基于硅基过滤片的精子优选芯片设计与优化

利用半导体工艺技术构建了一种基于硅基过滤片的精子优选微流控芯片,具有高活力的精子会克服重力,在微孔的引导下游向精子收集池。分别在7,15,30,60 min对收集池中的精子取样,采用计算机辅助精子分析(CASA)系统进行精液常规检测、精子形态学和DNA碎片分析;对硅基过滤片的孔间距和筛选时间进行了优化。结果表明:6μm孔间距和15 min筛选时间为最佳的精子优选方案。所构建的基于硅基过滤片的精子优选芯片,可以有效优选出具有高活力且DNA完整性和形态正常率较高的精子。芯片精液吞吐量大,活动精子回收率较高,有一定的临床价值,同时提供了一种简单易操作的标准化精子优选流程。

酶解法脱糖提升黄骅冬枣脆片贮存稳定性的研究

黄骅冬枣糖分含量高,带给人们美味的同时也使黄骅冬枣脆片贮存期间易吸湿,出现黄骅冬枣脆片品质软化现象,明显的影响了黄骅冬枣脆片的口感。该文利用葡萄糖氧化酶作用对冬枣脆片进行部分脱糖处理,通过正交优化试验方法研究了酶解时间、酶添加量、酶解温度、料液比以及冬枣片厚度对冬枣脆片脱糖率及感官品质的影响,并通过等温吸附的方法研究了冬枣脆片的贮存稳定性。结果表明,在酶解时间为35 min,酶添加量0.15%(质量分数),酶解温度45℃,料液比1∶2(g∶mL),冬枣脆片厚度为10 mm条件下,冬枣脆片的脱糖率为43.30%,即还原糖含量为18.14%,与脱糖前冬枣脆片还原糖含量(32.00%)相比明显低,感官评分值为85.86分,综合评分值为98.98分。此条件下脱糖率最高,即还原糖含量降到最低,综合评分值达到了最高,冬枣脆片吸湿性能明显变弱,稳定性更好。该研究结果将为冬枣脆片相关产品的开发提供一定的理论及数据支持。

应用于数字隔离器高速低功耗编解码技术

基于一种三层片上变压器隔离传输方式,设计了一款全新的应用于数字隔离器的编解码技术,采用脉冲信号调制技术方法将上升沿调制成一个正脉冲和一个负脉冲,下降沿调制成一个单正脉冲,解码侧分为两路信号,分别接收同名端和异名端信号,两路信号反相且对地差分,结合抗干扰电路排除对地干扰脉冲后滤除负脉冲,通过双D触发器还原信号,结合仿真数据得出编解码电路静态电流分别降至435 pA和398 pA,动态功耗最高为817μA,脉宽失真小于1 ns,延时小于10 ns,最高可达200 Mb/s的数据传输速率。

车削参数对锆基合金断屑的影响

锆基合金对温度敏感,硬度不高,在粗车过程中存在温度过高、切屑易缠绕的问题。为此搭建车削平台研究锆基合金断屑机理,探究切削速度、进给量对锆基合金断屑情况、切削温度的影响。实验结果表明:提高切削速度对锆基合金断屑的影响较小,但是切削温度会随着切削速度的增加而升高;增大进给量可以显著提高断屑能力并降低切削温度。选用合适的切削参数可以有效改善锆基合金的断屑情况以及控制切削温度。

水基钻井岩屑细集料取代率对水泥混凝土性能影响研究

为解决页岩气开采过程中产生的水基钻井岩屑资源化问题,以水基钻井岩屑作为研究对象,对其在水泥混凝土中的性能进行了研究。对不同水基钻井岩屑细集料取代率和不同水灰比的水泥混凝土分别进行了力学性能以及抗冻性试验研究。研究表明,在水基钻井岩屑取代部分细集料的不同水灰比水泥混凝土中,随着取代率的增加,其力学性能呈现不同的下降趋势。其中,抗压强度在取代率为15%时有回升,抗弯强度在取代率为5%~15%时有回升,劈裂抗拉强度呈现不断减小的趋势。水泥混凝土的抗冻性能随着水基钻井岩屑取代率的增加而加速劣化,水基钻井岩屑取代率应控制在15%以内。综合考虑,取代率为5%~15%的水基钻井岩屑可以考虑被应用在水泥混凝土中。

一种空调区域人员散热散湿量监测系统设计

为提高空气调节控制区域内人员散热散湿量计算的准确性,提出了一种空调区域人员散热散湿量监测系统。该系统可以实时监测空调控制区域内人员散热量和散湿量。当人员进入空调控制区域内,数据信息采集部分采集人员心率信息,并将人员类型和心率信息传输到系统终端。系统根据每个人员的信息参数进行计算,得出当前空调室内设计温度条件下,空调区域内全部人员的散热量和散湿量。经过实际测试,本系统的人员散热量和散湿量计算结果与人工计算结果一致。该系统能够提供空调区域内人员的散热量和散湿量参数,为空调系统在运行过程中对室内温湿度精准控制提供数据参考。

广西壮族自治区胸科医院不同年龄和性别肺泡灌洗液分枝杆菌菌种分布特征

目的通过微阵列基因芯片法检测肺泡灌洗液分枝杆菌,了解广西壮族自治区胸科医院肺部感染分枝杆菌患者不同年龄和性别的菌种分布特征。方法收集2018年1月至2022年12月广西壮族自治区胸科医院收治的肺部感染患者的肺泡灌洗液通过微阵列基因芯片法检测的结果,统计就诊患者的资料,分析其分枝杆菌的分布特征。结果949份灌洗液检测出分枝杆菌348例,检测率为36.7%(348/949),其中结核分枝杆菌复合群占83.6%(291/348),男性检出率为33.2%(203/611),女性检出率为26.0%(88/338),男女间检出率比较,差异有统计学意义(χ^(2)=5.29,P<0.05),非结核分枝杆菌(NTM)占16.4%(57/348),男性检出率为5.1%(31/611),女性检出率为7.7%(26/338),男女间检出率比较,差异无统计学意义(χ^(2)=2.64,P>0.05)。检测出的NTM中,胞内分枝杆菌占35.1%(20/57),龟/脓肿分枝杆菌占33.3%(19/57),鸟分枝杆菌占19.3%(11/57),戈登分枝杆菌占5.3%(3/57),蟾蜍分枝杆菌占5.3%(3/57),浅黄分枝杆菌占1.7%(1/57)。各年龄段的肺部感染患者中,结核分枝杆菌复合群的检出率比较,差异无统计学意义(χ^(2)=10.8,P>0.05),各年龄段的肺部感染患者中,NTM的检出率比较,差异有统计学意义(χ^(2)=18.7,P<0.01)。结论广西壮族自治区胸科院肺部感染分枝杆菌以结核分枝杆菌复合群为主,NTM主要的流行菌株为胞内分枝杆菌、龟/脓肿分枝杆菌和鸟分枝杆菌,结核分枝杆菌复合群的肺部感染患者不存在年龄差异,但存在性别差异,NTM的肺部感染患者不存在性别差异,但存在年龄差异,有老龄化趋势,NTM菌种具有多样化。

多核处理器共享Cache的划分算法

针对多核处理器性能优化问题,文中深入研究多核处理器上共享Cache的管理策略,提出了基于缓存时间公平性与吞吐率的共享Cache划分算法MT-FTP(Memory Time based Fair and Throughput Partitioning)。以公平性和吞吐率两个评价性指标建立数学模型,并分析了算法的划分流程。仿真实验结果表明,MT-FTP算法在系统吞吐率方面表现较好,其平均IPC(Instructions Per Cycles)值比UCP(Use Case Point)算法高1.3%,比LRU(Least Recently Used)算法高11.6%。MT-FTP算法对应的系统平均公平性比LRU算法的系统平均公平性高17%,比UCP算法的平均公平性高16.5%。该算法实现了共享Cache划分公平性并兼顾了系统的吞吐率。

一种芯片的参数温度变化率批量测试方法

阐述一种芯片的参数温度变化率批量自动化测试方法,解决芯片ATE测试中对超低温度变化率(5ppm/℃以下)的芯片参数进行批量化、自动化测试的问题,测试完成后提供与芯片同步测试数据。

膜阀微流道液流脉动消减性能

提出一种采用片上膜阀对微流控芯片液体微流道内液流脉动进行主动消减的方法。以阀腔蓄能器和阀腔阻尼孔为研究对象,采用ANSYS Fluent UDF自定义仿真方法,开展膜阀微流道内液流脉动消减特性研究。研究表明:不同结构消减元件消减作用不同,不同膜阀数量的消减效果不同。根据脉动消减元件的工作原理,开展了液流脉动消减试验,试验表明,膜阀对微流道内液流脉动的主动消减方法是有效的,验证了基于膜阀微流道内液流消减元件的合理性、理论模型的正确性和具体应用的可实施性,为微量液流流量精确控制技术提供理论指导和技术支持。

电网二次设备自主芯片失效率预计方法及其验证

电网二次设备的核心芯片严重依赖进口,存在断供风险,威胁电网安全。同时,现有二次设备中自主芯片部署数量少,退化机理复杂,可靠性未知,如何评估其可靠性有待研究。有鉴于此,该文提出了适用于二次设备芯片的失效率预计方法,并通过现有进口芯片验证其有效性。具体的,首先,分析介绍了现有新研产品的失效率预计方法;其次,结合二次设备自主芯片特点,提出了加速寿命试验与环境因子修正相结合的芯片失效率预计方法;再次,结合二次设备芯片-模块-整机结构和设备失效统计数据,提出了基于装置缺陷统计数据的芯片失效率估计方法,进一步,分析对比利用试验方法和统计数据的方法得到进口芯片失效率,验证了该文方法的有效性;最后,基于所提加速寿命试验与环境因子修正相结合的方法,预计了自主芯片的失效率,并与对标进口芯片进行了对比。

YAG晶体自旋转磨削过程崩边尺寸模型

YAG晶体具有高脆性和高硬度的特点,加工过程中容易产生边缘崩碎,严重影响晶体元件的使用精度和寿命。基于划痕断裂力学模型建立了考虑应变率效应的YAG晶体自旋转磨削过程工件崩边尺寸理论模型,并开展YAG晶体自旋转磨削实验对理论模型的可靠性进行了验证,同时分析了磨削工艺参数对崩边尺寸的影响规律。结果表明:理论模型预测结果与实验结果相近,模型可靠;随着砂轮转速的增加,崩边尺寸逐渐减小;随着工件转速和进给速度的增加,崩边尺寸逐渐增大。

一种低功耗无片外电容低压差线性稳压器设计

为降低LDO稳压器在芯片中的占用面积、减小待机状态下的电流消耗,设计一种低功耗、无片外电容的新型LDO。设计中采用动态电流偏置电路以及全新的电流负反馈型电压驱动电路,来提高LDO线性调整率。通过实验与其他设计方案对比,观察在一定输入电压、输出电压条件下,负载电流变化对最大上冲电压、下冲电压的影响。新设计LDO在空载条件下消耗的电流为3.13μA,在降低功耗同时提高了过充电压抑制能力,有着明显的产品优势,低功耗应用前景广阔。

微流控芯片技术研究梯度变化的剪切力诱导的血小板粘附、聚集效应

目的:应用微流控芯片分析技术研究梯度变化的剪切力对血小板聚集的影响。方法:应用微流控芯片模拟80%固定狭窄微通道,微通道狭窄模型利用三维建模软件sollidwork自带的有限元分析模块进行流体动力学行为分析。应用微流控芯片分析不同疾病患者血液的血小板粘附和聚集行为,以及采用流式细胞术检测血小板活化标志物CD62p的表达。同时使用抗血小板药物阿司匹林、替罗非班、原儿茶酸、CD42b处理血液,并通过荧光显微镜实时观察血小板粘附和聚集行为。结果:微流控芯片狭窄模型产生的梯度变化的流体剪切率能够诱导血小板聚集,且在一定剪切率范围内血小板粘附聚集程度随着剪切率的增加而增加。动脉血栓性疾病患者的血小板聚集效应明显高于正常对照组(P<0.05),骨髓增生异常患者血小板聚集效应低于正常对照组(P<0.05)。结论:在剪切力存在环境下微流控芯片分析技术能够准确分析评估各种血栓性疾病的血小板黏附聚集效应,有助于临床血栓类疾病的辅助诊断。

一书一课一空间——单片机原理与接口技术课程教学改革与实践

针对单片机原理与接口技术课程实践性、综合性较强的特点,从“一书一课一空间”入手进行教学改革。编写一本新形态教材,充分发挥数字化资源多样性和服务个性化的特点,增强教材的适用性和服务课程教学的能力。建设一门省级一流课程,明确教学目标,优化教学内容,构建“平时+期末、闭卷+开卷、线上+线下”的综合考核评价体系。在“超星泛雅”平台建设并逐步完善课程、实验和课程设计三位一体的教学资源,有效发挥网络空间和网络资源辅助线下教学的功能。以学生发展为中心,制定教学方案,在教学过程中穿插进行翻转课堂教学活动,收到良好的教学效果。

半导体测试机市场现状调研及国产化发展前景分析

半导体测试机是检测芯片功能和性能的专用设备,技术核心在于采样速率、向量深度、功能集成和可延展性。长期以来全球半导体测试机市场份额主要被美国TERADYNE和日本ADVANTEST垄断。伴随着半导体产业链向国内市场的转移,本土芯片设计公司以及封测厂商的崛起带来的半导体国产化替代加速,都为国产测试机发展带来巨大发展机遇。

紫外光通信用日盲型LED研究进展

紫外光通信在激光雷达、战术通信、航空航天内部安全通讯和片上集成通信等领域有着重要应用前景。传统的紫外光通信LED光源的调制带宽窄、输出光功率低和制造工艺复杂等缺点限制了它在长距离、高速率通信和片上集成通信领域的广泛应用。实验表明,增加单个器件发光面积可提升光输出功率,但增加的器件电容对带宽提升是不利的,因此紫外光通信LED未来的重要研究方向是提升并优化带宽的同时增加器件的光功率密度。UVC Micro-LED器件有着光提取效率高、时间常数小、载流子寿命短、调制速率快及工作电流密度高等出色性能,因此在通讯领域受到科研界和工业界的广泛青睐。本文总结了紫外LED、特别是UVC MicroLED的相关研究进展,并重点介绍了它们在光通信及其片上集成互联方面的应用。研究发现,对UVC MicroLED及其阵列制备与性能提升加强研究,是未来提升自由空间和片上互联紫外通信系统性能的最佳解决方案之一。

微流控芯片技术和流式细胞术检测替格瑞洛抗血小板疗效

目的应用微流控芯片技术和流式细胞术体外分析剪切力作用下替格瑞洛的抗血小板疗效。方法采用微流控芯片技术检测300/s、1500/s剪切率条件下替格瑞洛对血小板聚集行为的影响,以血小板聚集体表面覆盖率为量化指标,计算替格瑞洛半抑制率;运用光学比浊法验证替格瑞洛抑制ADP诱导的血小板聚集效应;应用微流控芯片构建体外狭窄血管模型,探究高剪切率作用下血小板反应性,并采用流式细胞术分析替格瑞洛对高剪切诱导活化的血小板膜表面纤维蛋白原受体(PAC-1)和P-选择素(CD62P)表达的影响。结果在300/s、1500/s剪切率流动条件下,替格瑞洛呈浓度依赖性抑制血小板聚集,300/s较1500/s抑制程度更明显(P均<0.001),当浓度≥4μmol/L时几乎完全抑制血小板聚集;替格瑞洛抑制ADP诱导的血小板聚集效应与流动条件下的结果相似,亦呈浓度依赖性抑制血小板聚集;替格瑞洛能够抑制PAC-1和CD62P的表达。结论应用微流控芯片技术分析血小板聚集和流式细胞术检测血小板活化,与仅用ADP诱导的基于聚集的分析相比,可确定不同患者对替格瑞洛反应的差异性。

一种快速瞬态响应的LDO设计

针对传统低压差线性稳压器(LDO)的瞬态响应差、电源抑制比(PSRR)低、片外电容大等问题,提出了一种由采样运算放大器和补偿运算放大器构成的新型摆率增强电路,改善了LDO的瞬态响应能力,实现了无片外电容设计。电路基于BCD-120 V CMOS工艺完成了建模。仿真结果显示,负载电流为50 mA时,10、103和104Hz下的PSRR分别为108、96和80 dB;负载调整率为0.002 95 V·A^(-1);典型TT工艺角25℃/5 V条件下,1μs内负载电流从100μA跳变到500 mA,输出端上冲电压为19.16 mV,响应时间为0.4μs,下冲电压为56.41 mV,响应时间为0.2μs。

大规模红外焦平面阵列探测器的有效像元率研究

随着大规模红外焦平面阵列探测器应用的日益广泛,用户对其有效像元率指标提出了越来越高的要求。分析了有效像元率提升的难点。通过优化基于垂直布里奇曼法的衬底生长以及表面加工等工艺,提高了液相外延材料质量,获得了低缺陷中波碲镉汞薄膜外延材料;通过开发碲镉汞探测器背面平坦化工艺和优化探测器与读出电路倒装互连工艺,提高了成品率。最终提升了有效像元率指标(大于99.8%),获得了良好的效果。