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具有低噪读出特性的VO_2非致冷焦平面读出电路

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红外与毫米波学报 2006年第4期25卷 246-250页

作者：陈西曲易新建王强华中科技大学光电系

介绍了一种针对二氧化钒敏感材料的CMOS读出电路(RO IC).该电路结构简单,适合大规模焦平面阵列,并具有良好的低噪特性,可以有效地降低焦平面衬底温度波动影响和抑制一些低频噪声.该读出电路已成功地应用于32×32元微测辐射热计焦平面阵... 详细信息

介绍了一种针对二氧化钒敏感材料的CMOS读出电路(RO IC).该电路结构简单,适合大规模焦平面阵列,并具有良好的低噪特性,可以有效地降低焦平面衬底温度波动影响和抑制一些低频噪声.该读出电路已成功地应用于32×32元微测辐射热计焦平面阵列原型.

关键词：非致冷红外焦平面二氧化钒读出电路

炎性疼痛相关miR-34a通过XIST维持线粒体功能减少细胞凋亡

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现代免疫学 2024年第2期44卷 96-103页

作者：方静龚诚项灵云孙文刘中原冯觉平华中科技大学同济医学院附属普爱医院/武汉市第四医院肿瘤科武汉430030 武汉大学中南医院普外科武汉430071

为探究炎性疼痛通过下调miR-34a,介导X特异性失活转录本(X-inactive specific transcript,XIST)表达上调及通过维持巨噬细胞线粒体功能抗凋亡的机制,在雌性小鼠来源的细胞系J774A.1、女性SH-SY5Y细胞系中过表达miR-34a,或采用LPS处理后... 详细信息

为探究炎性疼痛通过下调miR-34a,介导X特异性失活转录本(X-inactive specific transcript,XIST)表达上调及通过维持巨噬细胞线粒体功能抗凋亡的机制,在雌性小鼠来源的细胞系J774A.1、女性SH-SY5Y细胞系中过表达miR-34a,或采用LPS处理后检测XIST表达,并分析miR-34a与XIST在患者体内的浓度相关性。采用MitoTracker、四甲基罗丹明乙酯(tetramethylrhodamine ethyl ester,TMRE)染色分析J774A.1细胞系的线粒体体积及线粒体膜电位变化;海马(Seahorse)呼吸实验检测线粒体压力,分析正常及过表达miR-34a的J774A.1细胞线粒体功能;TUNEL实验评估细胞的凋亡情况。采用完全弗氏佐剂(complete Freund’s adjuvant,CFA)诱导急性炎症疼痛模型,分别检测炎症急慢性期小鼠的疼痛反应阈值与XIST及miR-34a表达量的关系;Real-time PCR检测健康对照组与复杂区域性疼痛综合征(complex regional pain syndrome,CRPS)患者的外周血XIST mRNA表达,比较两者间表达的差异。结果显示,不区分性别比较对照组与CRPS组XIST表达差异无统计学意义(t=1.528,P=0.131),仅分析男性患者,两组间差异无统计学意义(t=0.945,P=0.353),单独分析女性患者可发现CRPS组的XIST mRNA表达量显著高于对照组(t=2.764,P=0.008)。过表达miR-34a可降低J774A.1、SH-SY5Y细胞系中XIST的表达量,患者在体数据提示miR-34a与XIST的表达呈负相关(r^(2)=0.681,P<0.001)。LPS刺激J774A.1细胞可抑制miR-34a表达,上调XIST表达量。小鼠疼痛模型建模4 h即可观察到XIST的表达上调(t=1.810,P<0.001)及miR-34a的表达下调(t=2.220,P<0.001),而上述差异在第14天消失。LPS上调线粒体体积及膜电位,而过表达miR-34a会导致二者下调,且2种处理的作用会发生相互抵消;LPS刺激可显著降低细胞的耗氧量(t=3.255,P=0.020)、ATP产生(t=4.323,P=0.014)及最大耗氧量(t=1.885,P=0.008),而miR-34a过表达的影响则相反(t=4.245,P=0.004);LPS可使细胞凋亡减少,miR-34a过表达可促进巨噬细胞的凋亡,过表达XIST可逆转miR-34a介导的细胞凋亡。由此,炎症反应可通过下调miR-34a促进XIST的表达,后者通过促进线粒体功能的维持减少细胞凋亡。

关键词： X特异性失活转录本微小核糖核酸34a 疼痛能量代谢凋亡

基体电导率对0-3型铁电复合材料高压极化行为及损耗的影响

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物理学报 2008年第6期57卷 3840-3845页

作者：杨凤霞张端明邓宗伟姜胜林徐洁李舒丹华中科技大学物理系武汉430074 华中科技大学电子系武汉430074

提出了一个0-3型聚合物基铁电复合材料的直流高压极化模型.模型中考虑了聚合物/铁电陶瓷界面处自由电荷的积聚及极化初始时刻的真实情况,利用拉普拉斯静电场方程,并结合边界条件,得到了直流高压极化过程中复合材料的极化强度、界面电流... 详细信息

提出了一个0-3型聚合物基铁电复合材料的直流高压极化模型.模型中考虑了聚合物/铁电陶瓷界面处自由电荷的积聚及极化初始时刻的真实情况,利用拉普拉斯静电场方程,并结合边界条件,得到了直流高压极化过程中复合材料的极化强度、界面电流密度等随时间的演化方程,同时得到介电常数、介质损耗等物理特性的表达式.此外,实验制备了分别以环氧树脂E-44和铁电共聚物P(VDF-TrFE)为基体的两种0-3型铁电复合材料.从理论和实验两方面研究了基体电导率对极化行为以及介质损耗的影响.两方面结果均表明:随基体电导率增加,极化时间缩短,陶瓷相的极化强度及复合材料的整体电性能提高,但是漏电流及介质损耗增加.而且实验结果与直流高压极化模型的预测结果符合.

关键词：铁电复合材料电导率极化介质损耗

全数字PET关键材料硅酸钇镥闪烁晶体研究进展

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CT理论与应用研究（中英文） 2024年第4期33卷 405-420页

作者：郑睿陈警斌刘雨龙肖鹏谢庆国中国科学技术大学电子工程与信息科学系合肥230026 华中科技大学生物医学工程系武汉430074 武汉光电国家研究中心武汉430074

硅酸钇镥(LYSO)凭借其优异的综合性能,已成为正电子发射断层成像(PET)中最为主流的闪烁晶体材料。近年来,由多电压阈值(MVT)理论发展而来的全数字PET技术,实现了闪烁脉冲的源头数字化,提高了PET成像空间分辨率、系统灵敏度等关键指标,... 详细信息

硅酸钇镥(LYSO)凭借其优异的综合性能,已成为正电子发射断层成像(PET)中最为主流的闪烁晶体材料。近年来,由多电压阈值(MVT)理论发展而来的全数字PET技术,实现了闪烁脉冲的源头数字化,提高了PET成像空间分辨率、系统灵敏度等关键指标,催生了质子治疗监测、正电子寿命谱等新应用。不同于传统的时间间隔采样方法,MVT是一种基于电压-时间的纵向采样技术,在时间很快的脉冲信号采样领域具有天然优势。因此,调控LYSO晶体的闪烁发光特性,以适应MVT采样方法,从而发掘其精准数字化的最大潜能,是全数字PET应用需求下LYSO闪烁晶体的一个新的发展方向。本文综述LYSO晶体的闪烁原理、性能调控和生长技术。梳理如何调制LYSO晶体光输出、衰减时间和均一性等关键性能,以适应全数字PET的采样特性。介绍本团队面向全数字PET需求,开发的快衰减、高均一LYSO晶体的研究进展。最后,结合LYSO研究现状和全数字PET探测器的新需求,展望LYSO闪烁晶体的未来发展方向。

关键词： PET 闪烁晶体硅酸钇镥晶体生长

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多电压阈值数字化方法

CT理论与应用研究（中英文） 2024年第4期33卷 393-403页

作者：邱奥谢庆国华中科技大学生物医学工程系武汉430074 武汉光电国家研究中心武汉430074 中国科学技术大学电子工程与信息科学系合肥230026

模数转换器将物理量随时间变化的模拟信号转换为易于储存和处理的数字信号,是自然科学和信息科学的桥梁,也是现代工业与科研中不可或缺的核心基础器件。20世纪20年代以来,随着均匀时域采样的电子学实现和数学理论陆续建立,均匀时域采样... 详细信息

模数转换器将物理量随时间变化的模拟信号转换为易于储存和处理的数字信号,是自然科学和信息科学的桥梁,也是现代工业与科研中不可或缺的核心基础器件。20世纪20年代以来,随着均匀时域采样的电子学实现和数学理论陆续建立,均匀时域采样成为模数转换领域的基石。此后数十年,正电子发射断层成像、核聚变中子能谱和中微子探测等需要对大量通道高速信号进行采样的应用不断涌现。在这些应用中,基于均匀时域采样的模数转换方案存在功耗大、成本高等缺点,以至于不得不在数字化前进行预处理,从而损失了信号的原始信息。基于值域采样的多电压阈值数字化方法通过若干电压阈值对信号进行采样,再在后端结合先验信息重建信号,使得大量通道高速信号的精确数字化成为可能。目前,多电压阈值数字化方法已被运用在正电子发射断层成像、X射线安检、中子石油测井和质子治疗监测等领域中。本文概述多电压阈值数字化方法的原理,介绍近年来多电压阈值数字化电子学的研究进展,展望多电压阈值数字化方法领域的研究趋势。

关键词：正电子发射断层成像模数转换器时域采样值域采样多电压阈值数字化方法

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全数字PET关键器件硅光电倍增器研究进展

CT理论与应用研究（中英文） 2024年第4期33卷 421-432页

作者：胡文韬劳慧邱奥谢庆国华中科技大学生物医学工程系武汉430074 中国科学技术大学电子工程与信息科学系合肥230026 武汉光电国家研究中心武汉430074

近年来,硅光电倍增器(SiPM)凭借其出色的性能表现,已经成为正电子发射断层成像(PET)中的首选光电转换器件。SiPM具有单光子分辨能力和低于100 ps的时间分辨率,使得精确测量光子到达时间成为可能,催生了飞行时间PET、光子计数计算机断层... 详细信息

近年来,硅光电倍增器(SiPM)凭借其出色的性能表现,已经成为正电子发射断层成像(PET)中的首选光电转换器件。SiPM具有单光子分辨能力和低于100 ps的时间分辨率,使得精确测量光子到达时间成为可能,催生了飞行时间PET、光子计数计算机断层扫描、正电子素寿命显像等新兴应用领域,这些应用又对SiPM的性能提出了更高的挑战。因此,如何将SiPM性能推进至其物理极限已成为新一代SiPM的研究的关键方向。在传统的SiPM架构中,信号经过多次处理和模数转换,带来噪声增加和时间性能恶化的问题,从而限制了SiPM的性能潜力。随着半导体制造工艺的快速发展,SiPM可在标准CMOS工艺节点上制造,标志着可以将数字逻辑集成在SiPM器件内,这是SiPM领域的一次重大突破,使我们能在单一SiPM内实现更精确的时间、能量、位置信息获取,为推进SiPM达到性能极限提供了一条可能的途径。本文综述SiPM的发展历史、工作原理和性能参数,分析传统SiPM的局限性,梳理数字SiPM研究的关键问题,介绍当前几种数字化SiPM架构,最后对数字SiPM的关键技术进行总结和展望。

关键词：硅光电倍增器弱光探测全数字光子计数多计数阈值

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纳秒脉冲激光沉积薄膜过程中的烧蚀特性研究

物理学报 2005年第8期54卷 3915-3921页

作者：谭新玉张端明李智华关丽李莉华中科技大学物理系

研究了高能短脉冲激光薄膜制备的整个烧蚀过程.首先建立了基于超热理论的烧蚀模型,然后利用较为符合实际的高斯分布表示脉冲激光输入能量密度,给出了考虑蒸发效应不同阶段的烧蚀状态方程.结合适当的边界条件,以Si靶材为例,利用有限差分... 详细信息

研究了高能短脉冲激光薄膜制备的整个烧蚀过程.首先建立了基于超热理论的烧蚀模型,然后利用较为符合实际的高斯分布表示脉冲激光输入能量密度,给出了考虑蒸发效应不同阶段的烧蚀状态方程.结合适当的边界条件,以Si靶材为例,利用有限差分法得到了靶材在各个阶段温度随时间和烧蚀深度的演化分布规律及表面蒸发速度与烧蚀深度在不同激光辐照强度下随时间的演化规律.结果表明,在脉冲激光辐照阶段,靶材表面的蒸发效应使得靶材表面温度上升显著放缓;在激光辐照强度接近相爆炸能量阈值时,蒸发速度与蒸发厚度的变化由于逆流现象将显著放缓.还得到了考虑了熔融弛豫时间及蒸发效应的固-液界面随时间的演化方程,这一结论较先前工作更具有普适性.

关键词：脉冲激光沉积特性研究膜过程纳秒脉冲激光辐照辐照强度蒸发速度短脉冲激光有限差分法烧蚀模型薄膜制备能量密度边界条件状态方程演化规律分布规律温度上升能量阈值演化方程弛豫时间靶材分布表效应

周期极化铌酸锂波长转换器脉冲抽运时的波形畸变

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光学学报 2007年第6期27卷 1084-1089页

作者：罗传红孙军强王健陈金林华中科技大学光电系

理论分析了周期性结构的LiNbO3晶体(PPLN)光波导在脉冲光抽运时的级联二阶非线性效应,并通过数值计算得到了抽运、倍频、信号及转换四个光脉冲的波形在波导中的演化。研究表明,使用脉冲光抽运时,由于抽运光脉冲与倍频光脉冲之间的群速... 详细信息

理论分析了周期性结构的LiNbO3晶体(PPLN)光波导在脉冲光抽运时的级联二阶非线性效应,并通过数值计算得到了抽运、倍频、信号及转换四个光脉冲的波形在波导中的演化。研究表明,使用脉冲光抽运时,由于抽运光脉冲与倍频光脉冲之间的群速度失配导致的走离,将使倍频光脉冲产生展宽;再通过差频转换使得转换光脉冲产生了波形畸变和峰值偏移。最后通过实验验证了转换光脉冲的波形畸变。

关键词：非线性光学倍频效应差频效应走离效应脉冲抽运脉冲展宽波形畸变

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沉积粒子能量对薄膜早期生长过程的影响

物理学报 2001年第12期50卷 2446-2451页

作者：陈敏魏合林刘祖黎姚凯伦华中科技大学物理系

利用MonteCarlo(MC)模型研究了能量粒子对薄膜生长的初始阶段岛膜的形貌和岛的尺寸的影响 ,沉积粒子的能量范围为 :0— 0 .7eV .在模型中考虑了原子沉积、吸附原子扩散和蒸发等过程 ,并详细考虑了临近和次临近原子的影响 .结果表明 ,在... 详细信息

利用MonteCarlo(MC)模型研究了能量粒子对薄膜生长的初始阶段岛膜的形貌和岛的尺寸的影响 ,沉积粒子的能量范围为 :0— 0 .7eV .在模型中考虑了原子沉积、吸附原子扩散和蒸发等过程 ,并详细考虑了临近和次临近原子的影响 .结果表明 ,在所采用的参量范围内不同的基底温度情况下 ,能量粒子的影响有很大的区别 .低基底温度情况下 ,沉积粒子强烈地影响着薄膜的生长过程中 ,岛膜的形貌、数量和尺寸随能量粒子的能量增加而有很大的变化 .分析表明。

关键词：薄膜生长 Monte Carlo方法扩散沉积粒子能量