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基于硅凝胶灌封温循载荷下的键合丝疲劳失效机理仿真分析

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半导体技术 2024年第2期49卷 189-195页

作者：顾廷炜冯政森朱燕君孙晓冬中科芯集成电路有限公司江苏无锡214072

针对某型混合集成电路在温度循环试验后出现的硅凝胶灌封区域键合丝疲劳失效,对键合丝的键合强度和疲劳断裂失效进行了试验分析,建立了单根键合丝和硅凝胶局部灌封区域的有限元简化模型,拟合了硅凝胶材料的本构模型参数,基于ANSYS Workb... 详细信息

针对某型混合集成电路在温度循环试验后出现的硅凝胶灌封区域键合丝疲劳失效,对键合丝的键合强度和疲劳断裂失效进行了试验分析,建立了单根键合丝和硅凝胶局部灌封区域的有限元简化模型,拟合了硅凝胶材料的本构模型参数,基于ANSYS Workbench软件对不同胶体材料参数条件和温循载荷作用下的键合丝应力分布情况进行了热力耦合仿真分析,并基于仿真结果对混合集成电路的硅凝胶灌封工艺进行了优化和加严温度循环试验。仿真和实验结果表明,键合丝第一键合点颈部和第二键合点根部的应力值较大,存在明显的塑性应变,与疲劳断裂失效分析一致;通过减小硅凝胶的热膨胀系数和灌封体积的方式进行工艺优化后,键合丝的应力值显著减小,样品经过温度循环试验后实测良率从167%提升至100%。研究结果对于提高硅凝胶灌封区域中的金丝键合疲劳强度有一定的指导意义。

关键词：有限元仿真键合丝硅凝胶灌封温度循环疲劳失效机理

荧光生物传感器用于多种真菌毒素同时检测的研究进展

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材料导报 2024年第10期38卷 52-62页

作者：孙青月余涛彭双凤孔德昭刘畅史巧巧李雅琪陈勇江苏科技大学生物技术学院江苏镇江212100 江苏科技大学环境与化学工程学院江苏镇江212100 江苏科技大学粮食学院江苏镇江212100 苏州中科先进技术研究院有限公司江苏苏州215123 华中科技大学环境科学与工程学院武汉430074

真菌毒素是真菌产生的次级代谢物,常见的主要有黄曲霉毒素、伏马毒素和赭曲霉毒素等多种真菌毒素。食品在储藏、加工或运输中易受真菌毒素侵染,且绝大多数情况下多种真菌毒素同时出现并形成叠加效应产生剧毒,引发食品安全问题,严重危害... 详细信息

真菌毒素是真菌产生的次级代谢物,常见的主要有黄曲霉毒素、伏马毒素和赭曲霉毒素等多种真菌毒素。食品在储藏、加工或运输中易受真菌毒素侵染,且绝大多数情况下多种真菌毒素同时出现并形成叠加效应产生剧毒,引发食品安全问题,严重危害人类身体健康。因此,对食品中多种真菌毒素的同时检测十分重要。荧光纳米生物传感器具有响应快、检测便捷无干扰、无需参比等优点,在生物分析领域被广泛应用。本文综述了国内外荧光生物传感器检测真菌毒素的研究进展,特别是真菌毒素的多重同时检测,重点介绍荧光生物传感器的类型、组成等方面和以适配体、免疫检测技术为基础的检测方法及其策略,在此基础上,讨论了现有真菌毒素检测的局限性和面临的挑战,展望未来的研究方向,以期为真菌毒素检测研究提供理论支持。

关键词：生物传感器多重检测真菌毒素荧光信号

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大型太阳望远镜镜面视宁度的实验研究

红外与激光工程 2024年第1期53卷 225-235页

作者：王焱杨永兴李金鹏毕勇朱庆生中国科学院南京天文仪器研制中心江苏南京210042 中国科学技术大学安徽合肥230022 中科院南京天文仪器有限公司江苏南京210042

太阳望远镜内部因太阳辐射作用使镜面升温,镜面上方产生局部大气湍流,导致镜面视宁度不佳,从而造成像质的严重衰减。文中基于温度梯度和气体流动导致固体-流场的耦合作用,提出镜面视宁度效应的形成机制,建立湍流大气光学产生镜面视宁度... 详细信息

太阳望远镜内部因太阳辐射作用使镜面升温,镜面上方产生局部大气湍流,导致镜面视宁度不佳,从而造成像质的严重衰减。文中基于温度梯度和气体流动导致固体-流场的耦合作用,提出镜面视宁度效应的形成机制,建立湍流大气光学产生镜面视宁度效应的理论,利用1 550 mm大口径双曲面镜的实验数据推导并验证镜面视宁度的实验模型,并对太阳望远镜主镜温控目标进行确定。在自然对流和强迫对流两种条件下,不同环境风速时镜面温差改变对镜面视宁度的影响。结果表明:镜面温差和环境风速与镜面视宁度相关性很强,增加主动通风可以降低镜面视宁度。温差是4℃条件下,自然对流时镜面视宁度为1.43″;温差是3℃条件下,0.2 m/s强迫对流时镜面视宁度为0.44″,1 m/s强迫对流时镜面视宁度为0.27″。根据镜面视宁度效应容差标准,在0.2 m/s强迫对流条件下,镜面-空气温差应控制在0.2 K以下;在1.0 m/s强迫对流条件下,镜面-空气温差应控制在1 K以下。此研究成果旨在揭示空气湍流的形成机理与传播规律及其对望远镜像质退化影响规律,为提升大口径太阳望远镜工作分辨率奠定基础。

关键词：大气光学镜面视宁度大气湍流太阳望远镜弗劳德数

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低空间频率干涉条纹的载频计算方法

光学学报 2024年第4期44卷 188-195页

作者：张喆郑东晖陈磊李金鹏南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 中科院南京耐尔思光电仪器有限公司江苏南京211300

提出了一种可用于低空间频率干涉条纹的载频计算方法。该方法构建了载频干涉条纹的近似模型,实现了载频参数的线性迭代求解方法。仿真表明,该方法适用于多种情况,即使干涉图背景分布不均,也可准确计算载频,误差最大优于0.01λ,最小可达0... 详细信息

提出了一种可用于低空间频率干涉条纹的载频计算方法。该方法构建了载频干涉条纹的近似模型,实现了载频参数的线性迭代求解方法。仿真表明,该方法适用于多种情况,即使干涉图背景分布不均,也可准确计算载频,误差最大优于0.01λ,最小可达0.002λ,λ为632.8 nm。将所提方法求得的载频参数用于移相干涉中,相位均方根误差可达0.0002λ。实验中,所提方法与移相法相比,载频误差小于0.007λ,将求得的载频用于移相干涉时,相位无明显纹波。为低空间频率的干涉条纹提供了一种新的载频计算方法,可广泛用于干涉测量领域的各个方面。

关键词：测量干涉测量载频计算相位提取迭代法

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国产化无人机机载数据链路系统模拟器设计

电讯技术 2024年第7期64卷 1050-1057页

作者：张鑫刚张富斌薛培邵春伟沈小波无锡华普微电子有限公司江苏无锡214000 中科芯集成电路有限公司江苏无锡214000

针对无人机链路系统在可靠性设计和有效性验证过程中的仿真要求,设计了一种模拟器,利用国产现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为主控芯片,生成虚拟航迹信息,模拟链路数据解析和通信协议转换。使用滑窗式数据处理... 详细信息

针对无人机链路系统在可靠性设计和有效性验证过程中的仿真要求,设计了一种模拟器,利用国产现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)作为主控芯片,生成虚拟航迹信息,模拟链路数据解析和通信协议转换。使用滑窗式数据处理与环形缓存相结合,实现虚拟航迹信息并行缓存与计算;通过数据流加和校验法来实现通信过程差错控制;运用并行存取数据来模拟多端口RS422机载总线通信;利用千兆以太网UDP组播方式实现模拟器与无人机地面站之间通信,并采用星型拓扑结构,由FPGA完成对系统中任务载荷设备数据轮询和调度。当数据帧长度为1200 B时,模拟器以太网传输速率947.52 Mb/s。研究成果在无人机链路系统模拟方面有一定工程化应用价值。

关键词：无人机数据链路系统任务载荷设备 UDP单播/组播

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船舶住舱辐射空调送回风方式格序优选研究

中国舰船研究 2024年第3期19卷 260-269页

作者：王军赵福健林小龙丁若茜孙伦江苏科技大学能源与动力学院江苏镇江212100 中科微至人工智能技术研发有限公司江苏无锡214000

[目的]旨在研究住舱内部环境对人员生活舒适度和工作效率的影响,提高和改善船舶空调系统的热舒适性。[方法]对典型船舶单人住舱的异侧上送下回、同侧上送下回、异侧下送上回以及同侧下送上回4种送回风方式,使用Airpak软件对住舱内的温... 详细信息

[目的]旨在研究住舱内部环境对人员生活舒适度和工作效率的影响,提高和改善船舶空调系统的热舒适性。[方法]对典型船舶单人住舱的异侧上送下回、同侧上送下回、异侧下送上回以及同侧下送上回4种送回风方式,使用Airpak软件对住舱内的温度场、湿度、PMV-PPD和空气龄等参数进行仿真模拟分析。[结果]结果表明:采用异侧上送下回送风的室温可恒定于24℃,湿度保持在50%左右且湿度场分布更为均匀,PMV分布更均匀且其值趋于0,空气龄PPD在舱内的分布更为均匀且数值很小。[结论]运用格序理论优选原理,在船舶单人住舱中,异侧上送下回的送回风方式为优选方案。

关键词：辐射空调格序理论送回风方式

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基于MEMS-FPI片上光谱芯片的多组分痕量气体检测系统

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光谱学与光谱分析 2024年第2期44卷 359-366页

作者：刘兆海安昕辰陶治刘向南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 苏州捷准智能科技研发有限公司江苏苏州215128 中科芯集成电路股份有限公司江苏无锡214000

气体的特征吸收频率可以通过红外光谱技术进行提取,但以可调谐激光吸收光谱法(TDLAS)为标志的气体光谱检测技术难以兼顾宽波段与高精度。因此,高集成度、高速度和高稳定性的多组分痕量气体的检测技术一直是科研界研究的热点。为了拓宽... 详细信息

气体的特征吸收频率可以通过红外光谱技术进行提取,但以可调谐激光吸收光谱法(TDLAS)为标志的气体光谱检测技术难以兼顾宽波段与高精度。因此,高集成度、高速度和高稳定性的多组分痕量气体的检测技术一直是科研界研究的热点。为了拓宽红外激光器检测的范围,本项目研发了中心波长分别为1543、1579、1626、1653、1690与1742 nm波段可调谐的多通道、可调频分布式反馈(DFB)激光器作为光源。利用MEMS-FPI片上光谱芯片探测带宽窄(约5 nm)、工作波长可精准调控、滤波效率高等一系列优势,实现了与多波长红外激光器的同步探测,完成多种混合气体的稳定高精度的识别与浓度检测,有效抑制了背景气体的相互干扰。该系统采用可寻址的MEMS-FPI光谱芯片的多通道波长调制(WMS)技术,通过单路锁相放大电路分别对不同气体吸收谱线的二次谐波(2f)信号进行解调与数字采集。实现了甲烷(CH4),硫化氢(H_(2)S),乙烯(C2H4)等七种气体标志物的快速痕量级检测。能够兼顾多组分识别与低气体检测下限(识别速度2 s以内),检测下限相比于传统宽光谱直接测量方法降低了约700倍。实验结果表明,本系统对甲烷的检测下限可达到0.2μL·L^(-1),且二氧化碳的检测下限为10μL·L^(-1),丙酮的检测下限为2μL·L^(-1),乙烯、硫化氢的检测下限为1μL·L^(-1),氨气的检测下限为5μL·L^(-1),氯化氢的检测下限为4μL·L^(-1),完全满足包括双碳背景下的低浓度温室气体监测、医疗领域人体呼出气体检测与诊断在内的一系列痕量级多组分气体检测的应用需求。

关键词：多组分痕量气体检测 TDLAS 近红外光谱 MEMS-FPI光谱芯片

复合抗冻剂的研制及对鮰鱼肌原纤维蛋白的抗冻效果

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中国食品学报 2024年第4期24卷 199-210页

作者：逯晓燕丛海花沈益诚赵勇陈继伟江雨桐大连海洋大学食品科学与工程学院辽宁大连116023 苏州农业职业技术学院食品科技学院江苏苏州215008 中科荣耀(苏州)生物科技有限公司江苏苏州215152

以鲫鱼鱼鳞为原料,用胰蛋白酶酶解法获得抗冻粗肽。以抗冻粗肽、海藻糖和褐藻寡糖为因素,运用{3,3}单纯形格子法进行配方设计,以冷冻24 h后嗜热链球菌的存活率为抗冻活性筛选指标,获得复合抗冻剂理论模型配方。选用复合抗冻剂最优组(K1... 详细信息

以鲫鱼鱼鳞为原料,用胰蛋白酶酶解法获得抗冻粗肽。以抗冻粗肽、海藻糖和褐藻寡糖为因素,运用{3,3}单纯形格子法进行配方设计,以冷冻24 h后嗜热链球菌的存活率为抗冻活性筛选指标,获得复合抗冻剂理论模型配方。选用复合抗冻剂最优组(K1、K2)和理论模型配方组(K3)进行冷冻鮰鱼肌原纤维蛋白试验,验证复合抗冻剂的抗冻效果。结果表明:抗冻粗肽组嗜热链球菌的存活率达57.11%。与大豆卵磷脂互作的红外光谱显示:抗冻粗肽可能与磷脂亲水头部和水之间发生相互作用,有利于稳定膜结构。K1和K2嗜热链球菌的存活率在80%以上,K3嗜热链球菌的存活率高达92%。添加K1、K2和K3复合抗冻剂后蛋白质表面疏水性显著降低(P<0.05),蛋白质溶解度显著升高(P<0.05)。K1和K2的α-螺旋和β-折叠含量显著下降(P<0.05),K2和K3的r值显著降低(P<0.05)。结论:理论模型K3是具有高抗冻活性,可抑制蛋白质聚集和维持蛋白质结构稳定的一种良好的水产品复合抗冻剂。本研究为复合抗冻剂的开发提供新思路,为后续开发鮰鱼预制菜冷冻产品提供了理论参考。

关键词：抗冻粗肽单纯形格子法抗冻性复合抗冻剂肌原纤维蛋白

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数据业务化推动生态环境治理数字化转型

中国信息界 2024年第2期 86-88页

作者：王健江苏中科惠软信息技术有限公司

引言。数字经济是移动互联网、云计算、人工智能、大数据等数字技术产业化应用的成果,其已成为第四次工业革命的主战场。适应新趋势、把握新机遇、利用数字经济着力推动生态环境智慧治理已经成为生态环境信息化领域的热点问题。生态环... 详细信息

引言。数字经济是移动互联网、云计算、人工智能、大数据等数字技术产业化应用的成果,其已成为第四次工业革命的主战场。适应新趋势、把握新机遇、利用数字经济着力推动生态环境智慧治理已经成为生态环境信息化领域的热点问题。生态环境数字化治理经历了3个阶段,即实现环境信息资源整合与共享的数据整合阶段,创新应用场景、基于数据的业务融合阶段以及当前的“问题为导向、理透原因、精准施策、坚定落实”的数字化综合治理阶段。

关键词：第四次工业革命产业化应用数字化转型生态环境治理数据整合移动互联网业务融合人工智能