加州大学伯克利分校核工程专业本科创新人才培养研究

我国提出在21世纪中叶实现“碳达峰”“碳中和”,在实现此节能降碳发展目标的进程中,核能及核技术越来越受到关注,是发展清洁能源的重要方向。该文针对我国核工程类人才培养方案的现状和在新时代对核专业人才的新需求,深入梳理分析加州大学伯克利分校核工程专业的人才培养理念、专业设置与课程体系、科研创新实践活动等做法。该校强调学生学习体验,培养一大批具有全局观念、创新思维的专业人才,对进一步优化适合我国国情的核工程类人才培养方案有借鉴意义。

燕麦粉糊化特性和酶解特性的研究

研究燕麦粉的糊化特性、酶水解对燕麦料液黏度的影响、酶水解时间以及酶的钝化温度。结果表明,燕麦粉糊化液由于黏度过高不适用于燕麦饮料的生产;α-淀粉酶水解燕麦粉可以使料液黏度迅速降低,糖化酶的添加量不影响料液黏度;糖化酶的添加量影响料液的DE值;料液水解40 min后接近反应终点;水解反应后的料液的暂存温度为15℃。

核成像实践教学与课堂教学的联合开展探究

文章阐述了我国核成像类人才的巨大需求以及当前核成像技术的发展情况和面临的困境。在总结兰州大学核科学与技术学院开展核医学技术学科建设与人才培养经验的基础上,提出了该专业方向的课程教学体系设置,主要包括肿瘤放射治疗、核医学影像、放射性药物、放射生物学4个方面。针对高校该专业人才培养中重课堂而轻实践的问题,探讨了实践教学与课堂理论教学的联合开展,指出该方法是核成像专业人才培养的良好途径。

高分辨率小动物Micro Insert PET系统的模拟研究

在西门子Micro PET小动物成像系统中接入高分辨率的Insert探测器环,组成了Micro Insert PET系统,可以进一步提高小动物PET系统的图像分辨率。本文采用蒙特卡罗模拟软件GATE定义Focus-220小动物PET和Micro Insert两种系统,在同步仿真运算中,给出了三种类型的符合数据,即PET Scanner和PET Scanner之间的符合、PET Scanner和Insert之间的符合、Insert和Insert之间的符合。用滤波反投影算法重建了Na-22单点源模型、多点源模型、LZU模型的PET图像。其中,多点源模型的径向图像分辨率的仿真结果与美国华盛顿大学的Micro Insert实验数据,在忽略正电子射程、非线性效应项以及噪声等的贡献下,两者符合得很好。研究表明,使用Micro Insert系统能够将小动物PET系统的图像分辨率提高到亚毫米水平。

PET热灌装中性乳饮料乳化体系优化研究

通过研究不同乳化剂和乳化剂配比对PET(Polyethylene terephthalate)热灌装生产工艺生产的中性乳饮料产品乳化性的影响发现,恰当的乳化剂组合配比能够有效提高PET瓶中中性乳饮料的乳化特性。本研究中的中性乳饮料外加无水奶油来提升产品口感,研究中选取的乳化剂及其用量符合国标GB 2760规定。本研究通过正交试验设计和实验结果分析以及相关仪器分析,选出乳化剂配比的最优方案为:海藻酸丙二醇酯0.2%、双乙酰酒石酸单双甘油酯0.06%、单,双甘油脂肪酸脂0.09%、酪蛋白酸钠0.1%、卡拉胶0.04%。该最优方案生产的产品理化指标合格,喜好度感官评分大于7分,产品乳化性评分和仪器分析结果均优于正交试验中其他方案,本研究的研究结果对PET热灌装工艺生产的中性乳饮料工业化生产具有实际指导意义。

糙米粉水解工艺对糙米牛乳复合蛋白饮料的影响

研究糙米粉酶水解工艺对糙米牛乳复合蛋白饮料产品制备的口感和稳定性的影响。经研究发现,糙米粉最佳水解工艺为:α-淀粉酶添加量3%,糖化酶添加量6%,水解时间40 min,水解温度70℃。该酶解工艺条件下生产的糙米牛乳复合蛋白饮料产品的口感和稳定性最好。

地衣芽孢杆菌2709产碱性蛋白酶的发酵动力学研究

应用自动控制的微生物发酵罐分批发酵地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)2709,通过获得的生长曲线、糖消耗曲线和产酶曲线探索其生长与代谢的基本规律。选择适宜动力学公式,通过分批发酵的一系列实验数据计算,获得参数K_S、μm、Y′_(X/S)、m_S、α和β的值,从而建立了能够描述地衣芽孢杆菌2709发酵过程的动力学模型。

不同剂量中子辐射针叶豌豆的M1代效应研究

研究不同中子吸收剂量对豌豆产生的M1代生物学效应,为放射生物学研究和中子辐射诱变育种提供重要参考。本研究用252Cf源发射的中子对针叶豌豆（Pisum sativum L.var MZ-1）的干种子进行了辐射,研究了M1代豌豆生长过程中形态和生理方面的生物学效应。结果表明：中子辐射（0.24-4.33 Gy）对M1代豌豆的萌发能力和幼根的生长均有一定的促进作用,低吸收剂量的中子辐射（0.38 Gy）能够显著促进豌豆的萌发和幼根的生长,较高中子吸收剂量（1.66、4.33 Gy）的辐射对M1代豌豆苗期株高的生长有抑制作用,较低中子吸收剂量（0.24、0.38、0.84 Gy）的辐射对M1代豌豆苗期株高的生长有促进作用。微剂量（0.24、0.38 Gy）的中子辐射不会引起M1代豌豆的形态变异,中子吸收剂量在0.84-4.33 Gy间,可以引起M1代豌豆分枝致变。以上结果说明,0.24-4.33 Gy的低吸收剂量的中子辐射豌豆干种子能够使M1代豌豆产生生物学效应,且有比较明显的规律,可以用于辐射育种研究。

响应面法优化燕麦谷粒牛奶中变性淀粉的研究

研究燕麦谷粒牛奶中变性淀粉应用,筛选羟丙基二淀粉磷酸酯作为研究对象,采用正交试验法,优化羟丙基二淀粉磷酸酯、卡拉胶、结冷胶、氧化羟丙基淀粉添加量,以及均质温度、糊化温度、均质压力和糊化时间工艺参数。在此基础上,以离心沉淀率为响应值,研究羟丙基二淀粉磷酸酯、卡拉胶、均质温度、糊化温度对燕麦谷粒牛奶稳定性影响,根据响应面分析,确定最佳条件为羟丙基二淀粉磷酸酯添加量1.22%,卡拉胶添加量0.02%,均质温度61.38℃,糊化温度83.12℃,离心沉淀率达到2.03%。

不同光强对胡麻幼苗生长发育特性的影响

通过田间遮光试验和实验室弱光试验，探讨不同光照强度对胡麻幼苗生长发育的影响。结果表明：光照强度为自然光的5％～50％N，胡麻的出苗率高于对照组；光照强度为自然光的65％时，胡麻的成苗率最高。随着光照强度的降低。胡麻的株高和节间距呈上升趋势；很弱的光照强度（450lx）使胡麻的幼茎变细，硬度降低，无法发育成苗。

不同剂量中子辐射胡麻种子的M_1和M_2代生物学效应研究

利用^(252)Cf源发射的中子对胡麻(Linum usitatissimum L.)干种子进行辐射,研究了在不同中子吸收剂量情况下,胡麻M_1和M_2代生长期性状产生的辐射生物效应。结果表明,辐射生物效应与中子剂量之间存在着关联,较低剂量(2.55 Gy和4.33 Gy)的中子辐射对M_1代胡麻苗期株高的生长有显著的促进作用;低剂量(0.24-4.33 Gy)的中子辐射具有促使M_1和M_2代胡麻侧芽发生的效应,且存在最佳促进剂量。胡麻M_1和M_2代所产生的辐射生物效应之间存在着差异,较低剂量(1.12-4.33 Gy)的中子辐射可以促进M_1代胡麻出苗而抑制M_2代胡麻出苗,M_1、M_2代胡麻的株高和分枝的发育均出现了相似的促进效应,但M_2代比M_1代有所减弱。

增稠剂对搅拌型酸奶感官及流变特性的影响

针对不同增稠剂添加量对酸奶组织状态、加工情况、感官特性的影响,采用brookfield流变仪对破乳后酸奶进行了测定,分析增稠剂对黏度、触变性的影响。并结合感官评价对变性淀粉、琼脂、结冷胶、海藻酸钠进行了正交实验,经过实验筛选出最优配方案为:变性淀粉1.2%,琼脂0.08%,结冷胶0.06%,海藻酸钠0.2%(均为质量分数,下同);在该工艺条件下酸奶稳定性、口感达到最优状态。并对不同淀粉添加量的淀粉糊化效果进行观察,实验发现当淀粉添加量为1%-1.2%时,糊化效果最好。

响应面法优化双重发酵果味酸奶的工艺研究

研究双重发酵果味酸奶中添加剂的使用量对体系稳定性的影响,分别使用离心沉淀法和稳定性分析图谱法来衡量体系稳定性。添加剂最佳使用量的单因素试验结果为:果胶2 g/kg,结冷胶0.3 g/kg,PGA 0.6g/kg,CMC 5g/kg。在此基础上,以稳定性图谱斜率作为评价指标,对添加剂使用量的工艺进行响应面优化实验,确定最佳配比条件为:果胶用量1.94 g/kg,结冷胶用量0.01 g/kg,PGA的用量0.58 g/kg,CMC用量0.44g/kg,在此条件下,斜率理论值为0.9767,实际进行三次验证试验,斜率为0.9802±0.0171。响应面能较好的实现工艺过程的优化。

PET探测器晶体研发现状

本文综述了PET系统γ探测器晶体的研发现状。重点介绍了Na I(Tl)、BGO、LSO/LYSO和CZT的γ探测效率、光产额、光谱、光衰减时间常数、能量分辨率等性能,以及它们对临床PET和小动物PET的整机尺寸、位置分辨率、散射分数以及灵敏度等性能的影响。论文比较了部分国产PET系统和国外PET系统的性能,可为我国PET系统γ探测器晶体的研发与应用提供参考和借荐。

对PET瓶中酸性乳饮料稳定性影响因素的研究

研究不同原料和稳定剂对PET(Polyethylene terephthalate)瓶中酸性乳饮料稳定性的影响。通过正交试验及相关仪器分析发现乳清蛋白粉及瓜尔豆胶对产品稳定性影响最大。选择合适的稳定剂配比对产品的稳定性至关重要,稳定剂配比正交实验得出最优方案。该方案产品黏度为22 cp,产品稳定性测试及观察结果最好,流变学曲线反应正常。

基于三维正交条形碲锌镉探测器的DOI-PET显像研究

为对511 keV伽马光子进行三维定位,提高PET显像性能,研制一种尺寸为16.4 mm×16.4 mm×5 mm正交条形碲锌镉(CZT)探测器,并测试其PET显像性能。在32个电极读出后均采用电荷灵敏前置放大器和滤波放大模块,输入高速模数转换器对数据进行采样,得到探测器中信号的全脉冲形状,并利用模拟数字转换器(ADC)内置可编程门列阵(FPGA)对信号进行在线处理,对信号完成寻峰、滤波等数字化处理。结果表明,该碲锌镉探测器对511 keV伽玛光子的能量分辨率为6.35%,通过对碲锌镉探测器的电极结构分析得出了一套伽马光子相互作用的三维位置坐标计算公式,可以达到亚毫米位置分辨率,实现了碲锌镉探测器三维显像功能。

PET瓶阻隔性能研究及对酸奶品质的影响

研究了6种不同阻隔性能PET瓶对常温酸奶货架期品质的影响。通过透氧率和透光率指标评价6种PET瓶的阻隔性能。通过不同储存条件下,6种PET瓶产品的黏度、酸度、产品特征香气、整体接受度、口感黏稠度、氧化味以及塑料味变化情况间接对比了PET瓶的阻隔性能。结果表明,不同包材色母配料比及样品储存条件均对内容物有影响。其中,白色色母15%,紫色色母5%的PET包材阻隔方案对产品的保护性能最优。紫色色母主要影响瓶体阻氧性。白色色母主要用于屏蔽紫外线,还可以阻隔小部分氧气。此外,保温储存样品的黏度和酸度变化幅度最大,光照储存样品塑料味和氧化味变化最明显。

PET探测器数据获取与晶体识别

目的:旨在设计一个小像素PET成像系统,并获得用于断层扫描的晶体查找表。方法:对PCI-ADC系统获取的LYSO闪烁体(pitch_2.0_mm_10×10、pitch_1.6 mm_10×1)探头晶体位置分辨图像,采用分水岭算法完成图像分割任务,实现晶体识别。结果:实验中,pitch_2.0_mm_10×10、pitch_1.6 mm_10×10两种像素探头晶体能够全部识别;同时对华盛顿大学pitch_1.6 mm_20×20探头数据进行处理,没有观察到晶体粘附现象。结论:PET数据采集系统性能良好,分水岭算法能够识别不同的像素晶体,为后期断层扫描和三维重建提供了基础。

PET探测器波形积分法位置分辨性能测量

利用波形积分法进行信号采集,得出了PET探测器的2-D位置图,并使用分水岭算法计算了查找表。像素尺寸为2.0mm和1.6mm的10×10LYSO以及1.6mm的12×12晶体阵列探测器与光电倍增管直接耦合。基于1GHz采样频率的ADQ同步数据采集卡,采用波形积分法获得了最佳的PET探测器2-D位置图。实验显示,像索为2.0mm.1.6mm的10×10LYSO晶体以及1.6mm的12×12的PET探测器,单个晶体条的位置区分度分别达到0.28mm,0.20mm和0.19mmFWHM,平均峰谷比平均值分别为3.23.4.26和3.46。LYSO阵列晶体PET探测器模块可用于PET整机系统。

基于康普顿成像系统的碳离子治疗剂量监测研究

为实现碳离子治疗的精准放疗,精确监测患者体内的三维剂量分布,本文设计一种双层康普顿成像系统和简单反投影算法,利用Geant4仿真软件优化探测系统的结构,评估探测系统的探测效率、成像性能,分析200 MeV/μ的碳离子束轰击有机玻璃(PMMA)靶的三维剂量分布。此外,还使用四对像素1.5 mm×1.5 mm×10.0 mm、12×12阵列型的硅酸钇镥(LYSO)晶体对直径约为3 mm的^(22)Na点源进行康普顿成像实验,并对影响三维剂量监测精度因素进行分析。结果表明,对于0.847 MeV的γ点源,重建图像在横截面上半高宽(FWHM)增加至2.38 mm、冠状面上扩展至7.02 mm。康普顿成像系统通过探测碳离子束轰击PMMA靶产生的4.439 MeV瞬发γ射线,重建的三维剂量分布与真实三维剂量分布偏差为9.3%。利用LYSO康普顿成像系统样机的^(22)Na点源成像实验,得到半高宽为4.05 mm的重建图像,验证了康普顿成像方法的实用性。