碲镉汞PIN结构雪崩器件的I区材料晶体质量研究

本文对中波红外PIN结构的碲镉汞(HgCdTe)雪崩器件关键雪崩区域的材料晶体质量进行研究。通过在实验材料上对PIN结构雪崩器件的全过程工艺模拟,采用微分霍尔、微分少子寿命等测试手段进行材料表征,评估获得了关键雪崩区域的真实材料晶体质量。研究发现,现有优化工艺下雪崩区域的晶体质量良好,拟合材料的SRH寿命最好能达到20.7μs,可达到原生材料SRH寿命的相当水平,满足高质量中波碲镉汞雪崩器件的研制要求。同时,我们以获得的雪崩区域SRH寿命为基础,对HgCdTe APD结构器件进行相应2维数值模拟,获得理论最优的暗电流密度8.7×10^(-10) A/cm^(2)。

选区激光熔化扫描间距对AlSi10Mg合金致密度的影响

在确保熔池的稳定性基础上,采用AlSi10Mg合金单道选区激光熔化(SLM)试验确定了激光功率和扫描速度的合理范围,分别为150~180 W,600~1200 mm/s。选择180 W、800 mm/s,以及170 W、600 mm/s两组参数进行多道多层SLM试验,研究扫描间距(0.05~0.16 mm)对合金致密度的影响,以及扫描间距和拉伸方向对拉伸力学性能的影响。结果表明:致密度随着扫描间距的增加呈现先增加后减小的趋势。过小的扫描间距会产生球化颗粒,恶化致密度;而扫描间距过大时,熔池的搭接区下方会有未熔化粉末,降低了致密度。当拉伸方向和扫描方向垂直时,合金的抗拉强度和伸长率随着扫描间距的减小而略微增加,而且合金的拉伸性能明显好于拉伸方向和扫描方向平行时的。

肝硬化门脉性肺动脉高压危险因素分析及预测模型构建

目的探索肝硬化门脉性肺动脉高压(POPH)的危险因素,构建无创化预测模型。方法回顾性分析2013年1月—2022年8月在河北医科大学第三医院住院的310例肝硬化门静脉高压患者的临床资料,依据超声估测的肺动脉收缩压是否≥40 mm Hg分为POPH组(n=31)和非POPH组(n=279)。符合正态分布的计量资料2组间比较采用成组t检验,不符合正态分布的计量资料2组间比较采用Mann-Whitney U检验;计数资料2组间比较采用χ^(2)检验或Fisher确切概率法。应用二元Logistic回归分析筛选独立危险因素,并构建列线图预测模型,采用Bootstrap重抽样法进行内部验证,用C指数和校准曲线评价模型区分度和一致性。用rms包绘制列线图。结果与非POPH组相比,POPH组平均年龄偏小,女性、肝性脑病、Child-Pugh C级占比较高,DBil、MELD评分、ALBI评分、国际标准化比值、凝血酶原时间、FIB-4指数、LOK评分、Forns指数较高,但Alb、ALT、GGT、血红蛋白、总胆固醇、甘油三酯水平较低,差异均具有统计学意义(P值均<0.05)。多因素分析结果显示,性别(OR=0.172,95%CI:0.064~0.462,P<0.001)、年龄(OR=0.944,95%CI:0.901~0.989,P=0.016)、ALBI评分(OR=3.091,95%CI:1.100~8.687,P=0.032)和肝性脑病(OR=3.466,95%CI:1.331~9.031,P=0.011)是POPH的独立影响因素。基于以上危险因素建立的肝硬化POPH预测模型的C指数为0.796(95%CI:0.701~0.890),提示模型区分度良好,校准曲线显示模型校准能力较好,提示模型具有一定预测效能。结论年轻女性、ALBI评分升高、合并肝性脑病是肝硬化患者发生POPH的独立危险因素,基于上述因素建立的预测模型具有一定的临床应用价值。

基于混合相位的多平面全息显示

在计算全息术中,基于层析法实现多平面全息显示是最常用的方法之一。针对层析法中多个平面之间存在串扰的问题,本文结合随机相位和二次相位的优点,提出了一种基于混合相位的多平面全息显示方法。首先,选择合适的权重因子生成混合相位代替随机相位作为初始相位。利用迭代傅里叶变换算法进行迭代后,将获得的每个子全息图与具有不同重建距离的菲涅尔波带片叠加,接着将每个全息图以复振幅叠加,获取相位后得到纯相位全息图,从而将分层图像重构于指定的平面上。利用硅基液晶空间光调制器搭建多平面全息显示系统开展了相关的光学实验。实验结果表明,与基于随机相位的方法相比,本文方法提高了结构相似性参数(最高可达4.6%),减弱了多个全息重构平面之间的串扰,提高了多平面全息显示的再现质量。

液晶调控下的亚波长金光栅反射相位

空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)是实现光场调控的关键器件。本文研究了一种将亚波长金光栅嵌入硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon,LCoS)构成的SLM(G-LCoS)器件模型的反射相位特性,该器件模型以ITO透明导电层和液晶构成G-LCoS中亚波长金光栅的非对称边界。首先运用散射矩阵原理给出了亚波长金光栅反射相位的计算表达式,其次给出了下表面液晶的有效折射率计算公式。在此基础上,利用TechWiz 3D软件模拟加电情况下金光栅下表面液晶指向矢的变化,给出金光栅下表面液晶有效折射率的变化值。将得到的有效折射率数据导入到FDTD Solutions软件,对该器件结构开展了相关的仿真实验和结果分析。综合考虑了上表面的ITO色散情况、金光栅高度变化以及不同电压下液晶有效折射率值,实现了可见光范围内多波长的近2π相位调制。本文研究的器件也为AR/VR显示系统以及全息视频显示的优化提供了一种新思路。

肝硬化合并新型冠状病毒感染的研究进展

由新型冠状病毒(新冠病毒)引发的新冠病毒感染(COVID-19)至今仍呈全球流行,虽然其对人类的威胁在逐渐减弱,但老年人、免疫功能缺陷人群以及伴有严重基础疾病患者的重症率、病死率仍高于一般人群。肝硬化是一种进展期慢性肝病,全球共有1.12亿例患者,每年约200万例死于失代偿并发症及肝细胞癌[1],造成了沉重的健康和经济负担。肝硬化患者因存在免疫功能障碍,感染新冠病毒后将加快患者肝硬化病程,促进急性失代偿事件的发生[2]。尽管对COVID-19的认识不断增加,但有关肝硬化合并COVID-19这一特殊人群的具体管理流程仍在不断探索和优化中。因此,本文就肝硬化患者合并COVID-19的流行病学、发病机制、高危因素及预后评估、临床特点、治疗及疫苗预防的进展展开综述。

不同抗病毒治疗方案对慢性丙型肝炎持续应答患者肝细胞癌发生的影响

目的研究直接抗病毒药物(DAAs)与利巴韦林(PR)方案治疗慢性丙型肝炎患者获得持续病毒学应答后肝细胞癌发生率的差异,并分析其危险因素。方法回顾性分析河北医科大学第三医院2006年1月以来符合纳入标准的慢性丙型肝炎住院患者的临床病例资料,根据患者治疗方案将其分为DAAs组和PR组。使用倾向性匹配分析均衡两组间基线资料。采用Kaplan-Meier法估计发生率,并用Log-rank法比较两组间差异,单因素和多因素Cox比例风险模型分析肝细胞癌发生的危险因素。结果在369名符合纳入条件的患者中,229(62.1%)例应用PR方案治疗,140(37.9%)例应用DAAs治疗,经倾向性匹配后每组各106例。两组肝细胞癌的4年发生率分别为:7.9%和10.2%,无统计学意义(P=0.070)。多因素分析显示:丙肝初治时的年龄(HR=1.093,95%CI:1.007,1.186)、合并糖尿病(HR=9.988,95%CI:2.093,47.662)、肝硬化(HR=9.422,95%CI:1.079,82.250)、基线AFP水平≥10 ng/mL(HR=5.683,95%CI:1.100,29.369)以及HCV RNA高水平复制(HR=2.877,95%CI:1.203,6.878)为获得持续病毒学应答后慢性丙型肝炎患者发生肝细胞癌的独立危险因素。结论经不同抗病毒治疗方案获得持续病毒性应答的丙肝患者,肝细胞癌4年发生率无差异。

他扎罗汀凝胶处方及微观结构特性评价的比较研究

目的为他扎罗汀凝胶一致性评价处方工艺设计及关键质量属性评价提供指导。方法逆向解析原研产品ZORAC^(■)和国产仿制药产品乐为^(■)处方,比较处方(Q_(1))和关键辅料的处方用量(Q_(2))差异;并采用光学显微镜和流变仪考察粒度、流变特性等微观结构特性(Q3)差异。结果国产仿制药产品乐为^(■)与原研产品ZORAC^(■)均为“非牛顿流体”,均属于弱性凝胶,但在稳定剂种类及用量、活性成分晶体形态、流变特性、pH值等5个关键质量属性方面差异显著,说明两者产品Q_(1)、Q_(2)及Q3均不一致,推测Q_(1)、Q_(2)和工艺设计不同引起Q3差异。结论本研究可用于指导国内生产企业优化处方工艺设计,为皮肤外用半固体制剂一致性评价提供研究思路。

纳米硒在植物营养获取和抵抗胁迫中的应用研究进展

硒(Se)是人类、动物和微生物健康所必需的微量元素。近年来,纳米硒(SeNPs)因优异的生物相容性、生物利用度和低毒性等特性而成为研究热点。SeNPs被广泛应用于增强作物光合能力、抗氧化性和营养获取,以及减少植物遭受的重金属毒害和胁迫损伤等农业领域。在纳米技术、可持续农业和环境问题研究日益重要背景下,对SeNPs可能改变植物生长、发育和新陈代谢的研究将会不断增加。本文对比了SeNPs的三种合成方法、合成过程及其在植物体内的转运方式;综述了SeNPs在提升植物营养获取及产量和品质方面的作用;重点描述了SeNPs施用在植物抵抗生物胁迫和非生物胁迫中的优势;并对影响SeNPs作用效果的因素进行分析,以及对未来发展的趋势进行讨论,旨在为作物抗逆分子机制解析及其育种提供新的思路和方法。

根系分泌物对不同环境胁迫响应的研究进展

植物根系分泌物是指植物根系释放到根际环境中的各种化合物,是根系与周围环境进行物质交换的重要媒介,对植物生长、营养吸收、抵御病害等具有重要作用。在胁迫条件下,根系分泌物参与提高植物资源利用效率作用过程,并可促进植物与土壤微生物间的相互作用。本文综述了根系分泌物的组成和转运方式,及其在促进植物营养吸收中的应用;重点综述植物为应对生物和非生物胁迫,调控根系分泌物释放变化动态的研究进展;并讨论种植方式改变所产生的根系分泌物在病虫害防治中的应用。该综述可为深入了解植物根系的生态功能和适应机制提供理论指导。

碲镉汞光子计数型线性雪崩探测器(特邀)

单光子计数技术在弱信号探测和时间测距中具有重大的应用前景。自从20世纪70年代可见光的光子计数系统研发以来,国际上该领域内的研发小组在不断地发展完善光子计数技术,充分放大光子信号,以降低电子设备的读出噪声。电子倍增电荷耦合器件(Electron Multiplying Charge Coupled Devices,EMCCDs)具有更高的量子效率,可替代传统的可见光光子计数系统,但较大的雪崩噪声阻碍了倍增下入射光子数的准确获取。碲镉汞线性雪崩器件(HgCdTe APD)的过剩噪声因子接近1,几乎无过剩噪声;相对于盖革模式的雪崩器件,没有死时间和后脉冲,不需要淬灭电路,具有超高动态范围,光谱响应范围宽且可调,探测效率和误计数率可独立优化,开辟了红外波段光子计数成像的新应用领域,在天文探测、激光雷达、自由空间通信等应用中具有重要价值。美国雷神(Raytheon)公司和DRS技术公司、法国CEA/LETI实验室和Lynred公司、英国Leonardo公司先后实现了碲镉汞线性雪崩探测器的单光子计数。文中总结了欧美国家在碲镉汞光子计数型线性雪崩探测器研究方面的技术路线和研究现状,分析了吸收倍增分离型(Separation of Absorption and Magnification,SAM)、平面PIN型和高密度垂直集成型(High Density Vertically Integrated Photodiode,HDVIP)三种结构的HgCdTe APD器件性能、光子计数能力以及制备优缺点。雷神公司采用分子束外延(Molecular-Beam Epitaxy,MBE)方式制备了空穴倍增机制的SAM型短波HgCdTe APD器件,增益可达350,光子探测效率达95%以上,工作温度达180 K以上。DRS技术公司采用液相外延(Liquid Phase Epitaxy,LPE)碲镉汞材料制备了电子倍增机制的HDVIP型中波HgCdTe APD器件,在0.4~4.3μm的可见光到中红外波段都能响应,最高增益可达6100,光子探测效率大于70%,可实现110 Mbps的自由空间通信。CEA/LETI实验室和Lynred公司采用分子束外延或液相外延制备了电子倍增机制的PIN型短波和中波HgCdTe APD器件,短波器件增益达2000,中波最高增益可达13000,内光子探测效率达90%,实现了80 Mbps的自由空间通信,在300 K和增益为1时,带宽最高达10 GHz。英国Leonardo公司采用金属有机气相沉积(Metal Organic Vapor Phase Epitaxy,MOVPE)方式制备了电子倍增机制的SAM型短波HgCdTe APD器件,命名为Selex Avalanche Photodiode HgCdTe Infrared Array(SAPHIRA),器件增益可达66@14.5 V,单光子探测率达90%以上,中心距为24μm的320×256阵列的SAPHIRA器件供给法国First Light Imaging公司,研发出了C-RED ONE相机,相机成功应用于美国天文探测的密歇根红外组合器(Michigan Infrared Combiner,MIRC),将MIRC的系统噪声降低了10~30倍,大大提高了条纹探测的信噪比。国内碲镉汞雪崩探测器研究起步比较晚,主要研究机构有中国科学院上海技术物理研究所、昆明物理研究所和华北光电技术研究所,受限于芯片制备技术和电路技术,目前没有实现光子计数方面的应用,但在焦平面研制上取得了一定进展。中国科学院上海技术物理研究所研制了PIN结构的单元、128×128阵列、320×256阵列中波HgCdTeAPD器件,器件增益可达1000以上,增益100以内,增益归一化暗电流密度低于1×10^(−7)A/cm^(2),增益400以内的过剩噪声因子小于1.5,增益133时的噪声等效光子数为12,进行了短积分快速成像演示;单元器件带宽可达300~600 MHz。昆明物理研究所研制了PIN结构的单元和256×256阵列的中波HgCdTe APD器件,单元器件增益可达1000以上;在偏压8.5 V以内,焦平面平均增益归一化暗电流为9.0×10^(−14)~1.6×10^(−13)A,过噪因子F介于1.0~1.5之间。国内主要是研制平面PIN结构的HgCdTe APD器件,技术路径与法国基本相同。因而,我国可借鉴CEA/LETI实验室成功经验和Lynred公司的运营模式,持续推进HgCdTe APD器件的研究,以早日达到国际先进水平,实现单光子探测和光子计数应用。

消化道多用途多点固定支撑引流装置的设计和应用

目的探讨消化道多用途多点固定支撑引流装置的设计和开发,以及在动物实验模型和受试患者上应用的效果。方法消化道多用途多点固定支撑引流装置根据各种胃肠道手术和介入操作的要求设计,由翼片和气囊实现多点固定;采用内镜剪将箍套剪断后实现支撑引流装置的解体,从内镜下取出;可通过不同管径和长度来实现不同手术目的。结果成功设计开发出消化道多用途多点固定支撑引流装置。将有翼片胰肠支撑引流管应用于动物模型实验和志愿者手术,较对照组和其他引流管组,表现出更低的引流液淀粉酶水平、更快的淀粉酶恢复速度和更佳的围术期安全性。结论该引流装置具有操作简单、固定牢靠以及拆除可控性好等特点,是胃肠道手术和介入操作中消化道支撑引流较理想的选择。

秦巴山区20份野生美味猕猴桃果实品质分析与综合评价

为了解野生美味猕猴桃种质资源多样性,构建猕猴桃品质评价体系,对秦巴山区20份野生美味猕猴桃果实的单果质量、可溶性固形物、维生素C、可滴定酸、糖酸比和干物质含量等指标进行测定,并利用SPSS软件进行变异性、相关性、主成分和聚类分析评价。结果表明,6个品质性状差异明显,变异系数为6.95%~50.61%,以糖酸比的变异幅度最大,达到50.61%,单果质量的变异幅度最小,为6.95%;相关性分析结果表明,糖酸比和可滴定酸含量(相关系数r=-0.856)呈极显著负相关,证明猕猴桃风味的形成与酸度密切相关,而维生素C含量和可溶性固形物(r=0.477)、可滴定酸(r=0.543)含量均呈显著正相关,即这3种成分有同步上升或下降的趋势。主成分分析和聚类结果表明,20份材料可以分为3个类群,其中第Ⅰ类可以作为加工资源,第Ⅱ类作为鲜食资源,第Ⅲ类可作为果实大,可食率较大的资源,而类群Ⅰ和Ⅲ中的pl17-06、ns17-02、pl17-07、pl17-03和lg17-01综合性状表现最好。猕猴桃果实品质性状间具有一定相关性,需要根据育种目的进行综合考虑,同时,采集的20份材料中,pl17-07、ns17-02和pl17-06可以作为新品种选育或亲本材料。

用系统发育学方法推断长期核苷(酸)类似物治疗应答不佳患者体内HBV复制动态

目的了解核苷(酸)类似物治疗应答不佳的慢性乙型肝炎患者体内HBV的动态变化,以帮助指导治疗方案的调整以及新药的合成。方法抽提同一患者多个时间点(≥2个,至少间隔3个月)的血清HBV RNA,进行高通量测序,构建系统发育树,计算遗传距离,分析耐药突变,推算HBV在治疗应答不佳患者体内的动态复制过程。结果在治疗应答不佳的患者体内可以观察到HBV的进化及耐药突变体的出现,进化树的拓扑结构明显,遗传距离增加,且遗传距离的改变与血清HBV DNA水平变化一致;最大似然树更适合推断病毒的复制,而邻接树则更适合推断感染细胞的克隆增殖;某些病毒突变体可在应答不佳患者体内长期持续存在。结论系统发育分析可以很好地检测宿主体内HBV的复制动态,在实际研究中应当根据研究目的选择合适的建树方法。

安康魔芋根腐病及其防治方法初探

为揭示安康地区魔芋田块频频出现新病害症状的原因,笔者开展田间调查取样、实验室分离鉴定等工作。结果表明,新病害症状均是由根腐病病原菌引起,并且在安康地区根腐病主要为干腐病和干性根腐两类。同时,本文就安康地区魔芋根腐病发生的原因及防治方法进行概述,为根腐病的防控及大田魔芋健康生产提供理论基础。

软腐病对魔芋内源激素含量变化及相关基因转录水平的影响

[目的]了解魔芋被软腐病侵染后内源激素含量的变化。[方法]采用高效液相色谱法(HPLC)测定换头期前、后中抗软腐病魔芋品种安魔128的内源激素[生长素(IAA)、水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、赤霉素(GA_(3))和脱落酸(ABA)]含量变化,并整合RNA-seq测序数据分析激素通路相关基因的表达差异。[结果]软腐病侵染造成魔芋体内多种内源激素水平发生变化,其中IAA、SA和ABA的含量随着软腐菌侵染而呈先增后减的变化趋势,换头期后其含量虽有所下降,但依然比对照含量高;JA含量随着软腐菌侵染而逐渐增加;GA_(3)含量虽呈先增后减的变化趋势,但最终含量低于对照。激素通路相关的10个基因的RT-qPCR表达水平验证结果与激素含量变化一致。[结论]侵染初期激素含量呈增加趋势,表明病原菌入侵激活了激素通路相关基因的表达,但随后其含量下降,推测是由于随着软腐病程度的加深,部分抗性通道被关闭。本研究为解析软腐病侵染致病机制提供了理论基础。

7360例呼吸道感染儿童病毒抗原七联检的临床结果分析

目的 通过对四川大学华西第二医院就诊的7360例急性呼吸道感染患儿进行呼吸道病毒抗原检测,分析不同病毒在急性呼吸道感染中的分布情况,为儿童呼吸道感染的早期诊治提供流行病学依据。方法 提取患儿鼻咽拭子,采用直接免疫荧光法(DFA)检测7种呼吸道病毒抗原,包括流感病毒A型(FluA)、流感病毒B型(FluB)、副流感病毒1型(PIV1)、副流感病毒2型(PIV2)、副流感病毒3型(PIV3)、呼吸道合胞病毒(RSV)和腺病毒(ADV)。结果 7360例急性呼吸道感染患儿中,检出呼吸道病毒783例,检出率为10.64%。其中检出率最高的是RSV545例(7.40%),其次分别为PIV3107例(1.45%),ADV62例(0.84%),FluB25例(0.34%),FluA24例(0.33%),PIV118例(0.24%),混合型8例(0.11%),PIV22例(0.03%)。结论 7项呼吸道病毒检测可以明确引起患儿急性呼吸道感染的病原体,为临床用药提供合理诊断依据,对临床药物合理使用具有指导意义。

光强传输方程与图像插值融合的相位恢复（英文）

光强传输方程作为典型的相位恢复技术,在已知待测面光强分布与光强轴向微分时,可以通过求解该方程直接得到待测面的相位分布。强度微分可以通过采集沿传播方向的不同散焦面的光强信息以计算强度差分来估计,由此,散焦面的适当选择变得尤为重要。将光强传输方程与图像插值法相结合,在几何光学模型下描述采集的散焦面光强分布与聚焦面光强分布之间的关系,再利用图像插值法计算出模糊参数不同的散焦面的光强分布,由新得到的散焦图和采集的聚焦图代入光强传输方程以计算出相位。该方法只需要采集三幅强度图像,即可计算获得其他位置的强度图像,避免了采集设备的多次移动,也为某些特殊情况下无法获取适合位置的强度图像提供了一种解决途径。实验中搭建了一个实际的光强图像获取系统,所得结果验证了所提算法的有效性。

基于奇异值分解的可分离压缩成像方法

可分离压缩传感可以通过一定比例的额外测量有效地解决压缩成像问题中面临的测量矩阵维数过大的瓶颈.但是现有可分离压缩传感(separable compressive sensing,SCS)方法需要2个可分离的测量矩阵都必须是行归一化后的正交随机矩阵,其显著地限制了该方法的应用范围.将奇异值分解(singular value decomposition,SVD)方法引入可分离可压缩传感测量过程,可以有效地实现测量矩阵和重建矩阵的分离:在感知阶段可以更多地考虑测量矩阵物理易于实现的性质,如Toeplitz或Circulant等确定性结构的矩阵;在重建阶段,更多地考虑测量矩阵的优化.通过引入奇异值分解对重建阶段的测量矩阵进行优化,可以有效地改善重建性能,尤其是Toeplitz或Circulant矩阵在大尺度图像的压缩重建情形.数值实验结果验证了该方法的有效性.

化学发光法定量检测抗ENA抗体和抗dsDNA抗体临床性能评价

目的分析SMART-6500化学发光检测平台针对抗可提取物核抗原抗体(抗ENA抗体)及抗双链DNA抗体(抗dsDNA抗体)的定量检测性能。方法参照美国临床和实验室标准化协会(CLSI)EP系列文件的要求,分析SMART-6500化学发光检测平台检测抗ENA抗体和抗dsDNA抗体的精密度、线性范围、生物参考区间和方法学对比等性能指标。应用世界卫生组织(WHO)标准物质(NIBCS代码:15/174)对抗dsDNA抗体检测项目开展量值溯源研究。结果抗ENA抗体和抗dsDNA抗体的批内精密度变异系数(CV)和批间精密度CV分别处于2.16%~6.67%和4.70%~12.71%;线性范围R值处于0.9926~0.9980;方法学对比显示所有检测项目的总符合率均大于90%。抗dsDNA抗体国际标准物质经SMART-6500检测结果为24.67U/mL。结论SMART-6500化学发光检测平台在检测抗ENA抗体和抗dsDNA抗体时,表现出良好的精密度和线性范围,与酶联免疫吸附试验的检测结果具有较高的符合率,因此可满足免疫临床对于抗ENA抗体和抗dsDNA抗体定量检测的需要。