用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间,屏幕上就会形成物的倒像,我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板,像的大小也会随之发生变化。这种现象反映了光线直线传播的性质。
中文名称 | 小孔成像法 | 外文名称 | keyhole imaging principle |
---|---|---|---|
应用学科 | 物理 | 成像原理 | 光的直线传播 |
成像 | 倒立的实像 | 适用领域范围 | 照相机和摄影机 |
用硬纸板(装整条的那个大盒子比较适合的)做成2个纸筒,一个(A)比内径比另一个(B)大一点,保证B能够塞入A的里面,(类似于注射器的内活塞和外壁)。A直径大,做外筒,底部一定要做好,保证不透光,然后在...
API标准量规,油管、钻具、套管、偏梯都各有自己的公差等级。美标量规也有细分1A2A3A等精度划分。
自动打孔机是由四大部分相互配合配合完成打孔的整个过程。首先将材料移到自动打孔机的摄像头头扫描区域,摄像头扫描到图像之后进行处理并传送给控制部分信号,控制部分收到信号之后,进一步的处理并控制传动部分动作...
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 玻璃板成像小实验 作者:陈祥汉 来源:《阅读(科学探秘)》 2017年第 04 期 同学们一定照过镜子吧。有许多同学发现玻璃板也可当镜子使用,那么你知道玻璃板和镜 子有什么不同吗?下面就让我们做个小实验来探究这个问题。实验步骤: 1.把镜子和厚玻璃板分别固定好。 2.用打火机点燃蜡烛。 3.关上灯,手持蜡烛,靠近镜子 5厘米,观察镜子中烛焰的像。 4.把蜡烛拿开,靠近玻璃板 5厘米,从侧面观察玻璃板,你会发现玻璃板中有两个烛焰的 像。 5.思考镜子中成的像和厚玻璃板成的像有什么不同。 科学原理: 镜中有一个像,这是因为光滑的镜面将烛焰发出的光反射到人的眼睛里。玻璃板中会有两 个像,则是由于烛焰的光射到空气和玻璃的分界面上时,发生了光的折射现象,一个
小孔抛光通常采用电化抛光的方法,但是对于其它材料小孔大多用机械的方法,小孔抛光难度大,检验难度大,耗费工时。有小孔用电火花放电加工,加工精度高,光洁度好,但是耗费时间。
音速小孔工作原理
音速临界小孔采用耐热玻璃和陶瓷材质,小孔前端有石英过滤棉过滤,并经过陶瓷孔板到达小孔。小孔的长度远远小于孔径,当小孔两端的压力差大于0.46倍以上时,气体流经小孔的速度与小孔两端的压力变化基本无关,而是取决于气体分子流经小孔时的振动速度,即产生恒流。
实验室实验表明:当稀释探头的真空度大于13 in Hg (约合44kPa )时,在绝大多数烟道条件下都能满足音速小孔的恒流条件。
理论上,临界小孔的下游绝对压力与上游绝对压力之比小于或等于0.53时会产生临界流速,通过小孔的体积流量与上下游压力无关,只由气体速度决定,接近声速。
注入电流电阻抗成像(ACEIT)是最早提出的且研究历史最长的成像方法。许多早期的文献将之称为电阻抗成像(EIT),后来随着各种成像方法的提出,有些学者为了将它与其他激励方式的电阻抗成像区分开来,故将之命名为注入电流电阻抗成像(ACEIT)。后来EIT概念的外延增大,表示所有的电阻抗成像。相对于其他方式的电阻抗成像而言,ACEIT起步较早,研究得比较充分。
ACEIT的原理是,根据人体内不同组织在不同生理、病理状态下具有不同的电阻抗,通过电极给人体施加小的安全驱动电流/电压,在体外测量电压/电流信号,并依据相应的快速重组算法重建人体内部的电阻抗分布或其变化的图像。
不同的电流注入模式使成像区域内部形成的电流分布不同,测量灵敏度不同,采集信号的信噪比不相同,最终成像质量也不同。常见的注入电流模式主要包括:临近驱动模式(adjacent driven pattern)、交叉注入模式(cross method)、相反注入电流模式(opposite method)和自适应注入电流模式(adaptive method)等。
感应电流电阻抗成像的原理是,它在被测目标的外围放置若干个激励线圈,对其施加交变电流,在空间产生交变磁场,从而在被测目标内激励出感应电流。测量被测目标表面电极间的电压差,并用此数据重构电导率扰动的分布,从而进行目标区域电导率的动态成像。
针对常规电阻抗成像方法只能测量成像目标区域外周边信息的问题,加拿大多伦多大学的Zhang于1992在其题为“Electrical impedance tomography based on current density”的硕士论文中提出将EIT与磁共振电流密度成像(magnetic resonance current density image, MRCDI)结合的磁共振电阻抗成像方法。
磁共振电阻抗成像技术(MREIT)就是一种把磁共振成像技术(MRI)和EIT技术结合起来的新型阻抗成像技术。MREIT技术发展的基础在于磁共振能够检测注入电流激励磁场沿磁共振主磁场方向的分量。利用这一原理,就能够测量得到注入电流在成像目标内部激励的磁场分布,进而,由安培定律(Ampere’s Law)即 可以计算得到注入电流在成像目标内的电流密度分布,再结合成像目标边界电压分布,利用特定算法就能够重建成像目标体的阻抗分布,这就是MREIT技术的基本思想。
2005年,Ozparlak等提出感应电流磁共振电阻抗成像方法(induced current magnetic resonance-electrical impedance tomography, IC-MREIT),将非接触概念引入磁共振电阻抗成像方法。采用外部非接触线圈代替电极,将被测物放置于设计的几何中心位置,线圈通电后被测物处于交流一次磁场中,该一次磁场在被测物内部感应生成涡流产生二次磁场。二次磁场可由MRI设备测得,其中包含足够的信息用来重建图像。
ICEIT采用电极测量成像目标体表面电压,依然存在因贴放大量电极而浪费时间和处理极不方便等困难。为此,Korjenevsky等人提出激励和测量全部采用线圈的非接触方式,通过测得的表面磁场重建电导率分布的磁感应成像方法(MIT)。应用于医学领域的磁感应成像方法的研究始于1993年,英国Swansea大学的Al-Zeibak等首次报道了用于医学的MIT实验系统,能够通过重构图像区分出脂肪与脱脂组织的轮廓和几何尺寸。
MIT的基本原理是,激励线圈产生频率的交变磁通密度,将成像目标体置于激励磁场中,成像目标区域内产生涡旋电场,由于区域内部包含导电介质,因此产生涡旋感应电流,该涡流同时会产生二次感应磁通密度并能改变原激励磁通密度的强弱和空间分布,在接收线圈上可以检测到相应的感应电压。通过检测到的测量线圈的感应电压的变化可以间接地反映导体的电导率分布,进行图像重构。由理论分析可知,二次感应磁通密度的实部由位移电流引起,与导体的介电常数有关,虚部由涡旋电流感生,与导体的电导率近似成线性关系。
Levy等人提出了一种成像技术叫电磁阻抗成像(EMIT),既测量EIT的边界电压,又通过线圈记录外部磁场。他们通过数值模拟得出结论,附加的一小部分磁场的测量可以减小EIT问题的条件数,即改善了问题的病态性。
还有另外一种完全非接触电阻抗成像方法——电场电阻率成像(EFT)[90]。这种成像方法采用与成像体非接触的电极激励交变电场,激励电极在成像目标体近表面产生感应电荷,而在远离电极的一面产生相反电荷,使得测量电压和激励电压之间的相移携带有成像目标体电阻率特性信息,进而可以建立相移与电阻率的对应关系,据此重构出成像体电阻率分布图像。
磁探测电阻抗成像(MDEIT)通过贴在成像目标体的成对电极,向成像目标体注入一定频率的交变电流,然后用某种形式的接收装置,例如感应线圈、超导量子干涉仪(SQUID)等,测量注入电流在成像目标体外产生的磁场,根据表面磁场的反问题求解获得产生磁场的电流分布,进而从电流分布重构出电导率分布图像。
综上所述,电阻抗成像(EIT)主要包括注入电流电阻抗成像方法(ACEIT),感应电流电阻抗成像方法(ICEIT),磁共振电阻抗成像方法(MREIT)和电磁阻抗成像(EMIT),磁感应成像方法(MIT),电场电阻率成像方法(EFT)和磁探测电阻抗成像(MDEIT)。它们的激励方式和传感接收方式各不相同,见表1。
表1 EIT各种方法的激励和传感方式的比较
方法 |
激励方式 |
传感接收方式 |
ACEIT |
电极 |
电极 |
ICEIT |
线圈 |
电极 |
MREIT |
电极 |
MRI( 电极) |
IC-MREIT |
线圈 |
MRI |
MIT |
线圈 |
线圈 |
EMIT |
电极 |
线圈 电极 |
EFT |
非接触电极 |
非接触电极 |
MDEIT |
电极 |
SQUID或线圈 |