单分子成像与定位技术

单分子成像与定位技术
单分子成像与定位技术

单分子成像与定位技术

通过在极短时间内对单个或几个荧光分子的激发和获取发射光信号,上千次获取后重构图像,从而获得突破百纳米极限的超高分辨率图像。这种技术需要使用独特的光敏蛋白来做荧光染料,通过独特的算法可以分辨衍射极限上重叠的荧光团位置。

Hell 的sted技术理解

雷电监测定位系统

雷电监测定位系统ADTD 雷电探测仪 用户手册 中国科学院空间科学与应用研究中心ADTD雷电监测定位系统课题组 二○○四年十月

目录页号 一、概论 2 1.1 ADTD 雷电探测仪的工作原理 2 1.2 雷电监测定位系统的构成 3 1.3 雷电探测仪的结构 4 二、ADTD 雷电探测仪的技术功能指标 11 2.1 每个雷电探测仪布站配置 11 2.2 雷电探测仪布站连接简图 11 2.3 雷电探测仪的主要技术指标 11 三、雷电探测仪的安装 13 3.1 安装场地要求 13 3.2 安装基座 13 3.3 探头供电 13 3.4 探头接地 13 3.5 通讯标准及波特率17 3.6 探头与中心数据处理站间的通信 17 3.7 通讯电缆 18 3.8 探头的安装及水平调节 18 3.9 探头NS磁场天线环方位的调整 18 3.10 探头的初次通电 22 3.11 探头的密封 22 四、雷电探测仪运行设置和操作 23 4.1 DIP开关的设置 23 4.2 探头的运行方式 25 4.3 探头的数据输出及帧格式 25 4.4 自动自检 28 4.5 探头命令 28 4.6 CPU板、PDL板以及电源/接口板上的LED灯的涵义 39 五、雷电探测仪维修 41 5.1探头的检修维护 41 2维修程序设置及测试终端连接 44 5.3探头故障修理 47

一、概论 1.1 ADTD 雷电探测仪的工作原理 ———闪电物理特性,探测原理,处理技术 大量的气象观测、卫星探测仪以及很多国家的电学测量等综合分析表明,全球在任一时刻都有上千个雷暴在活动,大多数发生在较低纬度地区,但两极地区也时有发生。由于雷电在现代生活中,仍然威胁着森林、引燃火工品、造成人员的伤亡,对航天、航空、通讯、电力、建筑等国防和国民经济的许多部门都有着很大的影响。因此各国都很重视雷电的研究与防护。 闪电可以分为:云闪(包含云与云、云与空气、云放电)、云地闪、诱发闪电、球闪等多种,其中对地面设施危害最大的是云地闪电。云地闪电又可以细分为:正闪(正电荷对地的放电)和负闪(负电荷对地的放电)。目前,闪电探测仪主要用来探测云地闪,并且能区分正负极性。 一次闪电的放电过程如下所述: 云层荷电形成电分布—初始击穿—梯级先导—联结过程—第一回击—K过程—J过程—直窜先导—第二回击—………。 闪电的放电过程中最重要的是回击过程,因为回击的电流大,辐射的电磁场强,是形成故障造成危害的主要原因。回击的放电特征参量为: 1.回击的放电时间:指回击发生时的自然时间。 1.闪电的回击数:每次闪电的回击次数。 1.回击发生的位置:回击通道取垂直分量在地面或者在目标上的投影。 1.回击的电流值:指回击电流波形的峰值。 1.回击电流波形陡度最大值:指回击放电过程中单位时间电流变化的最大值,它反映了闪电回击放电最剧烈时的状况。 1.回击波形前沿持续时间:指回击电流波形中,从2KA到峰值电流的过渡时间。 1.放电电荷:指每次回击放电所释放出的电荷,即电流对时间的积分。 闪电监测定位系统从理论上讲,其核心是通过几个站同时测量闪电回击辐射的电磁场来确定闪电源的电流参数。Maxwell方程组和特殊路径上的传播影响,将两者联系起来。高精度雷电定位系统将测量每次回击放电辐射的电磁脉冲的下列参量: *回击的放电时间

分子影像技术简介及其在肿瘤方面的应用

分子影像技术简介及其在肿瘤方面的应用 【摘要】分子影像技术是运用影像学手段显示组织水平、细胞和亚细胞水平的特定分子,反映活体状态下分子水平变化,对其生物学行为在影像方面进行定性和定量研究的科学[1]。分子影像技术能够可视化活体生物分子水平上正常和异常的生物进程,是一种新的生物医学方法,在活体内的细胞和亚细胞水平的生物可视化、特征化和量化细胞进程。分子影像技术在临床医学上具有重大的应用价值,本文主要对肿瘤方面的应用进行简单综述。 【关键字】分子影像技术肿瘤分子探针技术 肿瘤是威胁人类健康的重要疾病之一。肿瘤的早期诊断和治疗是提高患者生存质量和治愈率的关键。传统的X线、超声、CT、MRI 和 PET 难以发现早期阶段的肿瘤,对其定位、定性诊断相当困难,而随着纳米技术的发展及分子探针在影像学中的不断应用,影像医学已从对传统的解剖和生理功能的研究深入到分子水平成像,为肿瘤的早期诊断、治疗及生物学特性研究带来了希望[2]。 1.分子影像技术的基本概念 分子影像学是传统的医学影像技术与现代分子生物学相结合产生的一门新兴学科。分子影像技术能够从细胞、分子层面探测到疾病的初期变化,具有传统成像手段所没有的无创伤、实时、活体、特异、精细显像等优点[3]。分子影像技术是将分子生物学技术和现代医学影像学相结合的产物通过发展新的工具、试剂及方法探查疾病过程中细胞核分子水平的异常[4]。 2.分子影像技术的特点 分子影像技术主要是利用各种医学影像技术,对人体内部生理或病理过程在分子水平上进行无损伤的、实时的成像[5]。传统的医学影像技术以人体内部的物理性质或生理特性作为成像对比的源,如密度、散射、质子密度、或血流量等生理量,

GNSS精密单点定位基本原理及应用

GNSS精密单点定位基本原理及应用 【摘要】文中详细介绍了GN SS精密单点定位技术的基本原理及在各领域中的应用前景,供国土测绘界同行参考。 【关键词】GN SS;精密单点定位;大地测量 1.前言 精密单点定位是指利用全球若干地面跟踪站的GNSS观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差,对单台GNSS接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算,利用这种预报的GNSS卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标起算数据;同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户GNSS定位观测值方程中的卫星钟差参数;用户利用单台GNSS双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内的任意位置都可以2- 4dm级的精度,进行实时动态定位或2- 4cm级的精度进行较快速的静态定位,精密单点定位技术是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技术,也是GNSS 定位方面的前沿研究方向。 2.精密单点定位基本原理 单点定位是利用卫星星历和一台接收机确定待定点在地固坐标系中绝对位置的方法,其优点是一台接收机单独定位,观测组织和实施方便,数据处理简单。缺点是精度主要受系统性偏差(卫星轨道、卫星钟差、大气传播延迟等)的影响,定位精度低。应用领域:低精度导航、资源普查、军事等。对于单点定位的几何描述,保持GNSS卫星钟同GNSS接收机钟同步;GNSS卫星和接收机同时产生相同的信号;采用相关技术获得信号传播时间;GNSS卫星钟和GNSS接收机钟难以保持严格同步,用相关技术获得的信号传播时间含有卫星钟和接收机钟同步误差的影响。单点定位虽然是只需要一台接收机即可,但是单点定位的结果受卫星星历误差、卫星钟差以及卫星信号传播过程中的大气延迟误差的影响较为显著,故定位精度一般较差。 精密单点定位为技术针对单点定位中的影响,采用了精密星历和精密卫星钟差、高精度的载波相位观测值以及较严密的数学模型的技术,如用户利用单台GNSS 双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内,点位平面位置精度可达1- 3cm,高程精度可达2- 4cm,实时定位的精度可达分米级。 利用上述推导的观测模型,即可采用卡尔曼滤波的方法或最小二乘法进行非差精密单点定位计算,在解算时,位置参数在静态情况下可以作为常未知数处理;在未发生周跳或修复周跳的情况下,整周未知数当作常数处理,在发生周跳的情况下,整周未知数当作一个新的常数参数进行处理;由于接收机钟较不稳定,且存在着明显的随机抖动,因此将接收机钟差参数当作白噪声处理;而对流层影响变化较为平缓,可以先利用Saastamonen或其他模型改正,再利用随机游走的方

雷电防护在线监测系统解决方案

雷电防护在线监测系统解决方案 目录 ◆————————————方案背景◆————————————方案提供商◆————————————系统介绍◆————————————系统架构图◆————————————典型应用◆————————————系统特点◆————————————系统推荐组配◆————————————设计依据 (一)方案背景 雷电是一种复杂的大气物理现象,它由带电荷的云-云(或云-地)或云内瞬时产生强大放电电流所产生。雷电灾害是全球最严重的10种自然灾害之一。全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数。随着社会经济发展和现代化水平的提高,特别是信息技术的快速发展及城市建设高层建筑物的日益增多,雷电灾害危害程度和造成的经济损失及社会影响也越来越大。我国的雷电防护在线监测系统技术是从80年代末开始发展起来的,主要由气象、电力、电信、民航、部队等部门建设和使用,这些系统

在雷电及对流性灾害天气过程的监测、人工影响作业指挥、雷电防护等多方面得到了广泛应用。 (二)方案提供商 北京方大天云(fandasky)科技有限公司,作为气象与环境监测的行业领先者,方大天云具有深厚的硬件与软件技术示例。企业先后获得“中关村高新技术企业”、“双软企业”、“北京市国家高新技术企业”认证,并拥有多项产品专利与软件资质。公司以在线式监测系统为核心,研发、销售气象与环境传感器、自动气象站、环境监测站等设备,形成了“FAMEMS”、“FANDA”、“SKY”等核心系列品牌的在线实时观测系统产品,并为众多行业退出针对性的解决方案。业务涵盖气象、环保、交通、航空、农业、林业、水文、电力及研究院所等行业。 (三)系统介绍 FAMEMS900雷电防护在线监测系统是一套基于地面电场仪和闪电定位网的雷电监测和预警系统,能够实时计算显示云对地雷击的发生时间、位置、雷电流幅值和极性等雷电参数,并以雷击点的分时彩色图清晰地显示出雷电的运动轨迹,有利于在大范围内实时监测雷电的发生、发展和成灾情况。 FAMEMS900雷电防护在线监测系统由中心站和分布在不同地方的数个在线时差探测站组成。当被监视的区域内发

(精密单点定位)

简介 精密单点定位--precise point positioning(PPP) 所谓的精密单点定位指的是利用全球若干地面跟踪站的GPS 观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差, 对单台GPS 接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算。利用这种预报的GPS 卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标起算数据; 同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户GPS 定位观测值方程中的卫星钟差参数; 用户利用单台GPS 双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内的任意位置都可以2- 4dm级的精度, 进行实时动态定位或2- 4cm级的精度进行较快速的静态定位, 精密单点定位技术 是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技术,也是GPS 定位方面的前沿研究方向。 编辑本段精密单点定位基本原理 GPS 精密单点定位一般采用单台双频GPS 接收机, 利用IGS 提供的精密星历和卫星钟差,基于载波相位观测值进行的高精度定位。所解算出来的坐标和使用的IGS 精密星历的坐标框架即ITRF 框架系列一致, 而不是常用的WGS- 84 坐标系统下的坐标,因此IGS 精密星历与GPS 广播星历所对应的参考框架不同。 编辑本段密单点定位的主要误差及其改正模型 在精密单点定位中, 影响其定位结果的主要的误差包括:与卫星有关的误差(卫星钟差、卫星轨道误差、相对论效应);与接收机和测站有关的误差(接收机钟差、接收机天线相位误差、地球潮汐、地球自转等);与信号传播有关的误差(对流层延迟误差、电离层延迟误差和多路径效应)。由于精密单点定位没有使用双差分观测值, 所有很多的误差没有消除或削弱,所以必须组成各项误差估计方程来消除粗差。有两种方法来解决:a.对于可以精确模型化的误差,采用模型改正。b.对于不可以精确模型化的误差,加入参数估计或者使用组合观测值。如双频观测值组合,消除电离层延迟;不同类型观测值的组合,不但消除电离层延迟,也消除了卫星钟差、接收机钟差;不同类型的单频观测值之间的线性组合消除了伪距测量的噪声,当然观测时间要足够的长,才能保证精度。 什么是PPP(精密单点定位)? (2009-08-02 13:58:03) GPS从投入使用以来,其相对定位的定位方式发展得很快,从最先的码相对定位到现在的RTK,使GPS的定位精度不断升高。而绝对定位即单点定位发展得相对缓慢,传统的GPS 单点定位是利用测码伪距观测值以及由广播星历所提供的卫星轨道参数和卫星钟改正数进行的。其优点是数据采集和数据处理较为方便、自由、简单, 用户在任一时刻只需用一台GPS 接收机就能获得WGS284 坐标系中的三维坐标。但由于伪距观测值的精度一般为数分米至数米;用广播星历所求得的卫星位置的误差可达数米至数十米, 卫星钟改正数的误差为±20

雷电定位系统原理及影响定位结果的因素

雷电定位系统原理及影响定位结果的因素 摘要:在时间差闪电定位算法的基础上,采用蒙特卡罗模拟方法,实现了对闪电定位误差的定量评估。详细分析了闪电定位系统中测站数目、布站方式和站址基线长度3个因素对定位结果的影响。研究表明:定位误差与测站数目、布站方式和基线长度有密切关系。当测站数目一定时,矩形加中心站的布站方式定位结果较好;当布站方式一定时,测站数目越多定位误差越小;在仪器允许的探测范围内,基线越长,覆盖区域越大,定位误差越小。闪电定位误差的定量分析研究,为闪电监测网的站址选择、子站布设等实际工作提供了重要参考依据。 关键词:到达时间;定位原理;定位误差 1.引言 据统计,无论那一时刻,世界上都约有2000个雷暴区在活动,这些雷暴区每秒钟产生1000个以上云地闪和云闪。雷电监测定位系统在雷电的研究、监测及防护领域中处于极其核心的位置。通过实时监测雷暴的发生、发展、成灾情况和移动方向及其它活动特性,对一些重点目标给出类似于台风的监测预报,使雷电造成的损失降到最低点。 自然界中的闪电可以细分为: 1)云闪:云对云、云内放电; 2)地闪:云对地的放电; 3)诱发闪电:人工引雷所形成的闪电; 4)球闪:球状闪电,常常成为地滚闪。 其中,云地闪电对地面上的目标危害最大,是电力、森林防火等领域研究的重点。云地闪电的放电过程如下:云层电荷形成电分布初始击穿梯级先导联接过程 第一回击K过程、J过程直窜先导第二回击。 闪电的放电过程中最重要的过程是回击过程,因为回击的电流大、时间短,辐射的电磁场强,是形成故障、造成危害的主要原因。 每次闪电持续的时间主要由回击数决定,闪电持续的时间一般在1秒以内,平均在0.2秒。一个回击的持续时间一般小于0.1ms(毫秒),回击和回击之间的时间间隔一般为20-200ms之间,平均值为50-70ms。雷电定位系统所测定的回击放电时间是回击产生的电磁脉冲的第一个峰值到达监测站的时刻,精度大约为10-7秒,它等于回击发生的时刻加上传播时延。一次典型的云地闪的电波型[1]如图1-1所示。 1

浅谈GPS精密单点定位技术

科 技 天 地45 INTELLIGENCE ··· ·····················浅谈GPS 精密单点定位技术 吉林省基础地理信息中心 刘振宇 摘 要:本文介绍了GPS 精密单点定位技术的概念、产生、主要原理、数学模型 等初步知识,扼要介绍了在应用中应解决的关键技术问题,并展望了该技术的实际应用前景。 关键词:GPS 精密单点定位技术 原理 应用 1 GPS 精密单点定位技术的产生 GPS 空间定位技术以其定位的高度灵活性和常规测量技术无法比拟的高精度成为现阶段常规大地测量的主要技术手段,彻底的改变了传统的野外测量模式,并且在可预见的一个时期内尚无一种技术手段可以代替。 GPS 空间定位技术同所有的新生事物一样,有着发生、发展、成熟的变化过程。随着我们对GPS 空间定位技术本质认识的不断深入,在理论与使用方法上也在不断的进行创新。从第一代的伪距定位、载波相位测量到第二代的实时动态定位、广域差分技术,直至目前第三代的网络实时动态定位、精密单点定位技术,GPS 空间定位技术留下了一条清晰的发展历程。第三代的网络实时动态定位、精密单点定位技术业已发展成熟,正处在面向实用推广的过程。 美国喷气推进实验室 (Jet Propulsion Laboratory,JPL)是美国国家航空和宇宙航行局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)下属的一家科研机构,主要从事空间科学的研究。1997年以来JPL 的研究人员利用该机构研制的GPS 高精度定轨定位软件——GIPSY 的某些功能模块实现了精密单点定位,并发表了多篇文章。由此宣告了一种全新的GPS 定位模式的诞生。 2 GPS 精密单点定位技术的概念 所谓精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)是指利用GPS 卫星的事后精密星历、事后精密卫星钟差作为已知坐标起算数据,用户利用单台GPS 双频全波长接收机在全球范围内的任意位置进行高精度的空间定位。该技术是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技术,也是GPS 定位方面的前沿研究方向。 3 GPS 精密单点定位技术的主要原理 在目前GPS 空间定位技术的各种手段中,除去精密单点定位外,所采用的数学模型均为差分模型。(对应的实现手段是相对定位方法,即要求在作业过程中必须有两台以上的GPS 接收机进行同步观测。)其主要原理是利用差分的方法来消除两个测站公共部分的系统误差,从而达到精确的相对定位。随着我们对GPS 技术本质认识的不断深入,对GPS 测量过程中产生的各种系统性误差有了更细致的了解,因此可以针对各种系统性误差分别建立起相对应的精确的数学模型对系统性误差进行描述、估计和处理,从而可以采用非差分的数学模型来替代差分数学模型来进行数据处理,并利用GPS 卫星的事后精密星历、事后精密卫星钟差作为已知坐标的起算数据,直接获得待定点的三维坐标。简而言之,所谓GPS 精密单点定位技术的实质就是采用经验的公式对GPS 测量过程中产生的系统性误差进行描述,并在数据处理过程中进行误差改正,从而获得精确的测量结果。 在GPS 精密单点定位技术中,利用事后卫星钟差估计值消去卫星钟差项,并且采用双频观测值消除了电离层影响,顾及以上各项则其观测值误差方程如下: p j j trop j j p i P i i t C i i v εδρδρ+?+?+=)()()()()( Φ Φ+Φ???++?+=ελλδρδρ)()()()()()(i i N i i t C i i v j j j trop j j 式中: j 为卫星号,i 为相应的观测历元,C 为真空中光速。 )(i t δ为接收机钟差,)(i j trop δρ为对流层延迟影响。p ε、Φε为多路径、观测噪声等未模型化的误差影响。 )(i P j 、)(i j Φ为相应卫星i 历元的消除了电离层影响 的组合观测值,而)(i v j p 、 )(i v j Φ 为其观测误差,λ为相应的波长。 )(i j ρ为信号发射时刻的卫星位置到信号接收时刻接收机位置之间的几何距离。 )(i N j 为消除了电离层影响的组合观测值的整周未知数。 这样精密单点定位的主要工作量即为将p ε、 Φε多路径、观测噪声等未模型化的误差影响采用精确的数学模型或经验的数学模型进行描述,在此就不具体展开讨论了。 待定参数为:[]T j nsat j zd N t z y x i X ),1()(==δρδ其中x、y、z 为三维位置参数、t δ接收机钟差参数、zd δρ对流层延迟参数、j N 为整周未知数参数。 利用上述观测模型,即可采用序贯最小二乘法或卡尔曼滤波的方法进行非差精密单点定位计算。

CT成像原理与临床应用

CT成像原理与临床应用 内容提要 ?CT发展概述 ?CT扫描仪的主要结构 ?CT成像的基本原理(重点、难点) ?CT图像特点 ?影响CT图像的因素(重点) ?CT检查方法与临床应用(难点) ?CT诊断方法 ?CT诊断报告的书写规范 ?CT的新进展 CT发展概述 ?CT(computed tomography)即计算机断层摄影。 ?发明人:英国科学家Hounsfield。 ?发明时间:1969年设计成功,1972年公诸于世的。 ?突出特点: ?就是X线成像与计算机技术相结合的产物。 ?就是横断面图像显示,没有重叠或重叠很少。 ?密度分辨率高,图像清晰,诊断准确。 ?CT问世的意义:大大扩展了影像检查的范围,就是影像诊断学发展史上的里程碑。Hounsfield因此获得了1979年诺贝尔奖。 CT的发展历程 2004年64层的螺旋CT问世(3D) ?2002年16层的螺旋CT问世 ?2000年8层的螺旋CT问世 ?1998年4层螺旋CT应用于临床 ?1993年双排CT研制成功 ?1989年螺旋CT应用于临床 ?1983年电子束CT(EBCT)研制成功 ?1978年国内开始引进CT ?1974年全身CT应用于临床 ?1972年CT正式应用于临床 CT发展史 ——传统CT ?CT分代扫描方式检测器数量 X线束形态扫描时间用途 ?第一代:平移/旋转一个直线形 4-5分/层头颅 ?第二代:平移/旋转几十个小扇形 18秒/层头腹

?第三代:旋转/旋转几百个大扇形 2-4秒/层全身 ?第四代:旋转/固定几千个大扇形 1-4秒/层全身 ?第五代: 电子束CT ?第六代: 螺旋CT CT发展史 ——传统CT ?CT分代扫描方式检测器数量 X线束形态扫描时间用途 ?第一代:平移/旋转一个直线形 4-5分/层头颅 CT发展史 ——传统CT ?CT分代扫描方式检测器数量 X线束形态扫描时间用途 ?第二代:平移/旋转几十个小扇形 18秒/层头腹 CT发展史 ——传统CT ?CT分代扫描方式检测器数量 X线束形态扫描时间用途 ?第三代:旋转/旋转几百个大扇形 2-4秒/层全身 CT发展史 ——传统CT 小结:X线成像与常规CT成像的异同点 相同点:X线、灰阶图像 不同点 X照片:X线穿透人体后在胶片上形成潜影,经显定影处理后得到X线图像。 CT成像:安装于扫描机架上的X线管发射X线,X线管与探测器环绕患者做机械性往复运动,X线穿透扫描层面后被探测器检测并转化为电流信号,再转化为数字信号,由计算机实现横断面图像重建。 CT发展史 ——电子束CT 的概念 ?1982年设计成功。由电子枪发射电子束,经偏转线圈偏转,形成4束电子束同时打击钨靶,产生X线,并用于成像。其显著特点就是扫描速度快(可短到40ms/层),密度与空间分辨率高。主要用于心脏大血管病变检查。设备非常昂贵,国内装机量少。 CT发展史

关于雷电定位系统的原理与应用研究

关于雷电定位系统的原理与应用研究雷电定位系统的原理与应用研究如下文 湖南是一个多雷省份,通常年雷暴日数在50d以上,雷击是线路故障的主要原因。出于安全生产的需要,多年来对雷电参数的观测,尤其80年代对地落雷密度测量,做了大量工作,得出湖南对地落雷密度[1]r=次/km2。这一观测结果远比原规程r=大3倍,与1997年新修订的规程r=很接近。90年代,随着电力工业的大发展,投运的高压线路迅速增长,线路雷击事故增多,故障点的查找工作量很大,以致线路雷击故障查找率对于110~220kv等级只有50左右。另一方面,是把线路的其它事故无根据地归结于雷击。在这种形势下,鉴别线路是否落雷以及精确确定落雷杆号就显得很迫切。正是基于这一生产需要,1993 系统。 经过5a调查研究,开发了全部硬件和软件,建成了包含9个探测站覆盖全省的湖南雷电定位系统,以它的良好定位精度,从1996年开始,在指导全省5000多km220kv及以上超高压线路的雷击故障点查找上,发挥了重要作用。 本文以这个系统为背景,介绍雷电定位系统的构成、特性、应用,以及今后推广中的一些问题。 1 雷击故障定位的原理 雷电放电会产生光、声音和电磁波。现在实用化的雷击

故障定位大都测定放电辐射的电磁波。为此必须建立相应的辐射电磁场计算模型,区分云内放电与对地落雷,采用精确的雷击点的定位交会方法。 回击辐射电磁场计算模型 大量实际观测弄清了对地落雷的形态[2]。落雷通常开始于雷云中高静电区的放电,然后从云向地面以先导形式向下进展,先导到达地面或高耸物体后,沿着先导路径向上产生回击。尽管先导发展具有随意性,但在接近地面时,其通道在几百米的范围内是几乎垂直于地面的。落雷回击电流为幅值大、起始部分陡峭的大电流脉冲,并以近似于光速沿着先导放电路径从大地向云中发展,辐射出很强的电磁波。利用图1的计算模型可以确定回击电流在地面上任一点产生的电磁场强度e(r,φ,θ,t)和b(r,φ,θ,t)。 图1 回击的电磁场计算模型 对地落雷波形判据 云内放电同样辐射电磁波,因此区分对地落雷或云内闪电是极为重要的。大量实测表明,对地落雷与云内闪电的典型波形如图2所示。 现在实用化的雷电定位系统都采用6个波形特征条件鉴 阀值电压:100mv 预脉冲ptk/up≤

MRU成像技术和临床应用的

MRU成像技术和临床应用 John R. Leyendecker, MD; Craig E. Barnes, MD; Ronald J. Zagoria, MD 磁共振尿路成像(MRU)是一组成像技术,可无创性的评价尿路的病变。临床上,MRU用于评价可疑的尿路梗阻、血尿和先天畸形,以及术后解剖的改变,特别在儿童、怀孕患者,及需要避免辐射的情况。最常用的MRU技术可分为两类:静态液体MRU(简称静态MRU)和动态排泄期MRU (简称排泄MRU)。静态MRU采用重T2加权技术获得静态下的尿路影像,能够连续的重复使用(电影MRU)来更好显示尿路的全貌从而发现狭窄的部位,这项技术在集合系统扩张或梗阻的患者中应用得非常成功。排泄MRU用于经静脉注射造影剂后获得增强的排泄期影像。但要求患者肾功能良好,能够正常排泄和分泌造影剂。做排泄性MRU前的尿路准备也很重要,这能更好显示无扩张的集合系统。临床上,一般将静态和排泄MRU与传统的MRI一起应用来综合评价尿路情况。对MRU检查影像的观察要求医师对此项技术的缺点和伪影要非常熟悉。 概述 已经发展的尿路成像的技术有多种,其中只有CTU和MRU能够全面的综合评价尿路集合系统、肾实质和周围结构。虽然CTU在空间分辨率、组织分辨率和肾脏解剖的显示方面已接近极致,但MRU是一项更新的技术。MRU是一组能够无创性提供全面和特异的尿路检查的影像技术,而且无辐射。但同时,MRU的局限性和缺点是对钙化不敏感,成像时间长,对移动敏感,(与CT和X线比较)空间分辨率低。在本文中,我们回顾最常用的MR尿路成像技术,并讨论与MRU有关的特殊情况(如儿童患者、怀孕患者,肾功能不全、3T成像)。此外,我们还讨论MRU的临床应用范例,关于尿路结石性和非结石性的尿路梗阻、血尿、先天畸形,以及手术前后的评价。我们也讨论这项技术的局限性和常见伪影。 MRU技术 最常用的MRU技术可分为两类:(a)静态液体MRU(也称为静态MRU、T2加权MRU,或MR水成像);(b)动态排泄期MRU(也称为增强T1加权MRU)。 静态液体MRU T2加权技术是最先采用的MR尿路成像方法。静态MRU将尿路当作一个装有静态液体的容器,采用T2加权技术利用液体长T2驰豫时间的特性来显像。因此,静态MRU尿路成像技术类似MRCP,屏气T2加权MRU可用于厚层单激发快速自旋回波技术或类似的薄层技术(如驰豫增强半傅立叶快速采集、单激发快速自旋回波,单激发双回波)。背景组织的信号强度可通过回波时间和脂肪抑制来调节。三维呼吸门控序列应用于获得薄层数据,经后处理获得尿路的容积显示(VR)或最大密度投影(MIP)。重T2加权静态MRU类似传统的排泄性尿路造影,用于快速确定尿路梗阻。可是,确定梗阻原因常常需要额外的序列(图1)。静态MRU不需要对比剂,因此可用于显示肾功能不齐的尿路梗阻。 图1 53岁,男性,前列腺癌淋巴结转移。(a)冠状位静态MRU显示右侧输尿管远端梗阻(箭头)。(b)冠状位单激发快速自旋回波图像显示增大的前列腺和转移的淋巴结(箭头)是导致输尿管梗阻的原因。

精密单点定位技术及其应用

精密单点定位技术及其应用 摘要:GPS 精密单点定位技术是目前GPS 研究领域的热点之一。文中先简要介绍了精密单点定位的数学模型、数据处理总体思路。探讨了精密单点定位技术的定位原理及误差来源, 并比较了精密单点定位与RTK, 展望了精密单点定位技术在城市建设中的应用。 关键词:精密单点定位;解算过程;误差源;应用 1.前言 精密单点定位是利用全球若干地面跟踪站的GPS观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差, 对单台GPS 接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算。利用这种预报的GPS 卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标起算数据;同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户GPS 定位观测值方程中的卫星钟差参数;用户利用单台GPS双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内的任意位置都可以2- 4dm级的精度, 进行实时动态定位或2- 4cm级的精度进行较快速的静态定位, 精密单点定位技术是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技术,也是GPS 定位方面的前沿研究方向。 2 精密单点定位基本原理 GPS 精密单点定位一般采用单台双频GPS 接收机, 利用IGS 提供的精密星历和卫星钟差,基于载波相位观测值进行的高精度定位。所解算出来的坐标和使用的IGS 精密星历的坐标框架即ITRF 框架系列一致, 而不是常用的WGS- 84 坐标系统下的坐标,因此IGS 精密星历与GPS 广播星历所对应的参考框架不同。 2.1 ITRF 参考框架 ITRF 是国际协议地球参考系(ITRS)的具体体现,ITRF 的构成是基于VLBI、LLR、SLR、GPS 和DORIS 等空间大地测量技术和观测数据, 由IERS 中心局IERS CB 分析得到一组全球的站坐标和速度场。IERS 中心局每年将全球跟踪站的观测数据进行综合处理和分析, 得到一个ITRF 框架,并以IERS 年报和IERS 年报和 IERS 技术备忘录的形式发布。ITRF 的定义是通过对框架的定向、原点、尺度和框架时间演变基准的明确定义来实现。不同时期ITRF 框架之间的四个基准分量定义是不同的,存在很小的系统性的差异,当然这些差异可以通过7个参数表示。 2.2 精密单点定位数学模型

医学影像成像技术与原理

各种成像技术的临床应用的比较 【摘要】目的:对各种成像技术的临床应用进行比较分析,为临床科学合理应用提供参考。方法:根据各种成像技术的影像特点进行对比分析,评价成像性能、影像特点及其差别。结果:CR、DR和CT都是利用X线成像,超声用超声波成像,MRI则用人体中的氢核成像,其中CR与DR成像转换方式各自不同。结论:X线在骨肌系统和胸部多是首选;CT在中枢神经系统疾病、心及大血管疾病腹部及盆腔部疾病的诊断价值高;超声在各部位软组织器官、妇产科有重要应用;MRI对脑和脊髓及诊断乳腺疾病有重要价值。 【关键词】 CR、DR、CT、超声、MRI、临床应用 1引言 1895年发现X线以后不久,X线就被用于人体疾病检查,形成X线诊断学,并奠定了医学的基础成像。20世纪50年代到60年代开始应用超声与核素显像进行人体检查,出现了超声成像核闪烁显像。20年代70年代到80年代有相继出现了CT、MRI等新的成像技术。各种成像原理与方法不同,诊断价值与限度亦各异,了解并掌握各种成像技术的成像性能、影像特点及其差别有助于在临床上面对不用的疾病时用选用适合的成像技术进行检查,对诊断疾病更有利。 2各种成像技术的成像性能、影像特点 2.1 CR影像特点. (1)高灵敏度:即使密集很弱的信号也不会被噪声所掩盖而显示出来。 (2)较高的空间分辨率(3.3 Lp/,mn):能分辨影像中较小的细节。 (3)具有很高的线性度:在影像系统中,整个光谱范围内得到的信号与真实影像光强度呈线性关系。 (4)大动态范围:系统能同时检测到极强和极弱的信号.使影像显示出更丰富的层次。 (5)识别性能优越:系统能准确地扫描出影像信息。显示最理想、高质量的图像。 (6)宽容度大:可最大限度地减少X线照射量从而获得较佳的影像图像。 2.2 DR的影像特点 (1)图像质量高:空间分辨率3.6LP/mm,DQE、MTF高,图像层次丰富。 (2)时间分辨力高:成像速度快,曝光后几秒即可显示图像,优化改善了工作流程。 (3)曝光宽容度大:成功率达100%,可修正后处理调节。 (4)后处理功能强大:有对比度、亮度、边缘处理、增强、黑自、反转、放大、缩小、测量等。 (5)无胶片化:图像在计算机中存储、转输、调阅,节省了存储空间及胶片和冲片费用。 (6)可与PACS融合131:可直接与PACS系统联网,实现远程会诊。 2.3超声成像的影像特点 (1)超声检查是无创性、无痛苦、无电离辐射的检查,对人体无损害,简便易行,对治疗后的病灶可重复检查,动态随访。 (2)超声图像层次清楚,接近人体解剖真实结构,能清晰显示脏器大小、边缘形态、毗临关系和内部回声。 (3)超声分辨力强,对小病灶有良好的显示能力,1~2mm的占位病变能清晰显示并准确定位和测量大小。 2.4 MRI的影像特点 (1)MRI所显示的解剖结构非常逼真,在良好清晰的解剖背景上,再显出病变影像,使得病变同解剖结构的关系更明确。 (2)MRI的流空效应使血管腔不注入对比剂就可以显影

雷电的监测和预警

雷电的监测和预警 雷电监测原理 雷电监测是指利用闪电辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电放电参数(时间、位置、强度、极性电荷、能量等。)云闪(IC)和地闪(CG)发生时辐射频谱范围极大地电磁场,地闪回击辐射电磁波的功率频谱密度峰值在(4-10)KHZ 之间,云闪主要在1MHZ以上。在初始击穿和通道建立过程中,主要产生甚高频辐射LF和甚低频辐射VLF,电磁辐射覆盖整个放电过程,排除地面传导率、电离层变化,以及地形变化等因素的影响,在不同的距离上采用不同的频带探测闪电过程是空间极轨卫星和声学传感器进行探测。 局域的闪电监测系统是由分布在不同地理位置的闪电探测探头和一个定位监控中心组成。闪电监测系统是一个网络系统,它覆盖的区域范围越大,信息传输的技术和方式越先进,定位精度就越高。从闪电监测资料的应用考虑,地闪监测精度对于雷电防护非常重要,在云闪监测系统中,根据雷暴过程的发展趋势做出临近预报。 雷电定位 雷电定位主要利用闪电回击辐射的声、光、电磁场特性来遥测闪电回击放电参数,确定雷击点位置和相关参数。确定落雷点位置一般有三种方法:定向定位(DF)、时差定位(TOA)和近几年发展的综合利用DF和TOA的复合定位方法。 定向定位是利用2个及以上探测站以正交环形磁场天线同侧定落雷点,2个探测站获得2个方位角,用球面三角交汇确定落雷点;时差定位又称基于GPS 同步的闪电三维时差定位技术,它通过检测落雷点电磁波信号峰值到达探测站相对时间差,在球面上建立双曲线3个探测站能产生2条双曲线,其交点即为落雷点。此方法精度高,但当监测站小与3个时它却无能为力。为了既保证定位精度又对与监测站多少无限制,出现了时差磁方向综合定位方法,其原理是2个测站时差确定1条曲线,任一站的磁方向给出1个磁场方向,交点决定落雷点。随着微处理存贮技术以及GPS和数字处理技术DSP的发展,闪电定位也从单一采用定向法(DF)单站定位发展到采用定向和时间差(TOA)联合法(MPACT)的多站定位,对地闪的定位精度有了很大提高,对甚高频段闪电(云闪)的探测一般采用窄带干涉仪定位法(ITF)或者三维时差法。 当探测站既能测量雷电方向角,又能测量雷电波到达时间称为综合定位系统,又称闪电探测和测距系统(缩写为LDAR)。采用雷电监测系统,能够准确、及时、直观地检测到雷击点,准确有效地对雷电进行定位、定性、定量。该系统是一个大面积、全自动、实时性雷电监测网,它由雷电探测站(DTF)、中心处理

各种成像技术的临床应用比较

各种成像技术的临床应用的比较 专业:层次:学号:姓名: 【摘要】目的:对各种成像技术的临床应用进行比较分析,为临床科学合理应用提供参考。方法:根据各种成像技术的影像特点进行对比分析,评价成像性能、影像特点及其差别。结果:CR、DR和CT都是利用X线成像,超声用超声波成像,MRI则用人体中的氢核成像,其中CR与DR成像转换方式各自不同。结论:X线在骨肌系统和胸部多是首选;CT在中枢神经系统疾病、心及大血管疾病腹部及盆腔部疾病的诊断价值高;超声在各部位软组织器官、妇产科有重要应用;MRI对脑和脊髓及诊断乳腺疾病有重要价值。 【关键词】CR、DR、CT、超声、MRI、临床应用 1、引言 1895年发现X线以后不久,X线就被用于人体疾病检查,形成X线诊断学,并奠定了医学的基础成像。20世纪50年代到60年代开始应用超声与核素显像进行人体检查,出现了超声成像核闪烁显像。20年代70年代到80年代有相继出现了CT、MRI等新的成像技术。各种成像原理与方法不同,诊断价值与限度亦各异,了解并掌握各种成像技术的成像性能、影像特点及其差别有助于在临床上面对不用的疾病时用选用适合的成像技术进行检查,对诊断疾病更有利。 2、各种成像技术的成像性能、影像特点 2.1 CR影像特点. (1)高灵敏度:即使密集很弱的信号也不会被噪声所掩盖而显示出来。 (2)较高的空间分辨率(3.3 Lp/,mn):能分辨影像中较小的细节。 (3)具有很高的线性度:在影像系统中,整个光谱范围内得到的信号与真实影像光强度呈线性关系。 (4)大动态范围:系统能同时检测到极强和极弱的信号.使影像显示出更丰富的层次。 (5)识别性能优越:系统能准确地扫描出影像信息。显示最理想、高质量的图像。 (6)宽容度大:可最大限度地减少X线照射量从而获得较佳的影像图像。 2.2 DR的影像特点 (1)图像质量高:空间分辨率3.6LP/mm,DQE、MTF高,图像层次丰富。 (2)时间分辨力高:成像速度快,曝光后几秒即可显示图像,优化改善了工作流程。 (3)曝光宽容度大:成功率达100%,可修正后处理调节。

输电线路雷电定位监测系统

雷电定位监测系统

第一章 LIS简介 0 1.1雷电定位系统(LLS) 0 1.2 雷电信息系统(LIS) 0 1.3 LIS工作原理 0 1.4 LIS用户工作站的结构 0 第二章 WEB用户系统 0 2.1 特点 0 2.2 功能 (1) 2.2.1 基本地图操作 (2) 2.2.2 图层控制 (3) 2.2.3 实时与重放 (4) 2.2.4 线路缓冲区查询 (5) 2.2.5 点信息热激活 (7) 2.2.6 地图测距 (8) 2.2.7 点查询 (8) 2.2.8 矩形查询 (10) 附录 (10)

第一章 LIS简介 1.1雷电定位系统(LLS) 雷电定位系统(LLS)是一个实时监测雷电活动的系统,它主要由方向时差探测器(TDF)、中央处理机(NPA) 和雷电信息系统(LIS) 三部分所组成,它能实时测量雷电发生的时间、地点、幅值、极性、回击次数等参数,为防雷保护工作提供大量实用数据,并为快速查找输电线路的雷击故障点提供方便。 1.2 雷电信息系统(LIS) LIS是雷电定位系统的三个组成部分之一。它是一个由计算机等硬件和LIS专用软件所构成的雷电分析显示终端,主要实现雷击点位置及雷暴运行轨迹的彩色屏幕显示及雷电信息的分析统计。 1.3 LIS工作原理 LIS收到中央处理机NPA发来的雷电信号后,根据雷电的经纬度,通过一系列的变换、计算、处理使其成为计算机屏幕图形坐标,并将雷击点及雷电参数定位在屏幕上地图的相应位置。 LIS既可作为一个本地终端与NPA放在同一处,也可作为远方显示终端远离NPA 放置,此时,必须建立起LIS与NPA之间的通讯通道。 1.4 LIS用户工作站的结构 用户工作站有三种结构方式,即:专线终端用户系统、C/S和WEB用户系统。?专线终端用户系统通过串口实时接收数据,在网络不普及的时候应用较广; ?C/S(客户端/服务器)用户系统通过访问HTTP服务器获得数据; ?WEB用户系统通过JAVA服务程序直接访问数据库获得雷电数据。 本手册只介绍WEB用户系统。 第二章 WEB用户系统 2.1 特点 利用日益完善的网络资源,通过大家熟悉的浏览器界面,即可实现雷电数据的

精密单点定位

精密单点定位PPP 精密单点定位(precise point positioning ,缩写PPP ),指的是利用全球若干地面跟踪站的GPS 观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差, 对单台GPS 接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算。在卫星导航应用之中,GPS 作为定位的意义越来越重要,不论是军事上还是工程等方面上,导航定位的研究依然是一个不老的研究主题。精密单点定位更是导航定位中的一个很值得研究的问题。 PPP 根本上讲属于单点定位范畴,那么单点定位又是怎样进行测量定位的呢?单点定位是利用卫星星历和一台接收机确定待定点在地固坐标系中绝对位置的方法,其优点:一台接收机单独定位,观测组织和实施方便,数据处理简单;缺点:精度主要受系统性偏差(卫星轨道、卫星钟差、大气传播延迟等)的影响,定位精度低。应用领域:低精度导航、资源普查、军事等。对于单点定位的几何描述,三个站星距离,作三个球面三个球面两两相交于两点,如下图所示: 站星距离的测定:保持GPS 卫星钟同GPS 接收机钟同步;GPS 卫星和接收机同时产生相同的信号;采用相关技术获得信号传播时间;GPS 卫星钟和GPS 接收机钟难以保持严格同步,用相关技术获得的信号传播时间含有卫星钟和接收机钟同步误差的影响。单点定位虽然是只需要一台接收机即可,但是单点定位的结果受卫星星历误差、卫星钟差以及卫星信号传播过程中的大气延迟误差的影响较为显著,故定位精度一般较差。PPP 针对单点定位中的影响,采用了精密星历和精密卫星钟差、高精度的载波相位观测值以及较严密的数学模型的技术,如用户利用单台GPS 双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内,点位平面位置精度可达1~3cm ,高程精度可达2~4cm ,实时定位的精度可达分米级。 精密单点定位的数学模型,对于伪距: (S R i i ion trop t t x V V c V c V ρ=--+?-?0()()()S R i i i i i t i ion i trop i i t V l dX m dY n dZ c V c V V V ρρ=---+?-?+---误差方程为:

分子成像技术及应用

分子成像技术及应用 摘要:分子成像作为一个近些年发展起来的崭新学科领域,是许多技术的简称,这些技术能够让研究人员看到身体内的基因、蛋白质和其他起作用分子,使疾病在基因水平上的早期诊断和监测以及更进一步地微观评价疗效成为可能。同时,体内分子成像可在机体完整的微环境状态下观察生物系统的病理过程。此外,与现今费时耗力,且有创的检查技术如组织活检分析技术相比,分子成像还可提供更为优越的三维信息。未来10年内分子成像可能取代乳房X线照片、活体检查和其他诊断技术。它使细胞功能可视化,并且能在生物活体内部无创地跟踪分子过程。该领域的技术还可以用于许多疾病诸如癌症、神经和心血管疾病的早期诊断。同时,这项技术还可以通过优化新药物的临床前和临床测试来改进临床治疗,这将会由于其早期和准确的诊断而带来很大的经济影响。可以预见分子成像技术的迅速发展可能导致临床医疗的重大变革。 关键词: 分子成像; 分子探针; 荧光成像; 核磁成像; 量子点 医学影像技术的发展可以分成结构成像、功能成像和分子成像三个阶段。分子成像,广义地可定义为在分子与细胞层次上对活体状态下的生物过程进行定征和测量。这一定义强调“活体状态”( in vivo),强调对“生物过程”的定量测量,强调在“分子与细胞层次上”的测量而不强调对分子或细胞本身的测量。也有人给出了另一个对生物医学工作者来说更完善的定义:“利用体外成像检测器在细胞和分子层次上对活体动物、模型系统和人体的生物学过程进行定征和测量”[ 1] 相对于传统的活检,分子成像的特点是: 无创检测,动态采集和全面反映。分子成像技术涉及信息科学、放射医学、化学物理学、生物学、核医学和临床医学等多个学科[1],它是一门新兴的交叉学科。近年来,由于红偏移光蛋白、感应荧光底物、近红外靶标荧光造影剂等具有较高组织穿透力的荧光探针技术有了长足的发展,荧光成像技术开始用于小动物模型内部特异生物大分子活动规律的在体跟踪和测量。光学分子成像技术是整个领域新的热点研究方向,核素标记的分子成像是当今分子成像的主流,核素标记的分子成像虽然已经应用于临床,但是仍然存在大量需要解决的基础科学问题。荧光标记的光学分子成像正处于发展的初期,是分子影像学领域面临突破的重点研究方向。在以上提到的分子成像技术中,光学成像技术具有其他模态无法同时兼有的优点而在此领域备受关注,因为它在特异性、灵敏性、实时性和安全性等一系列重要指标上具有明显的优势。尽管光学分子成像理论和技术在很多方面远未成熟,但它在生命科学研究中却具有重要的应用价值,已经引起了研究人员的广泛重视。 1 分子成像的关键技术 分子成像的关键技术主要包括分子探针技术、系统测量技术以及数据分析与处理技术三个方面。 1.1 分子探针技术 分子探针是一种特殊的分子, 它是分子成像技术的关键, 它将特殊分子引入组织体内与特定的分子(被称为靶分子)特异性结合时产生信号, 在体外可采用核磁共振(MRI) , 正电子发射计算机层析( PET) 、CT和单光子发射计算机层析(SPECT)、超声以及光学设备进行成像[2]。表1列出了各种分子成像设备中的分子探针特性。 对小分子荧光探针来说, 一般由两部分组成: 荧光团以及与受体专一性高亲和力结合

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