天文应用红外焦平面读出电路研究

成功设计了一款天文应用的640×512短波红外焦平面读出电路。由于红外天文观测具有极低背景辐射、光子通量低的特点,为了实现探测器的高信噪比,需要降低器件的暗电流和电路噪声。电路采用有效的功耗管理策略,在保证电路正常工作的前提下尽可能地降低电路功耗以减小电路辉光对器件暗电流的影响。同时,研究非破坏性读出的数字功能,实现了超长的积分时间和信号的多帧累积,并作为一种斜坡采样的策略有效地降低读出噪声。短波HgCdTe焦平面的测试结果符合理论设计预期,开启电路非破坏性读出功能,设置6 000 s的积分时间,当电路功耗调低至14.04 mW时暗电流为0.9 e-·pixel^(-1)·s^(-1)。读出噪声在两档增益下分别为50 e-(10 fF)和27 e-(5 fF),非线性度低于0.1%。

外侧弓状韧带上腰方肌与腹横肌平面阻滞对腹腔镜肝脏部分切除术后镇痛效果的研究

目的观察超声引导下外侧弓状韧带上前路腰方肌阻滞(QLB-LSAL)与腹横肌平面阻滞(TAPB)对腹腔镜肝脏部分切除术(LPH)后镇痛与恢复质量的影响。方法选择择期行LPH患者58例,采用随机数字表法将患者分为弓状韧带组和腹横平面组,每组29例。弓状韧带组在术前进行双侧QLB-LSAL,腹横平面组在术前进行双侧肋缘下TAPB,2组均每侧给予0.33%的罗哌卡因20 mL,术后均使用自控静脉镇痛(PCIA)。记录2组患者术后2、4、6、12、24和48 h静息和运动数字评价量表(NRS)评分,术前1 d、术后1和3 d进行15项恢复质量量表(QoR-15)评分,围手术期麻醉药物用量,PCIA按压次数,48 h补救镇痛药使用例数,术后恶心呕吐(PONV)发生率及术后首次下床时间。结果与腹横平面组相比,弓状韧带组术后2、4、6、12、24和48 h运动NRS评分,术后2、4、6、12和24 h静息NRS评分降低(P<0.05),术后1 d和3 d QoR-15评分增加(P<0.05),弓状韧带组患者围手术期瑞芬太尼和舒芬太尼用量、术后48 h使用补救镇痛药物比例、镇痛泵按压次数、PONV发生率及术后首次下床时间降低(P<0.05)。结论QLB-LSAL阻滞对LPH术后镇痛效果和恢复质量优于TABP阻滞。

平面端射圆极化天线进展综述

全面总结了平面端射圆极化天线的发展历程和重要突破。以正交磁偶极子和平面互补振子两大核心工作原理为主线,深入剖析平面端射圆极化天线的一般性设计方法,阐明其形态演变规律,详细介绍了平面端射圆极化天线的宽带设计技术、波束调控技术以及高增益设计技术等研究现状,最后探讨平面端射圆极化天线的可能发展方向,用于指导该领域的科学研究和工程设计。

1280×1024元InAs/GaSb II类超晶格中/中波双色红外焦平面探测器

本文报道了1280×1024元InAs/GaSb II类超晶格中/中波双色红外焦平面阵列探测器的研究结果。探测器采用PN-NP叠层双色外延结构,信号提取采用叠层双色结构和顺序读出方式。运用分子束外延技术在GaSb衬底上生长超晶格材料,双波段红外吸收区的超晶格周期结构分别为中波1:6 ML InAs/7 ML GaSb和中波2:9 ML InAs/7 ML GaSb。焦平面阵列像元中心距为12μm。在80 K时测试,器件双波段的工作谱段为中波1:3~4μm,中波2:3.8~5.2μm。中波1器件平均峰值探测率达到6.32×10^(11) cm·Hz^(1/2)W^(-1),中波2器件平均峰值探测率达到2.84×10^(11) cm·Hz^(1/2)W^(-1)。红外焦平面偏压调节成像测试得到清晰的双波段成像。本文是国内首次报道1280×1024规模InAs/GaSb II类超晶格中/中波双色红外焦平面探测器。

杭州湾北岸现代潮滩沉积物粒度特征及其对古海平面的指示意义

对杭州湾北岸3处现代潮滩沉积物进行高精度粒度分析,查找研究区潮滩不同微相的粒度特征和差异,提取基于粒度分析的潮滩微相识别敏感指标,并将其应用到该区域的全新世钻孔潮滩沉积物中,识别钻孔潮滩沉积微相,据此建立研究区全新世早期的海平面曲线。研究表明:杭州湾北岸现代高潮滩盐沼沉积物粘土含量明显高于高潮滩下部和中潮滩,而砂含量与之相反;高潮滩盐沼平均粒径等粒度参数明显小于中、高潮滩的粒度参数;盐沼沉积物粒度频率曲线峰态宽缓,明显区别于高潮滩下部和中潮滩。上述现代潮滩微相粒度敏感指标可成功应用到钻孔潮滩沉积微相划分中,并建立了该区域全新世早期海平面曲线。曲线显示,9700~8700 cal a BP期间海平面上升约11.6 m,海平面上升速率可达1.2 cm/a。现代潮滩不同位置沉积物粒度参数的规律性差异可作为潮滩微相识别的有效指标,为古潮滩沉积微相识别和古海平面重建提供参考依据。

典型岩溶高原边缘夷平面沉积特征及古气候环境——以湘西洛塔及贾坝剖面为例

文章对云贵高原边缘洛塔期(洛塔剖面)和召市期(贾坝剖面)夷平面风化壳进行粒度、磁化率、孢粉等方面的研究,探索其沉积特征及古气候响应。结果显示:洛塔剖面和贾坝剖面风化壳都以黏土和不等粒砂为主,但洛塔剖面岩性和粒度变化比较明显,为杂色黏土质粉砂和粉砂质黏土互层,夹一层砂砾石;贾坝剖面岩性和粒度相对稳定,主要为粉砂黏土。洛塔剖面Mz、Md、SC/D值以及磁化率值整体较高,但变化幅度小且快,贾坝剖面Mz、Md、SC/D值以及磁化率值相对波动较大,由此推断两条剖面所揭示的沉积环境都整体湿润,但贾坝剖面显示出小的干燥波动,即洛塔期夷平面风化壳沉积时期气候为温暖湿润型,召市期夷平面风化壳沉积时期气候为温凉干燥型,这与孢粉中大量水龙骨属(Polypodium)、松属(Pinus)指代的气候意义相同。对比孢粉组合及前人资料,推测洛塔剖面风化壳可能为新近纪早期开始形成,该夷平面可能形成于中新世,而贾坝剖面可能形成于第四纪早期,该夷平面可能形成于更新世。

基于圆弧刀补偿加工的平面调制切削技术研究

针对尖刀加工的平面调制微结构表面质量差以及尖刀顶部尖角易磨损的现象,本文系统分析了尖刀在加工平面调制结构时轮廓误差的形成机理,发现了尖刀加工调制表面的轮廓误差大且存在难以补偿的特性,调制结构的轮廓误差与刀尖宽度成正比,与调制的周幅比值(λ/a)成反比.为此,本文提出了采用圆弧刀具结合刀具半径补偿方法以降低平面调制样品轮廓误差的技术方案.实验结果表明,采用圆弧刀结合刀具补偿方法对平面调制结构的轮廓精度提升具有显著作用,相比于尖刀切削,圆弧刀补偿加工的一维调制样品获得了更高的表面质量和轮廓精度.针对幅值a=4μm,周期λ=60μm的平面调制样品,采用圆弧刀补偿加工方案,调制样品的表面粗糙度Ra值由59.66 nm降至21 nm,轮廓误差精度提高了约20%.

32×32 Si盖革模式激光焦平面探测器

为了满足350 nm~1100 nm波长范围内远距离及微弱激光3维成像探测的需求,提出了一种规模为32×32的盖革模式硅激光焦平面阵列探测器,它主要由硅雪崩光电二极管阵列、读出电路芯片、微透镜阵列、半导体制冷器、引脚网格阵列壳体等元件组成。硅雪崩光电二极管焦平面阵列采用拉通型N^(+)-Π_(1)-P^(-)-Π_(2)-P^(+)结构,工作在盖革模式下,通过Si片背面抛磨减薄及盲孔刻蚀技术,实现了纤薄光敏区的加工;读出电路采用主动模式淬灭设计,使电路单元的死时间控制在50 ns以内,并利用一种带相移技术的时间数字转换电路优化方案,在满足时间分辨率不大于2 ns的同时,降低了读出电路芯片的功耗。结果表明,在反向过偏电压14 V、工作温度-40℃的条件下,该探测器在850 nm的目标波长可实现20.7%的平均光子探测效率与0.59 kHz的平均暗计数率,时间分辨率为1 ns,有效像元率优于97%。该研究为纤薄型背进光Si基激光焦平面探测器的研制提供了参考。

薄层CT多征象联合多平面重组诊断气管支气管结核

目的 观察薄层CT多征象联合多平面重组(MPR)诊断气管支气管结核(TBTB)的价值。方法 回顾性分析234例接受胸部薄层CT扫描的TBTB患者并行MPR,观察病变直接与间接表现;比较轴位平扫CT(直接观察法)与其联合MPR(联合观察法)的诊断效能。结果 直接观察法诊断TBTB的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及准确率分别为38.88%(201/517)、98.13%(1 789/1 823)、85.53%(201/235)、84.99%(1 789/2 105)及85.04%(1 990/2 340),联合观察法上述各项分别为91.10%(471/517)、98.85%(1 802/1 823)、95.54%(471/493)、97.51%(1 802/1 848)及97.14%(2 273/2 340);2种方法间敏感度、阳性预测值、阴性预测值及准确率差异均有统计学意义(P均<0.001),而特异度差异无统计学意义(P>0.05)。结论 根据薄层CT多征象联合MPR可有效诊断TBTB。

基于空间末端引导式上肢康复机器人平面游戏的交互方式研究

目的:游戏互动可以极大提高上肢功能障碍者康复训练的积极性,本文结合空间末端引导式上肢康复机器人的结构特点,分别基于关节角度变化和机械臂末端点位置提出了2种平面游戏的交互设计方法。方法:通过建立机械臂3个驱动关节角度与游戏界面坐标系的映射关系实现人-机游戏互动,并比较了同一运动轨迹在2种不同交互设计方法下的游戏界面轨迹。结果:基于关节角度变化的平面游戏交互方式,通过建立关节角和游戏界面坐标系的映射函数,可以简化运算过程提高运算效率;基于机械臂末端点位置信息的平面游戏交互方式则更能准确地表述机械臂的实际运动姿态,可以实现1∶1复原机械臂末端轨迹。结论:提出的2种基于不同数据信息的游戏交互方式均有各自的特点和优势,为多自由度上肢康复机器人进行平面游戏交互设计提供了解决方案。

异形平面组合空腹夹层板楼盖舒适度实测研究

利用环境激励,采用时域法模态拟合方法对异形平面组合空腹夹层板楼盖结构进行了现场竖向振动模态测试,得到组合楼盖结构前4阶竖向振型、自振频率、阻尼比等参数,并与有限元软件计算出的振型对比分析;对异形平面组合空腹夹层版楼盖进行6种工况作用下的人致振动加速度时程测试,分别得到各工况下不同测点的加速度时程曲线及相应各测点的加速度峰值。结果表明,现场实测和有限元分析得到的组合空腹夹层板楼盖自振频率均远大于3Hz,且两者误差在5%之内;楼盖阻尼比均小于005;最不利工况下异形组合空腹夹层板楼盖竖向最大加速度峰值为0036m/s2,其自振频率和加速度峰值均满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)和《组合楼板设计与施工规范》(CECS 273—2010)要求,楼盖应用在大跨度异形平面中具有较好的舒适度。

全身麻醉下胸横肌平面-胸神经阻滞在乳腺癌手术患者中的价值

目的:评价胸横肌平面-胸神经(transversus thoracic muscle plane-pectoral nerves,TTP-PECS)阻滞用于减阿片类药物全麻下乳腺癌改良根治术中的安全性与可行性。方法:选择择期行乳腺癌改良根治术的患者60例,随机分为TTP-PECS阻滞联合减阿片药物全麻组(TO组)和常规全身麻醉组(GA组),每组30例。观察并记录两组患者各时点收缩压、舒张压、心率;麻醉诱导前(T0)、插管前即刻(T1)、切皮时(T2)、切除乳腺标本时(T3)、手术结束时(T4)各时点安静及运动状态下的疼痛视觉模拟评分量表(visual analogue scale,VAS);术后24 h 40项恢复质量评分量表(quality of recovery-40,QoR-40)评分;围术期不良反应的发生率。结果:与T0比较,两组患者T1~T4时点收缩压、舒张压、心率均显著降低(P <0.05),但两组之间各时点收缩压、舒张压、心率比较差异无统计学意义(P> 0.05);TO组术后2 h、6 h、12 h安静及运动状态下VAS评分均显著低于GA组(P <0.05);TO组术后24 h QoR-40量表总评分及情绪状态、身体舒适度、心理支持、疼痛各项评分均显著高于GA组(P <0.05);TO组患者诱导期咳嗽反射及术后恶心呕吐的发生率显著低于GA组(P <0.05)。结论:TTP-PECS阻滞联合羟考酮-丙泊酚减阿片药物全身麻醉可安全用于乳腺癌改良根治术中,术后镇痛效果确切,降低术后恶心呕吐发生率,并能提高患者早期恢复质量。

基于Python的平面杆系结构有限元分析

基于Python程序,将杆单元位移不连续、理想刚杆两种力学对象关联统一,开展平面杆系结构有限元模型分析,并实现一种基于“变量标记”的自由度集中处理的计算模式.基于虚功原理引入并推证刚体荷载传递定理,表明耦合单元、刚杆及忽略某一自由度的有限元内置算法处理过程中,实质是将单元刚度矩阵进行“刚化”处理.算例分析表明,“变量标记”的计算模式与单元刚度矩阵的“刚化”处理,具有力学模型的普适性和统一性、编程的可行性以及结果的可靠性等特点,能解决平面任意杆系结构的建模问题.研究结果表明,“主从结点”、“刚杆”等建模方法,对于进一步开展有限元二次开发、大变形以及非线性等功能性扩展等有重要的参加价值,证明将Python程序应用于结构有限元分析的可行性.

超声引导下竖脊肌平面阻滞对多发肋骨骨折患者术后早期呼吸功能的影响

目的探讨超声引导下竖脊肌平面阻滞(ESPB)对多发肋骨骨折(MRFs)患者术后早期呼吸功能和炎性因子的影响。方法选择2019年2月至2021年12月择期行多发肋骨骨折手术患者58例,男42例,女16例,年龄18~64岁,BMI 18.5~30.0 kg/m^(2),ASAⅠ或Ⅱ级。采用随机数字表法将患者分为两组:ESPB联合全身麻醉组(E组)和单纯全身麻醉组(G组),每组29例。E组于麻醉诱导后在侧卧位下实施超声引导下ESPB,给予0.5%罗哌卡因0.4 ml/kg。记录麻醉诱导前、出PACU时、术后24、48 h的用力肺活量(FVC)、动脉血气分析、静息和咳嗽时VAS疼痛评分。记录术后0~24 h、24~48 h的PCIA有效按压次数和补救镇痛情况。记录麻醉诱导前、术后24、48 h的IL-6和TNF-α浓度。结果与G组比较,E组出PACU时、术后24、48 h的FVC明显增大(P<0.05),PaCO_(2)、静息和咳嗽时VAS疼痛评分明显降低(P<0.05)。与G组比较,E组术后0~24 h、24~48 h的PCIA有效按压次数和补救镇痛率明显降低(P<0.05)。与G组比较,E组术后24、48 h的IL-6和TNF-α浓度明显降低(P<0.05)。结论超声引导下ESPB可为MRFs患者提供良好的术后镇痛,促进术后早期呼吸功能的恢复。

隔震支座骨架板平面度检测及误差补偿

针对机械加工行业隔震支座骨架板平面度检测损伤表面并且不能多个连续检测的问题,提出一种基于激光传感器和振动误差补偿的非接触平面度检测系统。首先利用激光传感器对骨架板表面进行扫描,并通过滤波和精简算法来优化骨架板点云;然后将运动平台的偏移量写入每个点云坐标,形成精确的骨架板点云数据;最后将传统最小二乘法升维,计算各测量点到拟合平面的偏距值得到平面度。实验结果表明:系统能够有效检测骨架板的平面度,解决了传统检测效率低并且含振动误差的问题,能够更好地适应自动化检测环境。

前锯肌平面阻滞对胸腔镜肺癌根治术后肺功能和免疫功能的影响

目的比较超声引导下前锯肌平面阻滞(SAPB)对胸腔镜下肺癌根治术后患者肺功能和免疫功能的影响。方法收集2020年1月至2023年2月在河北北方学院附属第一医院接受胸腔镜肺癌手术的135例患者,根据随机数字表法分为3组:对照组(n=45)仅接受全身麻醉,罗哌卡因组(n=45)在接受罗哌卡因局部浸润麻醉,SAPB组(n=45)接受SAPB。比较3组患者临床数据、手术资料,使用视觉模拟量表评分法(VAS)评估患者在静息和咳嗽时的疼痛情况,并收集围术期并发症发生情况。使用流式细胞仪和相应试剂检测患者术前、术后血清中T淋巴细胞亚群的水平、血清癌胚抗原(CEA)、癌胚抗原(CA)125、细胞角蛋白19片段21-1(CYFRA21-1)和神经元特异性烯醇化酶(NSE)水平。结果罗哌卡因组和SAPB组术中瑞芬太尼用量均低于对照组,首次按压患者自控镇痛(PCA)泵时间均晚于对照组,术后48小时内PCA泵按压次数均少于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。3组患者不同时间点的静息、咳嗽VAS评分、CD3^(+)、CD4^(+)、CD8^(+)和CD4^(+)/CD8^(+)水平差异有统计学意义(P均<0.05)。术后24小时罗哌卡因组和SAPB组的CEA、CA125、CYFRA21-1和NSE水平均低于对照组(P均<0.05)。3组患者不良反应发生率分别为15.56%、4.44%和4.44%,差异无统计学意义(χ^(2)=4.949,P=0.084)。结论SAPB在提高胸腔镜下肺癌根治术后镇痛效果的同时,对调节患者机体免疫功能,降低血清肿瘤标志物水平有益。

羟考酮静注联合腹横肌平面阻滞在小儿阑尾切除术中的麻醉效果观察

目的观察羟考酮静注联合腹横肌平面阻滞(TAP)在小儿阑尾切除术中的麻醉效果。方法择期行阑尾切除术的急性阑尾炎患儿60例,随机分为观察组和对照组各30例,观察组麻醉前10 min静注羟考酮0.1 mg/kg,全麻诱导后超声引导下行右侧TAP阻滞,手术结束前15 min再次静注羟考酮0.1 mg/kg;对照组麻醉前10 min静注等量生理盐水,全麻诱导后行超声引导下右侧TAP阻滞并注入等量生理盐水,手术结束前15 min静注芬太尼1μg/kg。采用酶联免疫吸附试剂盒检测两组不同时点[入室麻醉前(T_(0))、术后5 min(T_(3))、术后6 h(T_(4))]的肾上腺素(E)、去甲肾上腺素(NE)、皮质醇(Cor),记录手术时间、拔管时间、FLACC评分、Ramsay评分、躁动评分,记录不同时点[T_(0)、气管插管即刻(T_(1))、拔管时(T_(2))]的平均动脉压(MAP)、心率(HR)、血氧饱和度(SpO_(2))。结果与对照组比较,观察组T_(3)时点外周血E水平升高和NE、Cor水平降低,T_(4)时点外周血E、NE、Cor水平降低(P均<0.05);与同组T_(0)时点比较,两组T_(3)和T_(4)时点外周血E、NE、Cor水平升高(P均<0.05);与同组T_(3)时点比较,两组T_(4)时点外周血E、NE、Cor水平降低(P均<0.05)。与对照组比较,观察组拔管时间短,FLACC评分和躁动评分低(P均<0.05)。与对照组比较,观察组T_(1)时点MAP和HR降低(P均<0.05);与同组T_(0)时点比较,两组T_(1)时点和T_(2)时点MAP、HR升高(P均<0.05);与同组T_(2)时点比较,观察组T_(1)时点MAP降低和HR升高,对照组T_(1)时点MAP和HR升高(P均<0.05)。结论羟考酮静注联合TAP阻滞在小儿阑尾切除术中能较好的抑制患儿围术期应激反应,减少术后躁动发生,术中血流动力学平稳,应激反应明显降低,术后苏醒迅速,镇痛满意,不良反应减少。

竖脊肌平面阻滞在老年胸腔镜肺叶切除术患者中的应用效果

目的分析竖脊肌平面阻滞在老年胸腔镜肺叶切除术中的应用效果。方法选取2021年2月—2023年3月胜利油田中心医院行胸腔镜肺叶切除术的98例患者,采用随机数字表法分为对照组和研究组,每组49例。研究组给予竖脊肌平面阻滞联合无阿片类药物全身麻醉,对照组给予阿片类全身麻醉。比较两组T_(0)(麻醉诱导前)、T_(1)(气管插管时)、T_(2)(切皮时)、T_(3)(手术结束)的平均动脉压、心率,对比两组手术情况、术后疼痛、苏醒期间躁动情况及药物不良反应情况。结果两组T_(0)、T_(1)、T_(2)、T_(3)的平均动脉压比较,结果:(1)不同时间点的平均动脉压比较,差异有统计学意义(P<0.05);(2)两组平均动脉压比较,差异无统计学意义(P>0.05);(3)两组平均动脉压的变化趋势比较,差异无统计学意义(P>0.05)。两组T_(0)、T_(1)、T_(2)、T_(3)时刻心率比较,结果:(1)不同时间点的心率比较,差异有统计学意义(P<0.05);(2)两组心率比较,差异无统计学意义(P>0.05);(3)两组心率的变化趋势比较,差异无统计学意义(P>0.05)。两组手术时间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。研究组术后苏醒时间、拔管时间短于对照组(P<0.05)。两组术后4、12、24和48 h的疼痛视觉模拟评分(VAS)比较,结果:(1)不同时间点的VAS评分比较,差异有统计学意义(P<0.05);(2)两组VAS评分比较,差异有统计学意义(P<0.05),研究组低于对照组,相对镇痛效果较好;(3)两组VAS评分的变化趋势比较,差异有统计学意义(P<0.05)。研究组苏醒期躁动发生率低于对照组(P<0.05)。研究组不良反应总发生率低于对照组(P<0.05)。结论竖脊肌平面阻滞用于老年胸腔镜肺叶切除术安全可行,可避免使用阿片类药物,并可减轻术后疼痛,降低苏醒期躁动发生风险,减少围手术期不良反应,有利于患者快速康复。

凸棱非平面聚晶金刚石齿的破岩机理及在含砾地层中的应用

为提高聚晶金刚石复合片(PDC)钻头在含砾、软硬交错等不均质地层中的抗冲击性能,开展了凸棱非平面PDC齿的研究。通过仿真和室内实验对比分析了凸棱非平面齿与常规平面齿的破岩机理。与平面齿相比,凸棱非平面齿与岩石的接触应力分布更均匀,切削破岩过程中的载荷波动幅度明显更小,切削稳定性更高。凸棱齿特殊的非平面结构改变了切削齿与岩石的互作用方式,在不均质地层得到成功应用。

生物礁对海平面变化的响应——基于黔南晚石炭世大型珊瑚礁的海平面变化幅度估算

晚古生代冰期是地质历史时期一个重要事件,由晚古生代冰期引起的海平面变化对该时期的生物礁系统产生深远影响.主要讨论了晚古生代冰期背景下生物礁对海平面变化的响应.生物礁随海平面变化表现为三种生长模式,即“放弃”“跟随”和“追赶”.以黔南地区格舍尔期大型珊瑚礁为例对黔南地区海平面变化幅度进行计算,认为黔南地区格舍尔期海平面上升(60±5)m,主要由冰川作用引起.根据扁平村珊瑚礁对格舍尔期黔南地区海平面变化幅度计算的误差来源主要为基底沉降以及古水深估算不精确.造礁珊瑚Fomitchevella的形态以及快速生长的特点揭示了黔南地区格舍尔期气候温暖、海平面上升且海侵快速的古环境条件.扁平村珊瑚礁的发育反映了全球气候变化和相关的海平面波动与冰期有关.