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可扩展石墨烯纳米结构上的定量中红外等离子体生物传感
光学生物传感器具有直接、实时和无标记生物分子检测的巨大优势。因此，由于它们具有高特异性和灵敏度、紧凑性和成本效益，因此已广泛应用于医疗保健、食品质量控制和药物发现领域。[1,2] 表面等离子体共振 (SPR) 技术一直是终端用户中占主导地位的技术，目前在光学生物传感器市场中占有最大份额。在传统的 SPR 系统中，来自薄金膜的高度受限等离子体场用于通过可见光折射测量来监测生物识别事件（即生物受体和目标分析物结合后引起的折射率变化）。[3] 同时，中红外 (mid-IR) 光谱在研究发展中引起了广泛关注，因为它显示出对生物分析物的联合分子特异性识别和定量的有希望的机会。中红外窗口范围在 2 至 20 µ m 之间，具有分子独特的振动吸收带，可通过光吸收进行特异性探测。[4,5] 因此，中红外光谱测量可以揭示生物分析物的分子指纹，提供有关其分子成分和结构组成的信息。然而，主要的挑战仍然在于克服 µ m 级红外波长和 nm 级生物分子之间的弱光学相互作用。表面增强红外吸收 (SEIRA) 光谱法已被提出通过采用支持高度亚波长表面结合光学模式的纳米结构超表面来克服较弱的光分子相互作用。[6] 最成熟的 SEIRA 平台基于支持局部 SPR (LSPR) 的金纳米结构，已证明生物分子检测（例如蛋白质和 DNA）可将 SEIRA 信号增强 10 到 100 倍。 [7–10] 尽管最近的 SEIRA 发展获得了更好的光学灵敏度（例如，采用金属-绝缘体-金属结构的完美吸收体设计），[11,12] 但金属基超表面由于缺乏光谱选择性和相对较差的红外场限制（典型衰减长度 ≈ 10 2 d ）而受到限制。[13]
主题：红外能量疗法和低水平激光疗法
低水平激光疗法（LLLT），也称为光生调节，是使用红色梁或近红外激光器，波长在600至1000 nm之间，功率在5到500 mW之间。相比之下，用于手术的激光通常使用300W。当应用于皮肤时，LLLT不会产生任何感觉，也不会燃烧皮肤。由于人皮肤的吸收率低，因此假设激光可以深入渗透到具有光生物刺激作用的组织中。其对组织愈合作用的确切机制尚不清楚。假设包括改进的细胞修复和免疫，淋巴和血管系统的刺激。lllt以治疗多种疾病，包括软组织损伤，肌筋膜疼痛，肌腱病，神经损伤，关节疼痛和淋巴水肿。
电化学储能材料和界面的红外纳米成像和纳米光谱
摘要 电化学界面对于储能装置的功能和性能至关重要。因此，开发表征这些界面的新方法以及电化学性能对于弥合现有知识空白和加速储能技术的发展至关重要。特别需要的是能够以非破坏性的方式表征表面或界面，并具有足够的分辨率来辨别单个结构和化学构件。为此，利用原子力显微镜平台内近场相互作用的亚衍射极限低能红外光学探针，例如伪外差纳米成像、光热纳米成像和纳米光谱以及纳米级傅里叶变换红外光谱，都是强大的新兴技术。它们能够以纳米分辨率进行非破坏性表面探测和成像。本综述概述了最近使用这些先进的红外近场探针表征可充电电池中的原位、原位和操作电极材料和电化学界面的努力。
电荷域增益在主动短波红外瞄准中的性能优势
摘要。目前，短波红外波段主动瞄准系统的灵敏度受到传统读出集成电路的高读取噪声限制。这一限制阻碍了其他性能权衡，例如源功率、照明波长和时间相干性。在信号读出之前在电荷域中引入增益可以降低读取噪声的影响，使其不再限制性能。为了准备一系列计划中的主动成像现场测试，我们在建模基础上使用两种不同的电荷域增益相机展示了改进的系统性能：电子轰击有源像素传感器 (EBAPS) 和碲化汞镉雪崩光电二极管传感器。我们发现这两种解决方案都可以降低读取噪声，使其中一种适合激光距离选通，但与 EBAPS 相关的高暗电流可能使其在某些情况下不适合连续波成像。这些结果有助于我们了解电荷域增益系统现场测试的预期性能。
多视图单传感器红外摄像机的固定图案去除噪声
固定图案噪声（FPN）是由于成像传感器的反应中的不均匀性而在视频上存在的时间相干噪声。对于红外视频来说，这是一个常见的问题，它降低了观察者的质量并阻碍了随后的应用程序。在这项工作中，我们引入了FPN删除问题的概括，其中输入数据由具有相同FPN的几个不同序列组成。这是由红外摄像机通过镜子或相机本身（例如用于监视的镜子本身）捕获多个传感器的红外摄像机的动机。与从单个视图中的标准FPN删除问题相比，该多视图设置为FPN进行了更准确的估计。我们提出了一种新型的能量最小化，以进行多视图FPN去除，并提出了可以以离线和线路方式应用的两种优化算法。此外，我们还表明，提出的能量可以适应从单个视图中删除FPN的问题，并具有滚动窗口的方法，从而对最终的状态进行了显着改进。我们通过合成数据和来自监视红外摄像机的真实数据证明了所提出的方法的性能。
用石墨烯等离子体水溶液中的超敏感性生物传感器
已经做出了许多努力，以实现H 2 O掩盖的振动指纹。例如，由于其IR吸收带从H 2 O的吸收带转移，因此在FTIR测量中使用了替代溶剂（例如D 2 O，CCL 4和CS 2）。[4]另一种潜在的途径是缩短水溶液中的有效IR光学路径，以抑制H 2 O的干扰，例如吸收的总反射率（ATR）。[6]然而，由于弱光 - 材料的相互作用，溶剂替换和ATR都无法增强对纳米级的FTIR敏感性。因此，开发了表面增强的红外吸收（SEIRA）技术，用于原位探测纳米级样品，通过增强的表面等离子体的近场。[7]尽管基于金属的seira已经达到了高度的敏感性，但检测极限最终通过中IR中金属的光限制相对较差，最终限于单层分子。石墨烯等等离子体的极高光限制使其对Seira应用具有吸引力。[8]石墨烯 - 普拉烯增强FTIR的敏感性可以达到亚纳米尺度，这在识别固相和气相中的分子方面已被证明。[8a，9]，在内部反射过程中，石墨烯可以增加水溶液中分子的IR吸收，但是缺乏可调性以及对笨重的ATR仪器的利用可防止其实际使用。[11]
![[审查]红外光电子的HGTE胶体量子点的兴起](/simg/f\f35e5d7a912eb6e42810f280cabd771e176be27e.webp)
[审查]红外光电子的HGTE胶体量子点的兴起
在作为胶体量子点（CQD）产生的材料中，HGTE具有特殊的状态，是覆盖从可见光到THZ的整个红外范围的唯一材料（0.7-100μm）。这种独特的特性是由其电子结构产生的，结合了空气稳定性和电荷传导能力，在过去的二十年中产生了一致且庞大的效果，以产生和改善HGTE CQD。同时，HGTE CQD与中波红外的任何其他胶体替代品更先进，内容涉及其整合到高级光子和光电应用中。在这里，HGTE CQD相对于材料的生长，电子结构建模，其整合到光子结构中的最新发展及其作为从单个元素设备向复杂传感器和红外成像器的活动材料传递的传递。最后，还包括有关该材料对行业的潜力的讨论，还包括相对于材料和设备设计，在低技术准备水平的经济和生产方面增加了新的挑战。
使用配备红外摄像机和 RFID 的无人机进行机身状态监测
摘要：航空业第四次工业革命——航空 4.0 中宣布的新型先进智能技术代表了飞机维护流程中的新可能性和巨大挑战。这些技术的主要优点是可以监控、传输、存储和分析大量数据集。根据分析输出，有可能改进当前的预防性维护流程并实施预测性维护流程。这些解决方案减少了停机时间、节省了人力并延长了组件的使用寿命；从而实现了最大的效率和安全性。本文讨论了使用红外摄像机和射频识别 (RFID) 作为机身状况监测的两种智能机库技术的无人机 (UAV) 的可能实施。所介绍的智能技术实施是对案例研究的具体结果的跟踪，该案例研究的重点是教练机故障监测及其对维护策略变化的影响。案例研究故障指数显示了飞机最容易受损的关键部件。本文的目的是证明对飞机关键部件进行全面监控的必要性，然后分析并提出一种更有效、最合适的飞机关键部件技术状况监控形式。本文描述了使用红外摄像机的无人机 (UAV) 进行目视检查的整个过程及其相关过程；此外，它还介绍了使用 RFID 标签作为支持目视检查的标签工具的可能用途。实施标准适用于小型飞机维修组织的维修和大修，以后还可以提高运营效率。最后的建议描述了所提解决方案的可能用途、它们的主要优点以及它们在教练机维护中实施的局限性。
使用配备红外摄像机和 RFID 的无人机进行机身状态监测
摘要：航空业第四次工业革命——航空 4.0 中宣布的新型先进智能技术代表了飞机维护流程中的新可能性和巨大挑战。这些技术的主要优点是可以监控、传输、存储和分析大量数据集。根据分析输出，有可能改进当前的预防性维护流程并实施预测性维护流程。这些解决方案减少了停机时间、节省了人力并延长了组件的使用寿命；从而实现了最大的效率和安全性。本文讨论了使用红外摄像机和射频识别 (RFID) 作为机身状况监测的两种智能机库技术的无人机 (UAV) 的可能实施。所介绍的智能技术实施是对案例研究的具体结果的跟踪，该案例研究的重点是教练机故障监测及其对维护策略变化的影响。案例研究故障指数显示了飞机最容易受损的关键部件。本文的目的是证明对飞机关键部件进行全面监控的必要性，然后分析并提出一种更有效、最合适的飞机关键部件技术状况监控形式。本文描述了使用红外摄像机的无人机 (UAV) 进行目视检查的整个过程及其相关过程；此外，它还介绍了使用 RFID 标签作为支持目视检查的标签工具的可能用途。实施标准适用于小型飞机维修组织的维修和大修，以后还可以提高运营效率。最后的建议描述了所提解决方案的可能用途、它们的主要优点以及它们在教练机维护中实施的局限性。
热电传感器耦合八木-宇田纳米天线用于红外检测
摘要：我们通过实验演示了热电传感器与纳米天线的耦合，这是检测红外能量的另一种选择。我们制造并测试了两种基于 Yagi-Uda 技术的纳米天线设计（单元件和阵列）变体和一个单独的纳米热电结阵列。纳米天线经过调整，可在中心波长 1550 nm（193.5 THz）光学 C 波段窗口处运行和响应，但它们在受到各种波长（650 nm 和 940 nm）激光激发时也表现出共振响应。纳米天线中的辐射感应电流与纳米热电传感器耦合，根据塞贝克效应产生了电位差。相对于参考纳米天线的均匀热测量，实验证实了所提出的纳米天线的检测特性；单元件检测到峰值百分比电压升高 28%，而阵列检测到中心波长处的峰值百分比电压升高 80%。与最先进的热电设计相比，这是首次根据基于塞贝克原理的平面设计实验报告如此高的峰值百分比电压。