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基于强流离子源的离子束溅射镀膜设备均匀性优化

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物理学报 2024年第5期73卷 325-333页

作者：李桑丫张艾霖 †徐欣吕涛王世康罗箐中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029 中国科学技术大学核探测与核电子学国家重点实验室合肥230031 中国科学技术大学核科学技术学院合肥230026

随着高端光学器件镀膜的发展,其多样性溅射镀膜需求对离子束流流强、均匀度和可调性提出了更高的要求.对于新一代离子束溅射镀膜机来说,如何在不同离子比、不同流强的束流下保持足够的均匀度,成为了溅射镀膜设备的一大难题.本文提出了... 详细信息

随着高端光学器件镀膜的发展,其多样性溅射镀膜需求对离子束流流强、均匀度和可调性提出了更高的要求.对于新一代离子束溅射镀膜机来说,如何在不同离子比、不同流强的束流下保持足够的均匀度,成为了溅射镀膜设备的一大难题.本文提出了一种基于三电极引出系统的优化模拟方法,模拟和优化了离子源的引出系统,研究了等离子体电极、抑制电极、引出电极的形状、角度、距离对离子束引出性能的影响.同时,重点研究了离子比对束流引出的影响.该模型可以指导科研工作者根据离子源的状态和应用需求,对三电极引出系统的角度、距离和形状进行系统优化并找出最优解.最后,本文还给出了一种方法对混合离子束的溅射深度进行了估算.

关键词：溅射沉积镀膜引出系统自动优化束流引出模拟

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NDN-AdHoc网络中基于多属性决策的可靠转发策略

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通信学报 2024年第5期45卷 151-164页

作者：韩江萍汪浩东杨佳宇薛开平李健中国科学技术大学网络空间安全学院安徽合肥230027 中国科学技术大学信息科学技术学院安徽合肥230027

为了应对传统自组织网络高度动态拓扑、短寿命连接等特性导致的传输失效问题,基于命名数据网络(NDN)架构,设计了一种联合链路稳定性和内容可达性的可靠转发(RF-LSCA)策略。该策略基于多属性决策方法,综合考虑链路持续时间、节点间距离... 详细信息

为了应对传统自组织网络高度动态拓扑、短寿命连接等特性导致的传输失效问题,基于命名数据网络(NDN)架构,设计了一种联合链路稳定性和内容可达性的可靠转发(RF-LSCA)策略。该策略基于多属性决策方法,综合考虑链路持续时间、节点间距离和内容可达性3个关键属性,从而更加精确地选择最优转发节点,提升了内容传输性能;此外,鉴于单一最优路径可能存在的不稳定性,该策略进一步将决策模型与概率转发思想相结合,设计了兼具低开销与高可靠性的冗余转发机制。这一设计充分利用了NDN的多路径特性,以保障移动环境下的内容传输性能。通过仿真实验验证,所提RF-LSCA在内容获取平均时延、平均跳数、内容满足率等多个关键性能指标上优于现有策略,充分证明了其在提高NDN-AdHoc网络传输效率方面的优越性。

关键词：命名数据网络转发策略多属性决策概率转发

基于深度自编码器的核动力历史异常数据检测技术研究

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核动力工程 2024年第2期45卷 207-213页

作者：杨继红陈玲王晓龙张永发高明海军工程大学核科学技术学院武汉430033 海军92330部队

为解决核动力历史异常数据检测中存在的新的异常识别困难问题,基于重构误差的思路,提出基于深度自编码器的历史数据异常检测模型。该模型以某稳态运行工况下正常历史数据为学习对象,通过最小化正常数据重构误差目标训练模型,根据待测数... 详细信息

为解决核动力历史异常数据检测中存在的新的异常识别困难问题,基于重构误差的思路,提出基于深度自编码器的历史数据异常检测模型。该模型以某稳态运行工况下正常历史数据为学习对象,通过最小化正常数据重构误差目标训练模型,根据待测数据重构误差大小判断其是否异常。研究结果表明,深度自编码器对正常数据重构能力较好,对异常数据重构能力不足。因此,通过比较重构误差大小,深度自编码器能够有效检测出核动力历史异常数据,其性能优于一类支持向量机,可以为核动力装置状态评估提供相关依据。

关键词：核动力异常检测重构误差深度自编码器

丁酸梭菌对羔羊生长性能、肝脏脂质代谢、抗氧化能力及血液指标的影响

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动物营养学报 2024年第5期36卷 3156-3169页

作者：陆小昙王棋季强吕拓宇朱虹旭谢小来张永根辛杭书焦培鑫东北农业大学动物科学技术学院哈尔滨150030

本试验旨在研究丁酸梭菌对哺乳期羔羊生长性能、肝脏脂质代谢、抗氧化能力和血液指标的影响。试验选用体重[(5.5±1.5)kg]相近、(15±3)日龄的健康萨能公羔羊30只,随机分为3组,每组10只。对照组(CON组)饲喂基础饲粮,试验组分别饲喂在基... 详细信息

本试验旨在研究丁酸梭菌对哺乳期羔羊生长性能、肝脏脂质代谢、抗氧化能力和血液指标的影响。试验选用体重[(5.5±1.5)kg]相近、(15±3)日龄的健康萨能公羔羊30只,随机分为3组,每组10只。对照组(CON组)饲喂基础饲粮,试验组分别饲喂在基础饲粮的基础上添加0.25(LCB组)和0.50 g/d丁酸梭菌(HCB组)的饲粮。预试期15 d,正试期45 d。结果表明:1)LCB组羔羊开食料采食量显著高于HCB组(P<0.05);与CON组相比,LCB组平均日增重显著提高(P<0.05)。2)与CON组相比,LCB组和HCB组羔羊肝脏中甘油三酯(TG)含量显著降低(P<0.05),肝脏中激素敏感性脂肪酶(HSL)和羟甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGCR)活性显著提高(P<0.05),肝脏中乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、脂蛋白脂肪酶(LPL)和脂肪酸合成酶(FAS)活性显著降低(P<0.05)。同时,与CON组相比,LCB组和HCB组羔羊肝脏中单磷酸腺苷活化蛋白激酶(AMPK)、CCAAT增强子结合蛋白α(C/EBPα)和肉碱棕榈酰基转移酶1(CPT1)的mRNA相对表达量显著提高(P<0.05);此外,HCB组肝脏中硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)的mRNA相对表达量显著低于CON组和LCB组(P<0.05)。3)与CON组相比,LCB组和HCB组羔羊肝脏中总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性显著提高(P<0.05),血清中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性和总抗氧化能力(T-AOC)显著提高(P<0.05);此外,LCB组血清中丙二醛(MDA)含量显著低于CON组和HCB组(P<0.05)。4)与CON组相比,LCB组和HCB组羔羊血清中谷草转氨酶(AST)活性显著降低(P<0.05),血清中碱性磷酸酶(ALP)和乳酸脱氢酶(LDH)活性显著提高(P<0.05)。5)与CON组相比,LCB组和HCB组羔羊血清中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和白细胞介素-10(IL-10)含量显著提高(P<0.05),血清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量显著降低(P<0.05);同时,LCB组血清中白细胞介素-6(IL-6)含量显著低于CON组和HCB组(P<0.05)。综上所述,丁酸梭菌能够提高羔羊抗氧化能力和免疫功能,且代乳粉中添加0.25 g/d的丁酸梭菌能够提高其平均日增重;同时,丁酸梭菌能够通过调控肝脏脂质代谢相关酶的活性以及脂质代谢相关基因的表达来降低羔羊肝脏脂肪的沉积。

关键词：丁酸梭菌羔羊生长性能脂质代谢抗氧化能力血液指标

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猪源抗菌肽分子改造与应用进展

动物营养学报 2024年第6期36卷 3413-3424页

作者：邵长轩庞佳楠关红蕊单安山东北农业大学动物科学技术学院哈尔滨150030

抗菌肽(AMPs)是动植物、微生物中普遍存在的一种小肽类物质,多数具有广谱抗菌活性,已逐渐发展为替代抗生素的有力候选者之一。猪源AMPs是第一批从哺乳动物中分离得到的AMPs,已发现有30多种,主要包括Cathelicidins家族和防御素(defensins... 详细信息

抗菌肽(AMPs)是动植物、微生物中普遍存在的一种小肽类物质,多数具有广谱抗菌活性,已逐渐发展为替代抗生素的有力候选者之一。猪源AMPs是第一批从哺乳动物中分离得到的AMPs,已发现有30多种,主要包括Cathelicidins家族和防御素(defensins)家族。这些猪源AMPs抗菌机制与抗生素不尽相同,其可以与细菌细胞膜相互作用破坏膜的完整性,最终导致细菌细胞内容物泄漏并杀死细菌,因此不易产生耐药性。但天然猪源AMPs还存在稳定性差、细胞毒性高及规模生产成本高等问题,目前的研究在于先后开发了氨基酸替换、序列截断、杂合、结构优化和/或脂肪酸修饰等方法,以期获得兼具高效和低毒的短序列AMPs。本文根据猪源AMPs的来源家族进行分类,并对其二级结构、抑菌机制及现阶段的改造和应用状况进行了综述。

关键词：猪源抗菌肽抑菌机制分子改造应用

二元混合物在液体层上发生马兰戈尼爆裂的研究

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物理学报 2024年第7期73卷 232-243页

作者：谢科薇陶金成董裕力翁雨燕杨俊义方亮苏州大学物理与科学技术学院苏州215031

由于马兰戈尼效应,液滴在液体层表面自发铺展成薄膜的物理过程,在成膜技术、涂层工艺、以及纳米器件的制作等领域具有广泛的应用,但是铺展后液膜自发碎裂成小液滴的现象也被广泛观察到,这种现象限制了马兰戈尼效应应用的发展.本文基于... 详细信息

由于马兰戈尼效应,液滴在液体层表面自发铺展成薄膜的物理过程,在成膜技术、涂层工艺、以及纳米器件的制作等领域具有广泛的应用,但是铺展后液膜自发碎裂成小液滴的现象也被广泛观察到,这种现象限制了马兰戈尼效应应用的发展.本文基于以往的实验观察对液膜的碎裂机制进行完备的解释,并通过实验进行验证,指出了液滴薄膜中心与边缘蒸发速率的差异引起的马兰戈尼流动对液膜边界产生的微扰,使得液滴铺展到最大时边缘生长出指状液柱.此外,根据微扰模型推导出边界失稳的临界波长和最大波长的表达式,基于Plateau-Rayleigh不稳定性解释了指状液柱碎裂的原因.建立同心圆柱壳液柱模型简化计算,预测了不同黏度比的液滴在液体层上铺展为薄膜的浓度范围和发生马兰戈尼爆裂的位置区间,并通过实验验证了不同醇溶液发生马兰戈尼爆裂的浓度范围和位置区间.该理论解释将在成膜技术、涂层工艺等领域提供更加精细的理论指导;特别地,本文提出的同心圆柱壳简化模型为化工领域微量反应和纳米颗粒制备等研究领域中的一些技术难题提供新的解决思路.

关键词：铺展系数马兰戈尼效应边界失稳 Plateau-Rayleigh不稳定性

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等离子体刻蚀建模中的电子碰撞截面数据

物理学报 2024年第9期73卷 1-25页

作者：陈锦峰朱林繁中国科学技术大学近代物理系合肥230026

半导体芯片是信息时代的基石,诸如大数据、机器学习、人工智能等新兴技术领域的快速发展离不开源自芯片层面的算力支撑.在越来越高的算力需求驱动下,芯片工艺不断追求更高的集成度与更小的器件体积.作为芯片制造工序的关键环节,刻蚀工... 详细信息

半导体芯片是信息时代的基石,诸如大数据、机器学习、人工智能等新兴技术领域的快速发展离不开源自芯片层面的算力支撑.在越来越高的算力需求驱动下,芯片工艺不断追求更高的集成度与更小的器件体积.作为芯片制造工序的关键环节,刻蚀工艺因此面临巨大的挑战.基于低温等离子体处理技术的干法刻蚀工艺是高精细电路图案刻蚀的首选方案,借助等离子体仿真模拟,人们已经能够在很大程度上缩小实验探索的范围,在海量的参数中找到最优工艺条件.电子碰撞截面是等离子体刻蚀模型的关键输入参数,深刻影响着模型预测结果的可靠性.本文主要介绍了低温等离子体建模的基本理论,重点强调电子碰撞截面数据在数值模拟中的重要作用.与此同时,本文概述了获取刻蚀气体截面数据的理论与实验方法.最后总结了刻蚀相关原子分子的电子碰撞截面研究现状,并展望了未来的研究前景.

关键词：电子碰撞截面干法刻蚀低温等离子体等离子体建模

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基于动态模式分解的直流蒸汽发生器降阶建模

核动力工程 2024年第3期45卷 85-94页

作者：许依凡彭敏俊夏庚磊哈尔滨工程大学核科学与技术学院哈尔滨150001

直流蒸汽发生器(OTSG)的运行特性对反应堆的安全有重要影响。大尺度、精细化的仿真模型为OTSG热工水力特性和安全分析提供高保真的模拟结果,但也对计算资源提出了挑战。带控制的动态模式分解(DMDc)是一种数据驱动的模型降阶(MOR)方法,... 详细信息

直流蒸汽发生器(OTSG)的运行特性对反应堆的安全有重要影响。大尺度、精细化的仿真模型为OTSG热工水力特性和安全分析提供高保真的模拟结果,但也对计算资源提出了挑战。带控制的动态模式分解(DMDc)是一种数据驱动的模型降阶(MOR)方法,其在动态模式分解(DMD)的基础上能够为含控制输入的系统建立低维的、准确的输入输出模型以替代高保真模型进行快速计算。考虑到实际运行中如蒸汽压力等OTSG热工参数受反应堆控制系统影响,利用RELAP5程序建立的全阶模型获取了OTSG在快速降负荷和快速升负荷工况下的主要热工参数的高保真模拟结果,基于DMDc建立了OTSG的降阶模型(ROM)。结果表明DMDc能够提取OTSG在变负荷工况下的动态特性,ROM的计算结果与全阶模型之间的最大相对误差小于2%。此外,对比了DMDc与DMD方法对OTSG降阶建模的效果,证明了DMDc方法的优越性。

关键词：直流蒸汽发生器(OTSG) 动态模式分解(DMD) 带控制的动态模式分解(DMDc) 模型降阶(MOR)

碱金属阳离子在外加电位下影响单分散铜氮掺杂碳材料催化二氧化碳电还原的机理研究

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第1期37卷 100-108,I0093-I0102,I0118页

作者：赵刚张国桢中国科学技术大学化学与材料科学学院合肥230026 中国科学技术大学未来技术学院合肥230026 中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心合肥230026

单分散铜氮掺杂碳材料是一类很有希望的二氧化碳电还原催化剂.然而,铜位点周围电极-电解质界面的复杂环境阻碍了人们对该体系机理的全面认识以及在机理基础上的系统性优化.本文建立了一个电双层模型来研究在有外加电位条件下碱金属阳离... 详细信息

单分散铜氮掺杂碳材料是一类很有希望的二氧化碳电还原催化剂.然而,铜位点周围电极-电解质界面的复杂环境阻碍了人们对该体系机理的全面认识以及在机理基础上的系统性优化.本文建立了一个电双层模型来研究在有外加电位条件下碱金属阳离子对单分散铜氮掺杂碳催化剂表面二氧化碳电还原的影响.巨正则系综密度泛函理论计算表明,在相对标准氢电极电势1.2 V的条件下,水合钠离子促进了CO_(2)在Cu位点上的电吸附,使其形成弯曲的二氧化碳负离子;而在足够负的电势条件下,CO_(2)的电吸附(Cu+CO_(2)+e-→Cu-CO_(2)-)而非羧基形成步骤,是钠离子协助下CO_(2)还原为CO反应的决速步.此外,铜与带负电的羧基结合形成类似碳酸氢根的结构,或得益于单价Cu的d10电子构型.研究表明,碱金属阳离子在单分散铜氮掺杂碳上二氧化碳电还原的早期阶段发挥了关键作用,而且恒电势条件的模拟对理解反应机理非常重要.

关键词：阳离子效应二氧化碳电还原恒电势方法第一性原理计算