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World File Search System朗伯定律
fNIR 系统.pdf
f NIRS 功能性近红外光学成像系统可测量人类受试者前额叶皮层的氧气水平变化。每个 f NIRS 系统均可在受试者进行测试、执行任务或接受刺激时实时监测大脑组织氧合情况，并允许研究人员在受试者执行认知任务时定量评估大脑功能（例如注意力、记忆力、计划和解决问题）。f NIRS 设备提供血红蛋白水平的相对变化，使用改进的比尔-朗伯定律计算得出。受试者在前额佩戴 f NIRS 传感器（安装在柔性带上的红外光源和探测器），可检测前额叶皮层的氧气水平并提供氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的实时值。它可以持续实时地显示受试者执行不同任务时的氧气变化。受试者可以坐在电脑前进行测试或执行移动任务。它与刺激呈现系统和 BIOPAC 的虚拟现实产品集成。功能强大的 f NIR 光谱成像工具可测量含氧和不含氧血红蛋白血液中的 NIR 光吸收率，并提供与功能性 MRI 研究类似的持续大脑活动信息。它消除了 f MRI 的许多缺点，为认知功能评估提供了一种安全、经济、无创的解决方案。该技术为研究人员提供了更大的研究设计灵活性，包括在复杂的实验室环境中工作，以及在非传统实验室位置进行实地研究。
使用功能性近红外光谱 (fNIRS) 进行脑机接口
脑机接口 (BCI) 是一种从大脑获取信号、转换信号并输出到设备以实现所需动作的系统 [1]。BCI 系统由硬件和软件组件组成，一般分为五个步骤，即信号采集、预处理、特征提取、特征转换和设备输出。根据 BCI 系统所连接的功能成像系统，BCI 系统可分为几种类型，例如脑电图 (EEG)-BCI、功能性磁共振成像 (fMRI)-BCI 和功能性近红外光谱 (fNIRS)-BCI。在本综述中，我们详细讨论了基于 fNIRS 的 BCI 及其功能、其实用程序的优缺点、其在有用技术中的应用和实现以及 fNIRS-BCI 的未来。功能性近红外光谱 (fNIRS) 是一种光学成像技术，其中大脑中发射的光由于吸收和散射而衰减。它利用骨骼和皮肤的一般透明特性来进入被监测的组织。当吸收的光进入吸收介质内部时，探测器会测量散射光中未被吸收的部分（图 1）。由于给定刺激引起的血流动力学反应，氧合血红蛋白 (OxyHb) 和脱氧血红蛋白 (de-oxyHb) 分别增加和减少。当光发射时，血流动力学反应的区域变化会导致光吸收和发色团的吸收光谱的区域变化，从而允许利用比尔-朗伯定律以非侵入性方式量化氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白 [ 2 ， 3 ]。动脉血流中氧合血红蛋白浓度与静脉血流中脱氧血红蛋白浓度与总血红蛋白浓度之比
使用离散机载激光雷达估算森林叶面积指数
摘要：叶面积指数（LAI）是定量研究土壤-植被-大气传输系统中能量和质量平衡的重要输入参数。作为一种主动遥感技术，光探测和测距（LiDAR）为描述森林冠层LAI提供了一种新方法。本文回顾了利用离散机载LiDAR扫描仪（DALS）获取的点云数据（PCD）反演LAI的主要方法，其验证方案及其局限性。基于DALS PCD的LAI反演方法有两种，即经验回归和间隙分数（GF）模型。在经验模型中，与树高相关的变量，LiDAR穿透指数（LPI）和冠层盖度是使用最广泛的代理变量。与高度相关的代理使用最多；然而，LPI 被证明是最有效的代理。基于比尔-朗伯定律的 GF 模型已被证明可用于估计 LAI；然而，LPI 的适用性取决于地点、树种和 LiDAR 系统。在先前研究的局部验证中，观察到经验模型和 GF 模型在时间、空间和不同 DALS 系统之间的可扩展性较差，这意味着仍然需要现场测量来校准这两种类型的模型。使用 DALS PCD 校正聚集效应和木质材料的影响以及经验模型和 GF 模型的饱和效应的方法仍需进一步探索。最重要的是，需要进一步开展工作，重点评估已发布方法对新地理环境、不同 DALS 传感器和调查特征的可迁移性，并在此基础上确定每个因素对使用 DALS PCD 进行 LAI 检索过程的影响。此外，从方法论的角度来看，利用 DALS PCD 表征冠层的 3D 结构、充分利用机器学习方法在多源数据融合中的能力、开发包括 LAI 在内的冠层结构参数的时空可扩展模型以及使用多源和异构数据都是有前途的研究领域。
生物化学与分子生物学系
BCMB 430 - 分析生物化学和生物物理学 3 学分 课程目标：了解构成生物科学中使用的技术和仪器基础的物理科学原理 先决条件：生命科学学士学位课程。 第一单元 - 电化学技术和光度测定 11 小时 电化学的基本原理 - pH 电极 - 离子选择性 - 气体传感和氧电极 - 生物传感器的基本细节。比色法和分光光度法的原理和技术-比尔-朗伯定律-仪器-低色度和增色度-荧光测定-流式细胞术-原子吸收光谱法-圆二色性-光学旋光色散-核磁共振光谱-红外光谱第二单元-显微镜 7 小时显微镜-基本原理和应用-光-化合物-相衬-暗场-荧光显微镜扫描电子显微镜-透射电子显微镜 (TEM) -扫描隧道显微镜- (STM) -共聚焦显微镜。第三单元 - 离心 6 小时离心的基本原理 - 仪器、离心装置 - 离心机的类型 - 转子、配件 - 离心方法 - 沉降速度 - 沉降平衡 - 胶体 - 细胞分离方法。第四单元 – 色谱法 10 小时 色谱法的类型 - 柱色谱法、薄层色谱法、纸色谱法、吸附色谱法、分配色谱法、气液离子交换色谱法、亲和色谱法、高效液相色谱法 - 每种类型的原理 - 仪器和附件 - 检测方法和系统 - 定性和定量方面 - 应用；第五单元 – 电泳法 6 小时 电泳类型 - 纸和凝胶 - 琼脂糖和 PAGE - 脉冲场 - 毛细管 - 等电聚焦 - 印迹技术：西方、南方和北方。应用教科书 1. James, P. Allen. (2008). 生物物理化学，Wiley Blackwell，新泽西。2. Wilson, K. 和 Walker, J. (2010) 生物化学和分子生物学原理和技术，剑桥大学出版社，剑桥。推荐阅读 1. Horst, F. (2010) 基本一维和二维核磁共振波谱学，Wiley-VCH，新泽西。 2. Murphy, DB 和 Davidson, MW (2012) 光学显微镜和电子成像基础，Wiley-Blackwell，新泽西州。3. Freifelder, DM (1983) 物理生物化学 - 生物化学和分子生物学应用，WH Freeman，纽约
临床条件下光学脑成像中差异光程因子的定量分析
近红外光谱 (NIRS) 是一种光学神经成像方式，可用于研究组织氧合情况。它被广泛用于测量皮质氧合和脱氧血红蛋白浓度变化 [1]。将光源和光探测器放置在头皮上，记录不同波长的光强度变化，并通过改进的比尔-朗伯定律 (MBLL) 转换为血红蛋白浓度变化 [2]。差分光程因子 (DPF) 是光在组织内传播的平均光程与光源-探测器分离距离之比，在 MBLL 中通常将其视为先验常数 [3]。我们之前的研究表明，DPF 值取决于源-探测器分离，而探测器表面积会影响 DPF 值的稳定性。DPF 值的这种变化可能进一步导致 NIRS 测量中对血红蛋白浓度的估计不准确 [3]。首批针对新生儿和成人脑血管病患者的 NIRS 临床研究发表于 20 世纪 80 年代 [4, 5]。在 20 世纪 90 年代及以后，NIRS 在检测颅内血肿方面的能力标志着 NIRS 开始在临床上应用于创伤性脑损伤 (TBI) [5-8]。随着 NIRS 广泛应用于临床研究以获取准确的脑部测量数据，DPF 值的选择需要仔细评估。已经开发出多种方法来解释和估算光在人体组织等高扩散介质中的传播和 DPF 值。蒙特卡洛 (MC) 模拟是辐射传输方程 (RTE) 的随机近似模型，在模拟一般复杂介质内的光子传播时具有出色的精度。由于其灵活性和计算速度的最新进展，MC 方法已在组织光学领域被用于解决许多研究中的正向和逆问题 [3, 9-20]。在本研究中，我们使用 MC 模拟中的数字头部模型研究了影响 DPF 值的因素、临床条件下的 DPF 值。