符合型光子计数器设计与教学实验应用

单光子计数是灵敏度最高的弱光测量技术,在生物医药、基础物理研究中具有广泛的应用,这使得光子计数实验成为核物理、核技术等学科本科生培养中的重要实验。实际应用中,为了降低噪声干扰及提取时间关联信息,符合法已广泛地应用在光子计数技术中,而目前并没有将符合技术应用在单光子计数上的教学实验设备。尤其,传统的光子计数教学实验设备需再匹配甄别器和符合模块,这增加了实验教学的成本以及复杂度。为了加强对光子计数测量和符合法基本原理的理解,基于FPGA(现场可编程门阵列)研制了符合型光子计数器。“符合型光子计数器”在传统光子计数器的基础上,增加了双通道光子符合测量(计数及时间间隔)的功能,并将光源改进为经滤光片衰减的TTL(晶体管-晶体管逻辑)信号调制的脉冲光源。这使得仪器不仅满足传统教学实验仪器的需求,亦可基于仪器设计多种扩展性实验。

镁合金激光选区熔化研究进展

镁合金作为最轻的金属结构材料,在汽车制造、生物医疗等领域具有极大的应用潜力。激光选区熔化成形镁合金具有高效的制备性能、良好的成分均匀性、优异的力学性能和耐腐蚀性能,因此激光选区熔化成为一种重要的镁合金制备和改性方法。对近几年激光选区熔化镁合金的研究进展进行了综述,从激光工艺参数(激光类型、体能量密度、激光功率、扫描速度、扫描模式、层厚、扫描间距、气氛控制与进粉速度)和粉体状态(粉末形状、粒径分布、粉末对激光束能量吸收率、粉末化学成分)2个方面讨论了该工艺的关键技术;按照纯镁、非稀土镁合金体系、稀土镁合金体系的分类,对激光选区熔化成形镁及镁合金的致密度与微观结构、力学性能与耐腐蚀性能进行了总结;分析了工艺参数与合金成分两方面对该工艺成形镁合金缺陷的影响。为减少激光选区熔化成形镁合金缺陷、均匀化晶粒、溶解硬脆二次相或析出强化相进而改善合金的结构与性能,许多研究对激光选区熔化成形镁合金进行了热等静压、固溶热处理和时效热处理,总结了上述处理方式对AZ体系、WE体系与Mg-Gd体系镁合金的改善效果。最后展望了激光选区熔化成形镁及镁合金在各领域的应用前景与未来可以进行研究的方向。

高模量镁基材料实验和集成计算研究进展

镁合金由于低密度、高比强度、高阻尼以及良好的导热性等突出优点,广泛应用于航空航天领域,但其低弹性模量限制了其在大型薄壁构件中的可靠应用。本文针对如何提高镁基材料模量性能的问题,简介影响合金模量的主要因素,比较相关计算模型如等应力应变模型、混合定律、Halpin-Tsai模型以及两相复合材料模型的优缺点和适用范围,概括镁基材料模量性能研究的现状与进展,梳理镁基材料模量提升的两大途径以及性能提升机理。基于集成计算材料工程,提出了原子-晶格尺度类高模量铝合金开发和机器学习辅助优化实验设计的高强度高模量镁基材料集成开发策略。

支气管封堵试验在早产儿重度支气管肺发育不良伴严重肺叶气肿中的应用1例

重度支气管肺发育不良(bronchopulmonary dysplasia,BPD)的患儿可合并严重肺叶气肿造成通气障碍,临床管理非常困难,少数患儿需要切除过度气肿的肺叶才能改善通气。但是这些患儿在术前很难评估肺叶切除后剩余的肺叶是否能够提供足够的通气,且术前准备及术中/术后管理也都具有很大的挑战性。该文报道1例重度BPD伴重度右上叶气肿的患儿通过多学科紧密协作,在纤维支气管镜引导下行支气管封堵试验,评估右上肺叶切除手术的安全性及有效性后,安全行右上肺叶切除术的治疗过程,以帮助同行了解支气管封堵术在重度BPD伴严重肺叶气肿患儿评估肺叶切除安全性及有效性中的应用。重度BPD患儿已经存在严重肺发育不良及肺损伤,肺叶切除应被视为非常规治疗手段,不应随意进行。支气管封堵试验对于重度BPD合并肺气肿患儿可以是术前评估肺叶切除风险和获益的有效手段,但技术难度大,需在经验丰富的多学科团队紧密协作下完成。

利用塑料闪烁探测器测量β射线在空气中的速度

用自制的两个塑料闪烁探测器进行符合,选用90Sr-90Yβ放射源,测量了β射线在空气中的平均速度,经过Casino软件进行能量损失修正后的值与理论计算值进行对比,两者较为符合.本实验为β射线的速度理论值提供了可靠的实验验证,说明本文的测量设备和实验方法是可行的,此方法能够用于测量β射线在空气中的速度.

核专业人才创新能力和实践能力培养探索

现阶段,随着国家能源战略思想的调整,核专业人才的社会需求越来越旺盛,出现供不应求的局面。世界核电和基础核科学领域的大力发展,新的技术和新的思想不断涌现,世界竞争越来越剧烈,我国核专业人才面临新的机遇和新的国际竞争,怎样培养核专业人才的创新能力和实践能力这一现实问题就摆在了职业教育的面前,探索核专业人才的创新能力和实践能力培养模式,加快高质量人才的输出,对我国的核现代化建设至关重要。

智能电表技术及市场

智能电网建立在集成的、高速双向通信网络基础之上,旨在利用先进传感和测量技术、先进设备技术、先进控制方法,以及先进决策支持系统技术,实现电网可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的高效运行。智能电表是智能电网建设的砖石,也是各家各户重要的信息中转站,其本身已经远远超出了单纯的计量功能。在智能电网的发展中,智能电表将获得较大的发展空间。

浪涌保护器（SPD）的基本原理及应用

本文简要介绍雷电浪涌防护的原理和要求，阐述浪涌防护器的主要技术参数和浪涌保护器的分类。最后以计算机信息系统为例进行了防雷装置设计，提出了SPD应用中的几个问题。

利用磁谱仪研究原子核的β衰变

在原子核β衰变费米理论的基础上,利用近代物理实验中的磁谱仪测量了90Sr-90Yβ放射源的动量分布,进而研究它的库里厄(Kurie)图.结合β衰变容许跃迁和禁戒跃迁的库里厄图特征,对实验数据进行了形状因子S1的改正,得到的数据能和90Sr-90Yβ放射源的跃迁性质、原子核能级自旋和宇称相吻合,有助于学生对原子核β衰变更深入的认识和进一步扩展近物实验的研究内容.

^(60)Ni级联γ跃迁的角关联测量

基于自行设计的实验平台,利用碘化钠和溴化镧闪烁探测器对60Ni级联γ跃迁中两条γ射线(1173.3keV和1332.5keV)的角关联关系进行了测量.基于具体的实验条件对理论值进行修正,得到的实验数据能和其符合得很好,即得到的理论跃迁方式能和60Ni实际的跃迁方式和跃迁性质相吻合.说明该实验设备及方法是可行的,可以用于级联γ辐射角关联关系的测量,有助于学生对原子核γ跃迁有更深入的认识.

强脉冲离子束辐照薄金属靶的热力学过程研究？

在回顾和总结现有强脉冲离子束诊断技术和能量沉积模型的基础上,结合红外成像诊断分析,基于能量平衡,提出了强脉冲离子束在固体靶中功率密度分布模型,并采用蒙特卡罗方法对其进行计算.以该功率密度模型作为源项,使用有限元分析方法模拟强脉冲离子束入射100μm不锈钢靶后内部温度场在毫秒时间范围内的分布和演化.结果显示,在微秒时间范围内,热场以存在于近表面区域数倍于离子射程范围内的冲击热场为主要特征;而在毫秒时间范围内,靶的前后表面(纵向)己达到温度平衡,且靶后表面温度场和入射前表面的离子束横截面能量密度具有空间分布的相似性.这证明了,在采用具有毫秒响应速度的红外拍摄系统的情况下,背面红外诊断技术可以实现以较高的精度对强脉冲离子束横截面的能量分布进行诊断和分析.

蒙特卡罗方法在中子活化在线分析系统设计中的应用

选取重水、石墨、聚乙烯等6种慢化材料,利用MCNP程序对不同的慢化材料进行模拟计算分析。计算结果表明,中子活化在线分析系统的最优化慢化材料为聚乙烯。实验测定了以聚乙烯为慢化材料的中子活化分析系统的热中子注量率随源到引出孔之间的距离以及探测器处于不同位置时的分布关系,为下一步进行中子活化在线分析研究提供了依据。

利用^(252)Cf源对镍精矿进行中子活化分析

利用MCNP模拟改进了中子活化分析的装置,并采用中子产额较高的252Cf作中子源,对镍精矿样品和标准样品进行照射;利用相对测量法对用高纯锗探测器得到的镍精矿和标准样品的活化能谱进行能谱处理,得到镍精矿的元素成分和含量。结果显示,252Cf中子源中子活化在线分析可以较好地满足工业要求。

验证辐射强度与距离平方反比率的实验

利用NaI闪烁谱仪测量了在探测器与放射源间某个距离下对应的计数率。对测量的数据分别利用等精度最小二乘法和未知参数逼近法进行了处理,观察到在某些未知参数下,最小二乘法引起的误差很大,利用未知参数逼近法得到的值能和真实值较好接近,从而验证了辐射强度与距离平方反比率。

强脉冲离子束辐照金属材料烧蚀产物特性分析

强脉冲离子束作为一种闪光热源在材料表面改性方面具有广泛的应用.烧蚀效应对于强脉冲离子束与物质相互作用以及强脉冲离子束薄膜沉积过程具有重要的影响.因此,分析强脉冲离子束的烧蚀过程和机理对于优化其应用具有重要意义.为了研究强脉冲离子束的烧蚀产物特性,采用1.2—1.5 J/cm^2的强脉冲离子束辐照纯锌靶材,并使用单晶硅片收集辐照过程中产生的烧蚀产物.通过扫描电子显微镜、能谱仪和高精度天平的分析与测量,得到了烧蚀产物的表面形貌和相关特性等实验结果.结合实验和有限元模拟计算得到的材料表面温度场分布演化结果,可以证明在强脉冲离子束辐照锌靶材的烧蚀过程中会有气态、液态和固态三种不同状态的烧蚀产物产生.

姜黄素通过抑制糖皮质激素受体促进大鼠神经干细胞增殖

目的探讨姜黄素对大鼠神经干细胞增殖的影响及其可能机制。方法取孕15 d(E15)远交群(SD)大鼠的胎脑皮质,分离培养原代神经干细胞,进行神经干细胞标志蛋白神经上皮干细胞蛋白巢蛋白(nestin)和胚胎干细胞关键蛋白(SOX2)染色鉴定。姜黄素0,0.1,0.5,2.5,12.5和62.5μmol·L-1处理大鼠神经干细胞24 h后,乳酸脱氢酶(LDH)释放法检测细胞毒性;MTT法检测细胞存活;5-溴脱氧尿嘧啶核苷(Brd U)增殖试剂盒检测神经干细胞增殖;荧光定量聚合酶链反应法(q RT-PCR)检测神经干细胞糖皮质激素受体(GR)、信号转导与激活因子3(Stat3)、Notch1和p21 m RNA表达;Western蛋白印迹法检测神经干细胞GR,Stat3和磷酸化Stat3(p-Stat3)蛋白表达。结果原代细胞经巢蛋白和SOX2蛋白染色鉴定为神经干细胞。LDH释放法检测结果显示,姜黄素12.5和62.5μmol·L-1对神经干细胞具有细胞毒性作用(P<0.05)。MTT结果显示,姜黄素0.5和2.5μmol·L-1增强神经干细胞活力,姜黄素62.5μmol·L-1降低神经干细胞活力(P<0.05)。Brd U结果显示,姜黄素0.1,0.5和2.5μmol·L-1促进神经干细胞增殖(P<0.05),姜黄素12.5和62.5μmol·L-1抑制神经干细胞增殖(P<0.05)。q RT-PCR结果显示,姜黄素0.5μmol·L-1组GR m RNA表达明显降低(P<0.05)。Western蛋白印迹法结果表明,姜黄素0.5μmol·L-1组GR,Stat3和p-Stat3蛋白表达明显降低(P<0.05)。结论姜黄素促进神经干细胞增殖,可能与其抑制GR m RNA转录及相关蛋白表达有关。

中子测水在酒钢高炉上的成功应用

利用中子测水技术成功地解决了酒泉钢铁公司 1、2号高炉入炉焦炭水分波动的问题 ,并进行焦炭补偿 ,使不明炉温波动减少 ,从根本上解决了入炉焦炭水分波动对高炉炉况影响的问题 。

强脉冲电子束辐照材料表面形貌演化的模拟

在回顾和总结强脉冲电子束表面改性实验的基础上,利用有限元数值计算方法对强脉冲电子束辐照铝和304不锈钢产生的温度场进行模拟,给出了靶的近表面区域流体状态存在的特征尺度和特征时间,并对不同材料特性下熔坑的产生原因进行了讨论.采用两相流模型,通过水平集方法和有限元方法结合的计算流体力学模拟了熔坑和表面突起形貌在表面处于熔融状态下的运动特征,通过和实验数据相对比,验证了对于高黏度,高表面张力的高熔点金属,表面处于流体状态下的张力驱动效应是熔坑等表面形貌演化的重要原因.

利用磁谱仪测量^(90)Sr-^(90)Y放射源的β衰变能谱

利用近代物理实验中的磁谱仪测量了90Sr-90 Y放射源的β衰变能谱.得到的能谱和普遍的β衰变能谱相似;得到的β射线最大能量与平均能量比值和文献中给出的一些放射源的比值接近,这些都说明了该实验测量数据的可靠性.运用库里厄(Kurie)图,研究了此放射源的β衰变能谱,得到的跃迁性质和能级自旋宇称与此放射源已有的数据相吻合,说明在近代物理实验中能够利用磁谱仪测量原子核的β衰变能谱、研究原子核的跃迁性质和能级自旋宇称.