光纤压力计 - 产品信息 - 相关知识

2025-01-24 09:32:01光纤压力计: 光纤压力计是一种基于光纤传感技术的压力测量仪器。它利用光纤作为传感元件，通过测量光纤中光信号的变化来间接测量压力。光纤压力计具有高精度、高灵敏度、抗电磁干扰、耐腐蚀等优点，适用于恶劣环境下的压力监测。其工作原理通常涉及光纤的应变或折射率变化，从而改变光信号的传输特性。光纤压力计在石油、化工、航空航天等领域有广泛应用，可用于高压、高温及腐蚀性介质的压力测量。

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光纤压力计问答

2022-02-16 17:31:31光纤记录详解，一文带你详细了解光纤记录实验！: 一、光纤记录工作原理人类的大脑拥有约900亿个神经元，神经元之间通过突触相互连接形成了复杂的神经网络，并由此产生各种复杂的功能。大脑能够合成和释放上百种神经递质，神经信号通过突触释放的神经递质从而在神经元之间进行传递（图1）。图1当神经兴奋传导到突触末端时，会刺激突触上钙离子通道打开促使钙离子大量内流，胞内钙离子浓度瞬时上升，驱动突触小泡将神经递质释放到突触间隙中，释放出的神经递质随即与突触后膜上的受体结合，将递质信号传递给下一个神经元，从而进行信息的逐级传递（图2）。这些神经元以复杂的通路投射到多个脑区，产生了学习认知、情感、控制、动机、奖励等丰富的功能。光纤记录系统则可以通过检测钙离子和神经递质的荧光变化程度来表征群体神经元的活动情况。图2那么光纤记录是如何检测神经活动的呢？以钙离子荧光信号检测为例，光纤记录系统的技术原理是借助钙离子浓度变化与神经元活动之间的严格对应关系，利用特殊的荧光染料或者蛋白质荧光探针，将神经元中钙离子的浓度通过荧光强度表现出来，并被光纤记录系统捕捉，从而达到检测神经元活动的目的。在神经系统中，静息状态时神经元胞内钙离子浓度为50-100nM，而在神经元兴奋时胞内钙离子浓度能上升10-100倍，因此我们可以通过注射钙离子基因编码指示剂（Calcium indicator，如GCaMPs、RCaMPs等）来标记钙离子。钙离子指示剂带有荧光蛋白（如GFP、RFP等）及其变异体的蛋白质，可与钙调蛋白（CaM）和肌球蛋白轻链激酶M13域结合（图3左）。当神经活动增强时钙离子通道打开，大量钙离子内流并与CaM结合，导致M13和CaM结构域相互作用，引发cpEGFP结构重排，从而增强绿色荧光信号（图3 右）。因此我们可以通过检测钙信号的变化来表征神经元的活动，进而研究神经元活动与动物行为的相关性，探究复杂行为背后的调控机制。图3(Marisela Morales, et al. Neuron, 2020)图4：VTA-VGluT2神经元编码先天逃避反应光纤记录检测神经递质信号的原理与上述方法相同，把cpEGFP嵌入特定的神经递质受体，受体与神经递质结合后会引发受体构象改变并发出荧光信号（图5）。通过病毒注射、转染等技术手段，可以将这种可遗传编码的探针表达在细胞或小鼠脑部，借助成像技术，观察神经递质浓度的实时变化。图5(Yulong Li, et al. Cell, 2018)图6：条件反射实验中伏隔核Nac脑区的DA释放二、光纤记录实验方法在光纤记录实验中，首先要选择合适的荧光病毒。荧光染料或指示剂是通过病毒载体转入目标脑区，常用载体为AAV病毒。根据实验的不同，需要选择特异启动子或者Cre-FloxP系统来特异标记目标神经元，无特异性的GCaMPs表达虽然可以观测群体神经元活动但无神经元特异性，光纤记录的作用在于观测特异类型神经元群体的活动。实验流程：1、在目标脑区注射钙荧光病毒，并在注射位点埋植光纤插针，用于收集荧光；图7：病毒注射与陶瓷插针埋植2、待2-3周钙荧光病毒表达后，连接光纤，使用光纤记录系统采集动物在行为学实验中大脑的钙荧光信号；图8：病毒表达3、通过分析软件处理钙荧光信号数据，并结合行为学视频对动物的行为进行分析。图9：光纤记录结合高架十字迷宫实验三、光纤记录数据分析以瑞沃德R820三色光纤记录系统记录的数据为例。1、数据预处理。R820三色光纤记录系统软件集信号采集与数据分析于一体，在数据分析中，数据预处理过程包含平滑处理，基线矫正，运动矫正等功能。平滑处理可以将数据中的过多杂信号去除，最大限度的突出目标peak。基线矫正多数针对的是荧光信号因长时间记录导致漂白信号逐步下降，或者光纤的自发荧光在长期记录下逐步被漂白基线逐步下降等情况。此情形的数据因为整体呈现下降趋势，不利于后续数据作图分析，所以需要进行基线矫正。运动矫正用于采用410nm对照通道的数据，410nm数据可以用于反应背景噪音信号，运动矫正即将410nm数据与470nm数据进行拟合，通过算法从470数据中去除410nm数据的波动，得到真实的荧光数据。图10：光纤记录数据预处理2. 将荧光数据与动物行为数据同步对比，选择事件标记或者增加事件标记，事件相关信号分析作图。图11：事件分析3. 将不同组的数据进行组间对比，即可分析不同处理因素下荧光数据的差异。此外，还可结合行为学视频同步分析动物的运动轨迹。图12：不同数据组间分析通过以上步骤，原始的荧光数据就可以直接出图啦。光纤记录实验的工作原理，实验方法以及数据分析已经全部讲完啦….想体验R820三色多通道光纤记录系统识别下方二维码，即可免费试用让实验信号更强更准

2022-11-24 09:30:59光纤记录实验过程中需要全程避光吗？

2023-05-31 13:03:22客户成就 |基于光纤的贝塞尔光发生器制作: 贝塞尔光束从其被发现开始，由于其比光学中典型的高斯光束具有特殊的优势，拥有独特的无衍射和自恢复特性，引起了科学界极大的兴趣。这些特性也就意味着光束在被物体部分阻挡后可进行自我重建。由于这些独特性，贝塞尔光束在光学镊子、显微镜、光谱学和通信应用方面有很大的潜力。然而由于其依赖于空间光元件，并且在满足定制光束参数的需要方面受到限制，因此在实际的科学实验中要产生贝塞尔光束是十分具有挑战性的。如今，借助于Nanoscribe的双光子聚合技术可直接在光纤上打印新型光子结构，使其产生零阶和涡流贝塞尔光束。在光纤上打印微纳光子结构以产生零阶和涡旋贝塞尔光束贝塞尔光束的特殊性使其成为各种光学应用（例如通信、光诱捕和成像等）最佳选择。如果你看到贝塞尔光束的横截面，你会发现一组同心圆或圆环，与典型的高斯光束相比，光束的最内圈可以在更长的延伸范围内保持聚焦。即使贝塞尔光束被一个物体部分阻挡，光束在穿过该物体后能够进行自我重建。然而，要将圆形光束转化为若干环形，需要特殊的光学器件，如锥状折射材料axicon或全息光束整形方法。为了克服这些方法所需的空间光元件的限制，基于光纤的贝塞尔光束发生器应运而生。但是，当涉及到调整光束参数时，这些基于光纤的解决方案却是有限的，并且只提供零阶贝塞尔光束的生成。来自沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的科学家们开发了一种新的方法来制造一个由堆叠的微光元件组成的光子结构。他们将该结构直接3D打印在光纤面上，以实现从光纤生成零阶和涡流贝塞尔光束。基于光纤的贝塞尔光束发生器的设计由三个元素组成，用于对齐单模光纤输出的高斯样光束，并将其转化为贝塞尔光束。这些微光学元件是使用Nanoscribe的2PP打印技术在光纤面上一次性3D打印出来的。图片来自于：KAUST新型解决方案-光纤上打印3D结构科学家们使用双光子聚合高分辨率三维打印技术，为从光纤中直接产生零阶和高阶贝塞尔光束，并与光纤的核心对齐提供了有效的解决方案并。同时，Nanoscribe的IP-Dip光刻胶提供了生产光子晶体光纤设计所需的高空间分辨率，以便操纵光束。全新微纳加工方案使得打印的微光学元件具有较低的表面粗糙度。三维打印的微光学元件显示了光束转换的高效率和低传输损耗。基于2PP原理三维打印技术能够打印先进的任意形状的复杂3D微光学元件，如贝塞尔光束发生器。该基于光纤的光子结构由三个微光学元件组成，它们相互对准并与底层光纤面相连接，并可实现单个元件的无缝集成。2PP技术可实现按需定制光学参数来调整光子结构设计。因此，这种复合光子结构的快速原型设计使得在根据具体应用进行改变设计时，可以实现快速的设计迭代周期。得益于2PP三维打印技术的灵活性，定制打印的贝塞尔光束发生器可以应用于内窥镜，光学相干断层扫描、基于光纤的光学捕集和微操纵等领域。SEM特写图显示了基于光纤的3D打印贝塞尔光束发生器，该结构带有螺旋相位板的光子晶体设计和带有支撑结构的微透镜。灵感来自于KAUST的设计。由Nanoscribe制作A2PL技术实现纳米精度三维对准在光纤上打印光子结构来生成贝塞尔光束需要打印精确对准光纤光轴的微光学元件。新一代的Quantum X对准系统可以比其他Nanoscribe基于2PP技术的3D打印系统在达到更高形状精度的同时，更快、更简便、更精确地完成这项任务。这是因为Quantum X align是基于最先进的平台，并具有专利的对准双光子光刻技术A2PL®。因此，优化的硬件和软件使得在光纤上以亚微米的精度打印复杂的3D微光学元件成为了可能。项目团队阿卜杜拉国王科技大学-生物和环境科学工程系阿卜杜拉国王科技大学-计算机，电气和数学科学与工程系原文文献3D-printed fiber-based zeroth- and high-order Bessel beam generator https://opg.optica.org/optica/fulltext.cfm?uri=optica-9-6-645&id=476826

2022-12-16 08:37:14详解光纤记录在神经系统疾病研究中的应用: 人类的大脑拥有约900亿个神经元，神经元之间通过突触相互连接形成了复杂的神经网络，并由此产生各种复杂的功能。大脑能够合成和释放上百种神经递质，神经信号通过突触释放的神经递质从而在神经元之间进行传递。大脑中神经元以复杂的通路投射到多个脑区，产生了学习认知、成瘾、情感、控制、动机、奖励等丰富的功能。光纤记录系统则可以通过检测钙离子和神经递质的荧光变化程度来表征群体神经元的活动情况。由于光纤记录实验操作较为简便，目前在神经科学研究中应用越发广泛。本文将带领大家了解一些光纤记录的实验应用场景，帮助各位更好地了解光纤记录在神经系统疾病中的应用，以及分享光纤记录如何助力研究新发现。1. 抑郁——a片类药物戒断产生抑郁行为的分子环路机制[1]抑郁是药物戒断产生的厌恶情绪中最为常见的一种，有研究发现k-a片类受体(KORs)参与a片类药物戒断诱发的抑郁样行为，并且该行为与伏隔核(NAc)中多巴胺(DA)释放减少有关。然而，KORs调节这种与a片类药物戒断相关的厌恶情绪的分子机制和神经元回路目前尚不清楚。Zan等人在mafei戒断诱导的抑郁小鼠模型中，利用光纤记录、膜片钳、化学遗传学和免疫组化等方法，揭示了mafei戒断通过增加杏仁核中KOR配体dynorphin的表达来激活KORs，进而激活p38 MAPK并促进GLT1表达。GLT1的表达上调降低了杏仁核向NAc的谷氨酸输入，从而促进mafei药物戒断诱导的抑郁样行为。该研究中，Zan等人使用光纤记录方法检测mafei戒断小鼠BLA-NAc神经元投射的活性，发现mafei戒断后悬尾测试小鼠的信号迅速下降，表明mafei戒断降低杏仁核到NAc的兴奋性突触传递。mafei戒断降低杏仁核到NAc的兴奋性突触传递2．记忆——下丘脑环路调控海马神经发生促进记忆提取并对抗焦虑样行为[2]成年海马神经发生在记忆和情绪处理中起重要作用，海马新生神经元在DG中产生、成熟并整合到现有环路中，并且这个过程由神经环路的活动进行动态调节。然而，目前尚不清楚神经环路修饰的海马新生神经元对动物行为记忆的影响。Li等人聚焦于SuM-DG环路修饰的ABN（成年新生神经元）发育的不同阶段，通过光纤记录、光遗传、化学遗传、膜片钳和谱系示踪等方法，揭示了SuM-DG环路修饰成年海马新生神经元，促进记忆提取和对抗焦虑。在该研究中，Li等人使用光纤记录方法检测SuM-DG神经元投射的活性，结果发现在丰富环境（EE）中，小鼠SuM神经元活性显著增加，并且SuM消融后，EE诱导的神经反应和ABN介导的行为改善被消除，提示SuM-DG环路修饰的ABN能够调控记忆行为。小鼠SuM-DG神经元在EE中活性增高3. 精神障碍——mPFC-Notch1信号通过Hes1抑制GABAB1受体表达介导METH诱导的精神障碍[3]甲基benbingan(METH，冰du)是一种被广泛滥用的兴奋剂药物，大剂量或长期使用METH会诱发精神障碍(MIP)，目前人们对其发病机制还知之甚少，虽然Notch1信号通路已被证明在一些精神疾病的发病机制中发挥作用，但其在MIP中的作用仍不清楚。Ni等人在METH小鼠模型，使用光纤记录、免疫组化、WB、PCR以及行为学等方法，揭示了一个之前未被识别的Notch1-Hes1-GABAB1受体依赖机制，该机制涉及MIP中mPFC神经元活动和行为表型的调节，提出了Notch1信号传导与MIP相关的神经可塑性之间的重要关联。在该研究中，Ni等人为了验证在METH诱导的运动缺陷中mPFC神经元活性是否与Notch1信号有关，通过shRNA下调了mPFC神经元NICD表达水平，并使用光纤记录技术同步记录mPFC神经元的钙信号：结果显示第1天急性METH给药后钙信号显著下降，而在第23天给药后其钙信号显著下降后短时间内又恢复正常，同时与给药前信号相比显著降低。而当给予生理盐水，急性期及激发期不同组信号均未见明显变化，表明mPFC中NICD的下调可以减弱致敏小鼠的神经元活性。mPFC中NICD的下调可以减弱致敏小鼠的神经元活性4.疼痛——VPMntng1- S1B通路介导镇痛新机制[4]当身体的某个部位在受到伤害感到疼痛时，我们会本能地对它进行揉搓或按摩，以此减轻疼痛程度，这种现象被称为触摸介导的镇痛。对于触摸介导的镇痛机制，振动触觉信息主要由初级躯体感觉皮层（somatosensory cortex, S1）处理，但S1在痛觉中的确切作用仍有争议。相对而言，对于S1是否以及如何处理面部的痛觉信息目前仍然知之甚少。Lu等人建立了一个触摸介导的痛觉抑制的行为模型，使用了光纤记录、化学遗传学、在体钙成像、免疫组化以及行为学评估等实验技术，观察到小鼠胡须拂动产生触觉信号能够显著缓解面部疼痛，而阻断这一触觉信号传递所依赖的丘脑到桶状皮层（barrel cortex, S1B）环路，则导致该疼痛缓解作用消失。通过对S1B神经元的钙信号进行分析，作者发现胡须拂动改变了S1B神经元对痛觉信号的处理，并推动由伤害性刺激引起的神经状态向非伤害性的行为结果过渡。该研究表明，S1B整合了面部触觉和痛觉信号，实现了触摸介导的镇痛。在该研究中，Lu等人为了检测胡须拂动产生触觉信号是否需要依赖丘脑腹后内侧核（VPM）中表达Ntng1的神经元（VPMNtng1），利用光纤记录技术观察到VPMNtng1神经元对非伤害性的吹气刺激的反应比对伤害性的热或机械刺激的反应要更为强烈，这与VPM主要传递触摸信号的作用相一致，表明胡须拂动产生的触觉信号确实可以缓解面部疼痛。VPMNtng1神经元主要向S1B传递触觉信号，而非伤害性信号上述研究中，研究人员们都采用了瑞沃德公司生产的光纤记录系统，为实验的顺利开展提供了助力。迄今，瑞沃德光纤记录系统已助力国内外100+高校的科研工作开展，如北京大学，浙江大学，斯坦福大学，伦敦大学学院等，并促成各大课题组研究成果在Nature Neuroscience等顶/级学术期刊发表。瑞沃德三色多通道光纤记录R8219通道，6种激发光组合模式高灵敏探测器，稳定采集不掉帧超过20种事件标记，灵活定义实验需求集成荧光记录和行为视频记录记录分析一键切换，轻松得到处理结果识别二维码，即可申请免费试用【参考文献】1. Zan Gui-Ying, Wang Yu-Jun, Li Xue-Ping et al. Amygdalar κ-opioid receptor-dependent upregulating glutamate transporter 1 mediates depressive-like behaviors of opioid abstinence.[J] .Cell Rep, 2021, 37: 109913.2. Li Ya-Dong, Luo Yan-Jia, Chen Ze-Ka et al. Hypothalamic modulation of adult hippocampal neurogenesis in mice confers activity-dependent regulation of memory and anxiety-like behavior.[J] .Nat Neurosci, 2022, 25: 630-645.3. Ni Tong, Zhu Li, Wang Shuai et al. Medial prefrontal cortex Notch1 signalling mediates methamphetamine-induced psychosis via Hes1-dependent suppression of GABA receptor expression.[J] .Mol Psychiatry, 2022, 27: 4009-4022.4. Lu Jinghao, Chen Bin, Levy Manuel et al. Somatosensory cortical signature of facial nociception and vibrotactile touch-induced analgesia.[J] .Sci Adv, 2022, 8: eabn6530.

2021-12-10 09:39:16解码OCI——如何精准测量光纤长度: OCI是一款超高精度光学链路诊断系统，其原理基于光频域反射（OFDR）技术，可精确测量光纤长度，空间分辨率高达10μm。说到这里，让我们了解下OCI产品参数标注的空间分辨率10μm，它并不是不可调整的，实则是指在不同需求的情况可设置不同的空间分辨率。如下图所示：仪器默认空间分辨率为194.77μm，我们可以通过Scan Range（波长扫描范围）和Decimation（降点）来设置空间分辨率，当我们将波长扫描范围设为“84”，降点设为“1”时，此时空间分辨率为10μm。空间分辨率（μm）对照表如表所示.几种常见的扫描范围和降点所对应的空间分辨率，均能调整空间分辨率。另外，光纤长度能否准确测量跟折射率息息相关，OCI仪器默认折射率为1.4682（如下图所示），也是公认的光纤折射率。当待测光路的折射率不是1.4682时，可以通过以下两种办法准确测量光路长度。1、已知待测光路的折射率，可以将仪器折射率改成已知折射率，这样就可以准确测量光路长度。2、已知待测光路长度，利用仪器测量出的长度进行校准折射率。例如，已知待测光路长度为1m，但仪器测得长度为0.5m，此时我将折射率修改为0.7341，则此时仪器显示光纤长度为1。注意事项：①设置空间分辨率（通过选择扫描波长和降点，设置所需的空间分辨率）②修改折射率，标定长度

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