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题名流场刺激下海洋生物发光的光学特性及数理模型
被引量：3
- 1
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作者
曹静
宗思光
王江安
马治国
吴荣华
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机构
海军工程大学电子工程学院
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出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第10期1039-1048,共10页
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基金
国防基金(9140A03050809JB1106)资助项目
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文摘
生物受激发光探测是一种感知水中目标的新技术、新手段。选取多边膝沟藻、夜光虫和月芽形梨甲藻3种典型海洋受激发光生物体为对象,采用光谱仪、光子计数器、库埃特流场旋转圆筒等装置搭建了生物受激发光实验平台,研究了不同刺激下生物体受激发光的光学特性,并在此基础上结合概率论和数理统计理论,建立了流场刺激下的生物发光的数理模型。结果表明:发光藻的发光具有较好的单色谱特性,峰值波长集中在472 nm左右,谱线的半波宽度为30～40 nm。发光藻的发光随着机体的疲劳而变弱,但发光能力随着机体的休息会慢慢恢复。同种刺激条件下,3种藻发光强度的强弱依次为月芽形梨甲藻、夜光虫、多边膝沟藻。
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关键词
生物受激发光
发光藻
库埃特流
数理模型
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Keywords
stimulated bioluminescence
luminescent alga
Couette flow
math-physical model
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分类号
O482.31
[理学—固体物理]
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题名典型海洋生物夜光藻的发光特性测试
被引量：1
- 2
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作者
薛庆生
黄丽瑜
李婷婷
白皓轩
杨敬尧
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机构
中国海洋大学信息科学与工程学部
海军潜艇学院
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第12期27-33,共7页
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基金
中央高校基本科研业务费专项(No.202065004)
山东省重点研发计划项目(No.2020CXGC010706)
+4 种基金
国家自然科学基金(Nos.U2006209,41575023)
吉林省科技发展计划(No.20190302083GX)
国家重点研发计划(Nos.2019YFC1408300,2019YFC1408301,2018YFF01011003)
中国科学院海洋大科学研究中心重点部署项目(No.COMS2019J04)
中国工程院咨询研究项目(No.2020-XZ-5)。
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文摘
针对水下目标探测和追踪的需求,以典型发光生物夜光藻为研究对象,利用自主研制的库埃特实验装置为夜光藻提供不同的流场刺激,采用电子倍增电荷耦合器件相机在库埃特样品室固定位置处实时观测并捕获图像,定性研究了夜光藻在不同流场刺激下的发光特性。研究发现:发光峰值强度随着转速的增加而增强,发光强度随着夜光藻自身能量消耗消耗发光强度,逐渐减弱趋于相同;通过富含浓度为30×10^(4) cell/m^(3)夜光藻的开放式水槽模拟海洋环境,采用带螺旋桨的水下模型在水槽中做逆时针圆周运动,基于单尺度Retinex算法对EMCCD获得的图像数据进行处理分析,在保持光尾流特征最大化的同时抑制水面背景的影响,图像增强后的图像可清晰观测到目标运动尾迹呈逆时针旋转,初步证明了利用海洋生物受激发光可实现水下目标运动轨迹可视化。生物受激发光可作为一种探测海洋运动目标的技术和方法。
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关键词
生物受激发光
发光藻
库埃特流
生物光尾流
图像增强
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Keywords
Stimulated bioluminescence
Luminescent dinoflagellates
Couette flow
Bio-light wake
Image enhancement
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分类号
O482.31
[理学—固体物理]
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题名生物受激发光的管流实验研究
被引量：1
- 3
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作者
曹静
吴荣华
马治国
宗思光
王江安
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机构
海军工程大学电子工程学院
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出处
《发光学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第10期1332-1338,共7页
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基金
武器装备预研基金(9140A03050809JB1106)
海洋工程国家重点实验室基金(1207)资助项目
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文摘
构建了管流场刺激下的生物受激发光实验平台,分析了管流场中的水动力特性和影响生物受激发光的水动力因素。采用光子计数器测量了3种腰鞭毛虫在管流刺激下的受激发光特性。实验结果表明:海洋生物体受激发光的水动力影响因素是流场剪应力,引起生物体发光的剪应力存在剪应力阈值,只有当剪应力大于阈值,生物体才能被激发发光。根据生物体种类的不同,刺激生物受激发光的剪应力阈值为0.05~0.29N/m2。通过对实验数据的分析得出了生物受激发光的发光强度与剪应力的关系。
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关键词
生物受激发光
管流
腰鞭毛虫
剪应力
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Keywords
stimulated bioluminescence
pipe flow
dinaflagellate
shear stress
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分类号
O482.31
[理学—固体物理]
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题名舰船致生物受激发光的水中传输特性研究
- 4
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作者
张显峰
曹静
宗思光
吴荣华
梁善永
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机构
海军工程大学电子工程学院
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出处
《舰船电子工程》
2016年第11期135-140,共6页
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基金
海军工程大学自然科学基金(编号:HGDQNJJ15012)
海洋工程国家重点实验室(上海交通大学)开放课题项目(编号:1207)
国家自然科学基金(编号:41406047)资助
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文摘
根据光子能量的计算方法,计算分析了海洋中生物体的发光能力,结果表明在低浓度分布时发光生物体的辐照度是完全可测的;考虑随机介质中光传输的多次散射,利用蒙特卡罗方法建立了研究生物光传输特性的理论模型和算法,仿真计算结果表明:生物光在均匀介质中的传输符合朗伯特-比尔衰减定律,随着距离的增加传输能量按指数衰减;通过对给定模型参数的计算表明472nm的生物光在一类海水中传输120m后仍然能够被高灵敏的探测器探测到;波长对生物光水中传输的整体特性影响不大,但随着波长的增加衰减系数增大;生物的粒径大小对衰减系数的影响较大,随着粒径的增大光传输的衰减系数会有较明显的增大。
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关键词
生物受激发光
传输特性
蒙特卡罗
腰鞭毛虫
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Keywords
stimulated bioluminescence, transmission characteristics, Monte-Carlo, dinaflagellate
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分类号
O482.31
[理学—固体物理]
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