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电子倍增器脉冲信号图形化离线分析软件

应用光学 2022年第6期43卷 1107-1116页

作者：彭华兴闫保军刘术林张斌婷韦雯露中国科学院高能物理研究所核探测与核电子学国家重点实验室北京100049 中国科学院大学物理科学学院北京100049 中国科学院大学核科学与技术学院北京100049

电子倍增器(electron multiplier,EM)工作于脉冲状态下,其阳极上输出离散的信号,考虑到电子倍增过程具有一定的统计性规律,研究EM在脉冲状态下的性能参数,需要对阳极输出的脉冲信号进行大量测试和分析。以基于打拿极电子倍增器的光电倍... 详细信息

电子倍增器(electron multiplier,EM)工作于脉冲状态下,其阳极上输出离散的信号,考虑到电子倍增过程具有一定的统计性规律,研究EM在脉冲状态下的性能参数,需要对阳极输出的脉冲信号进行大量测试和分析。以基于打拿极电子倍增器的光电倍增管(photomultiplier tubes,PMT)为例,通过改变入射光强度使其工作在脉冲状态,利用高带宽、高采样率示波器采集其阳极输出信号。基于Python开发了一种图形化数据分析软件,用来对示波器采集的大量脉冲信号数据进行离线分析,从中可以获得PMT的电荷积分谱、增益、分辨率、后脉冲率、前沿时间等性能参数,软件采用模块化结构,根据不同的测试需求各个模块可以单独工作。该软件可以快速实现EM在脉冲状态下的性能参数分析,为EM制作工艺的优化及其在微弱信号探测领域中的应用提供了一种便利的分析手段。

关键词：电子倍增器 Python 脉冲状态分析软件光电倍增管后脉冲

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一种基于金阴极MCP的冷阴极电子源的研制

质谱学报 2023年第1期44卷 96-104页

作者：姚文静刘术林闫保军张斌婷韦雯露彭华兴杨玉真河南大学物理与电子学院河南开封475004 中国科学院高能物理研究所核探测与核电子学国家重点实验室北京100049 中国科学院大学核科学与技术学院北京100049 中国科学院大学物理科学学院北京100049 上海中医药大学针灸推拿学院上海201203

采用深紫外光子激发金阴极产生的冷阴极电子源具有诸多优点,将其应用于电子轰击离子源(EI)有助于获得高质量的离子源。本实验分别采用在JGS2石英玻璃上蒸镀金薄膜构成透射式金阴极、在微通道板(MCP)输入面蒸镀金薄膜构成反射式金阴极,... 详细信息

采用深紫外光子激发金阴极产生的冷阴极电子源具有诸多优点,将其应用于电子轰击离子源(EI)有助于获得高质量的离子源。本实验分别采用在JGS2石英玻璃上蒸镀金薄膜构成透射式金阴极、在微通道板(MCP)输入面蒸镀金薄膜构成反射式金阴极,将二者以不同的组合方式装配在一起,通过施加不同的间隙电压,从而获得较大范围的电子流输出,研制出电子束流可调(10^(-11)~10^(-5) A)、均匀分布(非均匀度6.5%)的稳定输出(稳定工作时间大于5 h)电子源,有望在高质量EI源中得到推广和应用。

关键词：电子源深紫外金阴极微通道板(MCP) 电子束流

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新型分离式打拿极电子倍增器研制

中国无机分析化学 2023年第9期13卷 1023-1029页

作者：闫保军韦雯露刘术林衡月昆彭华兴张斌婷中国科学院高能物理研究所核探测与核电子学国家重点实验室北京100049 中国科学院大学核科学与技术学院北京100049

分离式打拿极电子倍增器(Discrete Dynode Electron Multiplier,DDEM)作为一种真空电子倍增器件可以实现对电子、离子和光子等粒子的探测,具有增益高、寿命长、动态范围宽、耐轰击等优点,广泛应用于材料分析、高能物理、航空航天等领域... 详细信息

分离式打拿极电子倍增器(Discrete Dynode Electron Multiplier,DDEM)作为一种真空电子倍增器件可以实现对电子、离子和光子等粒子的探测,具有增益高、寿命长、动态范围宽、耐轰击等优点,广泛应用于材料分析、高能物理、航空航天等领域。传统DDEM一般由铜铍或银镁合金作为基底材料,经过氧化激活工艺制备而成,DDEM的性能依赖于基底材料的性能,由于氧化激活工艺复杂且合金材料的稳定性难以控制,造成后续制作出的打拿极性能难以保证。抛弃传统复杂的合金氧化工艺,采用原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)技术制备二次电子发射系数(Secondary Electron Yield,SEY)高而且稳定的氧化铝薄膜(SEY最大值为4.2),设计了一种盒栅式结构的DDEM,搭建了真空设备实现DDEM关键技术参数的测试评价,在直流状态下DDEM的增益可达2×10^(6),脉冲状态下增益可达1×10^(8),验证了ALD技术研制DDEM的可行性,解决了传统DDEM打拿极发射层材料严重依赖于金属合金成分和高温氧化激活工艺的难题,为今后研制更优性能的DDEM提供了良好的实验基础和新的技术方案。

关键词：电子倍增器分离式打拿极原子层沉积二次电子发射系数

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适用于电子倍增器件的电荷灵敏放大器的设计

红外技术 2022年第8期44卷 792-797页

作者：张斌婷闫保军刘术林温凯乐王玉漫谷建雨姚文静中国科学院高能物理研究所核探测与核电子学国家重点实验室北京100049 中国科学院大学物理科学学院北京100049 南京大学物理学院江苏南京210093 广西大学物理科学与工程技术学院广西南宁530004 河南大学物理与电子学院河南开封475001

介绍了一种自主研制的新型电荷灵敏型三级放大器,其电路设计主要采用ADA4817高速低噪声集成运算放大芯片,该三级放大器噪声低、稳定性好、电路结构简单、性价比高、检修更换方便,可以不失真地放大上升时间在ns级的信号,放大器输出信号... 详细信息

介绍了一种自主研制的新型电荷灵敏型三级放大器,其电路设计主要采用ADA4817高速低噪声集成运算放大芯片,该三级放大器噪声低、稳定性好、电路结构简单、性价比高、检修更换方便,可以不失真地放大上升时间在ns级的信号,放大器输出信号质量优异,可配合后续的多道分析器MCA8000D读取微通道板(microchannel plate,MCP)组件或单通道电子倍增器(single-channel electron multiplier,CEM)的单光电子谱,测试结果表明:自主设计的ADA4817型放大器在一定的方波标定脉冲信号下,其基线的宽度小于2 m V,上升沿时间约为800 ns,幅值约为40 m V,性能接近或略优于A250型放大器,可以更好地配合后续的多道分析器MCA8000D进行输出波形的分析和处理,完全满足MCP或CEM探测器的脉冲性能测试需求。

关键词：电子倍增器脉冲计数单光电子谱电荷灵敏放大器

光纤耦合间接电子探测器结构设计及其实验结果

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真空科学与技术学报 2024年

作者：彭华兴刘术林梁晶闫保军刘辉刘翔宇张斌婷王建铭焦朋张洋独雅婕中国科学院高能物理研究所核探测与核电子学国家重点实验室中国科学院大学核科学与技术学院苏州博众仪器科技有限公司中国建筑材料科学研究总院有限公司中建材光子科技有限公司

依据透射电子显微镜中透射电子成像的特点，设计出纤维光学面板耦合CMOS相机的间接电子成像探测器，分别改变荧光粉层和铝膜的厚度，发现在相同条件下，薄荧光粉相较于厚荧光粉可以得到更亮的图像；在较小范围内，铝膜厚度的改变对图像... 详细信息

依据透射电子显微镜中透射电子成像的特点，设计出纤维光学面板耦合CMOS相机的间接电子成像探测器，分别改变荧光粉层和铝膜的厚度，发现在相同条件下，薄荧光粉相较于厚荧光粉可以得到更亮的图像；在较小范围内，铝膜厚度的改变对图像亮度几乎无影响；考虑到微通道板对高能电子有一定的探测效率，尝试在荧光屏前放置微通道板，测试结果表明微通道板能够有效提高图像亮度，其在700V工作电压下，荧光屏亮度较未安装微通道板的情况提高了30倍，并且微通道板能够屏蔽X射线，更换成本较低，可能是间接电子探测器的一个新选择。

关键词：荧光粉铝膜微通道板光纤耦合透射电子显微镜

基于勒贝格采样的锂电池“单体→成组”迁移驱动寿命预测

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机械工程学报 2025年

作者：吕东祯张斌向家伟温州大学机电工程学院南卡罗来纳大学工程与计算学院

单体电池寿命预测研究是当前的热点，而电池组的退化过程由于涉及多个单体电池的叠加效应，进一步增加了预测的复杂性。一方面，现有电池组寿命预测研究的样本数量较为有限，且过度依赖于对未来电流和电压信息的提前获取，难以实现真正... 详细信息

单体电池寿命预测研究是当前的热点，而电池组的退化过程由于涉及多个单体电池的叠加效应，进一步增加了预测的复杂性。一方面，现有电池组寿命预测研究的样本数量较为有限，且过度依赖于对未来电流和电压信息的提前获取，难以实现真正的寿命预测，无法满足实际应用需求。另一方面，随着机器学习方法的广泛应用，计算资源日益紧张，因此在保证预测准确性的前提下，如何大幅提升预测方法的计算效率成为一项亟待解决的重要课题。为此，首先设计试验对单体电池和电池组之间的退化过程进行了研究。然后，提出了一种基于勒贝格采样的锂电池“单体→成组”迁移驱动寿命预测方法。该方法引入勒贝格采样技术，实现了时间空间特征的提取以及差分模型的构建，优化了目标域和源域之间的邻域差异，快速精准地计算了勒贝格抵达时间的概率分布。在仅采用单体电池的退化数据进行训练后就成功预测了电池组的失效寿命。所提出的方法在早期预测场景以及实时预测场景均获得了1.5%左右的寿命预测误差，在此基础上还实现了毫秒级至秒级的计算效率，整体的预测精度以及计算效率均大幅领先现有诸多成熟的寿命预测方法。

关键词：勒贝格采样寿命预测电池组剩余寿命计算效率

球形收集极结构的二次电子产额测量装置及测量方法

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空间电子技术 2022年第4期19卷 64-71页

作者：温凯乐刘术林闫保军王玉漫张斌婷韦雯露彭华兴中国科学院高能物理研究所核探测与核电子学国家重点实验室北京100049 中国科学院大学北京100049

为了精确测量材料在不同入射电子能量和入射电子角度下的二次电子产额(secondary electron yield,SEY)以及二次电子能谱,研制了收集极为球形结构的SEY测量装置。首先介绍了装置的构成、测量原理及中和方法,并对测得的信号波形进行了分... 详细信息

为了精确测量材料在不同入射电子能量和入射电子角度下的二次电子产额(secondary electron yield,SEY)以及二次电子能谱,研制了收集极为球形结构的SEY测量装置。首先介绍了装置的构成、测量原理及中和方法,并对测得的信号波形进行了分析。随后,测量了Cu材料和Al_(2)O_(3)薄膜材料的SEY值和二次电子能谱。结果表明:不同入射电子能量下SEY值的标准偏差分别小于0.055(Cu)和0.126(Al_(2)O_(3));不同入射电子角度下SEY值与理论模型符合的很好,拟合R^(2)值为0.99864(Cu);出射的二次电子能量绝大部分集中在10 eV(Cu)和20 eV(Al_(2)O_(3))以下,符合相关理论预期。

关键词：二次电子产额球形收集极能谱表面电荷中和

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低阻MCP在直流模式下的线性动态范围

红外技术 2022年第3期44卷 310-314页

作者：姚文静刘术林闫保军赵高峰董永伟王志刚朱科军张斌婷温凯乐王玉漫谷建雨河南大学物理与电子学院河南开封475004 中国科学院高能物理研究所核探测与核电子学国家重点实验室北京100049 中国科学院大学物核科学与技术学院北京100049 南京大学物理学院江苏南京210093 广西大学物理科学与工程技术学院广西南宁530004

对国产低电阻微通道板(microchannel plate,MCP)在直流模式下的线性动态范围开展了详细研究。利用深紫外光源(低压汞灯)激发蒸镀有金阴极的MCP,获得较宽范围的输入电流,进而测试了与低阻MCP线性动态范围相关的各项参数,包括电阻、增益... 详细信息

对国产低电阻微通道板(microchannel plate,MCP)在直流模式下的线性动态范围开展了详细研究。利用深紫外光源(低压汞灯)激发蒸镀有金阴极的MCP,获得较宽范围的输入电流,进而测试了与低阻MCP线性动态范围相关的各项参数,包括电阻、增益、传导电流以及最大最小输入电流等。结果表明:降低体电阻能够有效提高MCP的线性动态范围,其最大和最小输入电流之间跨越6个数量级;该低阻MCP在3种不同工作电压下,最大输出电流为传导电流的16%~19%,与国际上高输出技术MCP相比,性能相当,能够应用于相关领域。

关键词：微通道板电阻线性动态范围增益

免疫细胞来源的外泌体在动脉粥样硬化中作用的研究进展

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中国病理生理杂志 2025年

作者：赵依婷秦合伟河南中医药大学康复医学院河南中医药大学第二附属医院康复医学科

动脉粥样硬化（AS）是由多种免疫细胞参与，以脂质沉积和炎症反应为特征的慢性炎症性疾病。近年来，外泌体研究领域迅速发展，其在AS中的作用研究也逐渐增多。免疫细胞来源的外泌体作为一种由机体免疫细胞分泌的胞外囊泡，具有特异性、... 详细信息

动脉粥样硬化（AS）是由多种免疫细胞参与，以脂质沉积和炎症反应为特征的慢性炎症性疾病。近年来，外泌体研究领域迅速发展，其在AS中的作用研究也逐渐增多。免疫细胞来源的外泌体作为一种由机体免疫细胞分泌的胞外囊泡，具有特异性、稳定性和生物相容性，主要参与内皮功能障碍、脂质沉积、血管钙化和斑块破裂等病理过程影响AS发展。本文对单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、淋巴细胞及其他免疫细胞（中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、肥大细胞、髓源性抑制细胞）来源的外泌体在AS中作用的相关研究展开综述，以期为该疾病的诊断和临床治疗提供参考。

关键词：动脉粥样硬化免疫细胞外泌体炎症免疫调节