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γ辐照对InGaAsP/InP单光子雪崩探测器性能的影响

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红外与毫米波学报 2024年第1期43卷 44-51页

作者：孙京华王文娟诸毅诚郭子路祁雨菲徐卫明上海理工大学材料与化学学院上海200093 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院大学杭州高等研究院浙江杭州310024

对InGaAsP/InP单光子雪崩探测器(SPADs)进行了总剂量为10 krad(Si)和20 krad(Si)的γ辐照,并进行了原位和移位测试。辐照后,暗电流和暗计数率有轻微的下降,而探测效率和后脉冲概率基本不变。经过一定时间的室温退火后,这些退化基本恢复... 详细信息

对InGaAsP/InP单光子雪崩探测器(SPADs)进行了总剂量为10 krad(Si)和20 krad(Si)的γ辐照,并进行了原位和移位测试。辐照后,暗电流和暗计数率有轻微的下降,而探测效率和后脉冲概率基本不变。经过一定时间的室温退火后,这些退化基本恢复,这表明瞬态电离损伤在γ辐照对InGaAsP/InP单光子雪崩探测器的损伤中占主导地位。

关键词： γ辐照 InGaAsP/InP 单光子雪崩探测器单光子性能

基于石墨烯/WS_(2)可饱和吸收体的中红外Er^(3+):ZBLAN锁模激光器及其波长可调谐性能

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发光学报 2024年第8期45卷 1354-1363页

作者：刘永岩杨雪莹田颖蔡恩林李兵朋张军杰黄飞飞中国计量大学光学与电子科技学院光电材料与器件研究院浙江杭州310018 中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院上海高等研究院上海201210 中国科学院大学北京101408

石墨烯与过渡金属硫化物WS_(2)具有稳定的化学性质和宽带吸收光谱,可以实现中红外波段激光的脉冲运转。本文报道了石墨烯/WS_(2)作为可饱和吸收体在中红外波段锁模激光器中的应用,实验证明石墨烯/WS_(2)复合材料具有更好的非线性吸收特... 详细信息

石墨烯与过渡金属硫化物WS_(2)具有稳定的化学性质和宽带吸收光谱,可以实现中红外波段激光的脉冲运转。本文报道了石墨烯/WS_(2)作为可饱和吸收体在中红外波段锁模激光器中的应用,实验证明石墨烯/WS_(2)复合材料具有更好的非线性吸收特性,锁模调制时表现出低的锁模阈值和高的材料损伤阈值。当泵浦功率为5 W时,激光器在2781.7 nm处得到了脉冲宽度为24.04 ps的锁模脉冲,激光器的最大平均输出功率为237.7 mW,峰值功率为395.5 W。最后,通过光栅实现了激光器的波长可调谐输出,将石墨烯/WS_(2)锁模激光器的输出波长范围拓宽为2730~2810 nm。

关键词：中红外激光锁模波长可调谐石墨烯 WS2

基于AFSA-SVM动态光谱的血液识别研究

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1877-1882页

作者：马焕臻闫薪如辛英健方沛沛王泓鹏王一安段明康贾建军何继业万雄浙江省系统健康科学重点实验室国科大杭州高等研究院生命与健康科学学院浙江杭州310024 上海交通大学医学院附属新华医院骨科上海200092 中国科学院空间主动光电技术重点实验室中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院大学北京100049

血液是一种受管制的特殊遗传生物资源。针对传统血液光谱检测中易氧化变质的问题,采用基于仿生血管的动态共聚焦拉曼荧光光谱,开展了猪、马、鸽、鸡、鸭、鹅等六种家禽家畜的血液物种鉴别研究。原始光谱的预处理过程包括去基线、平滑和... 详细信息

血液是一种受管制的特殊遗传生物资源。针对传统血液光谱检测中易氧化变质的问题,采用基于仿生血管的动态共聚焦拉曼荧光光谱,开展了猪、马、鸽、鸡、鸭、鹅等六种家禽家畜的血液物种鉴别研究。原始光谱的预处理过程包括去基线、平滑和归一化等。采用线性判别分析对光谱数据进行降维处理,继而用支持向量机建立识别模型,选用高斯核函数,通过人工鱼群算法优化支持向量机的参数C和γ,使其分类准确率最高,最优的C和γ分别为0.2和0.134。人工鱼群-支持向量机模型识别准确率达到97.2%,基于仿生血管的动态共聚焦拉曼荧光光谱可以满足血液安全高效的检测要求,用人工鱼群算法优化支持向量机参数的算法模型表现出较好的分类效果。

关键词：人工鱼群算法共聚焦拉曼光谱支持向量机

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天基星图预处理技术研究

激光与光电子学进展 2024年第12期61卷 412-420页

作者：张旭光刘云猛谭婵张锷中国科学院上海技术物理研究所红外探测与成像技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049 中国科学院大学杭州高等研究院浙江杭州310024

随着人类逐渐将活动范围扩展到宇宙太空,地球外部空间特别是地球同步轨道越来越拥挤,废弃的航天设备、太空活动垃圾等产生大量空间碎片。散落的空间碎片可能引发太空事故,导致航天设备损坏或脱轨,因此空间目标探测系统对保证太空环境安... 详细信息

随着人类逐渐将活动范围扩展到宇宙太空,地球外部空间特别是地球同步轨道越来越拥挤,废弃的航天设备、太空活动垃圾等产生大量空间碎片。散落的空间碎片可能引发太空事故,导致航天设备损坏或脱轨,因此空间目标探测系统对保证太空环境安全具有重要意义。星图预处理可以提升图像质量和目标信噪比,这无论是对后续空间目标识别追踪还是航天器导航定姿均有重大意义。主要对图像去噪、背景校正、阈值处理和质心提取这几个方面进行研究,总结现有处理方法和它们的优缺点,并提出相应的改进方法。在图像去噪和背景校正部分,使用真实星图来验证不同算法,利用信噪比增益和背景抑制因子来分析算法处理效果,分析对不同信噪比目标的影响,并提出邻域最大值滤波和改进的背景校正法。在阈值处理部分,分析真实星图所具有的直方图特性,并据此提出基于迭代自适应的阈值方法。在质心提取部分,使用盖亚星表做出基于高斯点扩散函数的模拟星图,在添加白噪声后分析不同算法的亚像素质心提取误差和计算时间。最后,指出未来空间目标识别的迫切需求,并根据本文研究提出相关建议以供参考。

关键词：空间碎片图像去噪背景校正阈值处理质心提取

新型查尔酮衍生物氨肽酶N荧光探针的设计及应用

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有机化学 2024年第7期44卷 2257-2264页

作者：胡亦然张巳亮罗海艳赵璐瑶郭旭东王双青胡睿杨国强中国科学院化学研究所光化学重点实验室北京分子科学国家研究中心中国科学院大学

氨肽酶N(APN)是一种广泛存在于生物体内的水解酶,主要负责水解蛋白质多肽链N端的中性或碱性氨基酸.APN的过量表达与肿瘤、药物性肝损伤、急性肾损伤等多种生物功能失调密切相关,被广泛应用于相关疾病的早期诊断与治疗.尤其在肾小球肾炎... 详细信息

氨肽酶N(APN)是一种广泛存在于生物体内的水解酶,主要负责水解蛋白质多肽链N端的中性或碱性氨基酸.APN的过量表达与肿瘤、药物性肝损伤、急性肾损伤等多种生物功能失调密切相关,被广泛应用于相关疾病的早期诊断与治疗.尤其在肾小球肾炎的发生过程中,尿液中APN含量的变化(升高)更早于其他蛋白水平的异常,因而成为早期肾损伤的关键标志物之一.基于4-氨基查尔酮结构设计合成了染料分子Ala-OMN. Ala-OMN由于4位氨基被丙氨酸笼蔽而没有荧光发射.在APN存在的情况下,丙氨酸基团被水解释放出OMN.水解产生的OMN可以与磷酸盐缓冲溶液(PBS)中存在的牛血清白蛋白(BSA)形成具有强烈绿色荧光发射的复合物,从而实现对APN的荧光响应.实验结果表明Ala-OMN对APN的响应具有优异的灵敏度、选择性和抗干扰性,检测限低至0.058 ng/mL.在体外实验的基础上,探针Ala-OMN成功实现了对尿液样本中APN水平的荧光检测,为肾小球肾炎等肾脏疾病的早期诊断提供了潜在试剂.

关键词：查尔酮衍生物氨肽酶N 荧光探针牛血清白蛋白

孕期微生物:解密母体微生态,为母婴健康保驾护航

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科学通报 2024年第17期69卷 2321-2323页

作者：肖力文周田左振强孙宁霞赵方庆中国科学院北京生命科学研究院北京100101 海军军医大学第二附属医院生殖医学中心上海200003 中国科学院大学杭州高等研究院系统生物学重点实验室杭州310024 中国科学院大学北京100049

怀孕是女性生命中的一段重要时光,是每位准妈妈生命中的一段特殊旅程,它不仅伴随着母亲身体的巨大变化,还涉及母亲微生物组在体内的复杂互动[1,2].微生物组是指生活在我们身体内外的微小生物的总体,包括细菌、真菌和病毒等.这些微生物... 详细信息

怀孕是女性生命中的一段重要时光,是每位准妈妈生命中的一段特殊旅程,它不仅伴随着母亲身体的巨大变化,还涉及母亲微生物组在体内的复杂互动[1,2].微生物组是指生活在我们身体内外的微小生物的总体,包括细菌、真菌和病毒等.这些微生物在我们的身体中扮演着关键的角色,影响着我们的健康和疾病的发生发展[3,4].孕期女性体内存在着庞大而复杂的微生物群落.这一群落包括了肠道、阴道和口腔等多个部位的微生物,它们与孕妇的健康和胎儿的发育息息相关[5,6].

关键词：微生物组女性生命微生物群落母婴健康微生态准妈妈

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石墨烯基二氧化碳还原电催化材料研究进展

新型炭材料（中英文） 2024年第1期39卷 100-130页

作者：武泽林王聪伟张晓祥郭全贵王俊英中国科学院山西煤炭化学研究所中国科学院炭材料重点实验室山西太原030001 中国科学院大学北京100049 中国科学院大学太原能源材料学院山西太原030001

通过电化学方法来减少二氧化碳(CO_(2)),同时生产燃料和高附加值化学品,是一种克服全球变暖问题的有效策略,对于缓解能源和环境的双重压力具有重要的现实意义。由于CO_(2)稳定的分子结构,设计高选择性、高能效和低成本的电催化剂是关键... 详细信息

通过电化学方法来减少二氧化碳(CO_(2)),同时生产燃料和高附加值化学品,是一种克服全球变暖问题的有效策略,对于缓解能源和环境的双重压力具有重要的现实意义。由于CO_(2)稳定的分子结构,设计高选择性、高能效和低成本的电催化剂是关键。石墨烯及其衍生物因其独特且优异的物理、力学和电学性能,相对较低的成本,使其在CO_(2)电还原方面具有竞争力。此外,石墨烯基材料的表面可以通过使用不同的方法进行改性,包括掺杂、缺陷工程、构建复合结构和包覆形状。首先,本文综述了电化学CO_(2)还原的基本概念、评价标准,以及催化原理和过程。其次,简要介绍了石墨烯基催化剂的制备方法,并按照催化位点的类别,总结了石墨烯基催化剂近年来的研究进展。最后,对CO_(2)电还原技术未来发展方向进行了探讨与展望。

关键词：石墨烯二氧化碳还原电催化纳米材料可再生能源

室温下高探测效率InGaAsP/InP单光子雪崩二极管

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红外与毫米波学报 2024年第1期43卷 1-6页

作者：祁雨菲王文娟孙京华武文梁焰曲会丹周敏陆卫中国科学院大学杭州高等研究院浙江杭州310024 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083 上海理工大学上海200093 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 中国科学院大学北京100049

描述了一种高性能平面InGaAsP/InP单光子雪崩二极管(SPAD),该二极管具有单独的吸收、分级、电荷和倍增(SAGCM)异质结构。通过电场调节和缺陷控制,SPAD在293 K的门控模式下工作,光子探测效率(PDE)为70%,暗计数率(DCR)为14.93 kHz,后脉冲... 详细信息

描述了一种高性能平面InGaAsP/InP单光子雪崩二极管(SPAD),该二极管具有单独的吸收、分级、电荷和倍增(SAGCM)异质结构。通过电场调节和缺陷控制,SPAD在293 K的门控模式下工作,光子探测效率(PDE)为70%,暗计数率(DCR)为14.93 kHz,后脉冲概率(APP)为0.89%。此外,在死区时间为200 ns的主动淬灭模式下工作时,室温下实现了12.49%的PDE和72.29 kHz的DCR。

关键词：单光子雪崩二极管暗计数率光子探测效率后脉冲概率

LaCu_(2)O_(n)^(-/0)(n=4,5)团簇的负离子光电子能谱和量子化学计算:氧单元与LaCu_(2)O_(3)六元环的相互作用

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 313-320,I0005-I0009,I0103,I0104页

作者：闫帅廷徐西玲许洪光郑卫军中国科学院化学研究所分子科学国家研究中心分子反应动力学实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

本文采用负离子光电子能谱实验与理论计算相结合对-铜氧化物团簇LaCu_(2)O_(n-/0)(n=4,5)进行研究,测得LaCu_(2)O_(4)^(-)和LaCu_(2)O_(5)^(-)电子垂直脱附能的实验值分别为3.70和3.79eV.理论计算表明,LaCu_(2)O_(4),5-团簇的基态最稳定结构均以一个LaCu_(2)O_(3)六元环结构为主体,再由一个额外的氧原子或超氧单元与其中的镧原子结合.在LaCu_(2)O_(4)^(-)团簇中,外接的氧原子与LaCu_(2)O_(3)六元环结构之间主要呈现出共价相互作用.而在LaCu_(2)O_(5)^(-)团簇中,超氧单元与LaCu_(2)O_(3)六元环之间存在以诱导力为主导的弱相互作用.

关键词：量子化学计算光电子能谱尺寸选择