测量方法。具体而言,可以根据压力传感器(压力传感器)获取的压力历史来计算爆震波的传播速度,或者记录自发光现象的高速视频以定位燃烧现象。除此之外,还需要获得RDRE内部爆震波本身的形状、燃料/氧化剂气体混合物的干涉模式等信息,这些信息无法使用常规方法确定,但却极其重要RDRE 的实际应用需要定量可视化测量。被称为纹影法和阴影图法的方法广泛用于可视化和测量流动,但为了获得定量信息,更适合采用可以测量干涉条纹的干涉测量法。在一般的干涉仪方法中,将从作为光源的激光器发射的激光束用作“物光束”(获取有关目标现象的信息)和“参考光束”(穿过目标现象并充当目标现象的信息)。产生干涉条纹的参考)。物体光传播与物体光相同的光路长度。此外,只有物光被引导到测量部分,参考光不允许出现任何现象,而是在成像装置之前重新集成为单光束,并且两束激光束处于同一位置。光路,产生干涉条纹并记录在设备上。如上所述,干涉仪法的光学系统通常比较复杂。另一方面,对于本研究中的测量目标RDRE来说,以双筒内传播的爆震波为测量目标,RDRE燃烧实验场地是一个开放空间,没有实验的辅助设备。考虑到该区域周围物体较多,且没有足够的空间安装光学系统,因此确定使用一般干涉仪进行视觉测量会很困难。 因此,在本研究中,我们确定“点衍射干涉仪”是合适的,它被归类为干涉测量方法中的“共光路干涉仪”,并且在成像装置之前分离物光束和参考光束。针对发动机燃烧实验,我们设计并制作了适用的点衍射干涉仪光学系统,并将其应用于RDRE燃烧实验。实现了以下目标。
在本研究中,使用了能够选择性地与被荧光染色的单链目标DNA(荧光DNA)结合的单链DNA修饰的2种大小和材质不同的探针粒子(金纳米粒子,Probe1;聚苯乙烯微粒,Probe2),尝试通过用激光照射含有这些粒子的溶液,利用光的力量(光诱导力)以及由该力引起的光诱导对流,使目标DNA和探针粒子局部集中,从而加速DNA双链的形成。结果发现,经过5分钟的光照,探针1和2的凝集物形成约数十μm大小,荧光DNA被聚集并捕获在凝集物的间隙中。还发现,与探针颗粒表面的DNA牢固结合的互补碱基序列(匹配DNA)越强,发出的荧光信号就越强(图2左)。特别地,本研究中使用的微粒经历了“米氏散射”,即当微粒的尺寸与激光波长相当时,光会发生强烈散射的现象。这种增加的光功率可用于提高浓缩效率。此外,由于光力增加时组装体变得更加稳定,因此人们认为可以实现迄今为止难以实现的固液界面光诱导双链形成的加速。通过利用该机制,我们实现了 7.37 fg/μL 的检测限,成功以比传统数字 PCR 方法(检测限:约 200 fg/μL)高一到两个数量级的灵敏度检测 DNA(图 2,右)。通常情况下,由于互补 DNA 分子之间碰撞的概率较低,在如此稀释的 DNA 溶液中形成双链需要很长时间。异探针光学浓缩法对 DNA 的检测之所以具有高灵敏度和快速性,被认为是由于通过显著增加聚集体内的局部 DNA 浓度,加速了这些极少量 DNA 双链的形成。此外,我们证明了通过用光照射金纳米粒子并利用产生的光的热量(光热效应)来松散双链键并增加键断裂的概率,来自聚集体的荧光信号表现出极高的碱基序列特异性,从而能够清楚地检测和识别24个碱基长的目标DNA中仅含有单个碱基的突变,包括位置依赖性(图3)。仅使用聚苯乙烯(Probe2)的情况,在所用激光的波长(1064nm)下几乎没有光热效应,因为与探针是同一类型,所以称为“同源探针”,否则称为异源探针。
Prof. YAP, Maurice 叶健雄教授 K.B.Woo Family Endowed Professorship in Optometry 胡赓佩家族眼科视光学教授席Chair Professor School of Optometry 眼科视光学院讲座教授Dean Faculty of Health and Social Sciences 医疗及社会科学院院长Tel 电话: 2766 4510 Email 电邮: maurice.yap @polyu.edu.hk
一个特定的项目R&D计划,该计划涉及当前LARTPC中光子检测器技术和光子学的可扩展性,朝着光覆盖的非常大的表面扩展,以供将来的LARTPC模块。
摘要 电生理学和光遗传学的结合使我们能够探索大脑如何运作,直至单个神经元及其网络活动。神经探针是体内侵入式设备,它集成了传感器和刺激部位,以高时空分辨率记录和操纵神经元活动。最先进的探针受到其横向尺寸、传感器数量和访问独立刺激部位的能力等方面的限制。在这里,我们实现了一种高度可扩展的探针,它具有小尺寸传感器阵列和纳米光子电路的三维集成,与最先进的设备相比,每个横截面的传感器密度提高了一个数量级。我们首次通过将一个波导耦合到众多光环谐振器作为无源纳米光子开关,克服了纳米光子电路的空间限制。通过这种策略,我们实现了精确的按需光定位,同时避免了对波导束的空间要求,并通过概念验证设备证明了其可行性及其对高分辨率和低损伤神经光电极的可扩展性。
a INFN Trieste Trieste Italy b University of Trieste and INFN Trieste Trieste Italy c University Aldo Moro of Bari and INFN Bari Bari Italy d CNR-ISTP and INFN Bari Bari Italy e Abdus Salam ICTP Trieste Italy and INFN Trieste Trieste Italy f Europe organization for nuclear research (cern) CH-1211 geneve 23 Switzerland g went university of science and技术WybrzeåyWyspiaåskiego
以 Ge 2 Sb 2 Te 5 (GST-225) 为代表的硫族化物相变材料 (PCM) 是一类在经历非晶态-结晶态相变时电子和光学特性会发生剧烈变化的材料。这一独特属性支撑了它们在非易失性电子数据存储(例如英特尔的 Optane TM 存储器)中的商业应用。受这一成功的启发,光子学自然而然地代表了 PCM 可以产生影响的下一个领域。事实上,过去几年来,基于 PCM 的光子学研究探索迅速扩展,其应用范围广泛,涵盖光开关、1-8 光子存储器、9 光学计算、10-14 有源超材料/超表面、15-25 反射显示、26,27 和热伪装。28,29 然而,这些光学设备的实现提出了独特的挑战和要求,通常与电子存储器的挑战和要求截然不同。因此,阐明这些材料在光子应用方面的一些常见困惑是有益的,这也是本文的重点。最后,我们还将就关键技术挑战提供我们的观点,这些挑战决定了光学 PCM 产生实际影响并在内存领域模仿其成功范例的未来道路。
基于光学跃迁的原子钟长期以来一直具有潜力,可以通过使用激光冷却铯原子中的射频跃迁来测量超越最新基准水平的时间和频率。研究人员已经探索了多种架构来实现这种先进的光学计时器。其中一种系统是光学晶格钟,它基于光学晶格中限制的大量超冷中性原子,具有极高的光学跃迁质量因子 [1] 。晶格钟已开发了大约十年。大量的原子数使测量能够以较低的噪声完成原子态的量子投影。在专门设计的激光势中,严格的原子限制使原子激发不受多普勒和运动效应的影响,这些效应对于未捕获的原子来说是明显的。远失谐激光势在魔法波长下工作,其中被探测电子态的光移被抵消 [2] 。在首次提出光格子钟 [3] 之后,早期演示