5月23日,生命学院张晓老师等人研制的“可拆解的低噪高速光学相干层析成像(OCT)仪器”和徐伟教授等人研制的“模块化微型离子阱质谱教学仪”分别荣获由中国高等教育学会主办的第六届全国高等学校教师自制实验教学仪器设备创新大赛一等奖和二等奖,这是北京理工大学历史上首次在该比赛中获得一等奖。
颁奖现场
一等奖作品简介:
作品名称:可拆解的低噪高速光学相干层析成像(OCT)仪器
完成人:张晓、李勤、胡晓明、辛怡、魏泽文、张凤月
该作品在决赛演示中,被用于对直径1mm的鱼胚胎进行活体成像,实时展现了鱼胚胎的心脏跳动和血液流动,得到了评审专家和现场观众的一致认可。
作为实验教学仪器,该作品采用模块化设计,所有模块通过螺丝固定在光学面包板上,模块之间用可拆装的光纤跳线和射频线缆连接,既保证了光路的稳定性和可靠性,又提供了灵活性。学生在拆装、调试OCT仪器的过程中,可直观掌握OCT的工作原理和成像特性,深入透彻理解相关知识。此外,该作品还能加入原创的散斑噪声抑制方法。因此,学生不但能够学习到OCT的工作原理,对于相干成像所特有的散斑现象及其机理和性质,亦可产生难忘印象。该降噪方法已获得国家发明专利授权并发表了中科院TOP期刊。
本作品所获得的直径1mm鱼胚胎在两个正交方向上的断层图像
本作品相关专利证书
张晓老师及研究组多年来在OCT成像领域深入研究,在OCT成像机理改进、性能提升和应用研究等方面拥有丰硕的论文和专利成果。目前实验室已研制了血管内成像OCT机和体外/体表成像OCT机,前者用于人和动物的血管内窥成像,后者可用于人体皮肤成像、离体生物组织成像、小动物成像、文物鉴定、刑事现场物证提取和检测,还可用于工业质检,例如:液晶显示器多层内表面的缺陷检测,集成芯片内部检测,药片糖衣厚度检测、涂层厚度测量、小零件的3D测量等。另外,张晓老师在鬼成像和光纤激光器领域也具有多年研究基础和相应成果。
注:在生物医学光子学领域,光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography,OCT)是多年来受到光学界、生物医学界和产业界广泛关注的研究热点。OCT利用非相干光干涉仪的基本原理,通过对干涉光谱的分析处理,可重建生物组织二维或三维结构图像。其在生物活检、疾病诊断的评估分级、组织甚至细胞结构与功能检测、生物规律的在体观测等方面具有无可取代的意义并获得了重要研究成果。OCT技术具有众多优势,包括:①分辨率高;②非接触;③无损伤;④成像速度快等。