用于单片机实验教学的红外激光气体检测仪

为了实现科研反哺教学、促进教学与科研的深度融合,研制了一种基于嵌入式多核处理器和数字信号处理器的实验教学用红外激光气体检测仪。该检测仪包括光学系统和电学系统,其中电学系统包含光谱信息感知模块和嵌入式控制模块。利用研制的检测仪开展了氨制冷冷库现场的泄漏氨气浓度的检测应用。结果表明,与传统气体检测仪相比,该检测仪实现了检测仪的网络化与智能化,而且性能满足实验教学要求。

设施栽培柑桔煤烟病发生规律调查与防治试验

为了应对冬季冻害问题,湖北柑桔生产中温室大棚栽培得到了一定程度推广和应用,但大棚栽培柑桔煤烟病发生日趋严重。通过连续3年的观察和试验,发现温室大棚柑桔煤烟病的发生、发展与栽培管理、通风透光条件、棚内温湿度及蚜虫、吹绵蚧、黑刺粉虱等虫害发生等有密切关系,在柑桔煤烟病发生初期开始整株喷洒针对蚜虫、吹绵蚧、黑刺粉虱的杀虫剂与杀菌剂混剂两次的防治效果可达80%以上,采用高压水枪冲洗树冠可收到“立竿见影”的效果但易复发。提出了采用农业防治、生物防治、适时运用针对性杀虫剂混合广谱性杀菌剂防治的综合防控方案,在生产中推广应用实现了对柑桔煤烟病的有效控制。

卵巢微乳头亚型浆液性交界性肿瘤临床病理与分子特征分析

目的探讨卵巢微乳头亚型浆液性交界性肿瘤(micropapillary serous borderline tumor,MSBT)的临床病理学特征、免疫表型、分子改变、鉴别诊断、治疗和预后。方法收集14例卵巢MSBT的临床资料,采用免疫组化EnVision法染色分析IMP3的表达,运用qRT-PCR法和Sanger测序法检测BRAF和KRAS的基因突变,分析其临床病理特征并复习相关文献。结果患者年龄27~56岁,平均41.7岁;9例为双侧卵巢肿物;11例术前血清CA125值升高。肿瘤切面呈囊实性,伴囊内乳头状物。14例卵巢MSBT均呈乳头状结构,特征性的细长微乳头直接从囊壁或大的无分支乳头上发散出来,乳头长宽比>5,乳头被覆细胞呈立方至多角形,轻-中度异型性,微乳头区范围均>5 mm。5例伴微浸润;6例伴腹膜非浸润性种植;5例伴腹水均可见异型肿瘤细胞;3例伴淋巴结受累;9例伴砂粒体。免疫表型:ER、PR、CA125、CK7和WT-1均呈阳性,p53野生型,HER2、IMP3均阴性,Ki67增殖指数为5%~30%。分子病理学特征:14例中KRAS基因突变3例(3/14,21.4%),突变位点分别为G12C、G12D和Q70(无义突变);BRAF V600E均未突变;BRAF T559I突变1例(1/14,7.1%)。7例患者行根治性手术,另7例患者行保守性手术,术后均未经特殊治疗。随访时间1~12年,14例患者中5例有复发。结论MSBT形态学特殊,多双侧发病,易伴腹膜种植,易复发,诊断时应与经典型卵巢浆液性交界性肿瘤鉴别。

局部晚期宫颈癌患者血清KRT17蛋白表达水平对动脉介入新辅助化疗效果的影响

目的:检测局部晚期宫颈癌(LACC)患者血清角蛋白17(KRT17)的表达水平,及其对动脉介入新辅助化疗(NACT)效果的影响。方法:选取2017年1月—2018年6月就诊的70例LACC患者,采用动脉介入新辅助化疗联合手术治疗,治疗前通过酶联免疫吸附试验(ELISA)检测患者血清KRT17蛋白的浓度,根据其中位数水平,分为低表达组及高表达组,比较两组患者的无进展生存期(PFS)、总生存期(OS)、盆腔无进展生存期(PPFS)、无远处转移生存期(DMFS)的差异,以评价KRT17蛋白在采用新辅助化疗的LACC患者中的表达水平及其临床意义。结果:LACC患者血清KRT17蛋白浓度中位数为0.65μg/L,所有患者的KRT17蛋白浓度范围为0.49~1.26μg/L。34例患者为低表达组,36例患者为高表达组。血清KRT17蛋白浓度用于预测LACC患者的NACT疗效的受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)为0.897[95%CI(0.816,0.978)],敏感性和特异性分别为90.6%、81.6%。血清KRT17低表达组和高表达组患者中位PFS分别为57.23和48.75个月;中位OS分别为58.1和55.5个月;中位PPFS分别为56.9和49.9个月;中位DMFS分别为57.1和50.1个月。Kaplan-Meier生存曲线显示血清KRT17表达水平升高与LACC患者PFS、OS、PPFS、DMFS缩短呈现正相关(P<0.01)。结论:KRT17蛋白在LACC患者血清中表达升高,且其升高水平可作为NACT治疗LACC患者预后不良的预测因素。

自修复弹性体材料的研究进展及应用

综述了基于外援型和本征型2种体系的弹性体材料自修复机理和自修复技术在弹性体材料中的应用,并展望了自修复弹性体材料在载人航天领域的应用前景。

绿色生产背景下经营规模对农户技术效率的影响研究——基于福建省葡萄种植户的调查数据

基于当前农业绿色生产的重要发展背景,以福建省内六地市314个葡萄种植户的微观调查数据为支撑,运用面向投入规模报酬可变的DEA模型测度农户技术效率水平,并构建Tobit模型,实证避雨栽培的绿色生产模式下经营规模对农户技术效率的影响。结果表明:适度规模化经营有助于农户提高绿色生产的技术效率,葡萄种植面积的适度区间为0.67~3.33 hm^(2),但随着经营规模增加,要素配置难度和雇工道德风险上升将会给农户造成一定的效率损失。因此,农户在实际生产中应根据自身要素禀赋状况选择合适的经营规模,不宜盲目扩张。

NaYSiO_(4)∶Ce^(3+)蓝色荧光粉的发光性质及其在白光发光二极管上的应用

采用高温固相法合成了NaYSiO_(4)∶xCe^(3+)(0.01≤x≤0.05)系列蓝色荧光粉。NaYSiO_(4)∶xCe^(3+)荧光粉在250~360 nm之间的宽带吸收能与紫外LED芯片很好地匹配。NaYSiO_(4)∶xCe^(3+)荧光粉中存在多个Ce^(3+)离子荧光中心,且在紫外光激发下表现出峰值波长位于414 nm附近的宽带蓝光发射。NaYSiO_(4)∶0.02Ce^(3+)荧光粉在300~350 nm紫外光激发下量子效率在25%以上。NaYSiO_(4)∶0.02Ce^(3+)荧光粉表现出优良的化学稳定性,在水中浸泡14 d后荧光强度和量子效率几乎不变。将NaYSiO_(4)∶0.02Ce^(3+)蓝色荧光粉、商用(Sr,Ba)_2SiO_(4)∶Eu^(2+)绿色荧光粉和商用(Ca,Sr)AlSiN_(3)∶Eu^(2+)红色荧光粉涂覆于310 nm紫外LED芯片上制备得到了显色指数高达95的LED器件。当驱动电流从50 mA逐渐增大到300 mA时,制备的LED器件表现出稳定的暖白光发射,其色坐标几乎不变。上述结果说明,本研究报道的NaYSiO_(4)∶0.02Ce^(3+)蓝色荧光粉在紫外LED芯片驱动的白光发光二极管照明上有着潜在应用价值。

济宁市大气污染源特征研究

本文基于2020年大气污染源排放数据,通过统计分析的方法对济宁市大气污染源特征进行了研究。研究表明,济宁市主要大气污染源为化石燃料固定燃烧源、工艺过程源等10大类,主要大气污染物为SO_(2)、NO_(x)等9种。其中SO_(2)首要排放源为化石燃料固定源,其对全市SO_(2)污染的贡献率为47.5%;NO_(x)第一贡献源为移动源,其贡献率为84.7%;VOCs排放主要由移动源和溶剂使用源贡献,其贡献率分别为35.6%和33.0%;NH_(3)排放则主要来自农业源,其贡献率为90.8%;PM_(10)和PM_(2.5)主要排放源为扬尘源,排放量占比分别为80.8%和62.3%。

中亚造山带西南缘微地块前寒武纪基底构造属性与大陆亲缘性

中亚造山带西南缘分布有众多条带状展布的大陆微地块,它们是哈萨克斯坦微大陆的重要组成部分,其构造属性、大陆亲缘性和地壳演化历史对于揭示中亚造山带古生代增生造山历史及其动力学过程具有重要意义。长期以来,对这些微地块的基底物质组成、形成背景和构造亲缘性的认识,一直存在争议。文章通过总结近年来陆续发表的地质和同位素年代学数据,梳理了各大陆微地块前寒武纪基底的岩石组合、形成时代和构造背景,进一步分析了各地块的构造属性及其与周缘主要大陆板块之间的亲缘性。已有结果显示,中亚造山带西南缘主要微地块中,除了境内外中天山、伊塞克、哲尔套和科克契达夫地块发育有中元古代—古元古代的结晶基底以外,其它微地块(如伊犁南缘、伊犁北缘—阿克陶、楚伊犁、卡拉套、拜克努尔、额热蒙套和乌卢套等)均没有可靠的中元古代原地结晶基底。所有微地块中均发育类似的早新元古代变质作用和岩浆作用,形成了微陆块统一的结晶和变质基底。经过综合对比分析,笔者认为这些微地块可能具有不同的起源,但在新元古代经历了相似的构造—岩浆演化,处于相似的古地理环境,记录了新元古代早期大陆汇聚造山、晚期大陆裂解和古亚洲洋扩张过程中被动陆缘形成的过程。

福建省‘巨峰’葡萄避雨栽培的技术效率研究

在当前农业绿色生产的重要发展背景下,基于福建省314户采用避雨栽培的巨峰葡萄种植户的微观调研数据,运用面向投入规模报酬可变的BCC-DEA模型测度了种植户的技术效率水平,并按照不同生产规模进行了描述统计分析。研究结果表明:种植户技术效率水平整体较高,且适度规模化经营有助于种植户提高技术效率,但随着经营规模增加,要素配置难度和雇工道德风险上升将会给种植户造成一定的效率损失,在生产实际中种植户应根据自身要素禀赋状况选择合适的经营规模,不宜盲目扩张。

片上红外气体传感技术的研究进展(特邀)

片上集成的光波导气体传感器具有体积小、重量轻、功耗低、无需光路校准等优点,近年来光学气体传感器逐渐由体积较大的分立系统向片上集成系统演变。中红外波段的气体吸收系数大,但二氧化硅在中红外波段的损耗较大,所以常用的绝缘衬底上的硅材料体系不适用于中红外波段。因此,片上气体传感器需要采用硫系玻璃、锗等中红外透明材料来拓宽工作波段。同时,波导结构直接影响了气体对光的吸收,而且气体传感技术也会影响传感器性能。本文总结了基于红外吸收光谱的片上气体传感器的最新进展。介绍了片上气体传感方法、波导材料、波导结构、片上气体传感的理论和实验进展。阐述了矩形波导、狭缝波导、悬浮波导、微环谐振波导和光子晶体波导在片上气体传感领域的应用现状。最后对基于红外吸收光谱的片上气体传感器进行了展望。

硬件可重构近红外波长调制甲烷传感器及应用(特邀)

为了加快气体吸收光谱分析算法的求解速度、重构算法的硬件逻辑,采用现场可编程门阵列(FPGA)器件,结合波长调制光谱技术,研制了一种硬件可重构波长调制甲烷传感器。根据应用功能需求,可在硬件层面重构逻辑电路,从而更新系统工作模式和探测参数。采用流水线技术,对光谱分析算法进行了硬件加速,光谱分析部分的输入与输出之间的时间延迟仅为4.05 ms。实验分析了该传感器在连续、间歇两种工作状态下的波形与电流,证明了该系统工作模式的可重构特性,也证实了采用间歇式工作降低激光气体传感器功耗的可行性。采用正弦信号对FPGA算法部分的功能进行了测试,结果表明,测得的信号幅值与输入信号幅值的线性度达到了99.99%。采用中心波长为2334 nm的分布式反馈激光器作为光源、光程为25 m的赫里奥特气室作为气体吸收池,开展了甲烷检测实验。传感器的线性度为99.97%,响应时间约为4.9 s。艾伦方差结果表明,当积分时间为0.5 s时,传感器的检测下限为7.8×10^(-6)。开展的甲烷泄露实验证实了该传感器的现场应用能力。设计的FPGA算法,通过硬件编程,可实现传感器工作模式与参数的灵活重构,在激光气体传感领域具有较好的片上集成应用前景。

伊犁地块北缘温泉地区托克赛岩组的构造变形与年代学研究及其地质意义

伊犁地块是中亚造山带西南缘的主要大陆块体之一,记录了新元古代‒古生代多期岩浆活动、复杂构造变形和高级变质作用,是研究天山乃至中亚造山带构造演化的理想场所。本文对位于伊犁地块北缘的温泉地区托克赛岩组中石榴角闪岩、花岗片麻岩、云母片岩、石英片岩和侵入其中的未变形花岗岩脉进行了详细的野外构造分析和岩相学观察,发现石榴角闪岩主要分布在一条近EW走向的韧性剪切带中,与其共生的花岗片麻岩、云母片岩和石英片岩均发生了强烈韧性变形,发育一致的陡立面理和近水平线理,运动学指示右旋走滑剪切变形。锆石U-Pb年代学研究显示,韧性变形的角闪岩中变质重结晶锆石具有453±4 Ma和414±4 Ma两个主要年龄值,其中前者与云母片岩中热液改造成因的锆石年龄(465±7 Ma)基本一致,代表这些岩石经历了高角闪岩相变质作用,该变质事件与温泉地区中奥陶世陆缘弧岩浆作用同期。角闪岩中较年轻的年龄峰值与石英片岩(408±3 Ma)和花岗片麻岩(399±7 Ma)中热液成因的锆石生长边,以及花岗岩脉(394±5 Ma)的年龄在误差范围内基本一致,代表了岩浆热液作用的时代,该事件与伊犁北缘泥盆纪岩浆弧花岗岩的侵入时代相当。同时,在角闪岩和花岗片麻岩中均获得了~900 Ma和~780 Ma两个年龄峰值,分别代表花岗片麻岩和角闪岩的原岩结晶时代。此外,石英片岩和云母片岩中锆石的核部还给出了~1135 Ma、~1286 Ma、~1517 Ma和~1725 Ma共4个中元古代的年龄峰值,代表其原岩物源区的岩浆事件。结合前人研究结果,笔者认为伊犁北缘温泉地区在463~443 Ma和423~395 Ma期间分别经历了两期俯冲相关的岩浆‒变质和岩浆‒热液事件,是认识准噶尔洋早古生代向伊犁地块俯冲作用的重要依据。

基于复合梁结构的压电-电磁能量收集器研究

能量收集器是解决复杂环境下为无线传感器网络节点供能问题的有效方法之一。针对传统收集器的共振频率高、频带窄等缺陷,设计了一种基于复合梁结构的压电-电磁式能量收集器,并进行了动力学分析与实验研究。首先对该结构进行理论模型建模,建立动力学方程,验证了其结构合理性。之后将该结构与其他传统压电结构进行对比研究,分析了收集器的动力学特性以及发电性能,优化结构参数,并进行了实验验证。研究发现通过复合梁与电磁单元的引入,收集器的工作频带得到了拓宽,改善了其发电性能,有效地使得该结构的一阶与二阶共振频率靠近。实验结果表明:负载电阻为10 kΩ、磁铁线圈间距为7 mm时,该复合梁压电电磁结构收集器具有最优的输出特性,其最大输出功率为20.17 mW,有效工作带宽约为13.40 Hz。

带异形孔的双稳态压电能量采集器研究

针对传统线性压电悬臂梁能量采集器共振频率高、偏离共振频率时输出电压快速下降的问题,该文设计了一种悬臂梁基板上带异形孔的新型双稳态能量采集器。建立该能量采集器的理论模型,并制作了实验样机,研究了该能量采集器在外界不同正弦激振频率下,磁间距对其输出电压和工作频带的影响。结果表明,随着磁极对间距减小,带异形孔结构的双稳态能量采集器的双稳态效应先增强再减弱,由此确定最佳磁极对间距为12 mm,谐振频率为18 Hz,最大输出均方根电压达到12.01 V,采集器有效工作频率为15.5~22.5 Hz,工作带宽达到7 Hz,带异形孔的双稳态能量采集器具有更宽的采集频带,在低频振动环境下具有更高的输出电压响应。

新时代背景下机能实验学课程思政的构建与探索

新时代高校教学要以立德树人为根本,努力将思政内容有机融入各门课程的教学.机能实验学作为融生理学、药理学和病理生理学为一体的综合性实验课程,是医学生必修的主干课程.课程组以"目标—案例—方法"为主线,针对不同的实验内容设计相应的思政教育主题,使课程在贴合实际的同时,又具有教育意义.这为今后机能实验学的课程体系发展开创了全新的思路,对学生核心价值观的培养也具有重要意义,从而切实提高机能实验学的教学效果和育人水平.

亮丙瑞林联合rhGH对快进展型青春期女童骨龄发育的影响

目的 探讨亮丙瑞林联合重组人生长激素(recombine human growth hormone, rhGH)对快进展型青春期女童骨龄发育的影响。方法 方便选择2020年9月—2022年9月在烟台业达医院进行治疗的126例快进展型青春期女童作为研究对象,根据治疗方式的差异将其分成参照组(n=60,亮丙瑞林)和研究组(n=66,亮丙瑞林联合rhGH),对比两组女童骨龄和预测成年身高情况,对比两组生长速度情况,检测25-羟基维生素D3、N端骨钙素水平。结果 治疗后,研究组与参照组的骨龄分别为(11.89±0.89)岁、(11.75±0.78)岁,差异无统计学意义(t=0.935,P=0.352),研究组预测成年身高为(159.75±2.93)cm高于参照组的(158.16±2.79)cm,差异有统计学意义(t=3.112,P=0.002)。治疗前,两组生长速度比较,差异无统计学意义(P>0.05),治疗后,研究组的生长速度明显快于参照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗前,两组骨代谢指标水平比较,差异无统计学意义(P>0.05),治疗后,研究组N端骨钙素水平均明显低于参照组,25-羟基维生素D3水平高于参照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 亮丙瑞林联合rhGH能够改善快进展型青春期女童骨龄发育,增加成年预测身高,提高生长速度,改善骨代谢水平,具有较高的临床应用价值。

二次碰撞升频压电振动能采集器研究

压电振动能量采集器可以通过压电效应收集环境中的振动能,但现实中环境振动频带较窄,使采集器在低频表现很差。鉴于此,在传统一次碰撞升频采集器的基础上设计了二次碰撞升频采集器,以达到提高低频能量采集效率的目的。建立了物理模型,在原理上证明方法的可行性;分别设计了二次碰撞升频和一次碰撞升频压电振动能采集器实验。对比分析发现,二次碰撞升频扩宽了收集频带46.2%,但相应的电压幅值小幅下降,低频环境下表现优秀但高频表现变差。最后探究了附加尖端质量的影响。试验结果表明,采集器的1阶共振频率、最大输出电压均随着其增大而减小,1阶共振频率与尖端质量呈现近似线性相关。

片上中红外铟镓砷悬浮波导气体传感器

为研究中红外波段的片上波导传感性能,针对2172.75 cm-1处的一氧化碳吸收线,提出基于InGaAs-InP平台的悬浮光子晶体波导传感器和悬浮脊形波导传感器。基于朗伯—比尔定律,通过Rsoft和COMSOL软件设计波导结构,优化了光子晶体波导的晶格常数、孔半径、中心孔半径和脊形波导的脊宽、条宽、脊高和条高。仿真结果表明,光子晶体波导和脊形波导的功率限制因子分别为250.69%和115.65%。对两种传感器进行计算和性能评估,得到两种传感器的传输损耗分别为27.5 dB/cm和3 dB/cm,最佳波导长度分别为72μm和162μm。设定探测器最小可检测信噪比为10,得到两种传感器的最小可检测气体浓度分别为9.13×10-6和8.51×10-6。讨论了波导传输损耗对传感器性能的影响,若能有效降低波导损耗,可进一步降低最小可检测气体浓度。对比两种传感器,光子晶体波导具有更大的功率限制因子,脊形波导具有低传输损耗和横磁模兼容性的优点。

用于聚合物传感的表面增强红外银天线阵列

红外光谱技术因分子吸收截面较小限制了其灵敏度,采用光学性质相似且价格更低的银阵列替代金阵列,在节约成本的同时,利用表面增强红外吸收效应,以提高微量分析物的检测灵敏度。分别设计了微米尺度的中空十字形与六边形天线阵列结构,使用时域有限差分算法进行数值仿真,研究了天线尺寸对超表面光学性能的影响。利用紫外曝光技术,以银作为沉积金属,实现低成本、大尺寸天线阵列的制备。利用傅里叶红外光谱仪测量超表面基底,在400~800 cm^(-1)的中红外波段实现了表面增强吸收,十字形天线与六边形天线结构的消光系数最高分别可达20%与24.5%。为了评估超表面的传感性能,分别在硅基底和六边形结构的超表面基底上涂覆聚甲基丙烯酸甲酯,六边形天线结构在483.14 cm^(-1)处实现了2.85倍的增强吸收,增强因子为1995。