大鼠脊髓辐射半生物效应剂量的探索

颈部脊髓的半生物效应剂量(top-μp dose)为16Gy时,在放射后24h或6周应用半生物效应剂量,其生物效应无显著性差异。提示细胞亚致死性损伤修复于放射后24h内完成,放射后6周内无细胞的增殖。若在临床相关剂量即每次2Gy照射时,半生物效应剂量的应用会导致生物效应的下降。作者对其产生的可能原因进行了探讨。

基于PXI标准的功率器件总剂量效应测试系统研制

设计了一款针对功率器件的总剂量效应测试系统。该系统基于外围组件互连(PXI)扩展主机系统,设计了测试板卡,并通过设计不同工艺的半导体功率器件测试工装,实现功率器件的批量自动化测试。结果表明,氮化镓工艺的功率器件的耐总剂量效应优于硅和碳化硅工艺的功率器件的。

Trench型N-Channel MOSFET低剂量率效应研究

基于抗辐射100V Trench型N-Channel MOSFET开展了不同剂量率的总剂量辐射实验并进行了分析,创新性提出了器件随低剂量率累积以及不同偏置状态下的变化趋势和机理,给出了器件实验前后的转移曲线和直流参数,进行了二维数值仿真比较,证明了实验和仿真的一致性。研究表明:随高剂量率的剂量增加,器件阈值电压(V_(TH))发生了明显负向漂移现象,导通电阻(R_(DSON))出现5%左右的降低,击穿电压(BV_(DS))保持基本不变;低剂量率下总剂量效应与高剂量率有明显不同,阈值电压漂移量减小,同时出现正向漂移现象;此时导通电阻(R_(DSON))和击穿电压(BV_(DS))较高剂量率变化量进一步下降。研究认为,低剂量率下器件界面缺陷电荷增加变多,使得阈值电压的漂移方向发生改变,同时低剂量率实验周期是高剂量率的500倍,退火效应也较高剂量率的明显,导致器件参数辐射前后差异性减小。

黄曲霉毒素B1诱导大鼠肝细胞凋亡率剂量效应模型的构建

通过黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)诱导大鼠肝细胞凋亡的定量数据,从而构建AFB1诱导大鼠肝细胞凋亡率的剂量效应模型。通过拟合模型获取决定系数和进一步的数学检验表明,Gamma模型(R2=0.996 4,赤池信息量准则=37.40,贝叶斯信息准则=17.19)优于其他模型。建议选用Gamma模型作为大鼠急性暴露于AFB1后肝细胞凋亡率的最优剂量效应模型,用于AFB1风险评估框架中的危害特征描述。

儿童青少年执行功能与单次运动剂量-效应关系的meta分析

目的:检验儿童青少年执行功能与单次运动之间的剂量-效应关系。方法:检索中国知网、维普、PubMed、Scopus、Web of Science、EBSCO数据库中关于单次运动对儿童青少年执行功能影响的实验研究,运用Review Manager 5.4软件进行meta分析。结果:共纳入14篇文献,包含691名被试;单次运动对改善抑制功能反应时[SMD=-0.78 (-1.35,-0.25),P=0.004]和正确率[SMD=0.91(0.27,1.55),P=0.005]、刷新功能反应时[SMD=-1.04 (-2.01,-0.07),P=0.030]和正确率[SMD=1.16 (0.39,1.93),P=0.003]有效果;单次运动以静止运动、30 min、中等强度对改善儿童青少年抑制功能反应时效应量(-5.86、-1.41、-0.76)、抑制功能正确率效应量(2.98、5.64、1.62)和刷新功能正确率效应量(6.27、7.39、2.57)最大(均P<0.05)。结论:单次运动可改善儿童青少年执行功能中的抑制功能和刷新功能。

SOI高压LDMOS器件氧化层抗总电离剂量辐射效应研究

绝缘体上硅(SOI)高压横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件是高压集成电路的核心器件,对其进行了总电离剂量(TID)辐射效应研究。利用仿真软件研究了器件栅氧化层、场氧化层和埋氧化层辐射陷阱电荷对电场和载流子分布的调制作用,栅氧化层辐射陷阱电荷主要作用于器件沟道区,而场氧化层和埋氧化层辐射陷阱电荷则主要作用于器件漂移区;辐射陷阱电荷在器件内部感生出的镜像电荷改变了器件原有的电场和载流子分布,从而导致器件阈值电压、击穿电压和导通电阻等参数的退化。对80 V SOI高压LDMOS器件进行了总电离剂量辐射实验,结果表明在ON态和OFF态下随着辐射剂量的增加器件性能逐步衰退,当累积辐射剂量为200 krad(Si)时,器件的击穿电压大于80 V,阈值电压漂移为0.3 V,器件抗总电离剂量辐射能力大于200 krad(Si)。

130 nm 7T SOI SRAM总剂量与单粒子协和效应研究

为进一步阐明SOI器件中总剂量效应(TID)与单粒子效应(SEE)间的协和效应,本文基于SOI工艺特征尺寸为130 nm的国产7T结构SRAM进行了相关研究。通过对4组SOI SRAM开展了不同TID辐照后的SEE实验,得到器件单粒子翻转(SEU)截面随TID的变化规律。SOI SRAM的SEU截面在TID辐照后呈现明显的降低,最大在750 krad(Si)剂量辐照后下降80.5%。器件的饱和截面呈现随剂量增加而下降的趋势,最大下降19.5%,研究中未发现SEU阈值的明显变化。分析认为,延迟晶体管N5的等效关态电阻因为TID辐照而增加,该现象会造成N5的延迟作用增强,是该款器件SEU截面下降的主要原因。采用这种7T结构的SOI SRAM的抗SEE性能会随其在轨累积剂量的增加而逐渐增强,这为今后电子器件的抗辐射加固提供了启示。

石墨烯场效应晶体管的X射线总剂量效应

本文针对不同结构、尺寸的石墨烯场效应晶体管(graphene field effect transistors,GFET)开展了基于10 keV-X射线的总剂量效应研究.结果表明,随累积剂量的增大,不同结构GFET的狄拉克电压V_(Dirac)和载流子迁移率μ不断退化;相比于背栅型GFET,顶栅型GFET的辐射损伤更加严重;尺寸对GFET器件的总剂量效应决定于器件结构;200μm×200μm尺寸的顶栅型GFET损伤最严重,而背栅型GFET是50μm×50μm尺寸的器件损伤最严重.研究表明:对于顶栅型GFET,辐照过程中在栅氧层中形成的氧化物陷阱电荷的积累是V_(Dirac)和μ降低的主要原因.背栅型GFET不仅受到辐射在栅氧化层中产生的陷阱电荷的影响,还受到石墨烯表面的氧吸附的影响.在此基础上,结合TCAD仿真工具实现了顶栅器件氧化层中辐射产生的氧化物陷阱电荷对器件辐射响应规律的仿真.相关研究结果对于石墨烯器件的抗辐照加固研究具有重大意义.

N型MOSFET器件总剂量效应通用测试系统设计

抗辐照电机驱动器研发需要准确获取电桥电路金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)器件的总剂量效应失效阈值,电流-电压、电容-电压等离线测试方法,无法真实反映器件开关性能随累积剂量增加的连续变化过程。因此,针对MOSFET器件总剂量效应的在线测试需求,设计了基于高速信号采集及存储的通用化测试系统,具备被测样品驱动、高频信号采集、高速数据存储、数据模块管理等功能。利用典型商用MOSFET器件开展了总剂量效应测试,结果显示,当吸收剂量达598.08±41.54 Gy(Si)时,样品采集方波波形开始出现异常,低电平电压升高至0.82 V,高电平电压始终正常;随着累积剂量的增大,低电平电压持续性升高至1.08 V,并进一步升高至1.24 V,但器件开关功能保持正常;当累积剂量达1775.41±219.68 Gy(Si)时,采集波形跳变为2.93 V的直线,无方波信号输出,经判断MOSFET开关功能完全受损。

基于X射线晶圆在线辐照实验的16 nm n-FinFETs总剂量效应模型研究

建立了基于X射线晶圆在线辐照实验的16 nm FinFET总剂量效应模型,并对模型的有效性进行了验证。将辐照后器件等效为一个主晶体管与辐射导致的若干寄生晶体管并联,通过改变寄生晶体管的参数对辐照中的物理机制进行了模拟。对不同鳍片数量的内核(core)和输入输出(input output,IO)n-FinFET建立了能够描述器件在不同漏源电压下工作性能的模型,仿真结果与实验数据对比表明,所建立的模型的相对均方根偏差小于15%。

基于硅通孔的三维微系统互联结构总剂量效应损伤机制研究

垂直硅通孔(TSV)作为三维集成微系统的核心技术之一,可以通过多个平面层器件的垂直堆叠有效降低互联延迟,提高集成密度,减少芯片功耗。利用^(60)Co γ射线实验装置,以自主设计的基于TSV的三维互联结构作为实验对象,进行了总剂量效应敏感性分析。实验发现,随着累积辐照剂量的增加,TSV信号通道的插入损耗(S_(21))减小,回波损耗(S_(11))增大,信号传输效率不断降低。结果表明,总剂量效应诱发TSV内部寄生MOS结构产生氧化层陷阱电荷和界面态陷阱电荷导致了寄生MOS电容C-V曲线出现“负漂”现象,由此引起的信号通道特征阻抗不连续是TSV出现信号完整性问题的内在机制。基于RLGC等效电路模型,利用Keysight ADS仿真软件验证了TSV内部寄生MOS电容总剂量效应的辐射响应规律。

“毒品”还是“良药”?电子竞技对大学生执行功能影响的时间剂量效应

为探究电子竞技提升大学生执行功能的有效和最佳时间剂量,以当下市场受欢迎度最高的移动端MOBA游戏——王者荣耀作为干预手段,先后展开两组不同持续时间的单次电子竞技游戏影响大学生执行功能的实验。预实验采用4(组别:干预30分钟、60分钟、90分钟、120分钟)×2(时间:前测、后测)两因素混合实验设计,采用Flanker、2-back和More-odd shifting任务分别测量被试执行功能三个子功能,41名大学生完成了实验。在发现120分钟组干预无效后,正式实验设计了对照组、30分钟实验组、60分钟实验组和90分钟实验组,进行干预前后两次执行功能测验,108名大学生最终被纳入分析。结果发现:单次持续30分钟或60分钟的电子竞技干预即可显著提升大学生执行功能各子功能,且30分钟效果更佳;一旦达90分钟将无效果,甚至对部分子功能有负面影响。因此,建议大学生参与电子竞技游戏的时间以每次30分钟为佳,不宜超过60分钟。

老年人体力活动与身体成分、骨密度的剂量-效应关系研究

目的:通过分析老年人的体力活动水平与身体成分、骨密度的剂量-效应关系,为老年人采用合理的运动剂量干预骨质疏松症提供数据参考。方法:随机分层选取厦门市集美区的60岁以上老年人129名,采用国际体力活动问卷调查其体力活动水平,并测定其身体形态、超声骨密度和身体成分。结果:(1)低水平组体脂率、腰臀比明显高于中、高水平组;其肌肉含量较中高体力活动组明显降低。(2)低水平组骨质疏松发生率明显高于中、高水平组。(3)体力活动量与跟骨骨密度(BMD)、骨强度指数存在显著正相关性;而年龄与跟骨BMD、骨强度指数存在负相关性。(4)体力活动量与肌肉量存在正相关性,而与体脂率呈现负相关性;年龄与肌肉量呈现负相关性,而与体脂率呈现正相关性。结论:老年人群体力活动水平与骨质健康存在剂量-效应关系。

他汀类药物的骨靶向递送:联合用药策略与剂量效应关系

传统研究表明,他汀类药物通过影响成骨细胞和破骨细胞的活性对骨代谢产生积极影响。然而,受不良反应和药物疗效的限制,结合纳米技术的骨靶向给药已成为一个新的研究方向。笔者总结了近年来他汀类药物纳米颗粒给药系统的研究情况;纳米技术为未来减少不良反应和提高疗效提供了新的可能性。这些系统利用其精确的药物释放能力有效靶向骨组织,优化疗效并减少全身不良反应。此外,他汀类药物在治疗骨质疏松症时剂量不同的研究也层出不穷。今后,在开发骨靶向给药和纳米技术的组合时,需要考虑他汀类药物的剂量效应关系。总之,他汀类药物在骨质疏松症治疗中的应用是一个多方面的领域,需要综合药物作用机制、剂量效应、纳米技术应用及其临床转化潜力等方面进行深入研究。未来的研究应侧重于探索这些药物的最佳应用,以确保其在调节骨代谢方面的安全性和有效性。

CMOS集成电路总剂量效应加固技术研究现状

在核设施运行、乏燃料后处理、可控核聚变、航天卫星与太空探索、核军工、γ辐照站等存在强辐射的场景下,高能粒子、射线会与器件中的半导体材料相互作用产生辐射效应,对信号的完整性和精度产生较大影响。本文首先介绍了总剂量效应(TID)的作用机制,及其在MOS器件中的主要影响:总剂量效应会导致MOS管阈值电压漂移、跨导下降、载流子迁移率降低和电流额外泄漏等问题。其次,按照时间顺序依次阐述了近代以来总剂量效应在半导体器件特别是是CMOS器件中的具体影响,尤其对浅槽隔离氧化物(Shallow Trench Isolation, STI)受到总剂量效应的影响做了着重描述。最后,分析了在电路级中的总剂量效应,以及目前流行的几种抗辐射加固技术。

胸部肿瘤适形和调强常规分割放疗脊髓生物效应剂量研究

目的探讨对常规分割模式下胸部肿瘤适形和调强放疗技术进行脊髓生物效应剂量(BED)评估的必要性和可行性。方法选取2016年5月16日至2016年12月31日于唐山市人民医院放化疗科收治的胸部肿瘤患者30例,应用医诺RTIS治疗计划评估模块对所有患者的治疗计划进行评估,并进行物理剂量(PhD)和BED的比较。依据线性二次方程(L-Q模型)计算2.0Gy照射1次和30次时脊髓在不同剂量曲线的PhD和RED。组间比较采用t检验。结果脊髓的RED曲线位于PhD曲线左侧,计划靶体积(PTV)的BED曲线位于PhD曲线右侧。30例患者的治疗计划中,脊髓的最小、最大、平均PhD与BED分别为(80.41±274.75)、(3398.00±1200.95)、(1265.79±762.49)cGy和(74.71±249.34)、(3118.93±1181.96)、(1181.44±742.18)cGy,差异均有统计学意义(t=0.826、6.143、5.234,P<0.05);PTV的最小、最大、平均PhD和BED分别为(3615.51±1566.10)、(5505.26±1731.64)、(4984.33±1615.59)cGy和(3500.97±1576.92)、(5672.93±1791.98)、(5047.63±1646.57)cGy,差异均无统计学意义(t=6.953、-2.164、-1.193,均P>0.05)。随着剂量曲线的下降,PhD和BED也随之降低,而且相应剂量曲线的BED较PhD更低。结论从增强靶区控制和脊髓保护的角度,胸部肿瘤精确常规分割放疗有必要进行脊髓的BED评估。

器件瞬态剂量率效应脉冲激光试验技术及应用

针对抗瞬态辐射对宽剂量率范围、弱电磁干扰、精细测量等瞬态剂量率效应试验评估需求,开展激光瞬态剂量率效应的激光注入控制及定量模拟试验技术研究,研究脉冲激光与“强光一号”加速器剂量率等效试验机制,结合激光辐照过程中的能量传输模型进行激光有效能量计算,给出激光能量和γ射线剂量率的定量关系,形成直径为3 cm、均匀度达90%的大尺寸高均匀度试验辐照光斑,及等效剂量率大于1.2×10^(12) rad·s^(-1)的激光定量模拟瞬态剂量率效应试验能力。对多款不同类型器件开展了激光和“强光一号”加速器对比试验证明了该技术的有效性,可为抗核辐射发展提供便捷、精细、充分的激光试验技术支持。

nFinFET低温总剂量效应的研究

为研究nFinFET的低温总剂量辐射效应和器件损伤机理,对16 nm工艺体硅nFinFET在300K和77K温度下进行60Co-γ射线辐照试验,总剂量为1 Mrad(Si),利用半导体测试仪测试关键电参数性能。结果表明,300K辐照后器件特性几乎无变化,而77K辐照后观察到阈值电压的负向漂移、跨导的减少以及关断电流的增加。低温环境可以抑制辐照产生的电子空穴对复合,STI区电荷俘获增强,导致器件性能衰减,极低温辐射环境电子系统设计过程中,需对nFinFET器件性能衰减与可靠性充分验证,研究为后续在轨服役工况选取和抗辐射加固设计工作提供了数据和理论支持。

最低预期生物效应剂量法在免疫调节类药物临床起始剂量设计中应用的研究现状

首次临床试验起始剂量的拟定是药物从临床前推进到临床阶段的关键节点。免疫调节类药物因其对机体免疫系统的调控,可引发包括细胞因子风暴、过敏等严重免疫相关毒性。在TGN1412事件发生后,传统的以毒理学终点为基础的临床起始剂量计算在免疫调节类药物中的应用面临很大挑战。本文结合欧洲药品管理局、美国食品药品监督管理局对高风险药物首次临床试验的指南,以及国家药品监督管理局药品审评中心发表的相关电子刊物,总结了最低预期生物效应剂量(minimum expected biological effect dose,MABEL)法出现的背景、发展趋势以及基于MABEL法的临床起始剂量计算考量要素等。最后,以免疫激活药白细胞介素-2和CD3:hEGFRvⅢ双特异性抗体、免疫抑制药CD28单克隆抗体等临床在研药物为案例,介绍了其基于MABEL法的首次人体试验剂量的设计过程,旨在为免疫调节类药物提供重要参考。