重离子微孔成像技术

重离子微孔成像技术

一、重离子微孔成像技术(论文文献综述)

吴泽[1](2021)在《基于智能手机的免疫传感方法的研究及其在体外诊断中的应用》文中认为背景随着生活水平的提升,人们越来越关注自身的健康问题,对体外诊断技术尤其是可在现场使用的快速诊断技术的需求也越来越旺盛。近年来,归功于日益强大的功能及越来越高的普及度,智能手机已在体外诊断领域得到了广泛应用。目的研发新型的基于智能手机的免疫传感诊断系统,并应用于临床验证。方法制作两种基于智能手机的便携式免疫传感检测平台:(1)设计研制基于智能手机的酶联免疫层析传感器(ELICS),对传感系统的制作工艺以及检测流程进行优化,并对癌胚抗原(CEA)进行检测验证,以判断其在临床诊断中的应用可行性。(2)设计研制基于智能手机的高通量光纤免疫传感器(HFIS),并设计了配套的手机应用程序,对组成结构的制作组装过程进行了优化,并论证了它们的可行性和稳定性,然后整合系统应用于SARS-CoV-2结合抗体(IgG)和核衣壳蛋白(N蛋白)的检测分析。结果(1)成功建立了低成本可靠的基于智能手机的ELICS平台,该便携式传感系统由特殊设计的一次性免疫层析装置和结果阅读装置两个部分组成,在免疫层析装置上进行免疫测定和酶催化显色以形成生物传感通道,通过传感通道的透射光强度被智能手机上的环境光传感器直接读取。对于CEA的线性检测范围(LDR)为 0.031-1.95 ng/ml,检测限(LOD)为 0.016 ng/ml,并能实际用于临床样本的即时检测,检测结果与常规ELISA结果的相关性好(R2=0.999)。(2)成功建立了基于智能手机的可用于高通量检测的光纤免疫传感(HFIS)平台,该传感平台由基于径迹蚀刻膜(TE膜)的免疫学高通量检测板及基于光纤的微孔板阅读仪构成,利用TE膜的高效滤过及低吸附特性,配合免疫微球进行高通量快速免疫检测后酶催化底物显色,再利用光纤优秀的导光特性将透射光信号集中到一起,从而能利用手机近距离进行大规模信号捕捉,配合相应的APP进行结果数据处理及分析。对于SARS-CoV-2 IgG的临床样本检测结果与ELISA相关性好(R2=0.9362),检出率更高,无需繁杂洗涤及孵育步骤;对于N蛋白标准品的检测LDR为7.8-1000pg/ml,LOD为7.5 pg/ml,比传统ELISA的检测灵敏度更高,线性范围更宽,检测结果与Simple western结果相关性好(R2=0.9781)。结论(1)提出的ELICS平台装置小巧,对于小批量样本能实现更快速和直接数字定量检测。(2)提出的HFIS平台检测灵敏度高,便携且操作简单,适合于批量样本快速痕量检测分析。研发的两种基于智能手机的免疫传感平台均能实现快速检测,且不依赖大型仪器,灵敏度高,制作及使用成本低,适用于现场检测。均具有很好的平台适用性,通过更换对应的抗体或配体,在临床诊断及初筛、个性医疗、环境监测、食品安全检测等领域都具有很好的应用前景。

朱升云,郭刚,何明,吴振东,袁大庆,隋丽,焦学胜,常宏伟,左义,范平,葛智刚,陈东风[2](2020)在《HI-13串列加速器核物理应用研究发展现状和展望》文中研究说明HI-13串列加速器建设开始,核物理应用研究即为其一主要研究和发展方向。过去30多年,从设备和装置建设开始,核物理应用研究得到很大发展,取得了一批优秀的研究成果。本文主要介绍HI-13串列加速器的航天电子元器件抗辐射加固、辐射生物效应、加速器质谱、核孔膜和防伪标识、在线和离线核效应等核物理应用研究发展现状,展望了依托在建的预期2021年底投入运行的HI-13串列加速器-超导直线加速器和多粒子可变能量回旋加速器的创新性、前沿性和实用性的核物理应用研究。

郭晓鹏[3](2020)在《基于酿酒酵母模型的重离子束辐射诱变机理及线粒体相关功能研究》文中研究说明重离子束辐射诱变育种具有其他育种方法无法比拟的诱变率高、诱变谱宽、突变体易稳定、易产生全新变异、以及利于拓展遗传多样性等优势,在微生物育种中具有广阔的应用前景。然而,诱变育种技术普遍存在的盲目性同样也是重离子束辐射诱变育种的短板。集成优化辐射参数、预测诱变群体、高通量筛选突变体、有效识别并验证阳性突变位点、定向改造整合阳性突变位点等模块的重离子束辐射诱变育种工作站将实现扬长补短,推动重离子束辐射诱变育种实践的高效、高质运行。这其中涉及一系列的基础研究需求。本研究主要以模式微生物酿酒酵母为细胞模型,聚焦对实现高效诱变意义重大的三个递进主题:存活效应、分子突变谱、表型基因型关联,开展了以下研究:剂量-存活效应的测定是重离子束辐射诱变育种研究的前置步骤。我们选取X射线为电离辐射源、酿酒酵母为单细胞微生物模型,改进了OD600法并建立了96孔微孔板法以测定电离辐射诱导的单细胞微生物存活分数。对于OD600法,将不同剂量X射线辐射的酿酒酵母细胞接种到新鲜YEPD液体培养基中,经历相同的培养时间至对数期时,较低的生物量积累对应于较少的存活细胞。对于96孔微孔板法,将含0–100个细胞的稀释液等分为96个微滴,分别接种到含200μL YEPD液体培养基的96个微孔中,培养48 h后,未形成菌落克隆的微孔数量越少,表明存活的细胞越多。基于指数函数和泊松分布概率密度函数分别为两种方法构建了定量体系,结果表明两种方法灵敏可靠,且OD600法简便,快速,而96孔微孔板法简化了计数过程。不同方法之间的综合比较表明,液体培养基相比固体培养基更有利于酿酒酵母的修复。此外,不同批次实验表明,重离子束辐射处理后,平板计数试验的及时与否将对存活分数的测定值产生较大影响。尝试应用文献计量学手段验证重离子束辐射诱导微生物马鞍形剂量-存活效应的客观性,并进一步确定影响马鞍形曲线形成的辐射参数、以及马鞍形曲线各区段与正突变率的潜在对应关系。结果表明:报道马鞍形存活曲线的研究文章、作者和机构在报道重离子束辐射诱导微生物剂量-存活效应的文章、作者和机构中都具有主导性地位。通常马鞍形剂量-存活效应对应于低能重离子束辐射,但少量中能重离子束辐射诱导微生物马鞍形剂量-存活效应的报道提示,马鞍形剂量-存活效应的形成可能涉及更复杂因素的综合作用。马鞍形剂量-存活效应至少在30个属的微生物中被观测到。大多数马鞍形曲线的峰区包含10%~30%之间的存活分数,同时,87%的最大正突变率位于马鞍形曲线的峰区,而58%位于峰区的峰值点附近,即:马鞍形曲线峰区通常对应较高的正突变率。为揭示重离子束辐射微生物诱导的分子突变谱,我们以重离子束辐射诱导的酿酒酵母线粒体呼吸缺陷作为细胞受照的标志。在碳离子束辐射后,筛选线粒体呼吸缺陷型突变体(mitochondrial respiration-deficient mutant,MRDM)。在确认自发突变可忽略的前提下,对八株遗传稳定的突变菌株和一株对照菌株进行了测序深度>200×的重测序。然后,基于相应的策略鉴定和验证碳离子束辐射诱导的特定突变。结果表明,在核基因组中,碳离子束辐射主要引起单碱基替换和一些小的(<100 bp)插入缺失(Insertion and deletion,InDel),这些变异广泛分布于整套染色体。尽管选择了线粒体呼吸缺陷作为筛选标记,但相对于自发突变(10-9),核基因组变异仍以较高的频率(10-7)被检测到。此外,单碱基替换的转换和颠换比为0.746,单碱基替换和小InDel的相对数量比约为15:1,小InDel以<4 bp为主。在整个突变体小群体的线粒体基因组中,都存在多处超大片段的缺失(Deletion,Del),对应于极低的read覆盖率,且这些片段涉及大量的线粒体DNA编码基因。同时,对于核基因组和线粒体基因组,每株突变体都呈现独特的变异模式。重离子束辐射诱导的损伤修复特征将在一定程度上反映其诱变特征的生物学基础。据此,我们在转录水平上比较了碳离子束和X射线辐射诱导的酿酒酵母损伤修复响应。半致死剂量的碳离子束和X射线辐射酿酒酵母后,利用免疫荧光实验定性呈现了两种射线诱导的DNA双链断裂(Double strand break,DSB)。然后,基于辐射后连续时间点的转录组分析,发现上调基因显着富集于损伤修复相关的GO条目和KEGG途径。根据差异表达基因(Differentially expressed genes,DEG)的GO和KEGG富集模式以及损伤修复相关DEG数量和相对表达量随修复时间的变化,在转录水平上确定了辐射后75min是损伤修复响应的关键时间点。因此,对碳离子束和X射线辐射后75min诱导的损伤修复响应进行了比较转录组学分析。对应于两种辐射的DNA修复途径相关DEG有着明显的重叠(>50%),并且在两种情形下,同源重组修复(Homologous recombination repair,HRR)都被揭示为主导的的DNA修复途径。但在75 min,碳离子束辐射对应的HRR的相对富集程度比X射线辐射高。此外,进一步将比较拓展至整个修复进程时,发现碳离子束辐射后HRR的峰值阶段要比在X射线辐射后超前。HRR是酿酒酵母DSB修复的主要途径,我们考虑碳离子束辐射对应于更及时的HRR途径响应是细胞对其诱导更多DSB的代偿性反应。群体水平的多组学研究基于信息获取的立体性而备受青睐,但在突变体研究中鲜有报道。因此,我们以获取的MRDM小群体为研究对象,联合基因组,转录组和代谢组学进行表型和基因型关联。每株突变体在核基因组上呈现出独特的突变模式。核基因组突变以及因此可能受影响的基因和代谢途径在8株突变体间共现频率都≤3。例如,仅有一条脂质代谢相关的途径在其中一株突变体(RD-1)中可能受到核基因组突变的影响。然而,线粒体基因组中的大片段Del是八株突变体间的共性特征,且由于仅有极少量可能受核基因组突变影响的线粒体呼吸相关基因,所以线粒体基因组变异是线粒体呼吸缺陷的主导性诱因。在转录组水平上,对于在≥4和≥5株突变体中共现的DEG,脂质代谢都是最显着富集的KEGG途径。任一富集于脂质代谢的DEG在几乎所有八株突变体中都显示出相同的上/下调模式。此外,脂质组分析鉴定到的126种差异表达的脂质种属在几乎所有考察的突变体中也显示出相同的上/下调模式。因此,可以保守地推断,在整个突变群体中脂质代谢相似的变化模式归因于线粒体呼吸缺陷(线粒体DNA超大片段Del)这一群体共性。我们进一步呈现了响应于线粒体呼吸缺陷(线粒体DNA超大片段Del)的脂质种属变化谱,表明上调脂质种属在数量和变化程度上都高于下调脂质种属。另外,主要储能脂质的含量增加,重要的质膜磷脂含量在相对比例上发生变化。整体上基因组,转录组和脂质组的结果相互印证,从细胞全局水平定量度量了线粒体相关生物学功能。综上,我们首先对重离子束辐射诱导的微生物剂量-存活效应进行了方法学和计量学研究;而后基于酿酒酵母突变体群体水平绘制了特定辐射参数下重离子束辐射诱导的基因组突变谱,直观呈现其诱变特征;并从损伤修复视角揭示了相应诱变特征的生物学基础;最后,对突变体群体进行了多组学联合分析,实现了群体表型共性到基因型以及群体基因型共性到表型的关联。我们期望这些工作进一步揭示重离子束辐射诱变机理的内涵,为高效的诱变育种实践提供指导。

彭松武[4](2019)在《宽视场软X射线成像仪光学设计仿真与成像分析研究》文中认为软X射线在掠入射角小于1°时才具有相对较高的反射效率,传统的Wolter型软X射线成像望远镜为单一光轴的掠入射成像系统,一般仅具有数十角分的观测视场。基于龙虾眼光学原理的软X射线成像仪与Wolter型软X射线成像望远镜的成像方式不同,它具有类复眼场的球面多光轴微通道成像光学结构,理论上可实现4π空间的高分辨力观测。随着空间技术的发展,宽视场软X射线成像仪具有越来越强烈和迫切的应用需求。同时,超精密微加工技术的进步,极大地促使了基于龙虾眼光学原理的宽视场软X射线成像设备在近十年内正式进入工程应用阶段。本论文的研究工作以中欧联合空间科学任务“太阳风与磁层相互作用全景成像计划(SMILE)”为工程应用背景,开展宽视场软X射线成像仪(SXI)的光学设计仿真和图像质量分析工作,为大尺度探究太阳风与地球磁层耦合机制及其动态过程的演化模式研究提供强有力的观测手段和数据分析方法。得益于在近地空间太阳风粒子与中性大气成分发生电荷交换过程释放软X射线,宽视场软X射线成像仪将应用龙虾眼光学系统在0.25keV能量波段监测地球磁层边界及其动态变化过程,包括弓激波,日侧磁层顶、极尖区的位置、形状和运动状态。从理想龙虾眼光学元件的结构出发,介绍了X射线波段的全反射原理及界面反射率的计算,讨论了点光源成像特殊的“十字”像斑特性,推导了物像关系与系统焦距,给出了表征龙虾眼系统成像质量的视场、空间分辨率、有效面积和聚焦效率的计算。针对国际上缺乏可应用于工程的龙虾眼光学系统仿真工具的问题,本论文着重讨论基于龙虾眼原理的光学成像仿真模型的建立和光学成像软件的开发,以及基于仿真结果的图像质量评价分析。建立了具有千万量级微通道结构和球面面型的龙虾眼光学元件数学模型,设计了整个成像过程的光线追迹算法,编写了并行化的程序,开发了可视化龙虾眼光学系统仿真软件,以点光源和面光源的成像演示验证了软件的可靠性。根据SXI的应用场景,从遮光板、滤光片、龙虾眼聚焦元件、CCD探测器以及高能粒子屏蔽门等部分介绍了SXI原理样机的组成结构和工作原理,给出了原理样机的光学成像指标。利用已开发的龙虾眼光学仿真软件,系统分析了龙虾眼元件参数对成像分辨率、有效面积和聚焦效率的影响,结合SXI原理样机的成像指标,当曲率半径为600mm时,龙虾眼元件的通道深宽比优化为30:1。在入射X射线能量为0.5keV时可提供6角分左右的空间分辨率以及17.84cm2的光学有效面积。此外,结合实际工艺分析了龙虾眼光学元件在安装和制造过程中的几种缺陷类型,建立了缺陷龙虾眼元件模型,设计了相应的成像算法,分析了其与理想龙虾眼元件的成像差异。

石见见[5](2019)在《高注量辐照条件下RPV钢退火及再辐照损伤的正电子湮没研究》文中进行了进一步梳理反应堆压力容器(Reactor pressure vessel,简称RPV)作为核电站一回路中“不可更换的”关键性部件,在长时间的运行过程中会遭受到高温、高压和中子辐照的影响。到目前为止,我国的第一代核电站(秦山核电站和大亚湾核电站)均已经运行了20多年。其运行时间越来越接近它们的设计寿期。如何将核电站的寿命延长至60年或更长时间(80年)已成为我国乃至世界核电工程领域最现实的问题之一。核电站寿期的延长使得RPV钢经受高注量的中子辐照,另一方面,高注量辐照的RPV钢经热退火处理后将会使其韧性恢复,可缓解RPV钢的辐照脆化,从而为核电站寿命的延长提供了一种重要实践方法。目前,大量的研究表明在常规服役条件下高Cu和低Cu含量的RPV钢辐照脆化的原因主要包括溶质原子团簇、基体缺陷和杂质元素在晶界、碳化物和基体界面的偏析。由于现代RPV钢对Cu、P等元素含量进行严格控制,故富Cu沉淀相和P偏析的作用变得微弱,而基体辐照损伤的作用将凸显。而且近来研究证实,低Cu含量的RPV钢暴露在较高注量辐照下可能出现新的脆化源,如富Mn-Ni-Si团簇或沉淀相,又称为后期激增相(Late Blooming Phase,简称LBP相)。LBP相一旦出现会引起第二次硬化,可能导致RPV材料加速脆化(即后期激增效应)。因此,研究高注量辐照条件下国产RPV钢退火及再辐照微结构缺陷的演变及其与力学性能之间的关系更具现实意义。本论文结合慢正电子束多普勒展宽、TEM、三维原子探针层析(3D-APT)和纳米压痕技术分别研究了室温高注量不同离子(质子和铁离子(Fe13+))辐照条件下国产RPV钢(A508-3型低Cu钢,Cu含量:0.01 wt.%)的微结构演变机理,及其与硬度之间的变化关系以及高温(290°C-核电站实际运行时RPV环境温度)高注量质子辐照条件下国产RPV钢和Fe-Cu模拟合金(Cu含量:0.05 wt.%和0.1 wt.%)退火及再辐照的微结构演变,及其与硬度之间的变化关系。获得的主要结论如下:1.慢正电子束多普勒展宽测量结果表明室温条件下110 keV、240 keV质子和3 MeV铁离子辐照的RPV钢中产生了相同类型的缺陷,即空位型基体缺陷,包括空位、空位团、H-空位复合体和位错环等。110 keV和240 keV质子辐照RPV钢中产生的空位型缺陷的数量和尺寸均随辐照注量的增加而增加,而3 MeV铁离子辐照RPV钢中产生的空位型缺陷的数量和尺寸均随辐照注量的增加却非常容易趋于饱和。TEM测量结果表明室温条件下110 keV质子辐照RPV钢中产生的位错环数量随辐照注量的增加而增加,但是位错环的平均尺寸基本不变。2.纳米压痕测量结果证实了室温条件下110 keV、240 keV质子和3 MeV铁离子辐照的RPV钢中均产生了硬化现象。结合慢正电子束多普勒展宽和TEM的结果,说明空位型基体缺陷是室温条件下110 keV、240 keV质子和3 MeV铁离子辐照RPV钢硬化的主要原因。110 keV和240 keV质子辐照RPV钢的硬度均随着辐照注量的增加而增加;当3 MeV铁离子辐照RPV钢时,低注量辐照条件下(本实验中小于0.35 dpa)的硬度随着辐照注量的增加而增加,但是高注量辐照时其硬度基本不变,主要归因于高注量铁离子辐照的RPV钢中产生的空位型缺陷基本饱和。3.结合慢正电子束多普勒展宽、TEM、3D-APT测量结果表明高温高注量质子(240 keV)辐照的RPV钢中产生了两种类型的缺陷,包括空位型缺陷(空位、空位团、H-空位复合体、微孔洞和位错环等)和富Mn-Ni-Si团簇。辐照后经500°C退火处理,RPV钢中的空位型缺陷和部分富Mn-Ni-Si团簇基本回复,但是仍然存在少量稳态的富Mn-Ni-Si团簇。高注量再辐照的RPV钢中产生的缺陷类型和初始辐照的基本相同。TEM测量结果表明初始辐照和再辐照RPV钢中产生的位错环的平均尺寸基本相同,位错环的数量随再辐照注量的增加而增加。高温高注量质子辐照条件下国产RPV钢的硬化行为是空位型缺陷和富Mn-Ni-Si团簇共同作用的结果。4.高温高注量质子辐照(初始辐照和再辐照)的Fe-0.05Cu和Fe-0.1Cu模拟合金中均产生空位型缺陷(包括空位、空位团、Cu/H-空位复合体和位错环)和富Cu团簇,并且随着Cu含量的增加,Fe-Cu模拟合金中富Cu团簇的数量和尺寸也随之增加。辐照后500°C退火,Fe-0.05Cu合金中的缺陷基本回复,而在Fe-0.1Cu合金中仍然存在少量的富Cu团簇。当再次辐照时,S参数随再辐照注量的增加反而减小,说明高温条件下240 keV质子再辐照的Fe-Cu模拟合金中产生的空位与Cu、H原子结合形成了大量的Cu/H-空位复合体,导致正电子在空位中的湮没几率降低,从而使S参数减小。纳米压痕测量结果表明高温高注量质子辐照条件下空位型缺陷和富Cu团簇导致了Fe-Cu模拟合金的硬化。5.高注量辐照的国产RPV钢经退火处理后其内部缺陷基本回复,即使其韧性恢复,并且再辐照行为与初始辐照类似,因此可以作为我国核电站延寿的一种重要方法。

郭亦鸿,彭松武,韦飞,孙天然,王永松,冷双[6](2018)在《SMILE卫星载荷宽视场软X射线成像仪设计与仿真》文中认为SMILE卫星载荷宽视场软X射线成像仪(Soft X-ray Imager,SXI)采用Angel型龙虾眼光学成像系统的设计方案,具有大视场,高分辨率质量轻的优点.本文中对宽视场软X射线成像仪进行初步设计,包括成像镜头支撑结构设计,可见光/极紫外滤光片的选取,镜头遮光罩和高能粒子屏蔽门设计.利用模拟仿真程序对成像仪的点扩散函数,有效面积以及灵敏度进行研究.该成像仪用于太阳风与地球磁层区域进行全景成像.

郭娜,杜广华,刘文静,郭金龙,吴汝群,陈昊[7](2016)在《微束技术在放射生物学中的应用》文中认为微束装置可以为生命科学研究提供微米定位、剂量特定的电离辐射,在生物体内的电离辐射靶物质及其敏感度、靶物质的损伤及修复机制研究中具有独特的作用。概述了生物微束装置和实验技术的发展及其在低剂量辐射效应、旁观者效应、信号传导研究中的主要应用;介绍了中国科学院近代物理研究所(IMP)重离子微束装置,该装置可以提供能量7~80 Me V/u、传能线密度为30~3000 ke V/μm的重离子微束,实现了活细胞辐照和在线观察、小鼠定位辐照的实验技术;利用IMP微束装置在重离子诱导旁效应实验、小鼠下丘脑重离子辐照效应和DNA损伤快速修复动态等方面取得了一些实验成果。

甄凤瑞[8](2015)在《新型防伪印刷技术的研究》文中指出随着社会经济的发展,大量产品以各种方式迅速涌人市场的同时,也给许多不法分子可乘之机,导致造假制假现象泛滥。我国防伪印刷技术经过了十几年的发展,特别是近几年的迅猛发展,已经达到了百亿元的市场规模,其绝对数值已经相当大了。但是,从社会商品的假冒伪劣所带来的危害来说,对防伪新技术的需求量还呈增长态势。防伪印刷技术种类很多,并已广泛应用于各个领域,尤其在货币、有价证券、印章、医药、食品、化妆品、软件以及电脑芯片等被伪造、侵权较多的领域。

左振中[9](2014)在《PET核孔膜蚀刻因素影响研究》文中提出核孔膜是通过重离子照射薄膜后进行化学蚀刻所得到的高性能新型材料。本论文在调研国内外核孔膜制备以及应用方面资料的基础之上,明确了核孔膜的历史和研究现状。针对中国原子能科学研究院核物理技术应用研发中心生产核孔膜的技术特点以及应用范围,建立了核孔膜孔型变化的数学模型,并实验验证了孔型变化数学模型的适用性。系统讨论了蚀刻因素对蚀刻速率的影响,首次建立了计算核孔膜孔径与蚀刻浓度和温度关系的经验公式,为生产高质量的核孔膜提供了数据支持。讨论了入射32S离子能量对蚀刻速率的影响,明确了形成圆柱形微孔的最佳辐照粒子能量。液氮环境下制备核孔膜的剖面样品之后在扫描电子显微镜下观察,对微孔孔道的内部的信息进行直观描述。本工作主要叙述了利用北京HI-13串列加速器提供束流,在室温和低真空条件下对5层堆叠的PET膜进行辐照,通过SRIM软件计算得到辐照到每层膜上的初始能量以及离子路径上的平均能量损失率。辐照后的薄膜在紫外灯下敏化3小时,用不同温度和浓度的NaOH溶液进行蚀刻。蚀刻过程中通过电导法检测蚀刻过程中的电流变化,根据电流变化的趋势确定其“破孔时间”,得到径迹蚀刻速率Vt。用称重法计算核孔膜的体蚀刻速率Vb。结果表明:蚀刻速率与蚀刻温度呈指数相关,随蚀刻液浓度增加而线性增大;径迹蚀刻速率随能量损失率(离子能损)的增加而增大。研究确定,在入射32S能量为1.6MeV/u时,NaOH浓度为1mol/L、蚀刻温度为85℃时最有利于形成圆柱形微孔。对核孔膜孔径生长过程进行理论推导,得到关于孔径的经验公式。根据公式计算得到的数值与实验得到的实际孔径趋于一致。对核孔膜孔型变化过程进行模拟,VtV值大的情况下微b孔由锥形扩展为圆柱形,反之微孔由锥形扩展为椭球面型。蚀刻不同时间后制备剖面样品,观察到了核孔膜蚀刻过程中微孔的形态变化。核孔膜孔型生长理论模型的建立以及核孔膜蚀刻速率影响因素的探讨在指导PET核孔膜生产方面有重要意义。一方面可为离子束在新型材料的制备工艺中的应用提供有价值的数据;另一方面可根据实际需求选择合适的蚀刻条件,得到预期孔径和孔形状的核孔膜。对辐照能量影响研究则有助于认识离子与固体相互作用的基本问题,如能量损失过程,损伤产生及其对蚀刻速率的影响。

叶成[10](2006)在《化学学科发展综合报告(2006)》文中提出一、引言(一)化学是承上启下的中心科学在进入了21世纪的今天,人们在谈论科学的发展时指出,"这将是一个生命科学和信息科学的世纪",那么究竟"化学还有什么用呢?"。诚如诺贝尔化学奖获得者HWKroto在回答这个问题时所述,"正是因为21世纪是生命科学和信

二、重离子微孔成像技术(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、重离子微孔成像技术(论文提纲范文)

(1)基于智能手机的免疫传感方法的研究及其在体外诊断中的应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1 体外诊断技术简介
        1.1 生化诊断技术
        1.2 分子诊断技术
        1.3 免疫学诊断技术
    2 基于智能手机的生物传感方法
        2.1 基于智能手机摄像头的传感方法
        2.2 基于手机环境光传感器的传感方法
        2.3 利用手机供电或无线传输的传感方法
    3 本论文研究内容
第二章 基于智能手机的酶联免疫层析传感器的研发与应用
    1 引言
    2 材料与方法
        2.1 主要试剂与耗材与仪器
    3 方法
        3.1 层析装置的设计、打印及组装
        3.2 结果阅读装置及光纤基板的设计、打印及组装
        3.3 条件优化
        3.4 ELICS检测CEA标准品
        3.5 方法对照实验
        3.6 检测CEA临床血清样本
    4 结果
        4.1 工作原理
        4.2 ELICS系统表征
        4.3 手机软件LUX METER
        4.4 最佳反应条件的确定
        4.5 标准曲线的建立
        4.6 胶体金免疫层析试纸条及ELISA检测CEA标准品对照
        4.7 交叉反应实验
        4.8 临床样本检测结果
        4.9 传感器系统对不同手机的适应性
    5 小结
第三章 基于智能手机的高通量光纤免疫传感系统的研究及在新冠诊断中的应用
    1 前言
    2 基于径蚀膜的高通量检测板
        2.1 材料
        2.2 方法与结果
        2.3 小结
    3 基于光纤的手持式阅读仪
        3.1 材料
        3.2 方法与结果
        3.3 小结
    4 基于智能手机的HFIS在检测SARS-CoV-2 IgG中的应用
        4.1 材料
        4.2 方法
        4.3 结果
        4.4 小结
    5 基于智能手机的HFIS在检测SARS-CoV-2 N蛋白中的应用
        5.1 材料
        5.2 方法
        5.3 结果
        5.4 小结
第四章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间成果
附录
致谢

(2)HI-13串列加速器核物理应用研究发展现状和展望(论文提纲范文)

1 航天电子元器件抗辐射加固和单粒子效应研究
    1.1 设备和装置发展
    1.2 主要研究成果
        1.2.1 单粒子效应翻转截面测量国际比对
        1.2.2 SRAM芯片存储区单粒子翻转成像测试
2 辐射生物学
    2.1 设备和装置发展
    2.2 主要研究成果
        2.2.1 辐照诱发DNA DSB抑制研究
        2.2.2 动物细胞DSB辐照诱发后特性研究
3 加速器质谱
    3.1 设备和装置发展
    3.2 主要研究成果
        3.2.1 铁锰结核生长速率测量
        3.2.2 重核素加速器质谱高灵敏测量
        3.2.3 核反应截面测量和核素半衰期测量
        3.2.4 生物示踪
4 重离子微孔膜和微孔膜防伪标识
    4.1 设备和装置发展
    4.2 主要研究成果
5 核效应分析
    5.1 设备和装置发展
        5.1.1 时间微分扰动角分布谱仪和瞬态场离子注入扰动角分布谱仪
        5.1.2 ISOL型30 keV 放射性核束装置
        5.1.3 材料和器件重离子辐照装置
        5.1.4 重离子、氢和氦三束辐照平台
        5.1.5 离线核效应分析设备
        5.1.6 2×1.7 MV串列加速器核效应分析装置
    5.2 主要研究成果
        5.2.1 先进核能系统结构材料辐照性能快速测试和筛选
        1) 重离子辐照模拟方法实验验证
        2) 国产改进型316奥氏体不锈钢辐照性能重离子辐照快速测试
        3) 国产低活化马氏体CLAM钢辐照性能重离子辐照快速测试
        4) 材料抗辐照性能快速比较
        5) 国产CLAM钢和1515钢辐照性能三束辐照模拟实际工况测量
        5.2.2 核效应分析在核物理基础研究中应用
        1) 高自旋态核g因子测量和A=80区中子和质子顺排的系统研究
        2) 磁转动带g因子测量和磁转动机理研究
        3) 不稳定放射性核29P和28P的核矩测量和核结构研究
6 核物理应用研究展望
    1) 航天器件抗辐射加固
    2) 加速器质谱
    3) 核孔膜和防伪标识
    4) 辐射生物和核医学
    5) 原子物理
    6) 核数据
    7) 同位素生产
    8) 核效应分析

(3)基于酿酒酵母模型的重离子束辐射诱变机理及线粒体相关功能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 重离子束辐射诱变微生物的生物物理学基础
    1.2 重离子束辐射诱变微生物的广泛应用
    1.3 重离子束辐射诱变实践的模块集成工作站发展趋势分析
        1.3.1 辐射参数优化工作站
        1.3.2 高通量突变体筛选工作站
        1.3.3 重离子束辐射诱导遗传突变的预测分析工作站
        1.3.4 突变体分析(功能研究)工作站
        1.3.5 遗传改造工作站
    1.4 重离子束辐射诱导遗传突变的研究策略
        1.4.1 性状指标观察测定
        1.4.2 分子标记
        1.4.3 片段测序
        1.4.4 全基因组测序
        1.4.5 各策略的优势
    1.5 重离子束辐射诱导遗传突变的研究进展
        1.5.1 性状变异
        1.5.2 DNA变异
        1.5.3 重离子束辐射诱导的突变体功能研究
    1.6 重离子束辐射诱导微生物遗传突变研究现状
    1.7 酿酒酵母作为重离子束辐射诱导微生物遗传突变研究模型的优势
    1.8 研究目的及意义
第2章 重离子束和X射线辐射诱导酿酒酵母剂量-存活效应的测定方法学研究和文献计量学分析
    2.1 前言
    2.2 实验材料和方法
        2.2.1 细胞培养和辐射处理
        2.2.2 平板计数法测定存活分数
        2.2.3 基于对数期OD600的存活分数测定
        2.2.4 应用96孔微孔板基于泊松分布的存活分数测定
        2.2.5 存活测定过程的细胞周期阻滞检测
        2.2.6 报道重离子束辐射诱导微生物存活效应的本地文献集建立
        2.2.7 指数型和马鞍形剂量-存活效应的重要作者、重要机构、重要文献及对应的辐射参数评估
        2.2.8 显示马鞍形剂量-存活效应微生物的分子进化树绘制
        2.2.9 马鞍形剂量-存活效应对应的辐射参数、致死区间和阳性突变率统计
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 对数期OD600的剂量响应
        2.3.2 基于对数期OD600的细胞接种量响应建立的标准曲线
        2.3.3 基于对数期OD600的存活定量
        2.3.4 应用96孔微孔板基于泊松分布定量细胞数量的准确性和精确性
        2.3.5 应用96孔微孔板基于泊松分布测定的存活效应
        2.3.6 不同测定方法间的比较
        2.3.7 影响不同测定方法结果差异性的因素分析
        2.3.8 重离子束和X射线辐射诱导的酿酒酵母存活效应比较
        2.3.9 重离子束辐射诱导微生物马鞍形存活效应的文献计量学数据
        2.3.10 辐射质量与马鞍形剂量-存活效应
        2.3.11 显示马鞍形剂量-存活效应的微生物种属多样性
        2.3.12 马鞍形区域的积极意义
        2.3.13 马鞍形剂量-存活效应的形成机制
        2.3.14 小结
第3章 重离子束辐射诱导的酿酒酵母DNA变异特征及其基本参数
    3.1 前言
    3.2 实验材料和方法
        3.2.1 细胞培养和辐射处理
        3.2.2 酿酒酵母线粒体呼吸缺陷型突变体的筛选
        3.2.3 线粒体跨膜电位的测定
        3.2.4 突变体群体的基因组稳定性测试
        3.2.5 全基因组测序
        3.2.6 重离子束辐射诱导的DNA变异的甄别
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 重离子束辐射诱导的酿酒酵母线粒体呼吸缺陷
        3.3.2 突变体群体明显的遗传稳定性
        3.3.3 突变体群体微弱的线粒体跨膜电位
        3.3.4 重离子束辐射诱导的核基因组DNA变异
        3.3.5 重离子束辐射诱导的线粒体结构变异
        3.3.6 结果可靠性论证
        3.3.7 小结
第4章 重离子束辐射诱导酿酒酵母DNA变异的生物学基础—损伤修复视角
    4.1 前言
    4.2 实验材料和方法
        4.2.1 细胞培养和辐射处理
        4.2.2 DNA双链断裂检测
        4.2.3 RNA提取和转录组测序
        4.2.4 转录组分析
        4.2.5 荧光定量PCR验证
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 半致死剂量的重离子束和X射线辐射诱导的DNA损伤
        4.3.2 损伤修复进程差异表达基因的GO和 KEGG富集
        4.3.3 损伤修复相关基因数量和相对表达量动态变化
        4.3.4 重离子束和X射线辐射诱导DNA损伤修复的比较转录组
        4.3.5 小结
第5章 重离子束辐射诱导的酿酒酵母突变体群体线粒体功能研究
    5.1 前言
    5.2 实验材料和方法
        5.2.1 突变体群体基因组分析
        5.2.2 突变体群体RNA-seq
        5.2.3 GO和 KEGG富集
        5.2.4 突变体群体脂质组测定
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 突变体群体普遍存在的线粒体大片段缺失
        5.3.2 基因组变异在突变体群体中的低频共现性
        5.3.3 差异表达基因在突变体群体中的分布模式
        5.3.4 基于共现频率的群体多组学研究策略
        5.3.5 突变体群体中高频共现差异表达基因的富集分析
        5.3.6 脂质代谢相关差异表达基因在整个突变体群体中相似的上调/下调模式
        5.3.7 脂质分子在整个突变体群体中相似的上调/下调模式
        5.3.8 多组学结果的相互验证
        5.3.9 脂质分子的变化谱
        5.3.10 小结
第6章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
参考文献
附录Ⅰ缩略词表
附录Ⅱ 主要仪器和试剂信息
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(4)宽视场软X射线成像仪光学设计仿真与成像分析研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 选题背景及意义
    1.3 国内外发展现状
        1.3.1 国外发展现状
        1.3.2 国内发展现状
        1.3.3 未来发展趋势与应用前景
    1.4 本论文主要内容及章节安排
第2章 龙虾眼光学系统的成像原理
    2.1 X射线波段的界面反射率
        2.1.1 掠入射临界角
        2.1.2 界面反射率
    2.2 龙虾眼光学系统的成像原理
        2.2.1 二次反射聚焦原理
        2.2.2 物像关系
        2.2.3 系统焦距
        2.2.4 像斑特性分析
    2.3 龙虾眼光学系统的成像质量参数
        2.3.1 视场
        2.3.2 空间分辨率
        2.3.3 有效集光面积
        2.3.4 聚焦效率
    2.4 小结
第3章 龙虾眼光学系统的数学建模
    3.1 数学建模需求性分析
    3.2 龙虾眼光学系统各部件的数学模型
        3.2.1 光源的构建
        3.2.2 龙虾眼光学聚焦元件
        3.2.3 滤光片与探测器
    3.3 成像过程光线追迹算法
    3.4 缺陷龙虾眼元件模型的构建
        3.4.1 最佳像距的偏差
        3.4.2 探测器形状的偏差
        3.4.3 龙虾眼镜片制造缺陷
    3.5 小结
第4章 龙虾眼光学系统仿真软件开发
    4.1 龙虾眼光学系统程序开发
    4.2 龙虾眼光学系统程序验证
    4.3 龙虾眼光学系统仿真界面设计
        4.3.1 Matlab图形用户界面介绍
        4.3.2 龙虾眼光学系统成像界面设计方法
        4.3.3 龙虾眼光学系统图形用户界面应用演示
    4.4 基于X-LAB的可视化龙虾眼光学仿真软件开发
        4.4.1 X-LAB2.0 界面简介
        4.4.2 平行光源成像演示
    4.5 小结
第5章 宽视场软X射线成像仪原理样机
    5.1 SMILE卫星软X射线成像仪(SXI)
    5.2 宽视场软X射线成像仪原理样机结构
        5.2.1 遮光板
        5.2.2 滤光片
        5.2.3 龙虾眼聚焦元件
        5.2.4 探测器
        5.2.5 高能粒子屏蔽门
    5.3 软X射线成像仪原理样机的光学成像指标
    5.4 小结
第6章 宽视场软X射线成像仪成像质量分析
    6.1 理想龙虾眼光学系统成像质量分析
        6.1.1 界面反射率
        6.1.2 空间分辨率模拟
        6.1.3 有效面积模拟
        6.1.4 像面聚焦效率模拟
    6.2 软X射线成像仪原理样机的参数优化
        6.2.1 渐晕函数
        6.2.2 优化有效面积及聚焦效率
        6.2.3 SXI成像演示
    6.3 龙虾眼元件缺陷对成像质量的影响
        6.3.1 最佳像距偏差模拟
        6.3.2 探测器形状误差模拟
        6.3.3 微通道形变误差模拟
        6.3.4 主要缺陷类型粗检测
    6.4 小结
第7章 总结与展望
    7.1 主要工作内容
    7.2 论文创新点
    7.3 展望
参考文献
附录 符号对照表
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果

(5)高注量辐照条件下RPV钢退火及再辐照损伤的正电子湮没研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外RPV钢研究进展
        1.2.1 RPV材料发展概述
        1.2.2 RPV钢辐照脆化效应
        1.2.3 中子辐照和离子辐照的区别
    1.3 本论文的研究目的及意义
第二章 实验表征方法
    2.1 正电子湮没谱学
    2.2 透射电子显微镜
    2.3 三维原子探针层析技术
    2.4 纳米压痕
第三章 高注量辐照RPV钢的微结构演变及力学性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验条件
        3.2.1 实验样品
        3.2.2 辐照条件
    3.3 实验结果及讨论
        3.3.1 慢正电子束多普勒展宽结果分析
        3.3.2 TEM结果分析
        3.3.3 纳米压痕结果分析
    3.4 本章小结
第四章 高注量辐照RPV钢的退火及再辐照损伤研究
    4.1 引言
    4.2 实验条件
        4.2.1 样品制备
        4.2.2 辐照条件
    4.3 实验结果及讨论
        4.3.1 慢正电子束多普勒展宽结果分析
        4.3.2 TEM结果分析
        4.3.3 三维原子探针层析(3D-APT)分析
        4.3.4 纳米压痕结果分析
    4.4 本章小结
第五章 高注量辐照Fe-Cu模拟合金的退火及再辐照损伤研究
    5.1 引言
    5.2 实验条件
        5.2.1 样品制备
        5.2.2 辐照条件
    5.3 实验结果及讨论
        5.3.1 慢正电子束多普勒展宽结果分析
        5.3.2 纳米压痕结果分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻博期间发表的科研成果目录
致谢

(6)SMILE卫星载荷宽视场软X射线成像仪设计与仿真(论文提纲范文)

0 引言
1 宽视场软X射线成像仪指标和设计方案
    1.1 宽视场软X射线成像仪指标
    1.2 SXI设计方案
        1.2.1 SXI镜头以及主体腔结构设计
        1.2.2 镜头遮光罩设计
        1.2.3 滤光片设计
        1.2.4 高能粒子屏蔽门
2 仿真模型建立和仿真结果分析
    2.1 龙虾眼光学系统成像原理
    2.2 仿真模型建立
    2.3 龙虾眼镜头有效面积
    2.4 SXI地球磁层顶成像仿真结果
3 结论与讨论

(7)微束技术在放射生物学中的应用(论文提纲范文)

1 引言
2 生物微束技术的发展
3 微束技术在放射生物学中的主要应用
    3.1 细胞的旁观者效应研究
    3.2 环境及空间辐射中的低剂量效应研究
    3.3 细胞受照的快速动态响应研究
4 HIRFL微束及其在生命科学研究中的应用
    4.1 HIRFL高能重离子微束装置
    4.2 HIRFL重离子微束的生命科学研究
    4.3 DNA损伤修复动态的活细胞成像研究
    4.4 高能重离子微束的潜在应用
5 总结与展望

(9)PET核孔膜蚀刻因素影响研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1. 绪论
    1.1 研究背景和目的
    1.2 研究意义
        1.2.1 核孔膜在过滤方面的作用
        1.2.2 制备纳米线和纳米通道
        1.2.3 核径迹防伪技术
        1.2.4 利用径迹导孔制作微尺度元器件
        1.2.5 智能膜技术的开发和应用
        1.2.6 医用防护口罩
        1.2.7 在病理分析领域的应用
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 辐照离子种类
        1.3.2 受辐照的有机膜材
        1.3.3 国内外近期研究成果
    1.4 本课题主要研究的内容
2. PET 核孔膜制备的理论基础
    2.1 HI-13 串列静电加速器及辐照装置介绍
        2.1.1 静电加速器
        2.1.2 重离子辐照装置
        2.1.3 重离子束流强度
    2.2 潜径迹形成原理
        2.2.1 离子能量损失的过程
        2.2.2 潜径迹形成过程
        2.2.3 径迹芯和径迹晕
    2.3 径迹形成模型解释
        2.3.1 库伦爆炸模型
        2.3.2 热峰模型
    2.4 辐照引起的聚合物反应
    2.5 蚀刻
        2.5.1 蚀刻过程中电流变化理论推导
    2.6 核孔膜观测方法
        2.6.1 常规观测方法
        2.6.2 电子扫描电镜
        2.6.3 原子力显微镜
3. 孔型生长理论模型
    3.1 蚀刻初始阶段形成锥形微孔
    3.2 微孔由锥形变为椭球面型
    3.3 倾斜微孔的形成过程
4. 实验
    4.1 膜材料的介绍
    4.2 SRIM 软件计算重离子的能损和射程
    4.3 加速器辐照
    4.4 紫外光敏化
    4.5 蚀刻
        4.5.1 电导法监测微孔生长过程
        4.5.2 蚀刻方案选择
        4.5.3 径迹蚀刻速率测量方法
        4.5.4 称重法测量体蚀刻速率 V_b
    4.6 表面形貌观测
    4.7 剖面制备
5 实验结果
    5.1 温度对体蚀刻速率的影响
    5.2 浓度对体蚀刻速率 V_b的影响
    5.3 温度对径迹蚀刻速率 V_t的影响
    5.4 浓度对径迹蚀刻速率 V_t的影响
    5.5 入射重离子能量对径迹蚀刻速率 V_t的影响
    5.6 核孔膜表面的电镜观察结果
        5.6.1 未蚀刻薄膜电镜观察
        5.6.2 锥形微孔电镜观察
        5.6.3 柱形微孔电镜观察
        5.6.4 椭球面型微孔电镜观察
    5.7 剖面观察结果
    5.8 理论模型与实验结果对比
        5.8.1 锥形、圆柱形微孔生长过程对比
        5.8.2 椭球面型微孔生长过程对比
6 结论
7 展望
致谢
攻读硕士期间发表的论文
参考文献

四、重离子微孔成像技术(论文参考文献)

  • [1]基于智能手机的免疫传感方法的研究及其在体外诊断中的应用[D]. 吴泽. 南方医科大学, 2021
  • [2]HI-13串列加速器核物理应用研究发展现状和展望[J]. 朱升云,郭刚,何明,吴振东,袁大庆,隋丽,焦学胜,常宏伟,左义,范平,葛智刚,陈东风. 原子能科学技术, 2020(S1)
  • [3]基于酿酒酵母模型的重离子束辐射诱变机理及线粒体相关功能研究[D]. 郭晓鹏. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所), 2020(01)
  • [4]宽视场软X射线成像仪光学设计仿真与成像分析研究[D]. 彭松武. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2019(08)
  • [5]高注量辐照条件下RPV钢退火及再辐照损伤的正电子湮没研究[D]. 石见见. 武汉大学, 2019(06)
  • [6]SMILE卫星载荷宽视场软X射线成像仪设计与仿真[J]. 郭亦鸿,彭松武,韦飞,孙天然,王永松,冷双. 地球物理学报, 2018(11)
  • [7]微束技术在放射生物学中的应用[J]. 郭娜,杜广华,刘文静,郭金龙,吴汝群,陈昊. 原子核物理评论, 2016(04)
  • [8]新型防伪印刷技术的研究[J]. 甄凤瑞. 印刷质量与标准化, 2015(06)
  • [9]PET核孔膜蚀刻因素影响研究[D]. 左振中. 南华大学, 2014(02)
  • [10]化学学科发展综合报告(2006)[A]. 叶成. 化学学科发展研究报告(2006), 2006

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重离子微孔成像技术
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