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基于数字微镜器件的快速超分辨晶格结构光照明显微研究

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物理学报 2024年第9期73卷 297-306页

作者：杨浩智聂梦娇马光鹏曹慧群林丹樱屈军乐于斌深圳大学物理与光电工程学院光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室深圳518060 深圳大学化学与环境工程学院深圳518060

超分辨结构光照明显微成像技术(super-resolution structured illumination microscopy,SR-SIM)具有时间分辨率高、光漂白和光毒性低和对荧光探针的要求少等优点,适用于活细胞的长时程超分辨成像.采用二维晶格结构光作为照明光,可以实... 详细信息

超分辨结构光照明显微成像技术(super-resolution structured illumination microscopy,SR-SIM)具有时间分辨率高、光漂白和光毒性低和对荧光探针的要求少等优点,适用于活细胞的长时程超分辨成像.采用二维晶格结构光作为照明光,可以实现更快的成像速度和更低的光毒性,但同时也增加了系统的复杂性.为了解决此问题,本文提出了一种基于数字微镜器件的快速超分辨晶格结构光照明显微成像方法(digital micromirror device-based lattice SIM,DMD-Lattice-SIM),通过同步分时触发DMD和sCMOS相机的方式实现二维正交晶格结构光的产生,且只需要采集5幅相移原始图像即可重构出超分辨图像,相比于传统SR-SIM需要9幅相移原始图像的方法,图像采集时间减少了约44.4%.同时,在基于空域和频域联合的SIM重构算法(joint space and frequency reconstruction method-SIM,JSFR-SIM)的基础上,本文还发展了用于Lattice-SIM的JSFR超分辨图像重构方法(Lattice-JSFR-SIM),先在频域对原始图像进行预滤波处理;然后,在空域对滤波后的图像进行超分辨重构处理.与传统频域图像重构处理对比,该方法在512×512像素数的成像视场下重构时间减少了约55.6%,对于实现活细胞实时超分辨成像具有重要意义和应用价值.

关键词：结构光照明显微术超分辨成像晶格结构光照明空域重构

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CZTS基单晶材料研究进展和展望

人工晶体学报 2024年第1期53卷 12-24页

作者：傅文峰朱旭鹏廖峻汝强薛书文张军华南师范大学物理学院广州510006 岭南师范学院物理科学与技术学院湛江524048

Ⅰ_(2)-Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ_(4)型半导体铜锌锡硫(CZTS)在成本、组成元素丰度、毒性和稳定性等方面具有突出优势,被认为是一种很有前途的太阳能吸收材料,应用于绿色和经济的光伏领域。尽管Cu_(2)ZnSn(S,Se)_(4)拥有与黄铜矿相似的晶体结构和光电性... 详细信息

Ⅰ_(2)-Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ_(4)型半导体铜锌锡硫(CZTS)在成本、组成元素丰度、毒性和稳定性等方面具有突出优势,被认为是一种很有前途的太阳能吸收材料,应用于绿色和经济的光伏领域。尽管Cu_(2)ZnSn(S,Se)_(4)拥有与黄铜矿相似的晶体结构和光电性能,但其转换效率却远远低于Cu(In,Ga)Se_(2)(23.5%)。传统研究多数集中在多晶薄膜材料和器件的光电性能,导致材料关键缺陷态甄别及其能带调控规律尚不清晰,成为限制CZTS基光电器件性能的瓶颈。本文综述了CZTS基单晶材料,详细介绍了其晶体结构和物理性质,概述了移动加热器法、碘输运法和熔盐法制备高质量单晶的工艺,多型纳米晶库的研究,以及天然锌黄锡矿的物性研究。根据制备的CZTS基单晶材料讨论了其光学和电学性能。最后总结了CZTS基单晶材料在半导体器件的应用及目前存在的问题,为提高Ⅰ_(2)-Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ_(4)型半导体材料器件的性能提供可能的发展方向。

关键词：铜锌锡硫天然锌黄锡矿缺陷态光电性质移动加热器法碘输运法熔盐法

“句芒号”激光光斑质心提取方法与稳定性分析

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光学学报 2024年第6期44卷 362-373页

作者：万科黎荆梅韩启金李功伟王宁徐兆鹏赵航马灵玲中国科学院空天信息创新研究院遥感卫星应用国家工程实验室北京100094 中国科学院大学北京100049 中国资源卫星应用中心北京100094

根据句芒号足印影像特点,提出一种针对复杂背景噪声的激光光斑质心提取方法:基于灰度转换模型去除地物背景,结合距离约束、高斯滤波和大津阈值分割去除影像噪声,并利用灰度重心法计算质心坐标。使用所提方法对多种地物类型仿真光斑和实... 详细信息

根据句芒号足印影像特点,提出一种针对复杂背景噪声的激光光斑质心提取方法:基于灰度转换模型去除地物背景,结合距离约束、高斯滤波和大津阈值分割去除影像噪声,并利用灰度重心法计算质心坐标。使用所提方法对多种地物类型仿真光斑和实测光斑进行质心提取,结果表明:所提方法的质心提取均方根误差约为0.074 pixel,最大误差约为0.482 pixel,对句芒号光斑影像的适应性较好。对句芒号足印影像光斑开展了稳定性分析,结果表明,所有激光波束的光斑质心坐标的标准差小于0.34 pixel,激光器与光轴监视相机的相对几何关系较为稳定。所提方法可用于激光光斑质心提取及稳定性监测,对句芒号激光数据处理和应用有一定参考价值。

关键词：遥感足印影像激光光斑影像噪声光斑质心提取

^(18)F-FDG PET/CT动态成像诊断原发性肝癌与肝转移瘤的价值

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安徽医科大学学报 2024年第5期59卷 869-873页

作者：王馨于振鹏汪会代鹏飞安徽医科大学第一附属医院核医学科合肥230022

目的探讨^(18)F-FDG PET/CT动态成像诊断原发性肝癌与肝转移瘤中的应用价值。方法该研究以通过全身动态^(18)F-FDG PET/CT成像的94例肝脏恶性病变[肝细胞癌组(25例)、胆管细胞癌组(27例)、肝转移瘤组(42例)]的患者资料作为研究对象,应... 详细信息

目的探讨^(18)F-FDG PET/CT动态成像诊断原发性肝癌与肝转移瘤中的应用价值。方法该研究以通过全身动态^(18)F-FDG PET/CT成像的94例肝脏恶性病变[肝细胞癌组(25例)、胆管细胞癌组(27例)、肝转移瘤组(42例)]的患者资料作为研究对象,应用单因素方差分析(ANOVA)、受试者工作特征曲线(ROC)等方法对不同病理类型肝恶性肿瘤患者的:病灶最大标准化摄取值(SUV_(max))、FDG代谢率(MR_(FDG))、靶-本底比值(TBR)和病灶的最大直径(d_(max))等影像学特征进行统计学分析。结果在94例患者中,肝细胞癌组、胆管细胞癌组和肝转移瘤组的SUV_(max)、MR_(FDG)、TBR_(SUV_(max))和TBR_(MRFDG)差异均有统计学意义(SUV_(max):F=48.773,P<0.001;MR_(FDG):F=26.334,P<0.001;TBR_(SUV_(max)):F=41.314,P<0.001;TBR_(MRFDG):F=20.821,P<0.001)。SUV_(max)、MR_(FDG)、TBR_(SUV_(max))和TBR_(MRFDG)鉴别诊断原发性肝癌与肝转移瘤的AUC分别为0.836、0.851、0.827和0.847。SUV_(max)、MR_(FDG)与肝脏恶性肿瘤病灶的最大直径d_(max)之间存在正相关(SUV_(max):r=0.4,P<0.05;MR_(FDG):r=0.2,P<0.05),差异有统计学意义。结论^(18)F-FDG PET/CT动态成像在不同病理类型肝脏恶性肿瘤中有较好的鉴别诊断效能。不同病理类型肝脏恶性肿瘤SUV_(max)、MR_(FDG)和病灶的最大直径d_(max)之间存在一定正相关关系。

关键词：肝肿瘤正电子发射断层显像术体层摄影术 X线计算机氟脱氧葡萄糖F18

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波阻抗反演在泥岩隔层预测中的应用

内蒙古石油化工 2024年第1期50卷 8-10页

作者：国庆鹏中国石化石油勘探开发研究院北京102206

地震数据在油气田开发中有着重要的角色,特别是波阻抗反演数据在储层预测中有着不可替代的作用。中石化某油田的油藏是角度不整合油气藏,油藏内部的泥岩影响着油气的分布;通过对目的层岩石物理分析,波阻抗能够区分砂岩和泥岩,因此采用... 详细信息

地震数据在油气田开发中有着重要的角色,特别是波阻抗反演数据在储层预测中有着不可替代的作用。中石化某油田的油藏是角度不整合油气藏,油藏内部的泥岩影响着油气的分布;通过对目的层岩石物理分析,波阻抗能够区分砂岩和泥岩,因此采用波阻抗反演方法,以测井资料为基础,地震层位作为控制,完成整个三维体的波阻抗反演。基于模型的波阻抗反演包含了测井的高频信息,同时用测井的低频成分补充了地震的带限不足的情况,刻画出泥岩隔层的空间分布,为油气藏水平井部署提供了基础条件。

关键词：地震数据波阻抗反演泥岩隔层

2023年全国主要草原有害生物危害情况及2024年趋势预测

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中国森林病虫 2024年第4期43卷 46-48页

作者：徐震霆王越王志鹏杨鼎闫佳钰岳方正国家林业和草原局生物灾害防控中心林草有害生物监测预警国家林业和草原局重点实验室辽宁沈阳110034

总结分析2023年全国主要草原有害生物危害情况,研判2024年危害趋势。2023年全国主要草原有害生物危害面积总体下降,但严重危害的面积仍占比较大,呈偏重危害,全年危害面积3953.33万hm^(2),同比下降18.31%。预测2024年全国主要草原有害生... 详细信息

总结分析2023年全国主要草原有害生物危害情况,研判2024年危害趋势。2023年全国主要草原有害生物危害面积总体下降,但严重危害的面积仍占比较大,呈偏重危害,全年危害面积3953.33万hm^(2),同比下降18.31%。预测2024年全国主要草原有害生物危害仍将延续近年来鼠害整体危害重、虫害局部地区高密度危害、有害植物危害轻的格局,全年危害面积3733.34万hm^(2)左右。根据当前草原有害生物危害特点和形势,提出对策建议。

关键词：草原有害生物危害情况趋势预测对策建议

MnGa二元合金等静压电子结构与磁性质的研究

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人工晶体学报 2024年第3期53卷 541-550页

作者：张飞鹏路清梅刘卫强张东涛岳明河南城建学院数理学院建筑光伏一体化技术河南省工程实验室平顶山467036 北京工业大学材料与制造学部北京100124

为了研究等静压下非稀土磁性材料MnGa合金的电子结构和磁性质,本文在密度泛函理论计算的基础上系统研究了四方MnGa合金在500 MPa等静压下的晶格结构、生成、自旋电子结构和磁性质。结果表明,四方MnGa合金在500 MPa等静压下更容易生成,... 详细信息

为了研究等静压下非稀土磁性材料MnGa合金的电子结构和磁性质,本文在密度泛函理论计算的基础上系统研究了四方MnGa合金在500 MPa等静压下的晶格结构、生成、自旋电子结构和磁性质。结果表明,四方MnGa合金在500 MPa等静压下更容易生成,呈各向异性压缩性质。合金中异类原子之间的距离较小,同类原子之间的距离较大。四方MnGa合金在500 MPa等静压下的能带结构呈金属性导体型。与Ga的d电子相比,四方MnGa合金中Mn的d电子呈现较高的净磁矩,贡献了体系的剩磁。四方MnGa合金呈现弱的亚铁磁性,在500 MPa等静压下净有效磁矩减小。

关键词：四方MnGa合金等静压晶体结构自旋电子结构磁性质密度泛函理论

茯苓酸通过Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路调控铁死亡改善阿尔茨海默病大鼠认知障碍的研究

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中国全科医学 2024年第2期27卷 177-183页

作者：樊赟窦润鹏胡久略侯紫君周春祥南京中医药大学江苏省南京市210046 河南省南阳市中心医院 473000 南阳理工学院张仲景国医国药学院河南省张仲景方药与免疫调节重点实验室河南省南阳市473000

背景阿尔茨海默病(AD)是一种常见且不可逆转的神经退行性脑疾病,严重影响患者的生活品质和生存质量,目前仍缺乏有效的治疗方法延缓或阻止疾病进展。中药及其活性成分在防治AD方面具有重要潜力。目的探讨茯苓酸(PA)对AD大鼠认知障碍及核... 详细信息

背景阿尔茨海默病(AD)是一种常见且不可逆转的神经退行性脑疾病,严重影响患者的生活品质和生存质量,目前仍缺乏有效的治疗方法延缓或阻止疾病进展。中药及其活性成分在防治AD方面具有重要潜力。目的探讨茯苓酸(PA)对AD大鼠认知障碍及核因子E2相关因子2(Nrf2)/溶质载体家族7A11(SLC7A11)/谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)信号通路的影响。方法2022年1—9月将75只6~8周龄雄性SPF级SD大鼠依据随机数字表法分为对照组(Control组)、AD模型组(Model组)、PA治疗组(PA组),PA+Nrf2抑制剂组(PA+ML385组),除Control组外制备AD大鼠模型。造模成功后,PA组腹腔注射50 mg/kg PA,PA+ML385组腹腔注射50 mg/kg PA+30 mg/kg Nrf2抑制剂ML385,Control组与Model组腹腔注射等量0.9%氯化钠溶液。末次给药24 h后进行Morris水迷宫实验,第2、4、6天进行定位航行实验,记录大鼠到达平台的时间(逃避潜伏期),第7天移走平台,记录大鼠在120 s内滞留平台时间和穿越平台次数。Nissl染色后观察各组大鼠海马神经元病理变化,普鲁士蓝染色检测海马组织铁沉积,免疫荧光染色检测海马神经元GPX4表达,检测海马组织谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)、Fe2+含量,蛋白质印迹法(Western blotting)检测大鼠海马组织Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白表达。结果末次给药第2、4、6天Model组逃避潜伏期高于Control组、PA组,PA+ML385组高于PA组,差异有统计学意义(P<0.05);Model组平台停留时间、穿越平台次数低于Control组、PA组,PA+ML385组低于PA组,差异有统计学意义(P<0.05)。Nissl染色结果示Model组神经元坏死严重,细胞核皱缩,尼氏体数目减少;PA组神经元坏死减少,排列紧密且尼氏体增多;PA+ML385组神经元损伤明显加重,尼氏体数目减少。普鲁士蓝染色结果示Model组铁沉积较Control组增加,与Model组比较,PA组铁沉积减少,PA+ML385组较PA组铁沉积增多。免疫荧光染色结果示Model组绿色荧光减弱,GPX4阳性细胞减少,PA组细胞绿色荧光较Model组增强,GPX4阳性细胞增多,PA+ML385组较PA组GPX4阳性细胞减少。Model组GSH低于Control组、PA组,PA+ML385组低于PA组,差异有统计学意义(P<0.05);Model组MDA、Fe2+高于Control组、PA组,PA+ML385组高于PA组,差异均有统计学意义(P<0.05)。Model组Nrf2、SLC7A11、GPX4蛋白相对表达量低于Control组、PA组,PA+ML385组低于PA组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论PA可改善AD大鼠认知障碍,其机制可能与通过激活Nrf2/SLC7A11/GPX4信号通路抑制铁死亡有关。

关键词：阿尔茨海默病茯苓酸核因子E2相关因子2/溶质载体家族7A11/GPX4信号通路铁死亡大鼠

基于氧化物-金属多层膜固态化合方法制备MCNO薄膜

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红外与激光工程 2024年第4期53卷 223-232页

作者：赵媛媛王园园王荣新王志鹏朱煜宋贺伦向阳长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所江苏苏州215123

红外热成像技术具有高度实用性、灵敏性和可靠性等优点,在航空、医疗等多个领域发挥着重要作用。相较于其他类型的非制冷红外探测器,测微辐射热计(Microbolometer)具有工作范围宽、响应速率快且器件结构简单等优点。相较于非晶硅和氧化... 详细信息

红外热成像技术具有高度实用性、灵敏性和可靠性等优点,在航空、医疗等多个领域发挥着重要作用。相较于其他类型的非制冷红外探测器,测微辐射热计(Microbolometer)具有工作范围宽、响应速率快且器件结构简单等优点。相较于非晶硅和氧化钒等常见热敏层材料,立方尖晶石结构的过渡金属氧化物锰钴镍氧化物(Mn-Co-Ni-O,MCNO)具有更高的TCR系数。使用磁控溅射法-电子束蒸发复合法在蓝宝石(Al_(2)O_(3))衬底上制备MCNO薄膜,结合XRD、SEM和电学性能测试,分析和探讨了工艺条件对其性能的影响。研究结果表明,在450℃沉积5 h得到厚度为450 nm的MCNO薄膜样品,随后在真空腔内原位退火1 h,再使用管式退火炉在空气氛围中进行60 min 850℃后退火,MCNO薄膜呈现出良好性能,(111)晶相的XRD半峰宽为0.48,晶格常数为8.71A(1A=10^(-10) m),晶粒平均大小为81.7±24 nm。使用四探针法测试MCNO薄膜室温下电阻率为642.19Ω·cm,室温下(295 K)电阻温度系数(Temperature Coefficient of Resistance,TCR)系数为-4.20%/K。在6~8.5μm波长范围内,最高吸光度为1.50。研究结果验证了所提出的多层复合方法用于制备MCNO薄膜的可行性,为进一步优化MCNO薄膜组份与掺杂配比以及结构-性能关系提供了新思路。

关键词：锰钴镍氧化物磁控溅射电子束蒸发逐层沉积退火温度固相合成