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芯片级节流制冷器实验及红外探测器应用研究

红外与激光工程 2024年第6期53卷 18-30页

作者：童欣夏明李淑芬李家鹏槐阳邱杰昆明物理研究所云南昆明650223

芯片级节流制冷器(Micro Miniature Refrigerator, MMR)是一种新型节流制冷器,其轴向尺寸大幅短于传统节流制冷器,能够显著降低与之适配的红外探测器体积。然而,目前的芯片级节流制冷器的红外探测器应用仍存在较多困难。为提升MMR的性能... 详细信息

芯片级节流制冷器(Micro Miniature Refrigerator, MMR)是一种新型节流制冷器,其轴向尺寸大幅短于传统节流制冷器,能够显著降低与之适配的红外探测器体积。然而,目前的芯片级节流制冷器的红外探测器应用仍存在较多困难。为提升MMR的性能,使其满足红外探测器应用需求,建立了MMR计算模型以研究制冷器的流动换热以及工作特性并指导样机制造,模型计算结果与实验值符合良好;制造了MMR样机,并根据理论分析和实验结果提出了针对制冷器结构、材料、流道布置等优化方案,显著提升了制冷性能;进一步提出了能够适配红外探测器的MMR实验样机,该样机能够显著缩短红外探测器轴向尺寸,实现了高温60℃环境下38 s达到126 K制冷温度(使用200 mL气瓶常压下充注50 MPa氩气并将气瓶和样机放入60℃环境下保温2 h),能够满足320 pixel×256 pixel,像元间距15μm的中波红外探测器降温性能需求,并且较国外同类型探测器产品也具有一定技术优势。

关键词：芯片级节流制冷器性能优化实验研究红外探测器

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制冷型红外探测器杜瓦辐射热的角系数计算

红外与激光工程 2024年第6期53卷 39-49页

作者：曾昌行陈军黄一彬王明伟任海甘游宇昆明物理研究所云南昆明650223

随着大面阵、长线列、双/多色、数字化红外探测器技术的不断发展,杜瓦的尺寸和结构复杂程度逐步增加。计算辐射漏热时,传统的方法一般将杜瓦简化为同轴圆筒模型,导致计算误差较大。为提高杜瓦辐射漏热的计算精度,对主要的角系数计算方... 详细信息

随着大面阵、长线列、双/多色、数字化红外探测器技术的不断发展,杜瓦的尺寸和结构复杂程度逐步增加。计算辐射漏热时,传统的方法一般将杜瓦简化为同轴圆筒模型,导致计算误差较大。为提高杜瓦辐射漏热的计算精度,对主要的角系数计算方法进行分析,基于蒙特卡洛原理,采用3D Studio Max(3ds Max)建模,提取模型信息编写程序,得到了一种适用性较强的杜瓦结构通用角系数计算程序。为了检验计算程序的正确性,计算了三种典型模型的角系数和相对误差,计算结果表明随着能束数量的增加,相对误差可控制在1%~-1%之间。最后,计算了某型杜瓦的角系数并给出了其中的12个,对于紧凑结构的杜瓦,蒙特卡洛法是一种高效的计算方法,当能束数量达到万条的量级就可以得到有统计意义的结果。

关键词：热辐射角系数蒙特卡洛法杜瓦红外探测器

松木屑发酵过程中松节油含量及堆体理化性质变化

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农业工程学报 2024年第14期40卷 146-154页

作者：康超王万坤郑旋曾维军和耀威王晶王芳杨玲贵州省生物研究所贵阳550009

为利用生物发酵技术改善松木屑作为食用菌培养基质的性质,尤其是在降低松节油含量及组成的研究,试验采用哈茨木霉(Trichoderma harzianum)RM80和苏云芽孢金杆菌(Bacillus thuringiensis)FJ26组成的复合微生物菌剂处理松木屑,系统评估发... 详细信息

为利用生物发酵技术改善松木屑作为食用菌培养基质的性质,尤其是在降低松节油含量及组成的研究,试验采用哈茨木霉(Trichoderma harzianum)RM80和苏云芽孢金杆菌(Bacillus thuringiensis)FJ26组成的复合微生物菌剂处理松木屑,系统评估发酵前后松木屑中松节油含量、理化性质、营养成分、酶活性及种子发芽指数的变化情况。结果表明,添加复合菌剂后松木屑中松节油含量明显降低,其中α-蒎烯减少至(1.67±0.09)μg/g,降低80%,β-蒎烯未检出,降低100%,种子发芽指数提高至94.52%,木屑腐熟程度高,植物毒性低,食用菌菌丝萌发正常,生长速率快,说明发酵后的松杉木屑可作为食用菌的栽培基质。发酵初期微生物分解有机物产生有机酸,pH值降低,随着有机酸挥发,含氮有机物产生,促使氨的形成,堆料pH值升高,基质中铵态氮含量上升。此外,整个发酵过程中半纤维素酶、中性木聚糖酶、甘露聚糖酶与松节油变化呈正相关性,以中性木聚糖酶贡献度最大,揭示松木屑发酵过程中微生物菌群对半纤维素的利用较多,中性木聚糖酶活性对整个发酵进程起到关键性作用,为发酵工艺优化提供了理论依据。该研究为松木屑的有效利用和食用菌产业的可持续发展提供了重要的科学依据和技术支持,促进了废弃生物质资源的循环利用和食用菌产业的绿色发展。

关键词：食用菌松节油发酵工艺理化性质酶活性

均质和杀菌条件对核桃油微胶囊化的影响及贮藏稳定性

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食品科学 2024年第6期45卷 199-207页

作者：王明明陈银艳余智瑾盛军赵存朝云南农业大学食品科学技术学院云南昆明650201 昆明生物制造研究院有限公司云南昆明650201 云南省高原特色农业产业研究院云南昆明650201

为研究不同均质及杀菌条件下乳化液特性与微胶囊包埋率、表面油质量分数之间的相关性,通过LUMiSizer 611分散体分析仪探究不同条件下乳化液稳定性、粒径大小和粒径分布规律对微胶囊包埋率的影响,并对最优条件下的微胶囊形貌和贮藏稳定... 详细信息

为研究不同均质及杀菌条件下乳化液特性与微胶囊包埋率、表面油质量分数之间的相关性,通过LUMiSizer 611分散体分析仪探究不同条件下乳化液稳定性、粒径大小和粒径分布规律对微胶囊包埋率的影响,并对最优条件下的微胶囊形貌和贮藏稳定性进行分析。结果表明,在均质压力40 MPa、均质温度65℃和杀菌条件为85℃/15 min时乳化液不稳定性指数和平均粒径最小,粒径分布离散度总体呈下降趋势,此时包埋率分别为95.38%、97.12%和94.23%;在上述最适工艺条件下核桃油微胶囊平均粒径为6.62μm,表面油质量分数为1.03%,微胶囊化包埋率为96.41%,在扫描电镜下观察微胶囊表面和内部结构良好,具有良好的包埋效果。加速贮藏实验表明,与未包埋的核桃油相比,核桃油微胶囊具有良好的氧化稳定性;在不同条件下经过35 d贮藏,其保留率下降幅度有所不同,将微胶囊于低温、避光、无氧或氧气含量很少条件下保存时效果最佳。本研究可为核桃油乳液和微胶囊产品的均质和杀菌工艺选择以及应用提供理论依据。

关键词：核桃油均质条件杀菌条件粒径包埋率稳定性

电子轰击型有源像素传感器（EBAPS）研究进展

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红外技术 2024年第10期 1120-1129页

作者：王司龙孙爱平李训牛余佳桐周玲玲陈玉柔皮冬明昆明物理研究所

电子轰击型有源像素传感器（electron bombarded active pixel sensor, EBAPS）是一种电子轰击型的数字化微光器件，低功耗、高灵敏度、适用于极低照度探测。本文从EBAPS原理出发，以传感器阴极、阳极内部结构为着手点，阐述EBAPS从光... 详细信息

电子轰击型有源像素传感器（electron bombarded active pixel sensor, EBAPS）是一种电子轰击型的数字化微光器件，低功耗、高灵敏度、适用于极低照度探测。本文从EBAPS原理出发，以传感器阴极、阳极内部结构为着手点，阐述EBAPS从光信号输入到数字图像输出的工作过程，分析EBAPS光学系统的结构特点，结合Intevac公司系列EBAPS产品综述EBAPS的发展迭代与应用。最后，总结影响EBAPS传感器性能的各方面因素并展望器件的发展趋势。

关键词： EBAPS 数字化微光器件极低照度探测

100 mm×100 mm液相外延碲镉汞薄膜技术进展

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红外技术 2024年第10期 1172-1177页

作者：邓文斌宋林伟孔金丞姜军杨晋起文斌万志远刘燕荣徽宇许江明杨翔朱逊郑要争姬荣斌昆明物理研究所

昆明物理研究所突破了φ150 mm碲锌镉单晶定向生长技术，实现了100 mm×100 mm碲锌镉衬底的小批量制备，位错腐蚀坑密度（EPD）≤4×10～4cm-2，沉积相尺寸小于5μm、沉积相密度小于5×10～3cm-2。突破了大尺寸碲锌镉衬底表面处理以及... 详细信息

昆明物理研究所突破了φ150 mm碲锌镉单晶定向生长技术，实现了100 mm×100 mm碲锌镉衬底的小批量制备，位错腐蚀坑密度（EPD）≤4×10～4cm-2，沉积相尺寸小于5μm、沉积相密度小于5×10～3cm-2。突破了大尺寸碲锌镉衬底表面处理以及大面积富碲水平推舟液相外延技术，实现了100 mm×100 mm大尺寸短波、中波碲镉汞薄膜材料的制备，薄膜表面质量优异，厚度极差优于±1.25μm，组分极差优于±0.0031，是目前国际上报道的最大面积碲锌镉衬底基碲镉汞薄膜材料。该材料为10k×10k及以上亿像素规模红外探测器的研制、4k×4k等规模大面阵红外探测器的量产奠定了坚实的基础。

关键词：液相外延 100 mm×100 mm 碲锌镉碲镉汞

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基于水下运动目标亮点图像模型的数据增强

西北工业大学学报 2024年第3期42卷 417-425页

作者：刘晓春杨云川胡友峰杨向锋李永胜肖霖中国船舶集团公司第705研究所陕西西安710077 中国船舶集团公司第705研究所昆明分部云南昆明650102

随着水声对抗技术的发展,深度学习技术被应用于水下目标的回波几何特征识别,但面临着样本稀缺问题。改进水下目标亮点模型,建立主动声呐目标回波信息方程,结合二者并进行空间位置的有规律变化,构成水下运动目标的亮点图像模型。以水下... 详细信息

随着水声对抗技术的发展,深度学习技术被应用于水下目标的回波几何特征识别,但面临着样本稀缺问题。改进水下目标亮点模型,建立主动声呐目标回波信息方程,结合二者并进行空间位置的有规律变化,构成水下运动目标的亮点图像模型。以水下航行体为例详细介绍了模型的构建过程,并建立4种典型尺度诱饵的亮点图像模型实例,生成5种目标的多空间状态数据样本。设计eHasNet-5卷积分类网络,利用生成数据进行网络训练、验证和测试。试验实测数据测试表明,目标亮点图像生成模型为深度学习在主动声呐目标识别领域的应用提供了一种新的数据增强方法,生成数据训练的网络具备二维尺度目标分类能力。

关键词：亮点图像数据增强目标分类深度学习

透射式GaAs光电阴极性能提高以及结构优化

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物理学报 2024年第3期73卷 266-272页

作者：吕行富容国常本康郭欣王芝南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094 昆明物理研究所昆明650221 西安应用光学研究所西安710065

为了提高透射式GaAs光电阴极性能,将国内与美国ITT公司的透射式GaAs光电阴极量子效率曲线进行对比,可知我国透射式光电阴极积分灵敏度已经达到2130μA/lm,美国ITT达到了2330μA/lm.利用修正后的量子效率、光学性能以及积分灵敏度的理论... 详细信息

为了提高透射式GaAs光电阴极性能,将国内与美国ITT公司的透射式GaAs光电阴极量子效率曲线进行对比,可知我国透射式光电阴极积分灵敏度已经达到2130μA/lm,美国ITT达到了2330μA/lm.利用修正后的量子效率、光学性能以及积分灵敏度的理论模型,分别对两者进行光学结构拟合.结果表明,国内光电阴极在窗口层和发射层的厚度、电子扩散长度以及后界面复合速率等方面均与ITT有一定差距.为了缩短两者的差距,优化阴极结构参数,具体研究了电子扩散长度和发射层厚度对量子效率的影响,结果表明如果均匀掺杂透射式GaAs光电阴极发射层厚度为1.3μm、电子扩散长度为7μm,则积分灵敏度可以达到2800μA/lm以上.

关键词： Ga As光电阴极透射式结构优化光学性能光电发射性能

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Ku70作为RNA解旋酶调节miR-124的加工成熟及神经细胞的分化

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生物化学与生物物理进展 2024年第6期51卷 1418-1433页

作者：黄皑雪李睿婷赵越超李洁李慧丁学锋王琳肖参刘雪梅秦成峰邵宁生北京基础医学研究所北京100850 北京微生物流行病研究所北京100071

目的Ku70蛋白主要通过其DNA结合特性参与双链DNA断裂(DSB)的非同源端连接(NHEJ)修复,有报道称其具有RNA结合功能,本文探索Ku70是否具有RNA解旋酶活性并影响miRNA加工成熟。方法利用RNA免疫共沉淀(RIP)测序结合生物信息学分析Ku蛋白结合... 详细信息

目的Ku70蛋白主要通过其DNA结合特性参与双链DNA断裂(DSB)的非同源端连接(NHEJ)修复,有报道称其具有RNA结合功能,本文探索Ku70是否具有RNA解旋酶活性并影响miRNA加工成熟。方法利用RNA免疫共沉淀(RIP)测序结合生物信息学分析Ku蛋白结合的RNA;蛋白质印迹法(Western blot,WB)结合定量反转录PCR(qRTPCR)检测Ku蛋白与miRNAs的表达关系;生物膜干涉技术(BLI)实验分析Ku蛋白与RNA的结合能力;电泳迁移率变动分析(EMSA)实验确定Ku70及Ku80的RNA解旋酶活性;形态学检测结合WB分析Ku70调节miR-124引起的神经细胞功能变化;免疫荧光结合形态学分析寨卡病毒(ZIKV)感染后Ku70及miR-124的变化与神经元分化关联。结果研究发现,Ku70蛋白具有RNA解旋酶活性,并通过其RNA解旋酶活性影响miRNA加工成熟。Ku70缺失引起许多miRNAs上调,其中包括神经细胞特异的miR-124。在人神经前体细胞(h NPCs)和人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)中敲低Ku70可促进miR-124的成熟,从而导致上述细胞向神经元分化。本文进一步发现,ZIKV感染影响了Ku70及miR-124的表达,导致细胞形态的分化。结论本研究揭示了Ku70的一种新功能,即Ku70有可能参与miRNA的成熟调控和神经细胞的分化,并且可能是ZIKV病毒致小头症的原因之一。

关键词： Ku70 RNA解旋酶 miRNA加工成熟 miR-124 神经元分化