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赴英国巴斯大学交流报告——姜燕丹
时间:2018-11-08 来源:研究生思政办 编辑:yjsszcse 访问次数:4212

本人有幸获得学校推荐,CSC资助,自20171010日作为联合培养博士赴巴斯大学电子与电气工程学院交流,项目名称是过程层析成像及其在两相流参数检测与流动特性研究中的应用。目前,顺利完成为期一年的交流访问,在此针对实验室工作、课程学习、项目进度等方面作简短的总结汇报。需要特别注明的是,在外导指导下,本人所从事的研究课题有所调整,更多的研究工作侧重于新型电学层析成像技术在生物医学领域的应用。

科研方面,在前半年时间里,我基本上完成了项目的前期准备、论文查阅、具体项目细节的制定、传感器的制作、第一阶段实验的开展以及相应的实验结果分析、阶段性成果的整理。在项目的前期准备与论文查阅中,我研读了该实验室过去几年在类似项目上发表的若干论文。基本掌握了实验室在电学层析成像方面的研究基础和已开展的研究工作。同时与外导进行讨论交流,确定了采用新型的电容耦合非接触电阻层析成像(CCERT)传感器,首次将其引入到生物医学应用领域以克服现有电阻抗层析成像的接触电阻等问题。本人此前关于电学层析成像的研究都是针对工业应用,主要集中在气液两相流中的应用,对电学层析成像在生物医学领域的应用知识匮乏,因此阅读了大量生物医学领域中电学层析成像技术的相关研究。同时,大量阅读了图像重建相关的文献,研究了主流图像重建算法的思路和实现方法。借鉴了浙江大学多相流课题组所提出的CCERT传感器结构,完成了12电极传感器的制作。借鉴已报道的相关研究,确定了实验方案和实验材料。在熟悉了实验室相关设备的操作流程和注意事项之后,我开展了长达两个月的实验和数据处理(图像重建)阶段,之后在外导的指导下开展整理结果和论文撰写工作。相关的成果已录用并宣读国际会议论文一篇(Biomedical Application of Capacitively Coupled Electrical Resistance Tomography (CCERT), 19th International Conference on Biomedical Applications of Electrical Impedance Tomography, EIT2018,2018610~13日赴爱丁堡大学参会并作口头报告),投稿SCI期刊论文一篇并已发表(Y.D. Jiang and M. Soleimani. Capacitively Coupled Resistivity Imaging for Biomaterial and Biomedical Applications. IEEE Access. 6: 27069-27079, 2018)。随后在3月至6月,重点回归到了两相流的参数测量。现有的CCERT系统主要利用了检测信号的实部信息(电阻成分),通过电阻成分来重建获得反应传感区域电导率分布的图像。在与外导讨论后,确定了挖掘检测信号的相位信息以获得更全面的反应流体内部电学参数的信息,并研究各电学参数(电导率和介电常数等)的相互作用,从而在电阻信息测量的基础上获得更全面的测量结果和该传感器更多的应用可能性。开展了基于相位信息的电容耦合非接触电阻层析成像在电学参数重建中的应用潜力的研究,并引入多频率技术,对较宽频率范围内的相位信息进行挖掘和图像重建对比,发现基于相位信息的成像比基于传统电阻的成像具有更强的抗噪性能和稳定性。相关的成果已录用并宣读国际会议论文一篇(Capacitively coupled impedance imaging based on broadband phase measurement, 9th World Congress in Industrial Process Tomography, WCIPT9,201892~6日在巴斯大学参会并作口头报告),投稿SCI期刊论文一篇(目前已进入第二轮审稿)。自7月份以来,本人科研工作开始针对具体的医学应用,主题为电容耦合非接触式电学层析成像技术在脑成像中的应用,重点集中在中风出血部位和大小的检测。在经过大量的文献调研之后,确定了研究计划和研究目标。并根据实际脑成像应用制作了适合头部尺寸的电极和传感器结构。针对电容耦合非接触式电学层析成像在医学应用中潜在的安全性和激励信号限制等方面开展了系统性地仿真和论证。目前已完成实验阶段,相关成果的整理和论文撰写,已投稿SCI期刊并进入审稿阶段

在课程和学术活动方面,我注册并参加了多个以层析成像为主题的巴斯和曼切斯特大学等大学联合举办的研讨会和学术讲座,同时注册了一门与研究课题紧密相关的课程:由数学系教授开展的“Inverse Problems”课程,该课程同时邀请英国多所大学的教授讲解各个领域中的逆问题以及逆问题的求解。通过参加这些学术活动和相关课程,更真切地了解并感受了英国高校的学术文化和博士生培养模式。此外,我每个月参加所在学院组织的研讨会,多很多研究课题都有了更深入的了解,并学习到了其他课题组从事研究工作的方法。

在这一年时间里,我坚持每周跟外导汇报进度,针对出现的问题进行讨论并制定解决方案和进一步的安排。外导的思维方式和科研态度令我受益匪浅,大量的文献阅读也让我的视野更加宽广。同时,每2~3个月跟国内导师进行工作汇报和交流,很感激国内导师们以的及时反馈和帮助,以及国内学院的老师们在此期间仍给予的关心、支持和帮助。这一年的交流学习让我对自己的科研走向有了更明确的目标,对自己科研能力和方法的优缺点都有了明确的认识并不断改进。在将来的科研工作中,我一定会以更加活跃开阔的思维和严谨求是的态度,给导师们、学校以及基金委一份满意的答卷。

姜燕丹

20181027



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