2016休斯顿大学实习项目实习周记（4）

公共篇

对于第一批的同学来说，到了第四周也就意味着来到这里已经快一个月了。经过一个月的适应和熟悉，每周的生活已经变得更加程序化。相信大家对于实验室的学习生活和课外的休闲放松已经可以做到合理安排了。而第二批同学的到来，也使得我们的日常生活变得更加丰富多彩。

课余时间，我们有时会一起做饭，10个同学大家各自拿出自己擅长的菜肴，在一起就像是一个丰盛的大餐，或许味道还有长进的空间，或许色泽谈不上专业，但是能够一起愉快地填饱肚子，不也是一件快乐的事情吗？

在这一周的时间，除了各自在实验室的学习，我们面临的主要问题就是住房问题了。因为之前也说过，我们在学校Cougar Place的住宿只能维持到8月13号，这也就意味着这周周六我们就要集体搬出去了。之前Zhang Jin老师已经帮我们找到了一个house,可以容纳六位同学，还剩下四位的住宿需要搞定。

我们于是各自在网络上整合住房资源，尽可能多的先找到足够的房源，再结合经济情况做决定。而实验室的学长建议我们到休斯顿缤纷华人论坛上去翻翻帖子。我们由于是短租，而论坛上的大部分要求有一年以上的租期，所以我们的目标就转为那些临时寻求转租和合租的房主。功夫不负有心人，我们终于在离学校附近的德州医疗中心旁的IMT小区找到了住处，并且价格比校园内便宜很多。

周五我们便开始着手搬家了，大家尽可能地把宿舍整理干净，因为我们可不想因为卫生不达标而被住宿管理员罚款！周六一早，两批同学便各自叫车搬到了相应的住处。搬走的时候，坐在车上，回望着这栋宿舍，想起在Cougar Place这里遇到的有趣的人和大家一起做饭打球玩耍的时候，还有种依依不舍的感觉。不过，要搬走也是没有办法的，因为life goes on，用微笑和期待面对明天，才算对得起每一天啊。

个人篇

李斌

周一刚到实验室就收到了Jeff发给大家的邮件，里面有每个人这个星期的任务。从这一点上我深深感受到了这个实验室的严谨态度。其中我的任务有两个，主要是设计数据传输器外壳和拐杖仪器外壳。

因为在上个星期我已经做好了数据传输器外壳并用3D打印机打印好了，于是在星期一时进行了测试，结果差强人意。David告诉我他把数据传输器做了一些改变，让我重新调整。他把芯片的尺寸发给我，我发现尺寸变大了很多，于是我就设计成把外壳放在鞋侧面的形式。

数据传输器外壳

在设计拐杖仪器外壳时，Jeff告诉我因为不知道屏幕怎么摆放最有利于用户体验，所以希望我能把外壳设计成可以旋转以得到最佳角度。经过多次尝试，我将外壳设计成合页式的。

拐杖仪器外壳

在此之余，我还设计了一个便利芯片安装的装置。

赵雪妍

这一周我的主要任务依然是熟悉实验室，帮助实验室的博士生们清洗仪器，给溶液充氮气氩气排出氧气等基础性的工作，由于我还没能申请到Cougarnet ID，并不能参加实验室安全培训的测试，所以我还不能做配置硫化物溶液、清洗ultraclean的仪器这些可能接触到强酸强碱有毒物质的工作。

在Kamyar不忙的时候，我麻烦他给我讲了一下他们的传感器的原理。大概原理如下：在体材料中，体材料较厚，在体材料中传输的电子会碰到晶界相界和材料上下表面，可以把电子撞到晶界相界的碰撞过程看为非弹性碰撞，水平方向的电子传输速度减小，把电子与材料上下表面的碰撞近似看为弹性碰撞，水平方向的电子传输速度近似不变。在薄膜材料中，薄膜材料远薄于体材料，电子的传输更容易与材料上下表面碰撞，所以导电性能更好。当材料上下表面接触到一定数量的杂质离子时，上下表面的离子吸引电子，使电子与上下表面的碰撞不再是弹性碰撞，水平速度会减小，因此材料的电阻会增大。正是通过这种电阻与杂质离子浓度的一定规律的变化，可以搭建对硫敏感的传感器。选择Pd是因为之前的文献和前人的工作，发现Pd对S的变化特别敏感。

因为导师出差还没回来，且下周实验室的其他学长学姐都要参加Labview的培训，下一周Kamyar会给我发一些学习材料。

周末我们六个人搬到了新的房子，是休斯顿大学ISSSO办公室的Jin Zhang老师帮忙联系的，十分感谢张老师，不仅帮我们联系房子还带我们去了沃尔玛等超市采购。

陈丽莎

实验室我的邻座小哥Murad博士毕业，这周离开了。在我没有cougar ID的时候，一直都用小哥的账号登录实验室电脑。晓扬学姐制作了一个带有lab里所有人留言的贺卡送给Murad，Murad也为所有人写了告别卡片。上周徐焰学姐专程到实验室同Murad告别，我也了解到在Murad读博士快要放弃的时候，徐焰学姐一直给他打气，由此体会到读博士的艰辛。Murad这周二离开实验室，赴哥大读博士后，祝愿他一切顺利。

Figure1Murad的告别卡片

这周系统学习了Yousef的细胞分割算法，并用matlab实现了Poisson model based minimum error thresholding, local maximum clustering等算法。

经过周五与导师的讨论后，对所有通道（代表不同biomarker标记的显微图像）的图像做pixel clustering来找出有相似特征的图像区域，可能代表某种细胞比较集中的区域。已经测试K-means，KNN等方法，后面再考虑选择一些state-of-the-art的聚类方法测试聚类效果，然后做model selection。与之前设想的，将不同通道图像融合产生高质量多通道图像，然后给生物学家标记不同的细胞种类，来得到训练集再做基于监督学习的分类不同，我们只需要用非监督学习方式，找出相似细胞，对相似的细胞取相似的参数进行segmentation。这里有一点小体会，就是算法并不是越fancy就一定越好，很多时候，简单的模型和方法反而更有效；另外还有导师提到的，不论将来我们是进入工业界还是学术界，都需要解读用户需求，并且创造有价值的东西。

周五的meeting，学生做过presentation后，导师Dr. Roysam介绍了实验室的文化氛围，导师不会给出某件事具体的步骤，而是希望培养每个人独立科研的能力，遇到问题或者有新的idea鼓励主动去寻求建议。导师谈到phD的生活方式，不是每天下班之前盯着时钟期盼时间快点过去，而是当意识到自己该下班时惊讶于已经这么晚了；谈到发表论文，不仅是学会如何做有意义的工作并描述出来，更是形成establish reputation的习惯。“When you enter a company, they may fire you, but your paper is what they cannot take away.”“Every day you wake up, think about what you should do for your reputation.”短短的两个小时，信息量十分巨大。

选择读phD就是选择了一种生活方式。It is more about living, not working.

向杰伟

周六我们顺利入住休大Jin Zhang老师邻居的一个华人的House，这里每家人都是一个独栋的House，屋前屋后都有一个小花园，路上几乎没有行人，也没有杂乱的垃圾。不论是屋内屋外，都体现着美国最本土的生活环境，与趣味。

在学习上，我主要开始接手我们小组一个毕业研究生的工作，对光纤进行清洗和镀层。因为新买的光纤需要下周才能送到，所以这周我主要是对整个过程原理及操作的进行了熟悉。在印度学姐Tisa的指导下我也成功使用Clean Sputter，在自己做的硅样品上完成了镀金的工作，并操作SEM对硅样品表面的镀层的厚度进行了观测与测量。除此之外其他时间则用于对于文献的阅读与仪器原理的理解。希望新的一周里，在正式开始的光纤制作项目中学习到更多的东西。

马雅尧

由于教授与师姐下周要去开会，Zscan实验在这周需要尽量完成。包老师多次找师姐，林峰师兄和我交流有关实验进展，通过这几次谈话，我对石墨烯的相关性质有了更深层次的了解。激光与石墨烯的相互作用较复杂，是热效应，非线性效应，流体运动等多个方面的综合。高功率密度的激光与石墨烯相互作用，如果入射的偏振取向与石墨烯取向相同，会使石墨烯小颗粒顺着流线的方向排列，对光的吸收增强。但是由于热对流，又会打破这种排列，因此需要功率密度足够强，相对于热对流占据上风，就会观察到明显的吸收。

这周大部分时间都做实验到较晚。同时由于苏老师快要回国，请了实验室所有人去他家吃了自制的四川火锅，在美国，干吃米饭也觉得可口，更别说可以品尝到牛肚，猪耳朵，千张等菜。休大也迎来开学季，可以看到很多来自中国的面庞，令我感到兴奋的是竟然在一天中午吃饭时碰见了光电12级大神饶楠杰学长，他来休大读全奖Ph.D,同行的还有其他在休大的华科光电学长。

接下来的两个月我们也将会体验到美国的‘乡村生活’，居住在典型的美国农村住宅里面，希望借此也可以对美国文化有更深层次的了解。论文被接受以及实验的较大进展，让我对接下来的两个月充满了干劲与信心，希望余下的时间可以做出更多成果。

商尚炀

第三周的乐趣，仅在于生活本身。

导师迟迟没有就位，未曾谋面的师兄师姐也不知所踪，实验室的大门紧锁，迷茫之外我有着充分的自由安排自己的生活。在图书馆的沙发里，我决定将一百多页的论文分期付款，期限2周，每天的工作量约莫半小时上下。

学习结束，将频道转到“The International”的比赛直播里，关注着中国队的起起落落。复习中国解说的圆滑腔调，切到美国解说，展开听力技巧，捕捉政治不正确的词汇，或者一时手误，切到了俄语解说，被激情浸透。比赛过程，使我获益匪浅，技巧上的、表达上的、精神上的；结果，犹如童话，“wings”队的5个年轻人向我们展示了梦想的伟大。

黄昏时分，悄悄走进学校的球场，在夕阳下打磨筋骨，在青草上晚餐、休憩，旁边的跑道上有飞奔的，有跃起的，有一边追求极限，一边谈情说爱的。我和他们，看上去咫尺之遥，却又好像是在两个世界，不知道谁是谁的背景。

最大的进步：在麦当劳点餐时摆脱了手指的辅助，交流亦从词汇发展到句子。

陈宇遥

这一周的实验室工作的重点仍然在开尔文探针上。首先我阅读了相关的文献，发现开尔文探针的相关在surface photovoltage spectroscopy（表面光电效应）上有相当重要的应用，很多实验组都用这一技术在研究各种材料如半导体的性质和对光的相应，相对我们现在实验室的装置多了单色仪以及对应引出光路的光纤。在加州大学Davis分校Osterlo的组里，他们运用这一方法的SPS对氧化铁等材料进行了检测。

UC Davis实验组SPS的设置

接下来我又对TiO₂的样品进行了测试，但是使用时测得的数据十分不理想，在抽真空前测得在-2.61V左右，在抽完两个小时真空后测得在-4.1V左右。同样的，在对镀了金的掺杂硅片进行测量时得到的数据也不理想，于是我怀疑是仪器的某些设置上出了问题，学长建议我们用一开始使用过的金箔进行测试，得出来的数据竟然有7.8V左右，着实让我吓了一跳，当我再仔细检查时发现示波器的通道接口设置成了X10，也就是其实原来是780mV的测量数据，但是在将设置恢复正常设置之后，我们又发现测量的数据无法稳定下来的问题。从调整后的0.98V在经过几小时后下降至了0.68V，期间一直呈下降趋势，我们决定下一周再进行一次彻底的检查，从接线一直到仪器的设定都检查一遍。

王冉

周一和Carol，Jeff讨论了SD datalogger的具体要求，完成了代码编写。将传感器通道增加到5个，采集到的数据如果直接存储数值，在电脑上用notepad打开是乱码，所以要转换拆分成char数组，一字节一字节存入SD卡，最后添加timestamp，便于后续上位机读取数据后依据每次取样的时间更加精确地画图。

周二开始调试液晶屏，不出所料，Adafruit的官方库和官方例子又出了问题，从SD卡读入图像显示的时候出来的图像是乱的，于是又开始了漫长的查错，最终发现Adafruit的两个图形库，一个据说是根据teensy做了优化，同时更改了初始化函数的参数，若按老办法设置不会出现语法的错误，但是图形显示就是乱的了。解决了这个问题，后面就是Crutch主控了，根据赛道定义了14种模式，完成了根据摇杆控制前进停止复位以及模式选择的功能，在屏幕上显示模式对应的图片，并根据运动状态改变图片上方提醒区色块颜色。为了增强鲁棒性，便于后续联调，在各种可能出错的地方进行了错误检测和提醒。

这周还帮David搭好了wiimote，由于电池盒一直没送到，做出来的红外笔就非常丑了，好在能用，配合ASUS的迷你投影仪，在实验室白板上写了我和David的名字，成功存在了我的电脑上。

常晟源

本周的主要内容是进一步熟悉软件在Linux平台上的使用。在上周的摸索中，我已经基本将软件在Windows系统中配置好，所以这周一我在简单地咨询了学长学姐之后就顺利完成了Windows系统下软件的安装。

接着，我转向Linux系统。由于我几乎从没接触过这个系统，所以这次的困难可想而知，我不得不接二连三地向师兄们求助。然而，师兄们帮我操作的时候，发现进行一些步骤时我的权限不够，于是我就前去向导师Mayerich博士求助。在他的帮助下，我“暂时”获得了sudo-权限，从而可以完成安装。看着屏幕上飞驰而过的一行行代码，我深深地感受到了程序的魅力。不过，看着熟悉Linux的师兄们都用了好久才搞定安装工作，我内心不禁有些焦灼：到时候还要把软件部署在服务器上，这可怎么办？我把我的顾虑说给了我旁边的师兄Davar，他说：“Takeit easy, man. I can’t do it either. You can always get help from us!”瞬间让我感觉信心百倍。也许，这就是一个实验室，一个团队应有的氛围——一方有难八方支援！

在完成了安装工作之后，我按照例程熟悉了软件的操作方式。现在万事俱备，就差老师们协调好，把商用软件的License转移到服务器上来了。不过Mayerich博士因为背痛复发去医院做了些治疗，要花上两三天时间。趁这个时间，我也得先去熟悉一下第二部分工作的基础：光学系统设计。

白小龙

第四周主要是把前几周的有关调谐质量阻尼器工作进行总结，并为后面的学习开始做准备。

首先，继续完成论文的数据整理，获得了空气中和水下的管道结构的自由振动和谐振下的数据对比。

在空气中，单纯的调谐质量阻尼器的阻尼比为0.2%，固有频率为大约3.54Hz，空气中的涡流调谐阻尼器的阻尼比则达到了10.5%。另外在空气中的谐振运动位移-时间图中也显示了，涡流阻尼器的振动衰减是最快的，无涡流的其次，最慢的是不加阻尼器的情况。这也很好的与理论的计算值吻合。

在水中，同样的实验设置，得到的结果是：无阻尼器的固有阻尼比是2.4%，固有频率是3.20Hz。单纯添加质量阻尼器的时候，阻尼比提升到了6.1%。固有频率降为3.07Hz；在涡流阻尼器的情况下，阻尼比为13.9%，相比空气中有了教大的提高。

Figure 1 In air

Figure 2 In water

在以上的工作之后，我便开始着手准备对于压电陶瓷传感器的学习。我首先找到实验室的孔博士，由他为我讲了一些有关的基本应用，以及智能骨料这种实验室最为常用的装置，而实验室做的最多的也就是混凝土结构建筑的损伤监测。接着我还查阅可相关的论文。我了解到，运用压电效应的智能骨骼，既可以充当传感器，感知机械振动转换为电压，也可以反向由电压引发机械振动。也由此拥有了sensor和actuator两种应用思路。作为传感器时，接收端被动的感知机械振动，实现了冲击的检测；而作为激振器的时候，则可以将输出的电压先转化成所需的振动，振动经过某结构后发生一定的衰减，再有一个接收端，接受传来的机械波。这样就实现了结构损伤检测。

接下来，我还跟随孔博士来到混凝土结构的工地，体验了一把德州烈阳下的工地生活，来看看接下来一个月的项目的实验对象——混凝土桥墩结构。不久之后等混凝土结构完成就会转移到位于土木系的结构实验室中，到时候就会更忙了。只是在那里的树荫下呆一会，我就汗流浃背了。在这里我们遇到了土木系的两位学生，得知他们需要长期在如此高温的环境下工作，我也想着自己到现在为止吃的苦与之相比，根本不值一提，或许在机械专业要想做的好，这种苦也是要吃一吃的啊。

这周还发生了一个小插曲——我的笔记本网络出了问题，有线网无线网统统阵亡。没有网络我感觉接下来的学习生活难以想象！从周四上午一直忙着搜索解决办法，到下午不得已向同学求助。大家也都尽可能帮我查看问题，最后终于在晚上放手决定重置win10系统，把网络给修复了。现在想想还是多亏了同伴的帮助，不然估计真的要被难倒。