高光谱应用的带可调复位时间CDS的低噪声红外焦平面读出电路

低辐射量的高光谱应用对红外焦平面读出电路(ROIC)提出了低噪声的设计要求。相关双采样(CDS)是常用的减少噪声的结构。本文通过调节钳位和采样保持之间的时间间隔来改进CDS,可灵活消除低频噪声。采用180 nm CMOS工艺设计和制造了640×512规模、15μm像元中心距的读出电路。输入级集成了低噪声CTIA与本文提出的可调复位时间CDS(AICDS),所设计的时序产生器使CDS复位时间可以延长0~270个时钟周期。通过延长复位时间减少这个时间间隔,噪声电子数可以由39 e^(-)减少到18.3 e^(-)。SPECTRE仿真结果和实验测试结果证实了提出的AICDS结构可以提升高光谱应用读出电路的噪声性能,因此可以广泛应用。

基于VMD-RL-LSTM的短期风功率预测

由于风电具有较高的随机性和较低的波动性,为了提高风电的非平稳性对于电力系统运行稳定性的影响,提出一种基于变分模态分解(Variational mode decomposition, VMD)、强化学习(Reinforcement learning, RL)参数寻优和长短时记忆网络(Long short term memory, LSTM)的短期风功率预测。为了降低数据的复杂度,首先通过变分模态分解将风功率原始数据分解为若干子模态。其次,通过强化学习对LSTM模型进行参数寻优,再对每个子模态建立LSTM模型预测。最终把各子模型预测的数据进行叠加,得到结果。对比分析结果显示,上述模型的预测精度较LSTM神经网络和EMD-LSTM预测模型均有不同程度的提高。

红外光电探测器的前沿热点与变革趋势

红外光电探测技术通常工作在无源被动的传感模式,具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、全天时工作等优点,在航天遥感、军事装备、天文探测等方面都有广泛应用。至今,二代、三代红外光电探测器已大规模进入装备,高端三代也在逐步推进实用化,并出现了前沿前瞻性的新概念、新技术、新器件。本文聚焦国内外的红外技术研究现状,重点介绍红外光电探测器当前的研究热点与未来的发展趋势。首先,介绍针对战术泛在化、战略高性能的SWaP^(3)概念。其次,综述以超高空间分辨率、超高能量分辨率、超高时间分辨率、超高光谱分辨率为特征的高端三代红外光电探测器,分析挑战光强探测能力极限的红外探测器的技术特征与实现方法。然后,论述基于人工微结构的四代红外光电探测器,重点介绍偏振、光谱、相位等多维信息融合的实现途径与技术挑战。最后,从片上数字化升级为片上智能化的角度,探讨未来极具变革性趋势的红外探测器。

InAs/GaAsSb带间级联中波红外焦平面研究

针对高工作温度红外探测器的迫切需求,设计并利用分子束外延技术制备了高晶格质量的2级带间级联中波红外探测材料,带间级联单元器件在最高323 K下可以测试到清晰的响应光谱,140 K下暗电流密度达到4×10^-5A/cm^-2.并在此基础上利用干法刻蚀技术实现了320×256规模的台面型带间级联红外焦平面原型器件.焦平面测试结果表明其在80-120K范围内量子效率达到30%,127 K下噪声等效温差为55.1 mK,盲元率为2.3%.采用该焦平面器件在127 K下获得了较为清晰的演示性室温目标红外热成像.

体外膜肺氧合在心脏移植术后右心功能衰竭中的应用体会

目的探讨体外膜肺氧合(ECMO)在心脏移植术后右心功能衰竭中的应用价值。方法回顾性分析我院2016年1月—2018年1月完成的31例心脏移植患者临床资料,其中3例因术后出现右心功能衰竭应用ECMO辅助治疗。3例患者中男2例,女1例,年龄分别为52、38、67岁。2例术中植入ECMO辅助治疗,1例术后8 h行ECMO辅助治疗。ECMO辅助经股动脉、股静脉植入,选择V-A模式,辅助流量在3.0 L/min左右。ECMO治疗期间持续呼吸机支持、低温镇静、抗感染、营养支持治疗。结果 3例患者经ECMO辅助治疗后右心功能均得到改善,逐步减低辅助流量后脱离ECMO辅助,均顺利拔除气管插管。1例ECMO辅助后出现肾功能衰竭,予持续床旁血滤治疗(CRRT),术后20 d后过渡到规律透析,术后3个月出院后行规律透析治疗;2例ECMO辅助期间行CRRT治疗,拔除ECMO后肾功能恢复正常。3例患者呼吸机辅助时间为(168.6±24.6)h,重症监护室停留时间为(31.8±12.5)d,均无出血及血栓并发症,术后肺部感染1例,给予抗感染治疗后好转。3例患者均顺利出院,复查超声心动图示心功能正常,2例患者出院后活动自如,1例透析患者活动轻微受限。结论 ECMO可用于治疗心脏移植术后右心功能衰竭,可获得满意的临床效果。

斜坡地基PHC管桩加固参数研究的数值模拟结果分析

高填路堤荷载作用下斜坡地基PHC管桩在不同设计参数下的工作性状及其处理效果是工程实践关注的重要问题。结合工程实际特点,本文应用有限差分数值模拟方法,通过在垫层中设置过渡网格,提出了路堤填土和垫层之间传力分析方法;结合FLAC3D建模分析,采用先地应力平衡再建立接触面的方法,解决了山区陡坡路段采用管桩加固路基时接触面影响初始地应力场的求解和平衡问题。以此为基础,重点研究了路基变形分布、PHC管桩受力和桩土荷载分担特性等随格栅模量、桩长、桩间距和桩帽尺寸等设计参数的变化关系。计算结果表明:PHC管桩加固高填路堤斜坡地基,可以有效地减小路基沉降以及路基深层水平位移;桩长对斜坡高填路堤PHC管桩复合地基的变形、管桩受力和桩土荷载特征的影响显著。在一定桩间距范围内,桩间距对于工程的总沉降和路堤边坡的稳定影响不大,但对于路堤不均匀沉降和桩土荷载分担特性影响较大。

圆形图像抗旋转高效高鉴别特征表示方法

根据圆形图像目标中心对称特性,提出一种基于空间位置描述的抗旋转高效高鉴别二值模式特征提取方法.该方法在特征计算时,通过径向变换重新构建局部坐标系统,并在此基础上实现具有抗旋转变换的空间对称区域的局部二值模式提取;同时,池化操作采用了具有旋转不变性的环状空间划分,从而保证了最终特征描述的抗旋转变换能力.该方法分别在欧元硬币数据集、 QQ表情数据集、车标数据集上进行了测试,识别准确率最高分别达到 100%,100%,97.07%.在具有旋转情况的欧元硬币和 QQ 表情数据集中,优于传统的 LBP 特征和 HOG 特征,而且算法具有高效性,其单点计算时间只需 0.045ms.

自膨式覆膜支架在食管恶性狭窄及食管气管瘘中的应用

目的探讨内镜下自膨式覆膜食管支架置入术治疗食管恶性狭窄及食管气管瘘的临床应用价值。方法回顾性分析我院2013年4月至2017年6月30例经内镜置入覆膜食管支架治疗食管癌性狭窄及食管气管瘘患者的临床资料,分析支架置放成功率、术后并发症、患者临床症状改善情况。结果30例患者均一次性成功置入支架,成功率为100%。其中4例患者为食管癌性狭窄并食管-支气管瘘。9例患者由于食管过于狭窄先行内镜下食管扩张,再行放置食管支架。有3例支架置入术后发生再狭窄,行氩气刀切开后再通。1例患者出现支架移位。术后患者均有不同程度胸痛,但无穿孔、出血等严重并发症。术后患者进食能力提高,食管气管瘘闭合。结论内镜下自膨式覆膜食管支架置入术是治疗晚期食管癌性狭窄及食管气管瘘的安全有效方法。

中国自由贸易区效应的一项检验:基于对外贸易方式转型的视角

设立自由贸易试验区是我国适应更为开放的贸易规则和标准的一种尝试。其效应如何,值得检验和探讨。以上海、广东、福建和天津自贸区为例,利用2001-2017年的样本数据,运用DID模型实证分析自贸区成立对于贸易流量和贸易方式的影响。结果表明:沪粤津闽自贸区设立对贸易进口和出口未表现出明显的促进效应,从贸易方式来看,自贸区的成立对一般贸易进口和出口表现出明显的正向促进效应,对加工贸易进口和出口则是负向抑制效应,为此自贸区政策未能明显促进贸易流量的增加。而随着自贸区内各项优惠政策的落实,其对于一般贸易进口和出口的正效应逐渐增强,促进自贸区内加工贸易向一般贸易转变,使贸易进口总额和出口总额增加。为更好发挥出自贸区的贸易效应,促进贸易流量增加和贸易方式转型,应打造良好的营商环境,切实落实各项优惠政策,保持政策的稳定性,大力发展新型贸易。

镜像右位心伴完全内脏反转行冠状动脉旁路移植术一例

镜面右位心发病率较低,常合并先天性解剖异常,对于心脏结构正常右位心合并重症冠心病需要冠脉搭桥的患者更为罕见。本文通过临床病例总结右位心合并冠脉搭桥的围术期管理及手术经验。

胸骨左缘第二肋间切口微创治疗动脉导管未闭31例

目的评估经胸骨左缘第二肋间切口微创治疗动脉导管未闭的临床疗效和可靠性。方法收集2014年1月—2017年11月我科对31例婴儿期患儿行动脉导管结扎术的临床资料,所有手术均采用经胸骨左缘第二肋间切口入路,总结该术式的手术过程,分析其临床转归。结果本组病例手术过程顺利,手术切口长度(2.5±1.0)cm,手术时间(1.5±0.2)h,术中出血不超过5 m L,术后平均住院日(15.1±4.2)d,未出现死亡、大出血等重大并发症,术后无需放置胸腔引流管。术后随访1个月~4年,无导管再通及动脉瘤形成。结论胸骨左缘第二肋间切口微创治疗动脉导管未闭是一种安全可靠的方法,并发症少,远期疗效满意。

碲镉汞雪崩焦平面器件

碲镉汞雪崩光电二极管以其高增益、高灵敏度和高速探测的优点成为第3代红外光电探测器的重要发展方向之一.制备了截止波长3.56μm的雪崩光电二极管焦平面器件,面阵规模为16×16.焦平面器件在0~6V偏压下有效像元率大于90%,非均匀性小于20%.6 V偏压下NEPh约为60,过剩噪声因子为1.2.

单纯体外循环下冠脉搭桥术新发术后房颤危险因素分析

目的探讨单纯体外循环下冠脉搭桥术(ONCAB)新发术后房颤(POAF)的危险因素。方法收集200例单纯体外循环冠脉搭桥术患者临床资料,按是否存在POAF分为POAF组(52例)和非POAF组(148例)。对2组患者的年龄、性别等一般资料进行分析,将结果有统计学意义的指标采用二分类Logistic回归筛选POAF发生的影响因素,并绘制受试者工作特征(ROC)曲线评价其预测价值。结果 POAF发生率26.0%,多发生于术后1~3 d。与非POAF组相比,POAF组年龄、年龄≥62.5岁比例、左房直径(LAD)≥35 mm比例、左室舒张末期内径、围术期输悬浮红细胞(RBC)量均升高,呼吸机辅助时间、ICU停留时间、住院时间均延长,但左室射血分数(LVEF)水平降低(P<0.05);其中,高龄(≥62.5岁)、LAD增大(≥35 mm)、较高的围术期RBC输注量是ONCAB术后发生POAF的危险因素,较高的LVEF是POAF的保护因素。年龄、输RBC量、LAD及LVEF的最佳临界值分别为62.5岁、1U、35.5 mm及0.34。结论 ONCAB术后POAF的发生与老龄(≥62.5岁)、LAD增大(≥35 mm)、围术期输注RBC量具有一定相关性,可用于临床预测POAF的发生。

77 K下碲镉汞APD探测器的高精度时间数字转换电路

碲镉汞雪崩光电二极管(HgCdTe APD)是目前红外焦平面技术前沿研究之一,低温下高精度时间标记读出电路是APD焦平面的基础,直接影响到APD红外焦平面性能。时间数字转换电路(TDC)是实现高精度时间标记的方法之一。基于对低温下金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)器件的分析,设计了一款游标型TDC电路,该方法利用同步计数器量化整数倍周期,实现粗计数6 bits的输出;通过片上锁相环倍频的高频时钟来量化不足一个时钟周期的部分,以实现精计数6 bits的输出。电路采用标准互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)工艺流片,工作在120 MHz的主频与77 K下测试得到,能够分辨最小精度为236.28 ps,其中微分非线性为-0.54~0.71 LSB,积分非线性为-1.32~1.21 LSB。

面向高工作温度应用的带间级联红外光电器件

高温工作探测器是第三代红外焦平面发展的重要方向之一。带间级联探测器结合了势垒结构与多级吸收区结构的特点,通过多量子阱弛豫和隧穿实现光生载流子单方向输运,可以有效降低来自PN结耗尽区的产生-复合暗电流;利用多级短吸收区结构,在扩散长度很短的情况下仍然可以有效地收集光生载流子,从而可以提高探测器在高工作温度下的探测性能。本文主要介绍了作者在带间级联红外光电器件方面的研究进展,包括高工作温度带间级联探测器、高带宽带间级联探测器以及带间级联发光器件等。

飞行时间测距电路设计

基于APD的时间飞行测距能够获取图像的深度信息。为了提高APD主动探测的精度和探测范围,本文通过研究影响主动探测的精度的因素,设计了与回波波形无关的接收电路,并且采用新型时间数据转换电路从根本上提高了测距量程和精度。主要内容包括基于VCA821自动增益控制电路,提高了接收回波信号的动态范围;运用双通道比较器TLV3502设计的恒定比例时刻鉴别电路能够减小不同幅度回波信号造成的漂移误差;采用高精度、宽量程时间数据转换器TDC7200。最终实现了整体系统ns级的计时精度,200 us级的计时量程,即相应的15 cm精度,30 km范围的高精度探测系统。

心电图ST段压低、QTc、QTd及投影间夹角有助于判断慢性心力衰竭患者心脏同步化治疗的预后

目的:探讨心肌复极异常心电图对慢性心力衰竭(CHF)患者心脏再同步化治疗(CRT)预后的预测价值。方法:收集102例CHF且行CRT治疗患者的临床病历资料,术后随访3年,依据随访终点情况分为死亡组25例和存活组77例。CRT术前完善所有患者心电图及心脏彩超,比较2组患者ST段压低、QTc、QTd、投影间夹角(TMD)及QRS波时限情况;采用多因素Logistic回归分析影响CHF患者CRT治疗预后的因素;绘制心电图指标对CHF患者预后的受试者工作特征(ROC)曲线,判断心电图ST段压低、QTc、QTd及TMD对CHF患者CRT治疗预后的预测价值。结果:2组的病程、纽约心脏协会(NYHA)分级、并发心房颤动、左室射血分数(LVEF)、左心室内径(LVD)及左心房内径(LAD)比较,差异有统计学意义(P均<0.05);死亡组病例心电图具有明显更高的ST段压低、QTc、QTd及TMD(P均<0.05)。多因素Logistic回归分析可知,NYHA分级、心房颤动、ST段压低、QTc、QTd、TMD、LVEF、LVD及LAD均是CHF患者CRT治疗预后的独立危险因素。ROC曲线显示,TMD具有最大的预测效能,其曲线下面积(AUC)为0.839,约登指数为0.61;其次为QTd,AUC为0.817,约登指数为0.44;ST段压低的AUC为0.748,约登指数为0.41;最低为QTc,AUC为0.724,约登指数为0.36。结论:心电复极参数ST段压低、QTc、QTd及TMD异常增加均提示CHF患者CRT治疗预后效果较差。

3D打印导航模板辅助椎弓根螺钉在脊柱侧弯矫形术中的置钉效果

目的:探讨3D打印导航模板辅助椎弓根螺钉在脊柱侧弯矫形术中的置钉效果。方法:回顾性分析2018年1月至2020年6月间采用椎弓根螺钉置钉法治疗的39例脊柱侧弯患者的病例资料,其中采用3D打印导航模板辅助置钉(3D组)18例,常规徒手置钉方法置钉(徒手组)21例。记录并比较2组的置钉时间、置钉出血量、置钉透视次数、置钉等级及准确率、置钉可接受率、置钉并发症和主弯矫形率。采用SPSS 19.0软件进行统计学分析。结果:39例患者均顺利完成术中置钉,术后徒手组4例出现并发症,治疗后症状消失,3D组无相关并发症出现。3D组的置钉时间、置钉出血量、置钉透视次数少于徒手组,置钉等级及准确率、置钉可接受率均优于徒手组,差异有统计学意义(P<0.05);3D组和徒手组主弯矫形率比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:在脊柱侧弯矫形术中采用3D打印导航模板辅助椎弓根螺钉置钉,可显著降低置钉难度、优化术中置钉操作、提升置钉效果,是一种较好的置钉方法。

1960~2019年盘锦地区春季干旱气候特征分析

应用盘锦地区1960~2019年国家基本气象站逐日降水资料,通过线性趋势、累计距平、干旱指数划分的方法,分析了盘锦地区春季干旱变化特征。结果表明:(1)盘锦春季平均降水量整体呈略有增加趋势,未发生气候突变,空间分布呈现南多北少特点。(2)2000年以后,发生降水量显著偏少的异常年份明显增多,易发生严重干旱极端事件。(3)盘锦地区干旱多数为轻旱到中旱,总体特征表现为轻旱>中旱>重旱。(4)干旱等级空间分布存在南北差异,重旱均发生在盘锦北部,极端性较强,南部中旱和轻旱的频次高于北部。

盘锦地区春季农业气候资源变化特征分析

应用盘锦地区1960~2019年国家基本气象站逐日气温、日照、降水等资料,通过线性回归、滑动平均的方法,分析了盘锦地区春季农业热量、光照、降水资源气候变化特征。结果表明:(1)盘锦春季气温呈明显上升趋势,主要表现在最低气温的显著上升。(2)盘锦春季气温稳定通过0℃、5℃、8℃、10℃、15℃界限温度的初日时间均呈不同程度的提前趋势,平均提前时间为5~7 d,(3)春季光照充足,日照时数呈减少的线性年际变化趋势,年代际变化不大,春季热量资源整体呈增加趋势。(4)春季降水量时段分布不均,3月、5月降水量呈线性增加趋势,4月份降水量呈线性减少趋势,春季3~5月和春播期4~5月降水量年际线性变化趋势总体呈略有增加。2000年以后,发生降水量显著偏少和偏多的异常年份明显增多,气候极端性增强。