器、温度传感器、气敏传感器等器件及系统的设计与加工工艺技术研究，以此为基础，研究感测片上微系统、光电混合微系统集成等工艺，为光电信息的传输与系统设计提供依托。本方向是电子科学与技术、光学工程研究生培养的重要方面。

③光电信息传输体制与系统

光电信息传输的目的是将光电器件感知检测到的信息传送至上层应用，是感知层与应用层之间的连接纽带，负责总体数据传输和数据控制，提供传输连接服务和数据传输服务。在研究方向一光电材料理论探索和研究方向二光电感测器件设计的支撑下，结合国内外的技术发展和技术趋势，本研究方向重点面向智慧医疗应用，主要攻克体征信号处理、信息传输体制与标准、微系统结构与应用集成等方面的技术难题，形成智慧医疗与健康信息服务领域完整的自主知识产权，形成基于光电感测与传输的共性技术体系，为光电技术的工程化应用提供支撑。本方向是电子科学与技术、生物医学工程、通信与信息工程研究生培养重要依托。

4.基于跨学科科研大平台的研究生培养导师团队建设

学校在研究生培养过程中长期坚持导师团队的管理方式。基于跨学科科研大平台的研究生培养首先必须构建具备多学科学术背景、学术经历和研究领域的教学科研团队。在光电大平台基础上，所涉学院密切合作，形成了一支高素质的学缘结构、学历结构、学科结构合理的导师团队。团队拥有研究生导师30余名，重庆市学术技术带头人1名，重庆市巴渝学者1名，拥有智慧医疗系统与核心技术重庆高校创新团队，同时集成电路设计团队获得中国侨界创新团队贡献奖。团队具有指导电子科学与技术、光学工程、理论物理、生物信息工程、信息与通信工程等多学科研究生的多年经验，为跨学科研究生师生团队培养模式的具体实施提供了人才保障。

5.人才培养成效

近5年来，本平台在其他高校挂靠招收博士研究生3人，授予博士学位人数2人。累计招收硕士研究生已达到600余人，授予硕士学位人数超过400人，有20余名硕士生获得重庆市优秀硕士学位论文。在“挑战杯”等科技竞赛中上百人次获奖。同时，注重研究生创新实践能力的培养和提高，健全了研究生培养保障体系和质量监控制度，保障了人才培养的质量。

参考文献：

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展会时间：2012年7月18日-20日

展会地点：上海光大会展中心

展会简介：随着研究的不断深入和技术的更加完善，生物芯片将对21世纪人类生活和健康、社会经济和发展产生极其深远的影响。生物芯片及相关产业将取代微电子芯片产业，成为本世纪最大的产业，其应用几乎涵盖了生物、医学、药学、农学、环保、法医、卫生学等所有生物技术的领域。生物芯片的成熟和应用一方面将为本世纪的疾病诊断和治疗、新药开发、分子生物学、航空航天、司法鉴定、食品卫生和环境监测等领域市场需求、协同工作、技术改良和品牌战略的推动下，生物芯片市场增长势头迅猛。

中国是世界上批准生物芯片进入临床最早的国家，比美国早近3年。目前，我国已有500余种生物芯片及相关产品问世，从生物芯片产业在地区布局上，形成了以北京、上海两个国家工程研究中心为龙头，天津、西安、南京、深圳、哈尔滨等地近50家生物芯片研发机构和30多家生物芯片企业蓬勃发展的局面。

本届展会由上海科学技术开发交流中心、跨国采购中心主办中国生物工程协会中国轻工业联合会生物技术协会生物芯片分会支持，展会将吸引美国、英国、德国、意大利、泰国、新西兰、新加坡、台湾、香港等近20个国家的企业参展和参观，共同探讨生物芯片的应用与发展趋势。

展品范围：医学诊断和食品安全检测的生物芯片、肝炎病毒检测芯片、呼吸道病原微生物检测芯片等。

第十八届中国国际加工、包装及印刷科技展览会

展会时间：2012年7月17日-20日

展会地点：上海新国际博览中心

展会简介：长江三角洲是我国食品、饮料、化妆品及工业用品的生产和消费中心，全国近三分之一的生产厂家会聚于此。上海是中国最具活力及发展潜力的城市之一，2003年人均GDP位于全国之首，它肩负着面向世界、服务全国、联动长江三角的重任，在全国经济建设和社会发展中具有十分重要的地位和作用。目前，我国实施的农业产业化政策有利的促进丫农产品的转化及农副产品加工业的发展，主要食品产品产量大幅增长，2003年液体乳产品增长50％，乳品、饼干增长30％，粮、油、肉、水产品增长20％。据预测，到2005年食品工业的产值为13800亿元，包装工业的产值为3500亿元，随着人民生活水平的提高，对工业化食品的需求量将逐年增加，这些都将极大的推动包装和食品机械的发展，也预示着包装和食品机械行业有着及其光明的发展前景。

展品范围：加工科技、食品加工机械、化妆品加工机械、酿酒和饮料加工、药品加工科技、肉类加工机械、保健食品、药品、罐装科技等。

2012北京国际珠宝展览会

展会时间：2012年7月13日-16日

展会地点：中国国际贸易中心

展会简介：作为北京最大型的夏季订货会，第十三届北京国际珠宝展览会汇集来自中国及超过18个国家和地区约500家参展商，展出优质珠宝产品。近年来，中国珠宝首饰销售量平均增长逾15％，去年黄金及银的消费分别达到363和600吨，白金的销量更是全球之冠。市场预计在2020年前，中国将成为全球珠宝首饰消费最高的国家。北京是政商界人士云集之地，又是国内珠宝消费的主要城市，具有庞大发展潜力，绝对是国际珠宝厂商拓展中国庞大市场的重要门槛。

本届展览会预计将吸引25000多名来自多个国家和地区的贵宾及业内买家莅临，当中包括中国、香港、台湾地区、泰国、新加坡、马来西亚、俄罗斯、日本、美国、意大利、澳洲等。买家藉此优质贸易平台，既可与各大、中、小型参展商洽谈订单，补充货源，又可搜集业内最新行情，以订定更有效的市场策略。

展品范围：各类珠宝首饰、钻石、珍珠、黄金、翡翠、有色宝石、白玉、铂金、白银，以及不同类别的包装原材料、机械设备、鉴别及测量工具等。

2012中国国际数码互动娱乐展览会

展会时间：2012年7月26日-29日

展会地点：上海新国际博览中心

展会简介：中国国际数码互动娱乐展览会是继日本东京电玩展之后的又一同类型互动娱乐大展。此展会由中国政府相关行业主管部门支持举办的行业盛会，意在逐步加强中国国内电子娱乐产品行业管理，积极规范电子和网络出版物市场，严厉打击盗版及非法复制行为。进一步支持、鼓励正当经营和正版电子娱乐产品的生产、销售。为推动中国电子娱乐产品市场的健康、有序发展提供宣传的平台。在促进中外优秀电子娱乐产品贸易、学术交流的同时，展览会组委会希望通过此项活动来协助国家政府部门共同引导青少年健康使用电子和网络游戏出版产品，鼓励国民参与抵制盗版电子出版物，使国内企业制作的具有中国特色的优秀电子娱乐产品在全国乃至国际范围内得以推广，在国际上树立中国电子出版物知识产权保护的新形象，让世界了解中国。

展览会每年都会吸引来自欧洲、美洲、日本、韩国、东南亚各国、中国大陆以及台湾、香港等国家和地区从事数码互动娱乐业的厂家汇聚在上海。第八届ChinaJoy展览会，展览面积达到35000平米，共计5006名记者到会对展会进行现场跟踪报道。

展品范围：数码及动漫产品。

2012第十一届中国(上海)国际光电展览会

展会时间：2012年7月18日-20日

展会地点：上海新国际博览中心

展会简介：2012上海国际光电展览会作为亚洲地区较为突出的一个光电展。此次展会将分为三大展区、展示内容涵盖了LED、光学、光通信和其它光电领域。而全世界的专业人士又正急于寻求最佳的途径以规划各自在中国的业务战略，因此上海国际光电展会的规模一届比一届扩大，展品的范围不断地增多也就不足为奇了。

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【关键词】化学发光免疫；应用；发展

中图分类号：C911文献标识码： A

一、前言

化学发光免疫分析方法灵敏度高、适用范围广泛受到了人们的认可，在医学、食品、药品等众多领域广泛使用。传统的免疫分析需要的培育时间长，因此，提高分析的时间和效率是当前研究人员重点解决的问题。

二、化学发光免疫分析法

化学发光分析是根据化学反应产生的辐射光的强度来确定物质含量的分析方法。化学发光免疫分析是将化学发光系统与免疫反应相结合，用化学发光相关的物质标记抗体或抗原，与待测的抗原或抗体反应后，经过分离游离态的化学发光标记物，加入化学发光系统的其它相关物产生化学发光，进行抗原或抗体的定量或定性检测。化学发光免疫分析中使用最多的4类标记物为鲁米诺、异鲁米诺及其衍生物，吖啶酯衍生物，过氧化物酶和碱性磷酸酶。

以酶为标记物的化学发光仍然是化学发光免疫分析的主流，辣根过氧化物酶(HRP)与碱性磷酸酶(ALP)是两种常见的标记酶，均有其相应的化学发光底物，在临床检验中有广泛应用，开发催化活性更高、稳定性更好、发光动力学曲线更符合免疫分析的酶和底物是化学发光免疫分析的研究热点之一。

三、PEC免疫分析的基本装置

PEC分析需要在光电检测系统中实现.该系统主要包括激发光源、吸收池以及三电极体系的电化学装置.在光激发条件下,电解质溶液中光电活性材料的表面将发生电荷的分离与跃迁,电极表面发生一定的氧化还原反应从而在外电路产生电流,这一过程由电化学装置所记录并用于特定检测对象的测定.

PEC免疫分析的基本原理是基于免疫反应前后光电流信号的变化。在一个简单典型的PEC免疫系统中,免疫探针分子(通常是特异性的抗体或抗原)首先被固定在光电换能器(transducer)表面作为识别元件(recognitionelement),抗原(或抗体)作为待测物与探针分子在电极表面形成免疫复合物,导致光电流信号的增强或降低.本节将介绍PEC免疫传感界面的基本构建过程,主要包括光电极的选择与制备、免疫探针分子的固定等重要步骤。

1、电极材料的选择与制备

PEC检测的基本模式决定了其在免疫传感中必须使用特定的光电活性电极.而免疫探针分子则在这种电极表面固定,随后的免疫识别反应也在该表面发生,所以光电活性材料的选择和制备与免疫传感的检测性能密切相关.理想的光电活性电极应该具有较低的电子空穴复合率,以便获得稳定的光电流密度.一般而言,在PEC免疫传感中,光电活性电极的选择主要取决于所设计的检测路径与传感过程.常用的电极有整体电极和氧化铟锡(ITO)修饰电极.整体电极如二氧化钛纳米管阵列电极(TiO2NTs),ITO修饰电极则由ITO基底和光电修饰材料两部分构成.

2、免疫探针分子的固定

电极制备好后,免疫探针分子的固定是传感器制备中重要的一步,直接决定着传感器性能的优劣.原则上,电化学免疫传感器中可以使用的固定方法都可以用于PEC传感.但因后者使用的电极材料有所不同,所以具体采用的固定方法往往和电极材料的种类以及实验的设计有关.另外,为了保证探针分子的准确定位与吸附以使探针分子在固定后保持较高的活性和稳定性并形成具有适宜厚度、密度、多孔性的敏感膜,同时为了避免非特异性吸附和结合的干扰,在固定这一步骤中需对电极的表面化学性质进行严格控制,因此需要对实验条件进行多重优化以便确定最佳条件.具体来讲,考虑到免疫探针生物分子具有不稳定性,其固定需要满足以下两个条件:

(1)固定过程条件温和,防止生物分子变性,而且固定在电极表面后也能保持良好的活性;

(2)固定后,敏感层与电极表面接触紧密,同时具有良好的稳定性和耐用性。

四、光电免疫检测的分类与传感机理

和其他的免疫分析方法一样,PEC免疫分析也可以简单地分为非标记型和标记型两大类.结合不同的实验设计,相应的传感机理也有所区别.

1、非标记型光电免疫传感器

非标记型光电免疫传感器通过直接测定抗原抗体免疫复合物形成时的光电流信号的变化来确定待测物的浓度.在非标记型光电免疫传感中,由于省去了对待测物的标记过程,且样品前处理过程简单,极大地简化了制备和操作步骤,因此该类型的相关研究工作在免疫传感器领域一直具有不可取代的优势.但是,由于其检测原理大多基于免疫复合物形成前后所产生的位阻效应变化,因此检测信号的变化幅度往往非常有限,在检测灵敏度方面尚有待提高.目前对非标记型光电免疫传感器的研究工作主要侧重在对新型光电基底的利用和目检测物的多样化.Cosnier的非标记型PEC免疫工作中,钌联吡啶配合物上被衍生连接了吡咯和生物素,然后利用吡咯的电聚合作用实现了光电物质在电极表面的固定.然后通过生物素-亲和素的连接作用,将标记有生物素的霍乱毒素固定到光电物质表面.当向溶液中加入待测的霍乱毒素抗体(anti-choleratoxinantibody)时,形成的免疫复合物在光电物质表面产生更强的位阻效应,阻碍电子受体向电极扩散,从而导致光电流降低.该方法很好地实现了霍乱毒素抗体的免疫测定,检测限可以达到0.5μg/mL。

2、标记型光电免疫传感器

非标记型免疫分析法虽然有着很好的简易性,但是由于其负载量低以及无法实现信号放大,它在检测灵敏度方面仍然需要改进.在此情况下,标记型免疫传感分析应运而生.在不同的检测系统中,可以通过标记引入信号分子或实现信号放大.具有催化活性的酶分子因为易于与抗体或抗原结合,且可在短时间内将大量底物分子转化为具有电化学活性的产物,因此常被用做标记物.常用的标记酶有葡萄糖氧化酶(GOx)、辣根过氧化物酶(HRP)与碱性磷酸酶(ALP)。

最近,基于光电化学、酶联免疫方法和生物催化沉积的协同作用,本课题组报道了用HRP标记的放大型PEC免疫分析方法.在CdSQDs修饰的ITO电极表面,通过免疫反应形成夹心结构Ab1-Ag-Ab2-HRP免疫复合物,然后利用BCP反应在电极表面形成不溶物覆盖层.此外,因为HRP在410nm的实验条件下有很强的光吸收性质,所以在该体系中HRP除了引发BCP反应,还能够竞争性的吸收入射光,协同提高了检测灵敏度.该工作以小鼠IgG为模型分子,实验结果表明可以实现对待测物的高灵敏检测.因为很多种酶都可以被引入该系统并且引发相关BCP反应,所以本工作为发展高灵敏性的PEC免疫分析方法提供了一种新思路.基于该工作结合纳米金标记放大技术,我们进而实现了对前列腺肿瘤标记物(prostate-specificantigen)的高灵敏检测。

五、发展与展望

化学发光免疫分析法具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、设备简单等优点，近年来在环境、临床、食品、药物检测中得到了广泛运用。实际检测常常需要对大量、复杂、低丰度的样品进行测定，因而化学发光免疫分析法逐渐向快速、高通量、高灵敏检测的方向发展。本文总结了近几年化学发光免疫分析法的应用进展，涉及到降低温育时间，多组分检测，以及信号放大技术。这些例子都证明了化学发光免疫分析法具有广泛的应用前景和可操作性。为了更好地适应临床、环境等领域的实际应用，需要大力发展微型化、集成化和自动化的化学发光免疫分析仪器。随着分子生物学及纳米与传感技术的进步，新的化学发光免疫分析原理与高灵敏的免疫分析方法将得到不断发展，开发催化活性更高、稳定性更好、发光动力学曲线更符合免疫分析的酶和底物并推广到临床检测，发展新型标记技术用于信号放大，建立化学发光免疫分析新方法，都将是未来的发展方向及研究重点。

六、结束语

随着科技水平的发展和进步，化学光电免疫分析方法也将进一步完善，并发挥更大作用，推动相关行业的快速发展和进步。

参考文献

[1]彭芳,荣,司士辉,等.光电化学型半导体生物传感器.化学进展,2008,20:586593

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英文名称：Journal of Optoelectronics.Laser

主管单位：天津市教育委员会

主办单位：天津理工大学

出版周期：月刊

出版地址：天津市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1005-0086

国内刊号：12-1182

邮发代号：6-123

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1990

期刊收录：

EI 工程索引(美)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1992)

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中科双效期刊

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作为专业从事食品及环境安全检测技术研究与推广的高新技术企业，北京安普生化科技有限公司(以下简称安普生化)积极为企业和政府部门提供先进的检测技术、仪器设备及技术应用方案。为了适应目前食品微生物快速检测的需求，安普生化最新引进了美国Neogen公司的Soleris微生物实时光电微生物快速检测系统。

Soleris系统基本介绍

Soleris实时光电微生物快速检测系统由微生物实时光电检测仪，基于windows系统的Soleris分析软件和各种特异性的Soleris微生物检测试剂瓶三个部分组成(如图1所示)。其原理是基于传统的培养基理论和染色技术，并结合了光电检测技术和计算机控制的模块化分析系统，对产品中的微生物进行检测。该系统具有操作简便省时，实时快速，准确灵敏，检测量大等诸多优势：一般1分钟内即可完成单个样品从加样到上机检测所需的全部操作，而且单台仪器可同时对128个样品进行检测；对菌落总数，大肠菌群等常规项目在6―24小时内即可得到定量的检测结果，而且可自动完成对检测数据的接收与分析，并形成检测报告。

Soleris系统现已获得AOAC(美国官方分析化学师协会)认证，NSF(美国国家卫生基金会)认证，并被UPS(美国药典)推荐为替代传统平板的有效方法之一。Soleris系统可对细菌总数，大肠菌群，大肠杆菌、乳酸菌，酵母菌，霉菌、李斯特菌，肠杆菌科、葡萄球菌、假单孢菌、腐败菌、革兰氏阴性菌等多种微生物进行检测。广泛适用于食品饮料，乳制品，保健品等生产加工企业的环境检测、卫生监控以及无菌检测，挑战实验和保质期实验。该系统因其适用范围广检测项目多，快速高效，已被包括中国在内的全球40多个国家的600多家客户所使用。

目前，安普生化作为Soleris系统在中国的设备与技术服务提供商，可为众多客户提供了有效的Soleris系统应用解决方案，包括定量检测标准曲线的建立，放货截点时间分析等，据此对产品进行定量检测，并为快速放货提供依据。

Soleris系统在乳品质量监控中的应用

此案例为Soleris系统对巴氏灭菌乳、冰激凌、酸奶中大肠菌群的定量检测解决方案，包含标准曲线。不同菌含量水平下对应的检出时间对比，以及由标准曲线和产品的限量标准分析出的放货截点时间等。

标准曲线方程及相关系数如表1所示。(图2-图4为相应产品的大肠菌群标准曲线图)：

根据标准曲线，下表列出了巴氏灭菌奶，冰激淋和酸奶中不同菌落形成单位(CFLJ)水平下的大肠菌群所对应的检出时间。

由表2中数据可以看出，当大肠菌群含量水平为10 CFU／g(mL)时，三种产品仅需8.0h，10.5h，11.5h即可检出，与传统的MPN计数法和平板计数法相比，检测时间显著缩短。

此外，根据表2中数据和产品的限量标准，还可以确定快速放货的截点时间，如表3所示(注：表中冰淇淋产品标准为美国标准)。

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1995年5月22一26日,在美国马里兰州巴尔的摩召开的第15届“激光与光电子学(CLEO)”和第5届“量子电子学与激光科学(QELS)”会议,是世界规模最大的激光一光电子一量子电子学领域的重要的国际会议。本会议一个特别新的内容是激光在生物学与医学上的应用。同时,还举办了一个庞大的技术展览会,展览了许多与生物医学有关的新产品。会上千余篇,内容主要侧重固态与半导体激光器、非线性光学、超短脉冲激光光源、激光在医学生物学中的应用等。这些论文反映了近年来激光科学技术的进展,现分述如下。

1半导体激光

十分引人注目的是半导体激光器件研究方面的成果。其中有关新材料及其处理过程,器件工作物理机制,器件的设计思想,器件工作向短波段的延拓等,都有很大的发展。光子带隙、半导体量子电子学的理论和实验研究逐步使量子阱异质结激光器迈向实用阶段,并导致光学和光电子学用的量子阱器件以及超短脉冲半导体激光器和高速光探测器件的迅速发展。这对推动高速通讯的发展是十分重要的。垂直腔面发射激光器(VCSEL)的功率转换效率已经高于50%,阑值电流200拼A,工作体积7只7(拜m)2;半导体纳米结构材料已经可以制作出微腔激光器。一个10nm的腔体可产生1000nm波长的窄频带辐射。可见区,特别是蓝绿波段半导体激光器研制令人鼓舞,一旦进入实用阶段,势必剧烈改变小功率可见区激光器销售市场的状况,并将大大扩展激光在科技和生活领域的使用范围。长波可见段630nm,650nm和670nm的红色激光二极管(LD)制作成本较前两年已大大下降。目前可以预感到:在激光显示、激光准直、激光印刷、激光医学生物学应用等方面,半导体红光激光二极管将会迅速占领氦氖激光器的原有市场,取而代之。与此有关的蓝色发光二极管(LED)已开始以远较红、黄、绿色发光二极管高昂的价格投放市场(随着技术改进,将很快降低成本),形成了大型彩色显示屏幕蓬勃发展态势。在半导体激光领域,近年备受关注且影响着该领域进一步发展的课题是半导体纳米结构和微腔以及在这类器件中的相干现象的研究。

2固体激光

迅速发展的另一领域是固体激光器。近两年,明显看到:纤维激光和波导固体激光,可调谐固态激光,特别是用半导体激光二极管阵列泵浦的“全固态化”固体激光器的实用化,将可以达到许多目的:相对廉价、稳定性好、寿命长、波长可调谐范围宽、脉冲宽度窄,还可以具有优良的空间分布光束质量等。因此,具有广泛的应用价值。它已开始取代优质、高功率的气体激光器,用于微束打印和数据存储。尤其值得一提的是:“全固态化”的钦宝石激光器,在连续操作时.波长可调谐范围甚宽(从600~1100nm),功率很易达到瓦级水平。在锁模脉冲运转时,可以产生自锁模,脉宽达数十飞钞,平均功率已达瓦级。如此一来,再配合非线性频率变换办法,可以把激光波段扩展到很大的范围。再加这类激光器的装里有牢靠、调节简便的优点,可以做成车载、机载系统。显然,在不远的将来,有可能由它淘汰染料激光。

3非线性光学

非线性光学领域的论文最为吸引人的是一些新的无机或有机光学材料的诞生和应用。目前从紫外到中红外的实用的光学参童振荡器已商品化。此外,与高速信息公路有关的孤子激光产生和传翰问题,其成果已陆续投人实际使用。

4超短超快激光

会议中研讨的一个特殊领域是超短脉冲激光的产生与测量及其在电子学、医学、成象和超快过程控制方面的应用。钦宝石的锁模飞秒激光装置以及光纤激光器的锁模是与当前研究超短光脉冲发生技术的热点。其中有关的机理与技术已趋成熟,将会很快开辟通信、化学、生物学的应用。

5激光生物医学应用

这次会议的一个新颖论题是:激光在生物医学领域的应用。看来,由于激光技术装置的稳定、成熟、易于操作、价格下降以及其特有的难予取代的优点,将很快渗入生物学研究。以及极其审慎的临床医学应用领域。其中成效特别显著的一个方面是激光诱发荧光技术应用于细胞动力学的数字显微成象和生物学过程监测。高速时间分辨荧光光谱技术已开始成功地用于临床医学诊治。

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关键词：燃烧；能源；航空燃料；生物质燃料；真空紫外光电离；激光诊断；化学动力学；模型

Annual report of combustion chemical kinetics research 2013

Abstract：Combustion provides over 80% energy supply for modern society， and plays irreplaceable roles in core fields such as industry， transportation and national defense. At present， combustion studies are moving from macroscale phenomenology to microscale turbulent simulation and combustion chemical kinetics， focusing on understanding the relationships of fuel compositions， molecule structures and combustion conditions with combustion efficiencies and pollutant emissions. In particular， the studies of combustion chemical kinetics of jet fuels and biofuels are very significant for national security and energy sustainability. In this year， our research focuses on the applications of vacuum ultraviolet （VUV） photoionization method in combustion research， combustion chemical kinetics of important components in jet fuels， combustion chemical kinetics of biofuels， and so on. For the first topic， we applied the VUV photoionization method in various combustion research fields， such as atmospheric pressure premixed flame studies， coal pyrolysis， biomass pyrolysis， and so on. We also published an invited paper on Proceedings of the Combustion Institute which is the most prestigious combustion journal， introducing our pioneering development of the synchrotron-based combustion diagnostic tool and applications of it in various fields of combustion research. In studies of combustion chemical kinetics of important components of jet fuels， we also performed an experimental and kinetic modeling investigation on the pyrolysis and oxidation of methylcyclohexane. In studies of combustion chemical kinetics of hot biofuels， we investigated the pyrolysis and oxidation of sec-butanol， the coflow diffusion n-butanol/methane flames and the low-pressure pyrolysis of methyl propionate. In 2013， we published over 37 papers on famous SCI journals in related fields， such as Proceedings of the Combustion Institute， Combustion and Flame， Journal of the American Chemical Society， Physical Review Letters， Review of Scientific Instruments， Energy & Fuels， Journal of Chemical Physics， Journal of Physical Chemistry C， Journal of Physical Chemistry C and Optical Letters， and finished the planned research targets.

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【关键词】光电技术，侦察，光电干扰，发展趋势

光电技术（PhotoelectricTechnology）是一门以光电子学为基础，将光学技术、电子学技术、精密机械及计算机技术紧密结合在一起的新技术，它为获取光子信息或借助光子提取其他信息提供了一种重要手段。它将电子学中的许多基本概念与技术移植到光频段，解决光电信息系统中的工程技术问题。这一先进技术使人类能更有效地扩展自身的视觉能力，将长波延伸到亚毫米波，短波延伸至紫外线、X射线、γ射线，乃至高能粒子，并可在飞秒级的速度下记录超快现象的变化过程。

光电技术的研究内容可以分为光电基础技术和光电信息技术两部分。光电基础技术体系是多门学科为基础，以器件物理技术为依托，如高光电转换效率的太阳能电池、高速低噪的PIN与APD二极管、高像素与高图像质量的CCD与CMOS图像传感器等基础光电器件的研制。光电信息系统技术包括了光电信息的产生、获取、变换、传输、处理和控制等过程。光电技术在现代科技、经济、军事、文化、医学等领域发挥着极其重要的作用，以此为支撑的光电子产业是当今世界各国家争相发展的支柱产业，是竞争激烈、发展最快的信息技术产业的主力军。随着光电技术的迅速发展，半导体激光器、千万像素的CCD与CMOS固体图像传感器、PIN与APD光敏二极管、LED、太阳能电池、液晶显示等在工业与民用领域随处可见，红外成像技术已经广泛应用于军事和工业领域。

光电技术的基本功能是将光学参量或非光学参量进行光电转换，完成工业检测、军事光电对抗、红外探测、控制跟踪等。光电技术在光通信、大容量光存储、生物工程与医学、工业在线检测、危险环境检测、遥测遥感、光纤传感、精密计量、太赫兹波技术等方面有着广泛应用。下面着重介绍光电技术在光电对抗上的应用及发展趋势。

各种基于光电技术的武器系统被应用于现代信息化战争中。在光电武器装备的较量中，出现了一种全新的作战手段，这就是――光电对抗（Electro-opticalCountermeasure）。敌对双方在光波段范围内，利用光电器材和设备，侦查告警光电制导武器和光电侦查设备等光电武器，并实施干扰，使敌方武器降低、削弱或完全丧失作战效能。同时，利用光电器材和设备，从而有效地保护己方光电设备和人员免遭敌方的侦查告警和干扰。光电对抗是技术可以分为光电侦察与反光电侦察、光电干扰与抗光电干扰等，如图1。

1光电侦察

光电侦察（PhotoelectricDetection），主要是搜索、截获、测量、分析、识别以及光电设备测向、定位敌方辐射或散射的光谱信号，以获取敌方光电设备类型、位置、参数、功能、用途，及时提供情报并发出警告。光电侦察分为被动、主动侦察。利用各种光电探测装置截获和跟踪敌方光电装置的光辐射，并加以分析识别，从而获取敌方目标信息情报的一种手段，叫做光电被动侦察（PassiveDetection），如激光告警、红外告警、紫外告警和光电综合告警等。利用敌方光电装备的光学特性而进行的侦察，称为光电主动侦察（ActiveDetection），即向敌方发射光束，再对反射回来的光信号进行探测、分析和识别，从而获得敌方情报，如激光雷达、激光测距机。

2光电干扰（PhotoelectricityInterference）

采取某些技术措施可以破坏或抑制敌方光电设备的正常工作，其称为光电干扰，这种手段同时也可以保护己方目标。光电干扰分为有源干扰（ActiveJamming）和无源干扰（PassiveJamming）两种方式。有源干扰是利用己方光电设备发射或转发敌方光电设备相应波段的光波，对敌方光电装备进行压制或欺骗干扰。如红外干扰机、红外干扰弹、强激光干扰和激光欺骗干扰。无源干扰是利用特制器材或材料，反射（Reflection）、散射（Scattering）或吸收（Absorption）光波能量，或人为改变己方目标的光学特性，使敌方光电装备效能降低或被欺骗而失效，以保护己方目标为目的的一种干扰手段，如烟幕（Smokescreen）、光电隐身（Electro-opticStealthy）和光电假目标。

3反光电侦察

反光电侦察就是抓住光电系统的薄弱环节，使敌方的光电侦察装备无法看见己方的军事设施。主要方法有遮挡和欺骗、伪装与隐身。反光电侦察的具体技术包括烟幕、假目标、伪装（Camouflage）、隐身、摧毁与致盲、编码技术和改变光束传输方向等。

4抗光电干扰

抗光电干扰是在光电对抗环境中为保证己方光频谱而采取的行动。其在己方目标上，通过采取光电防护材料、抗干扰电路等措施，衰减或过滤敌方发射的强激光或其他干扰光波，保护己方设备或作战人员免遭干扰和损伤。它包括反多光谱技术（MultispectralTechnique）、隐身技术、信息融合技术（InformationFusionTechnology）、自适应技术（AdaptiveTechnology）、编码技术、选通技术等。

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在传统的农产品深加工产业基础上，长春市正在向生物医药、新材料等方向拓展。据了解，现在一只牛的眼睛能提取出一种药物，通过生物制药技术让一只眼睛能卖到一头牛的价格。通过牛血还能提取出血红素，大大提升产品附加值，其价值远远大于牛肉本身。“十二五”期间，吉林将依托生物医药科研及人才优势，促进现有疫苗生产技术升级和扩大产能，努力扩大重组人胰岛素、重组人生长素等生物技术药物国内市场占有率和出口份额，加快艾滋病疫苗等一批新品种研制及产业化进程，抢占生物医药未来发展制高点。

长春大成集团是世界知名的玉米深加工企业，大成集团董事长徐周文说，100万吨化工醇项目，以玉米为原料生产化工醇，可以替代800万吨石油，新增产值可达300亿元。他说：“通过赖氨酸新菌种的培育，吨成本下降了20%，技术创新使我们成为全球唯一能生产70%含量赖氨酸的企业，成为全世界最大的赖氨酸供应商，全球市场占有率接近40%。”这些产品,美国宝洁公司月用丙二醇2000吨，美国AOC公司月用1500吨，广泛用于汽车风挡玻璃、内饰材料、保险杠等生产，美国可口可乐公司用于生产可乐瓶……

吉林省在“十二五”规划中提出，将强化以玉米为原料的精深加工，依托大成、中粮、嘉吉等骨干企业，进一步开发氨基酸新品种，推进蛋氨酸、色氨酸、精氨酸等系列新产品规模生产；加大化工醇下游产品开发力度，加快聚酯产业化；依托长春应化所等科研机构，积极推进聚乳酸生产技术及应用材料产业化。大力推进非粮原料替代，重点开发秸秆制糖、秸秆化工醇、秸秆丁醇等非粮生物化工技术，加快中试和产业化，实现吉林省非粮生物化工从无到有、从小到大。

走进长春希达电子技术有限公司的产品展示厅，几块数十米高的LED显示屏震撼人心。公司副总经理刘维亚说，他们是国内技术领先的LED显示产品专业制造商，具有完全自主知识产权，研制的“逐点一致化校正技术”与“集成三合一显示屏”具有国际领先水平。他说：“我有一个梦想，让LED照明逐渐走进千家万户；我有一个梦想，让中国的LED产品走向全世界。”

据了解，电子信息产业方面，吉林将进一步突破汽车电子、光电子、电力电子等重点领域的核心技术，扩大产业规模。抓住一汽集团扩能契机，加大在车载电子产品、车身控制系统、动力控制系统等方面研发力度，迅速扩大产业规模；以半导体发光器件、激光产品、光电仪器与设备和国防光电子为重点，加快LED高端显示和专用照明产品的研发和产业化，推进全固体激光器等尽快形成生产规模，大力提高光电子终端产品比重，促进技术成果转化和军品转民用。

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【关键词】光电信息技术 特种设备 应用

上世纪以来，以光电信息技术为核心的光电子产业热潮席卷全球，我国在与世界科学接轨的进程中也对光电信息技术有了高度的认识。近年来，我国光电信息技术产业迅猛发展，以每年20%的速度递增。我国光电信息技术在电子材料、器件、工艺和特种设备的应用等方面实现了飞跃发展，奠定了坚实的技术基础并且取得了一批高水平的研究结果。随着产品的不断更新换代以及加速推广光电信息技术的应用，越来越多的特种设备开始运用光电信息技术，以便于使产品的性能和安全程度以及技术的改进等方面可以有全面的提升。

1 基本理论

众所周知，光子和电子是当今和未来信息社会两个最重要的微观信息载体，现在的我们迎来了一个光子与电子交相辉映的新时代。光电信息技术依托于成熟的电子技术，与其他高科技如特种设备等技术交叉渗透，成为特种设备使用过程中的先导和核心。随着国内光电信息技术水平的不断发展，尤其是在一些高尖端领域的应用，在工艺、技术、操作水平大幅度提升的基础上，特种设备的应用现状也有了根本性的改变。

1.1 光电信息技术的基本概念

随着人类科技文明水平的不断提高，信息技术、新材料技术、新能源技术、生物技术、空间技术、海洋开发技术被科学界誉为六大高技术群体，而其中的光电信息技术更是人类发展进程中的重大突破。人们对光的认识来源于生活中的视觉印象，但是在科学领域中对光电信息技术有着更为严格的定义。光电信息技术是由光学、光电子、微电子、超声波等技术结合而成的多学科综合信息技术，涉及光信息的辐射、传播、探测以及光信息的转换、存储、处理与显示等众多的内容。光电信息技术是对光波段的开拓和利用，是信息技术产业革命的一个重要产物。光不仅是自然生物生命能量的重要来源，也是人类生活中信息接收的重要来源。随着光电信息技术的发展，光电信息技术的应用已然成为影响国民经济水平和人民生活水平的重要因素。因此，在我国众多行业中的特种设备的使用上，人们也越来越重视光电信息技术的应用。

1.2 特种设备的基本概念

特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场内专用机动车辆。其中锅炉、压力容器、压力管道为承压类特种设备；电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施为机电类特种设备。由此不难得知，特种设备的使用与人们的日常生活息息相关，随着光电信息技术的发展，一些行业如传统设备制造业、医疗行业、化学品行业等等诸多行业中的特种设备都应用了光电信息技术。光电信息技术在特种设备中的应用也成为许多制造厂商关注的热点话题之一。

1.3 光电信息技术在特种设备上应用的现状

在特种设备的使用过程中，使用单位对使用作业的各流程和步骤的了解是必不可少的。但是近年来，随着各行业对特种设备使用量的增多，部分不先进的特种设备的使用也给各单位带来了一些安全问题和隐患。比如，2013年吉林宝源丰禽业有限公司由于对锅炉的使用不当而导致的爆炸事故，造成了重大经济损失及人员伤亡。由此可以看出，特种设备的安全使用已成为一个企业在生产经营活动中亟需解决的问题。光电信息技术在一些行业使用的特种设备上的应用恰恰很好的解决了这些安全隐患问题，并且提高了特种设备的使用效率。所以，特种设备使用者应更多的了解如何在特种设备上更合理的应用光电信息技术。

2 光电信息技术在特种设备上的应用举例

随着我国光电信息技术在特种设备上的应用逐渐增多，一些由于特种设备落后或是设计不合理而引发的问题也随之得到了解决。光电信息技术可谓是特种设备应用的福音，下面笔者就不同行业中光电信息技术在特种设备上应用的例子逐一进行说明。

2.1 医疗行业光电信息技术在特种设备上的应用

医疗行业是与人们日常生活关联最大的行业，在此行业中有很多地方需要用到特种设备，比如胶囊型内窥镜。这是一种带有摄像机的胶囊型内窥镜，其直径为0.9cm，长为2.3cm，被病人吞下后，可在胃、十二指肠、小肠、大肠等处拍摄图像。与一般的的内窥镜相比较，可以完全避免病人在检查过程中所产生的苦痛。下图中为胶囊型内窥镜的结构，将光、机、电微系统集成在一个胶囊内，胶囊被患者吞服后就会随着消化道的不断蠕动向前推进，然后通过微型摄像机拍摄数字图像，每小时内能向数据记录仪传送近万幅图片。再利用微波技术把照片传送出来。胶囊型内窥镜完成摄像任务后，内窥镜便随着排泄物排到体外。胶囊型内窥镜使用CCD或CMOS摄像机，所需的电能由自身电池或从体外用微波形式输送，其运行速度和方向等均可以从体外来控制。所拍摄的图像也使用微波传送到体外的控制装置里，使用记录、显示系统或打印机获取图像。可见，此项光电信息技术在特种设备上的应用在医学发展进程上是一个重要的里程碑。如图1所示。

2.2 传统制造业光电信息技术在特种设备上的应用

在众多的传统制造业中有很多企业在生产经营过程中需要用到锅炉，但是由于锅炉是一种危险的特种设备，近年来由于锅炉使用不当而引起的安全事故屡见不鲜。这些事故的原因都是因为水位计的失灵引起的，而光电信息技术中的双通道比色温度计则是解决这一问题的最佳办法。双通道比色温度计的概念是利用光电器件和适当电路，对两个波段进行引入，后测量两个光波段内辐射能量的比值，经过一定的关系运算后就可得到被测物体温度。在实用中对两个波段进行选择时，对于高温测量，因为辐射能量足够大，可将波段选得尽量窄而且靠近，对于低温测量，辐射能量较小，可选两个较宽、但是尽量靠近、甚至部分重叠的波段，以减少黑度系数的影响。双通道比色温度计有两个通道和两个光电器件，它的优点是容易测得物体的真实温度，正确性好，稳定性好。而测量距离的远近、中间是否有介质、热体的大小等因素对温度测定影响较小。综上所述，企业便可在日常生产经营活动中使用锅炉时用双通道比色温度计测量温度是否超标，从而将引发的安全事故的可能性降到最低。

2.3 日常工作中光电信息技术在特种设备上的应用

事实上，光电信息技术在特种设备的应用上不仅仅体现在一些高精尖的行业中，在人们的日常工作中也有很多的应用举例。比如，光控电焊眼罩，应用的就是光电遥控的原理。电焊工电焊时一般都要带防护面罩，以保护眼睛被电焊强光刺激，现使用液晶屏替代老式的防护玻璃，可减少电焊时摘下防护罩看焊缝质量时被电焊强光刺激到的麻烦，提高效率。 又如，印刷机纸张监控器，应用的则是光电继电器的原理。印刷机纸张监控器可以自动监测每次印刷的纸张是否为一张，如果不是一张则发出报警讯响，停止印刷。再比如，小至日常生活中路灯、霓虹灯的自动控制电路电路，如果将采用的光敏器件改为光敏三极管，则可以较普通的电路提高霓虹灯控制的灵敏度。从以上示例可以看出，在日常生活中我们同样能够感受到光电信息技术在特种设备上的应用给人们带来的便捷。

3 结束语

从本文光电信息技术在特种设备上的应用的具体示例中我们可以看出光电信息技术的发展不仅改变了人们的工作、学习和生活方式，而且推动了新的产业革命、军革以及新兴学科的形成，具有越来越大的竞争力。在技术发达国家，光电信息相关产值已占国民经济总产值的一半以上。随着我国经济的不断发展，越来越多的行业也开始重视到了光电信息技术所能赋予人类的改变。我国的光电信息技术产业的历史虽然短暂，但是我们的发展速度却在逐步加快，在未来的日子里，我们不仅要在更多的特种设备上应用光电信息技术，还要争取在更广阔的行业领域应用光电信息技术。

参考文献

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[3]杨永才.光电信息技术[M].东华大学出版社，2009（04）.