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稳态强磁场实验装置水冷系统水耗分析及回用设计

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低温物理学报 2024年第1期46卷 42-49页

作者：周彭周辰飞唐佳丽中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心

稳态强磁场实验装置水冷系统主要用于带走大功率水冷磁体运行过程中所产生的热量.为了防止水中的离子导电，磁体循环冷却水采用去离子水，因此水冷系统配备了10 m3/h的去离子水制备系统及65 m3/h的提纯系统，以保障循环水水质的高稳定性... 详细信息

稳态强磁场实验装置水冷系统主要用于带走大功率水冷磁体运行过程中所产生的热量.为了防止水中的离子导电，磁体循环冷却水采用去离子水，因此水冷系统配备了10 m3/h的去离子水制备系统及65 m3/h的提纯系统，以保障循环水水质的高稳定性.磁体循环冷却水的热量通过板式换热器由低温冷冻水带走.系统在纯水制备及提纯过程中存在排水量大，排水水质高等特征，而在冷冻水制备过程中则存在较高的冷却水蒸发损失.本文结合系统特征对其各环节排水量及其水质等进行了分析，得出了该类型水冷系统的水耗特征及系统日均水耗.结合水质，对纯水系统的主要排水进行了回用方案分析并通过计算得出了最大回用率.

关键词： 20 MW级水冷系统提纯系统耗水量分析排水回用分质处理

长期探寻的Au_(23)(S-Adm)_(16)结构及未曾预期的掺杂效应

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物理化学学报 2024年第5期40卷 1-2页

作者：冯磊朱泽敏杨颖何宗兵邹家丰李漫波赵燕伍志鲲安徽大学物质科学与信息技术研究院合肥230601 中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所中国科学院材料物理重点实验室安徽省纳米材料与技术重点实验室中国科学院纳米卓越中心合肥230031

一锅同时获得单个金属原子掺杂的纳米团簇与母体团簇富有挑战性。这样的合成可排除微量杂质的影响,使得掺杂和未掺杂纳米团簇的性质对比更加合理可靠。在此,我们首次实现了这种合成,得到了长期追寻的纳米团簇Au_(23)(SAdm)_(16)和其单... 详细信息

一锅同时获得单个金属原子掺杂的纳米团簇与母体团簇富有挑战性。这样的合成可排除微量杂质的影响,使得掺杂和未掺杂纳米团簇的性质对比更加合理可靠。在此,我们首次实现了这种合成,得到了长期追寻的纳米团簇Au_(23)(SAdm)_(16)和其单镉掺杂的Au_(22)Cd_1(S-Adm)_(16)纳米团簇,并通过单晶X射线晶体学解析了其结构。令人惊讶的是,与以前的报道结果相反,Au_(23)(S-Adm)_(16)比Au_(22)Cd_1(S-Adm)_(16)更稳定。另一方面,由于掺入镉原子后,内核Au―Au键长度增加,光激发电子转移阻力增加,导致Au_(22)Cd_1(S-Adm)_(16)吸收和发射强度明显下降。因而,不仅团簇的稳定性,而且团簇的吸收和发射强度也与内核Au―Au键的长度关联。这项工作表明了两种团簇结构上的微小差异就可导致光学、热稳定性等方面的显著区别,也为研究金属纳米团簇的构效关系提供了良好的借鉴。

关键词：金属纳米团簇合成 Au―Au键长性质构效关系

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基于电子顺磁共振技术的谷胱甘肽检测方法

生物化学与生物物理进展 2024年

作者：王志文邝健刘傲锟魏若彤于璐田长麟中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心中国科学技术大学化学物理系中国科学技术大学生命科学与医学部

目的谷胱甘肽(GSH)是细胞中巯基(―SH)含量最丰富的非蛋白质化合物，在提供还原当量、直接中和有毒反应物质以及维持细胞氧化还原平衡等方面发挥着至关重要的作用，因此，准确检测组织中的GSH含量具有重要意义。鉴于电子顺磁共振(EPR)... 详细信息

目的谷胱甘肽(GSH)是细胞中巯基(―SH)含量最丰富的非蛋白质化合物，在提供还原当量、直接中和有毒反应物质以及维持细胞氧化还原平衡等方面发挥着至关重要的作用，因此，准确检测组织中的GSH含量具有重要意义。鉴于电子顺磁共振(EPR)技术在GSH检测方面的应用报道相对较少，本文提出了一种基于EPR技术的GSH检测方法。方法基于ABTS·+的电子顺磁共振(EPR)信号变化来检测GSH浓度，在此基础上探究最适的反应时间和温度，建立ABTS·+的EPR信号强度和GSH浓度之间的标准方程，并对C57BL/6J小鼠全血进行测试，分析其GSH含量。结果实验结果显示，本方法对GSH的检测范围(50nmol/L～15μmol/L)分布超过两个数量级，检测限(LOD)低至0.50 nmol/L，检测到的小鼠全血中GSH含量为(10 660±706)nmol/gHb，与文献报道结果((11 200±237)nmol/gHb)接近。此外我们还使用类似的方法进一步发展了对GSSG的检测方法。结论本文提出了一种基于EPR技术，使用ABTS·+快速检测GSH的方法。得益于EPR技术的独特优势，相比于传统的比色法，本方法具有更高的检测灵敏度，更宽的线性范围。我们进一步拓展了其在血液样品中的检测应用，可以快速准确地检测全血中GSH的含量，为衡量组织中氧化还原平衡状态提供数据支持，具有重要意义。

关键词：谷胱甘肽检测电子顺磁共振 ABTS

Fe_(34)Cr_(30)Mo_(15)Ni_(15)Nb_(3)Al_(3)高熵合金在500℃下氧含量为10^(-6)%的液态铅铋合金中腐蚀行为研究

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中国腐蚀与防护学报 2024年第5期44卷 1353-1360页

作者：潘宗宇刘静姜志忠罗林贾寒冰刘欣雨安徽大学物质科学与信息技术研究院合肥230601 中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026

制备了Fe_(34)Cr_(30)Mo_(15)Ni_(15)Nb_(3)Al_(3)高熵合金,铸态组织包含FCC相、Laves相和B2-NiAl相。随后将高熵合金置于500℃、氧浓度为10-6%(质量分数)的液态铅铋合金中进行1000~2000 h的静态腐蚀实验。结果表明:高熵合金未发生明显... 详细信息

制备了Fe_(34)Cr_(30)Mo_(15)Ni_(15)Nb_(3)Al_(3)高熵合金,铸态组织包含FCC相、Laves相和B2-NiAl相。随后将高熵合金置于500℃、氧浓度为10-6%(质量分数)的液态铅铋合金中进行1000~2000 h的静态腐蚀实验。结果表明:高熵合金未发生明显的元素溶解、铅铋渗透和相变。静态腐蚀1000~2000 h后,Laves相区域表面只生成了Fe-Cr尖晶石。但腐蚀1000 h后,FCC/B2-NiAl相区域表面除了内层生成了Fe-Cr尖晶石,外层还生成了贫Cr的FeCr尖晶石;随着腐蚀时间增加到1500 h,FCC/B2-NiAl相区域外层贫Cr的Fe-Cr尖晶石发生脱落;腐蚀2000 h后,Fe3O4开始生成,覆盖FCC/B2-NiAl相区域外表面。高熵合金表面的氧化层均较薄,厚度不超过3μm,表现出较好的耐腐蚀性。高熵合金具有良好耐腐蚀的原因是由于Laves相分布均匀,抑制了金属元素的向外扩散。

关键词： Fe_(34)Cr_(30)Mo_(15)Ni_(15)Nb_(3)Al_(3)高熵合金液态铅铋合金腐蚀 Laves相 Fe-Cr尖晶石

大功率射频负离子源等离子体发光监测系统的研制

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核技术 2024年第5期47卷 29-36页

作者：李玉凡阳璞琼韦江龙刘波彭旭峰杨宇雯李宇乾谢远来南华大学电气工程学院衡阳421001 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所合肥230031

基于射频波驱动的负离子源已成为未来中性束注入系统的首选方案。为监测大功率射频负离子源的各个激励器的等离子体放电状态,设计并搭建了基于光电二极管的等离子体发光监测系统。等离子体发光强度与特定碰撞发生次数、碰撞粒子密度、... 详细信息

基于射频波驱动的负离子源已成为未来中性束注入系统的首选方案。为监测大功率射频负离子源的各个激励器的等离子体放电状态,设计并搭建了基于光电二极管的等离子体发光监测系统。等离子体发光强度与特定碰撞发生次数、碰撞粒子密度、碰撞粒子能量等密切相关。因此,等离子体发光强度能够定性反映出等离子体参数;基于合理的碰撞辐射模型,同时通过分析等离子体特征谱线强度,能够定量地得到等离子体参数。据此,该系统通过实时采集不同位置的等离子体发光强度信息,并以电压信号形式展现并保存下来,用于上位机实时监测和后数据处理。实验结果表明:本系统能够准确、在线地测量射频激励器内的等离子体的激发、维持和熄灭过程,且等离子体发光强度与射频爬坡放电功率具有较好的线性度,并测试了等离子体电流产生的过滤磁场对等离子体发光信号的影响。

关键词：负离子源中性束注入等离子体诊断光电二极管

利用大肠杆菌合成3′-和6′-唾液酸乳糖的研究进展

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生物工程学报 2024年第9期40卷 2846-2865页

作者：吕欣洋陈祥松姚建铭吴金勇袁丽霞淮南新能源研究中心安徽淮南232000 中国科学技术大学安徽合肥230000 中国科学院合肥物质科学研究院安徽合肥230000

人乳低聚糖(human milk oligosaccharides,HMOs)是母乳中一类结构复杂的聚糖,其作为母乳中的第三大固体成分,在婴幼儿肠道健康和免疫系统发育中具有重要作用。其中,唾液酸化的HMOs是主要成分之一,主要包括3′-唾液酸乳糖(3′-sialactos... 详细信息

人乳低聚糖(human milk oligosaccharides,HMOs)是母乳中一类结构复杂的聚糖,其作为母乳中的第三大固体成分,在婴幼儿肠道健康和免疫系统发育中具有重要作用。其中,唾液酸化的HMOs是主要成分之一,主要包括3′-唾液酸乳糖(3′-sialactose,3′-SL)和6′-唾液酸乳糖(6′-sialactose,6′-SL),这两者在免疫调节、抗炎以及促进益生菌生长等方面发挥着重要作用。因为唾液酸乳糖在婴幼儿食品中的营养价值和应用潜力,利用廉价易得的原料通过微生物发酵制备高浓度唾液酸乳糖成为当前研究热点。本文综述了3′-SL-和6′-SL的功能及其生物合成技术,并详细介绍了利用大肠杆菌合成唾液酸乳糖的研究进展,为未来实现相关工业生产提供了有益的启示。

关键词：人乳低聚糖唾液酸乳糖生物制造微生物发酵

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多功能信号源系统设计与数据压缩方法研究

仪表技术与传感器 2024年第7期 51-58,93页

作者：李达张俊秦明辉吴仲城任亭亭刘雪澄安徽大学物质科学与信息技术研究院中国科学院强磁场科学中心强磁场安徽省实验室科大智能电气技术有限公司

在智能电网的各种设备安全检测中,需要信号源模拟多种故障信号,重复配置大量试验参数。针对这一需求,设计了一个多功能及操作便捷的信号源系统。该信号源系统能够输出多路可调直流、交流信号,还可配置开入量、开出量信号进行状态序列试... 详细信息

在智能电网的各种设备安全检测中,需要信号源模拟多种故障信号,重复配置大量试验参数。针对这一需求,设计了一个多功能及操作便捷的信号源系统。该信号源系统能够输出多路可调直流、交流信号,还可配置开入量、开出量信号进行状态序列试验,模拟多种运行故障;利用SQLite存取试验数据,可快速进行多种电气试验,提升检测效率;使用混合熵编码与提升格式的小波变换等算法对录波文件(COMTRADE格式)进行压缩,节省存储空间,较对比算法有更高的压缩比和更低的重构误差。经测试,系统能够实现用户自定义的信号调制,模拟电力系统多种故障信号,在工程现场应用取得了良好的效果。

关键词：状态序列 COMTRADE SQLite 模拟信号源熵编码提升格式小波变换

多通池内光程实时校正技术用于甲烷浓度测量的方法研究

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光谱学与光谱分析 2024年第11期44卷 3029-3036页

作者：季益敏谈图高晓明刘锟王贵师中国科学技术大学研究生院科学岛分院中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所大气物理化学研究室

甲烷（CH4）是目前重要的清洁能源之一——天然气的主要成分，然而其具有易燃易爆的特性，因此监测大气和重要场所的CH4浓度有重要意义。激光吸收光谱技术由于其灵敏度高、检测速度快、选择性好和免接触等优势，在气体测量等领域获得广... 详细信息

甲烷（CH4）是目前重要的清洁能源之一——天然气的主要成分，然而其具有易燃易爆的特性，因此监测大气和重要场所的CH4浓度有重要意义。激光吸收光谱技术由于其灵敏度高、检测速度快、选择性好和免接触等优势，在气体测量等领域获得广泛应用。为了获得更高的测量精度，通常使用光学多通池（MPCs）增加吸收光程（OPL）。对吸收光程的实时准确标定具有重要意义，得到光程的准确值结合其他参数等可通过朗伯-比尔（Lambert-Beer）定律直接反演出待测气体浓度而避免传统方法中标准气体定标这一复杂步骤。由于前人采用调频连续波（FMCW）和光学频域反射计（OFDR）法等具有结构较为复杂和运算量大等缺陷，提出了一种基于调幅连续波（AMCW）技术的多通池内光程测量方法，具有结构简单和测量速度快等优势，并将其与激光吸收光谱技术结合实现光程和CH4吸收谱的同时测量。主要通过光纤合束器将测光程的中心波长为650 nm的激光和测吸收谱的中心波长为1 654 nm的分布式反馈（DFB）激光器发出的激光同时耦合进物理基长为12 cm的多通池内，在出射端分别测量测光程激光振幅调制的相位和测吸收谱激光的光强以同时获得光程和吸收谱信息。测量使用体积分数为297×10-6的CH4标准气体和CH4在6 057.1 cm-1附近的吸收谱线。首先对实验所使用的DFB激光器进行工作电流与输出波数的标定，可将吸收谱的横坐标从点数变换为波数。然后调节光线耦合进多通池的入射角度，测量了4组不同光程与吸收谱数据，多通池内光程和吸收峰值分别为1.606 m和0.021 2、 3.326 m和0.044 5、 5.050 m和0.067 8与6.762 m和0.089 9。将所测光程与通过反射次数估算的光程进行线性拟合，相关系数r≈1;将所测光程与吸收峰值进行线性拟合，两者具有良好的线性关系，r≈0.999 87。以上数据验证了AMCW技术用于多通池内光程实时测量的可行性与准确性，为激光吸收光谱技术中光程的确定和浓度的测量提供了一种新方法和思路。

关键词：甲烷激光吸收光谱技术调幅连续波光程红外光谱线性拟合

钙钛矿型CeTaN_(2)O的高压制备及其磁性和电学性质

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物理学报 2024年第8期73卷 83-89页

作者：陈兆亮卢达标叶旭斌赵浩婷张杰潘昭迟振华崔田沈瑶龙有文宁波大学物理科学与技术学院高压物理科学研究院宁波315211 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心北京100190 中国科学院大学物理科学学院北京100049 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所合肥230031 松山湖材料实验室东莞523808

最近研究发现,AB(N,O)_(3)型钙钛矿氧氮化物具有优异的介电、铁电、光催化等性能,在光电子、能源存储和通信等领域展现出广阔的应用前景.但是,目前该类型材料的制备工艺耗时较长且产物纯度较低.本文以氧化物为前驱体、以氨基钠为氮源,... 详细信息

最近研究发现,AB(N,O)_(3)型钙钛矿氧氮化物具有优异的介电、铁电、光催化等性能,在光电子、能源存储和通信等领域展现出广阔的应用前景.但是,目前该类型材料的制备工艺耗时较长且产物纯度较低.本文以氧化物为前驱体、以氨基钠为氮源,利用六面顶压机设备所提供的高温高压环境成功制备了高纯度的钙钛矿型氧氮化物CeTaN_(2)O块体材料,并将制备时间缩短至1 h,实现了快速合成.并对其晶体结构以及物理性质进行了系统的研究.X射线粉末衍射实验和Rietveld精修结果表明,所制备的样品属于正交晶系,空间群为Pnma.X射线吸收谱测试确定了样品的电荷组态以及阴离子组合为Ce^(3+)Ta^(5+)N_(2)O.磁性和比热测试表明,样品属于反铁磁物质,磁相变温度低于2 K.电学输运性能测试表明,样品的电阻率呈现出典型的半导体行为,且符合三维变程跳跃模型.

关键词：高压合成钙钛矿氮化物反铁磁半导体

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