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量子阱探测器长波红外激光辐照损伤脉宽效应数值模拟

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激光与光电子学进展 2024年

作者：孙佳鑫钱传鹏徐作冬张检民叶锡生中国科学院上海光学精密机械研究所王之江激光创新中心西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室中国科学院大学材料科学与光电技术学院

基于量子阱探测器长波8.2μm单脉冲激光辐照二维轴对称热学和力学简化模型，通过有限元方法数值模拟计算了不同脉宽条件下探测器瞬态温度场和应力场分布，初步给出了1 ns-300 ns脉宽范围内的器件热分解、熔融和应力诱导损伤阈值随激光... 详细信息

基于量子阱探测器长波8.2μm单脉冲激光辐照二维轴对称热学和力学简化模型，通过有限元方法数值模拟计算了不同脉宽条件下探测器瞬态温度场和应力场分布，初步给出了1 ns-300 ns脉宽范围内的器件热分解、熔融和应力诱导损伤阈值随激光脉宽的变化规律。结果表明，探测器的激光峰值能量密度损伤阈值随脉宽的减小而降低。当激光脉宽从300 ns减小至1 ns时，量子阱探测器的热分解损伤阈值从3.16 J/cm2降至2.43 J/cm2，降低了23.10%；熔融损伤阈值从5.50 J/cm2降至4.22 J/cm2，降低了23.27%；应力诱导损伤阈值从8.92 J/cm2降至4.94 J/cm2，降低了44.62%。

关键词：量子阱红外探测器长波红外单脉冲激光激光辐照损伤脉宽效应

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纳米花固定化蔗糖酶的研究

生物学杂志 2024年第1期41卷 113-119页

作者：崔诗琦姜晓冬王世杰王红英钱斯日古楞大连工业大学生物工程学院大连116034

蔗糖酶(Sucrase,EC 3.***.1.26)在工业上具有较高的经济价值,可用于分解蔗糖生成果糖和葡萄糖,现今在工业化技术上存在着蔗糖酶生产果糖方法单一、活力不易保持且难以重复利用等问题。采用共沉淀法制备Mn_(3)(PO_(4))_(2)-蔗糖酶的纳米花... 详细信息

蔗糖酶(Sucrase,EC 3.***.1.26)在工业上具有较高的经济价值,可用于分解蔗糖生成果糖和葡萄糖,现今在工业化技术上存在着蔗糖酶生产果糖方法单一、活力不易保持且难以重复利用等问题。采用共沉淀法制备Mn_(3)(PO_(4))_(2)-蔗糖酶的纳米花固定化酶[以下简称Sucrase@Mn_(3)(PO_(4))_(2)],并对制备条件进行优化;同时对固定化酶的形态、结构进行表征,对固定化酶的动力学特性进行分析。结果表明:制得的Sucrase@Mn_(3)(PO_(4))_(2)纳米花颗粒分散,大小均匀,呈雏菊形、盛开状,且内部晶体结构完整;固定化酶有明显的Mn^(2+)、PO^(3-)_(4)、酶蛋白质的EDS特征峰及明显的酶蛋白质和磷酸根的FT-IR吸收特征;固定化酶表现出良好的温度稳定性和酸碱稳定性;Sucrase@Mn_(3)(PO_(4))_(2)被重复使用7次后其活性仍能保持其最初活力的40.38%;固定化酶在4℃保存28 d时仍保持40%的活性。

关键词：固定化酶纳米花蔗糖酶酶学性质酶活力

褪黑素对镉胁迫下烟草幼苗生长和生理特性的影响

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江苏农业科学 2024年第10期52卷 75-82页

作者：丹冬淳陈征胡钟胜钱建财张莉赵红朝黄五星河南农业大学烟草学院河南郑州450002 江苏中烟工业有限责任公司技术中心江苏南京210011 三门峡市烟草公司渑池县分公司河南三门峡472400

土壤镉污染严重威胁植物生长和人体健康,烟草是全球广泛种植的经济作物,也是镉的积累者。为探究褪黑素对镉胁迫下烟草幼苗生长和生理特性的影响,以烤烟品种K326为试验材料,采用水培试验,通过叶面喷施200μmol/L褪黑素处理,探究10μmol/... 详细信息

土壤镉污染严重威胁植物生长和人体健康,烟草是全球广泛种植的经济作物,也是镉的积累者。为探究褪黑素对镉胁迫下烟草幼苗生长和生理特性的影响,以烤烟品种K326为试验材料,采用水培试验,通过叶面喷施200μmol/L褪黑素处理,探究10μmol/L镉胁迫下褪黑素对烟草幼苗生长指标和生理特性的影响。结果表明,10μmol/L镉胁迫下烟草幼苗的生长发育受到抑制,褪黑素能有效缓解镉胁迫。与对照相比,镉处理组的烟苗根长、最大叶面积以及根、茎、叶的生物量均显著下降(P<0.05);褪黑素的施用改善了镉的抑制,与镉处理相比,镉+褪黑素处理的根长、最大叶面积以及根、叶的生物量分别显著增加了91.0%、12.3%、33.3%、13.8%。烟草幼苗的光合特性受到镉的胁迫,褪黑素的施用降低了镉对净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的胁迫,同时也改善了镉对烟草幼苗叶绿素、类胡萝卜素的合成及叶绿素荧光的抑制,增加了烟苗体内抗氧化酶活性、渗透调节物质含量,降低了丙二醛含量,并且提高了生长素、赤霉素、1-氨基环丙烷羧酸含量,降低脱落酸含量。综上所述,外源喷施褪黑素可以有效缓解Cd胁迫,促进根系生长,增强光合作用,调节生理代谢过程,提高烟草对镉的耐受能力,为缓解镉对烟草幼苗的胁迫提供栽培技术及理论基础。

关键词：烟草褪黑素 Cd胁迫抗氧化光合作用荧光参数激素

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基于频域控制约束的物理神经网络非线性系统预测方法

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电子科技大学学报 2024年第2期53卷 227-234页

作者：钱夔宋爱国田磊南京工程学院自动化学院南京211167 东南大学仪器科学与工程学院南京210096 东南大学深圳研究院深圳518071

针对现有物理信息神经网络利用数值模拟近似物理控制方程带来的高计算代价、边界条件限制等问题,提出一种基于频域控制约束的物理神经网络非线性系统预测方法。首先构建时序特征交替更新的非线性预测网络模型,再在频域建立基于傅里叶谱... 详细信息

针对现有物理信息神经网络利用数值模拟近似物理控制方程带来的高计算代价、边界条件限制等问题,提出一种基于频域控制约束的物理神经网络非线性系统预测方法。首先构建时序特征交替更新的非线性预测网络模型,再在频域建立基于傅里叶谱方法(FSM)的物理控制方程约束,时空数据在网络模型与频域控制约束耦合下实现无标签数据加速训练,完成系统演化学习。最后在Burgers系统上进行湍流预测验证,实验结果表明该方法可在物理规则约束下实现无标签非线性复杂建模,对比主流PINN模型及其变体,具有更快的学习速度与预测准确率。在t≤0.25 s、t≤0.5 s短时预测情况下,经前期20次训练后系统预测均方误差(MSE)相比主流基准模型同期预测,MSE降低了86%与95%,在t≤2 s长时预测情况下,经充分训练后系统预测MSE能降低80%。

关键词：物理信息神经网络傅里叶谱方法频域控制方程约束 Burgers系统非线性系统预测

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核燃料裂变气体行为研究进展

材料导报 2024年第2期38卷 36-45页

作者：钱郑宇严冬恽迪西安交通大学能源与动力工程学院西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室

核燃料裂变气体行为是影响核燃料性能最为关键的因素之一。裂变气体是核燃料在裂变过程中产生的惰性气体，性质较为稳定，但其不溶于燃料基体，多以气体形式存留在燃料内。存留在燃料基体内的裂变气体会造成燃料肿胀，而从基体中释放到... 详细信息

核燃料裂变气体行为是影响核燃料性能最为关键的因素之一。裂变气体是核燃料在裂变过程中产生的惰性气体，性质较为稳定，但其不溶于燃料基体，多以气体形式存留在燃料内。存留在燃料基体内的裂变气体会造成燃料肿胀，而从基体中释放到气腔的裂变气体会影响燃料和包壳间气隙的热导率和气压。无论是造成肿胀还是影响热导率和气压都会对核燃料的安全造成威胁，因此对裂变气体行为的研究具有重要意义。迄今为止，对裂变气体行为的相关研究开展了60余年，研究人员对裂变气体行为有了相当深刻的认识，并开发了包括裂变产生、气泡形核、气泡聚合、气泡迁移、气体原子重溶和最终裂变气体释放的一套完整的裂变气体行为理论体系，这套理论体系被广泛应用于核燃料性能分析中，为核燃料设计与性能模拟做出了极大的贡献。本文总结了裂变气体行为理论中多种具体的裂变气体行为，详细地阐述了裂变气体各种具体行为的产生原因及过程，同时针对不同类型核燃料独有的裂变气体行为进行了汇总，归纳了用于不同核燃料裂变气体行为的经验性和机理性模型，最后总结了现今裂变气体行为方向的研究重点。

关键词：核燃料裂变气体行为陶瓷燃料金属燃料

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中国南方冬季最低温延伸期预报方法尝试

地球物理学报 2024年第6期67卷 2096-2109页

作者：戴金黄艳艳钱伊恬南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室/气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519080

未来10~30天的延伸期预报一直是当前的难点问题.本文针对对极端低温事件异常敏感的中国南方地区,构建了预报时效为25天的冬季最低温的有效延伸期预报模型.利用1979/1980—2019/2020年冬季日平均再分析资料,本文研究发现,在季节内尺度,... 详细信息

未来10~30天的延伸期预报一直是当前的难点问题.本文针对对极端低温事件异常敏感的中国南方地区,构建了预报时效为25天的冬季最低温的有效延伸期预报模型.利用1979/1980—2019/2020年冬季日平均再分析资料,本文研究发现,在季节内尺度,相比于原始变量,利用当候值减去其5候前值的增量方法可以放大和延长预测信号.中国南方地区的土壤温度和平流层50 hPa位势高度作为影响南方冬季最低温的关键因子,它们通过影响西伯利亚地区环流异常、北大西洋涛动以及欧亚遥相关型,对中国南方冬季最低温进行调制.由于两个增量形式的关键因子具有50天的准周期性,存在超前5候的显著自相关,超前5候增量形式的土壤温度和平流层极涡异常可以有效预报我国南方最低温增量.将预报的最低温增量,加上5候前的观测,得到的独立试报时段(2009/2010—2019/2020年冬季)的最低温与观测的时间相关系数为0.45,极端低温日命中率为57%.本研究使用的增量方法可以为当前极端天气事件的延伸期预报提供新思路.

关键词：冬季最低温增量方法延伸期预报

不明原因复发性流产发病机制及治疗方法的研究进展

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中国药房 2024年第17期35卷 2188-2192页

作者：陆冬媛金建峰罗伟伟钱柒雷温晓雅宁波市第六医院药学部浙江宁波315040 贵阳市第四人民医院药剂科贵阳550007

自然流产是妊娠最常见的并发症之一,连续发生2次及以上的自然流产被定义为复发性流产(RSA),其中约有50%的患者病因不明。不明原因RSA(URSA)的发病机制尚未阐明,目前也缺乏特效治疗手段,是妇产科学研究的重点难点之一。本文对近年来URSA... 详细信息

自然流产是妊娠最常见的并发症之一,连续发生2次及以上的自然流产被定义为复发性流产(RSA),其中约有50%的患者病因不明。不明原因RSA(URSA)的发病机制尚未阐明,目前也缺乏特效治疗手段,是妇产科学研究的重点难点之一。本文对近年来URSA相关研究进行了文献调研,发现URSA发病机制与母胎界面免疫耐受失衡、滋养层细胞凋亡以及血管生成被抑制、免疫反应被激活有关。临床常采用免疫疗法(包括细胞疗法、细胞因子疗法、免疫抑制剂干预)、激素类药物、抗凝方案、中医疗法干预URSA,但部分疗法的安全性和有效性仍存在争议。

关键词：不明原因复发性流产发病机制治疗方法免疫

医用钛表面石墨烯薄膜的PECVD法制备及其性能

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表面技术 2024年第8期53卷 156-162,190页

作者：张宪明蔡丁森钱仕慈溪生物材料表面工程中心浙江宁波315300 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷与超微结构国家重点实验室上海200050

目的在医用钛表面制备石墨烯薄膜,研究生长时间对石墨烯薄膜理化性能和生物学性能的影响。方法采用等离子体增强化学气相沉积设备,在医用钛表面制备石墨烯薄膜,控制石墨烯薄膜生长时间为5、10、30 min。通过拉曼光谱、扫描电子显微镜、... 详细信息

目的在医用钛表面制备石墨烯薄膜,研究生长时间对石墨烯薄膜理化性能和生物学性能的影响。方法采用等离子体增强化学气相沉积设备,在医用钛表面制备石墨烯薄膜,控制石墨烯薄膜生长时间为5、10、30 min。通过拉曼光谱、扫描电子显微镜、接触角测量仪和电化学工作站对石墨烯薄膜的结构、表面形貌、表面润湿性和耐腐蚀性进行表征,通过小鼠成骨细胞培养评价石墨烯薄膜的细胞相容性。结果薄膜的拉曼结果呈现石墨烯的D、G和2D特征峰。生长时间为10 min和30 min的石墨烯薄膜在医用钛表面呈现垂直纳米片状态。随着生长时间的延长,医用钛表面石墨烯薄膜的水接触角逐渐增大。3组样品中,生长时间为5 min的样品具有最小的腐蚀电流密度(1.822×10^(‒7)A/cm^(2)),生长时间为10 min的样品具有最高的腐蚀电位(‒0.404 V);生长时间为5 min和10 min的样品有利于细胞的黏附与铺展,生长时间为30 min的样品对小鼠成骨细胞活性具有一定的抑制作用。结论石墨烯薄膜可以有效提高医用钛的耐腐蚀性。石墨烯薄膜生长时间影响其形貌,进而改变水接触角。不同生长时间的石墨烯薄膜对小鼠成骨细胞的黏附和铺展表现出明显的差异。

关键词：等离子体增强化学气相沉积医用钛石墨烯耐腐蚀性细胞相容性

甘肃省张掖市荒漠—绿洲过渡带植被群落物种多样性及土壤水分变化特征

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水土保持通报 2024年第4期44卷 45-54页

作者：滕玉风陈斌马剑钱万建李鸿儒李静韩廷寿张掖市林业科学研究院甘肃张掖734000 张掖市林业科学研究院协同创新基地甘肃张掖734000

[目的]探究甘肃省张掖市荒漠—绿洲过渡带不同类型植被群落物种组成、多样性特征,以及植物群落特征和土壤水分含量的关系,为该区水土保持效益评估提供科学依据。[方法]选择不同类型荒漠植被,调查和测定了不同类型植被群落植物多样性和0... 详细信息

[目的]探究甘肃省张掖市荒漠—绿洲过渡带不同类型植被群落物种组成、多样性特征,以及植物群落特征和土壤水分含量的关系,为该区水土保持效益评估提供科学依据。[方法]选择不同类型荒漠植被,调查和测定了不同类型植被群落植物多样性和0—120 cm土壤水分含量。[结果](1)该区域共有6种植被类型,植被结构非常简单,物种组成以适生于干旱荒漠生境的红砂、合头藜、珍珠猪毛菜、三芒草、雾冰藜等耐旱、超耐旱的小灌木、半灌木、草本植物为主,植物群落为灌草群落类型,物种多样性指数较小。(2)土壤水分在垂直方向上的变化呈现“双峰形”,土壤湿度由表层向深层逐步升高,到20—40 cm处升到“第一个峰值”,40—60 cm处又降到了较低水平,到60—120 cm土壤湿度又逐步上升,直至120 cm处升高到“第2个峰值”。(3)各植物群落的植被高度、植被密度、植被盖度随土壤水分含量的升高而增高、增大,植被高度与40—120 cm土层土壤水分呈显著正相关,草本植物、灌木植物密度、植被盖度与其根系主要分布层的土壤水分含量呈显著正相关。[结论]在0—20 cm表层土壤、40—80 cm深层土壤水分含量均不足2%的荒漠绿洲过渡带,适宜种植红砂、合头藜、白刺等旱生灌木和三芒草、刺沙蓬、雾冰藜、画眉草、猪毛蒿等草本植物;表层土壤、深层土壤水分含量均超过2%的荒漠地带,适宜种植红砂、珍珠猪毛菜等旱生灌木和冷蒿、内蒙古旱蒿、寸草等草本植物,能够有效促进生态恢复和重建。

关键词：荒漠—绿洲过渡带土壤水分含量植被特征物种组成

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