K9光学元件的锥形约束射流抛光流场与加工实验研究

提出了锥形约束射流抛光的加工方法,将原本垂直的细小射流约束成几乎平行于工件表面的环形射流。使用Fluent软件对抛光流场进行数值分析,根据Preston方程建立了材料去除函数模型;并以K9玻璃为加工对象,利用自主设计的锥形约束射流抛光平台进行加工实验。结果表明,锥形约束射流抛光方法法向最大速度比切向最大速度小63.9%,从而减少射流在垂直于工件表面方向的冲击损伤;锥形约束射流抛光后,K9玻璃表面粗糙度在加工区域内呈“V”型分布,其算数平均粗糙度(Ra)值从95.40 nm降至14.52 nm,表面质量得到明显提高。锥形约束射流抛光主要依靠射流沿工件表面的剪切力,不仅有效减小了射流法向冲击力,对射流的约束还减小了射流束的发散;确定的表面去除函数表明该方法有望实现确定性抛光;另外,环形的射流出口提高了射流抛光的效率。

高温胁迫下刺参H3K9ac特征及HATs、HDACs的表达

为了探索高温胁迫下刺参(Apostichopus japonicus)H3K9乙酰化水平的变化,研究组蛋白乙酰转移酶(Histone acetyltransferases,HATs)和去乙酰化酶(Histone deacetylases,HDACs)对刺参H3K9乙酰化的影响。本研究通过Western Blot技术研究高温胁迫条件下刺参肠道组织H3K9乙酰化特征,并对刺参基因组中4种组蛋白乙酰转移酶基因ajKAT2B、ajKAT5、ajKAT7、ajKAT8和4种组蛋白去乙酰化酶基因ajSIRT1、ajHDAC1、ajHDAC3、ajHDAC4进行结构解析和系统进化树分析;利用qRT-PCR定量研究在高温胁迫后刺参的8种基因表达量的变化模式。研究表明,通过Western Blot发现,在26℃胁迫下,H3K9ac水平在胁迫48 h后明显上升(P<0.05),在96 h后又迅速下降(P<0.05),表明其在高温胁迫下调控基因转录可能起到重要作用。基因结构解析发现HATs和HDACs含有保守的结构域,通过构建基因系统进化树发现其与物种进化树呈一致的趋势,也表现出功能上的高度保守。qRT-PCR结果表明:4种HATs基因在高温胁迫48 h后均有显著的上升(P<0.05),在胁迫96 h后,ajKAT2B和ajKAT8降低至对照组的表达水平,ajKAT5迅速下降至显著低于对照组水平,ajKAT7稍有降低但仍显著高于对照组。4种HDACs基因中,ajSIRT1在高温胁迫6 h后有明显的上升,在胁迫48 h后显著高于对照组(P<0.05),在胁迫96 h后降低至对照组的表达水平;ajHDAC1在高温胁迫6 h后有明显下降(P<0.05),在胁迫48 h后迅速上升至显著高于对照组水平(P<0.05),然后降低至对照组水平;ajHDAC3和ajHDAC4在高温胁迫6 h后均显著上升(P<0.05),在胁迫48 h后降至对照组水平并继续下降。研究结果表明,刺参H3K9ac乙酰化水平在高温胁迫下表现出明显动态变化,多种HATs和HDACs在mRNA水平上均有明显响应,这可能是导致H3K9ac变化的因素之一。

苹果砧木‘K9’无糖组培快繁体系的优化

试验以苹果砧木‘K9’组培苗为材料,研究在继代阶段,生根阶段,缓苗阶段中不同影响因素对其生长发育的影响,进而对无糖组培高效快繁体系进行优化。结果表明,在继代阶段,植物生长调节剂、NH4NO3与KNO3均会对组培苗‘K9’增殖与生长产生影响,MS(1.65g·L-1 NH4NO3与1.60g·L-1 KNO3)+6BA(0.40 mg·L-1)+IBA(0.10 mg·L-1)是苹果砧木‘K9’组培苗增殖生长的最佳培养基,增殖系数为3.67,苗高为2.55 cm。在生根阶段,合理的IBA浓度与基质含水量是无糖组培苗能否成功生根的关键,当IBA浓度为0.75 mg·L-1,基质含水量为75 %时,组培苗生根率达到99 %,且根系各指标显著优于其他处理。而无糖组培盒的接种密度对组培苗生根的影响不大,不同处理间根系指标无显著差异。在缓苗阶段,无糖组培苗大小与穴盘规格是无糖组培苗能否移栽到大田的重要影响因素,当无糖组培苗为大苗(高度≥2 cm)且移栽在32深孔的穴盘时,株高与茎粗分别达到12.66 cm与2.93 mm,经过缓苗能够最快达到移栽到大田所需的质量标准。此外,4-5月份是移栽的最好时期,成苗率较高且苹果砧木‘K9’生长发育状况良好。

MAP3K9通过上调Notch-1促进胰腺癌细胞的增殖与迁移

目的:探讨MAP3K9通过调控Notch-1促进胰腺癌细胞增殖、迁移的机制。方法:在胰腺癌细胞中分别转染MAP3K9过表达质粒和siRNA,RT-qPCR检测MAP3K9 mRNA表达水平,MTT实验检测转染后细胞增殖能力的改变,流式细胞术检测细胞凋亡能力的变化,划痕试验检测细胞迁移能力的变化,Transwell实验检测细胞的迁移与侵袭能力,Western Blot检测MAP3K9、Notch-1及EMT相关蛋白的表达情况。结果:RT-qPCR和Western Blot显示,PaTu-8988和PANC-1细胞的MAP3K9表达水平低于BXPC-3细胞;RT-qPCR结果表明,转染MAP3K9过表达质粒可以显著提高PaTu-8988和PANC-1细胞MAP3K9 mRNA表达水平,而转染siRNA MAP3K9可明显下调BXPC-3细胞MAP3K9 mRNA表达水平;上调胰腺癌细胞MAP3K9表达,可提高胰腺癌细胞增殖、迁移与侵袭能力,并抑制细胞凋亡;在胰腺癌细胞中过表达MAP3K9,可上调Notch-1、Vimentin、N-cadherin以及slug蛋白表达水平,并降低E-cadherin表达水平。结论:MAP3K9能够激活Notch-1,进而促进胰腺癌细胞的上皮—间充质转化(EMT)过程,增强胰腺癌细胞增殖及迁移能力。

基于AlSi12钎料的Al/K9玻璃钎焊接头组织与性能

利用AlSi12钎料实现了Al与K9玻璃的钎焊连接,并通过扫描电子显微镜、EDS能谱仪、万能试验机等分析测试手段,研究了温度(590~620℃)对Al/AlSi12/K9接头微观组织及力学性能的影响。结果表明,在610℃保温20min可获得良好的Al/AlSi12/K9接头;温度较低时,钎料熔化与铺展不充分,焊缝中存在裂纹、气孔等缺陷;温度较高时,母材发生烧蚀,接头质量下降;熔融金属钎料溶解Al母材并形成亚共晶液相,随着温度降低有α-Al及初晶Si的析出,在K9玻璃边界处形成冶金结合;最终形成的界面结构为:Al/α-Al+Sip+AlSi共晶/Al_(2)O_(3)+Si/K9。随着温度升高,接头剪切强度先增后减;在610℃保温20min条件下接头平均强度最高,约为6.5MPa,断裂在玻璃一侧,呈脆性断裂。

组蛋白H3K9甲基修饰酶在2周、4周和6周龄小鼠肝脏中的表达

目的探讨不同周龄小鼠肝脏组蛋白H3K9甲基转移酶(KMT)和去甲基化酶(KDM)的表达。方法取2周、4周和6周龄BALB/c雄性小鼠肝脏组织,分别提取总mRNA和蛋白质,应用实时定量反转录-聚合酶链式反应(RT-qPCR)确定几种H3K9甲基转移酶和去甲基化酶的表达差异,使用Western blotting检测两种H3K9去甲基化酶KDM3A和KDM4B的蛋白含量。结果几种H3K9甲基转移酶(包括KMT1C、KMT1E和PRDM2)和去甲基化酶(包括KDM3A、KDM3B、KDM4A和KDM4B)的mRNA在小鼠不同年龄阶段的表达存在差异(P<0.05,每年龄段5只小鼠),而两种组蛋白去甲基化酶KDM3A和KDM4B在蛋白水平也有明显不同,6周龄小鼠肝脏中两种蛋白表达明显低于2周和4周(P<0.05,每年龄段5只小鼠)。结论特定基因位点的H3K9甲基化状态与肝脏发育和生物学功能可能存在密切联系。

激光冲击波清洗K9玻璃表面SiO_2颗粒的研究

光学元件表面的颗粒污染物会影响到光学系统的正常运行,为了解决此污染问题,采用激光等离子体冲击波清洗法移除K9玻璃表面的SiO_2颗粒污染物。在激光器扫描模式下,实验研究此方法的清洗效果;在激光单点作用下,理论计算了颗粒位置、激光作用距离及激光能量对清洗效果的影响,并以实验加以验证。结果表明,通过良好地控制激光参量,采用Nd:YAG激光清洗K9玻璃表面的SiO_2颗粒具有明显的效果;在激光单点作用下,计算结果与实验结果规律一致。

K9玻璃亚表面损伤的分步腐蚀法测量

为了消除HF酸差动腐蚀法测试中环境因素对测试精度的影响,提出了HF酸分步腐蚀法,并引入修正系数Ki来对不同腐蚀阶段的环境变化做适当的修正以提高测量精度。采用HF酸分步腐蚀法测量了固结磨料抛光垫(FAP)研磨后K9玻璃的亚表面损伤层深度,并与HF酸差动腐蚀速率法和磁流变抛光斑点法的测量结果进行了对比研究。结果显示,用本文提出的方法测量得到的亚表面损伤层深度为3.479μm,其他两种测量方法测得的结果分别为0.837μm和2.82μm。测量结果表明,分步腐蚀法的测量精度更高,其结果更加符合实际情况。另外测试中引入了实验校正系数Ki,很大程度上减少了操作环境及重复操作带来的累积误差。

重频脉冲CO_2激光损伤K9玻璃的实验

对脉冲CO2激光在不同重频模式下损伤K9玻璃进行了实验研究。采用输出能量为10 J,脉宽为90 ns,重复频率在100 Hz至300 Hz之间连续可调的脉冲CO2激光器,对K9玻璃样品进行了激光损伤实验,观察到两次不同重频条件下样品的损伤形貌。实验结果表明,重频越高,对样品的损伤程度就越严重;应力损伤成为K9玻璃激光损伤的最主要的原因,在重频强激光的辐照下,K9玻璃表面出现强烈的等离子体闪光,伴随明显的熔融气化破坏,并形成等离子体爆轰波。爆轰波对玻璃材料产生了严重的力学冲击作用,这种应力作用足以对K9玻璃造成毁灭性破坏。运用有限元分析对激光辐照K9玻璃的温度与应力分布进行仿真,其计算结果与实验基本吻合。

光斑尺寸对K9玻璃近红外激光损伤阈值的影响

基于热弹性模型 ,用有限元法对不同光斑近红外激光辐照下K9玻璃样品中的温度和压力分布进行了计算。对厚 2mm、半径 10mm的圆片样品的计算结果表明 ,K9玻璃的损伤受表面环向拉伸应力的控制 ,光斑大小对损伤阈值有较大的影响 ,对光束总入射功率为 2 8kW的激光辐照 ,当光斑半径从 0 .4mm增加到 3mm时 ,损伤所需时间从 14ms增加到 1s。在一定光斑尺寸范围内 ,样品损伤 (表面拉伸断裂 )所需的激光功率密度在同一量级内变化 ,在更小光斑时 ,损伤时的最高温升趋于 5 6 5K。

基于变切深纳米刻划的K9玻璃表面成形特征及去除机制研究

采用Berkovich压头,在纳米压痕仪上对K9光学玻璃进行了变切深纳米刻划试验。为探究摩擦因数与脆塑转变的深度,基于非线性最小二乘法对法向力、切向力关于刻划深度进行了拟合,并利用相关系数r检验其可靠性。利用AFM和SEM对刻划沟槽表面形貌进行分析,刻划过程存在弹塑转变、塑性去除和脆性断裂三个阶段。基于Hertz接触理论求得K9玻璃弹塑转变深度,根据AFM和SEM的结果,以裂纹刚开始萌生作为脆塑转变点,获得脆塑转变的临界深度。基于脆塑转变深度,通过添加修正系数,改进WEI提出的脆塑转变表征方法,建立了用摩擦因数来表征K9玻璃脆塑转变的表达式。通过分析压头在刻划过程中与工件产生的摩擦区,对脆性断裂阶段裂纹的产生和裂纹方向与刻划方向近似呈60°进行了解释。

压剪联合冲击下K9玻璃中的失效波

对K9玻璃进行了冲击速度为150～400 m/s,倾斜角为10°、15°的纵剖试样斜撞击实验.结果表明,在加载剪切横波(S + )和卸载纵波(P - )之间有波速超过了纵波波速的波阵面存在,此波的存在对卸载纵波和卸载横波的幅值有一定的影响.由于失效波的产生与材料的表面性质密切相关,为消除纵剖试样中间界面的影响,模拟VISAR的实验条件,进行了冲击速度为70～300 m/s、倾斜角为10°的横剖试样斜撞击实验.可以确定在此冲击范围失效波的波速在0.98～1.4 km/s,产生失效波的临界状态为:压应力0.86～1.01 GPa,对应剪应力0.053～0.071 GPa.表明剪应力的存在极大降低了失效波产生的阈值.在此基础上初步分析了撞击面的动摩擦因数和相对滑移速度.

固结磨料研磨K9玻璃表面粗糙度模型

表面粗糙度模型是研磨过程设计和工艺参数选择的重要依据,K9玻璃是应用最广泛的光学材料之一。建立研磨K9玻璃表面粗糙度模型有利于提高加工效率、节约生产成本。简化固结磨料研磨过程,基于研磨垫表面微结构,计算研磨过程中参与研磨的有效磨粒数和单颗磨粒切入工件深度,利用研磨过程中受力平衡,建立固结磨料研磨K9玻璃表面粗糙度模型。采用不同磨粒粒径和不同磨料浓度的固结磨料研磨垫以及不同压力研磨K9玻璃验证表面粗糙度模型。结果表明:固结磨料研磨K9玻璃的表面粗糙度与磨粒粒径、研磨压力1/3次方成正比,与研磨垫浓度2/9次方成反比。表面粗糙度理论值与试验值随研磨压力、磨粒粒径和研磨垫浓度的变化趋势吻合。利用该模型能够成功预测固结磨料研磨K9玻璃表面粗糙度,指导研磨过程设计及加工过程中研磨垫和工艺参数的选择,可靠性高。

多脉冲激光对K9玻璃的表面损伤实验研究

实验研究了波长为1064 nm、脉宽为10 ns、重复频率为1 Hz的激光脉冲对K9玻璃的表面损伤特点,给出了脉冲透过能量随激光脉冲作用次数变化的规律。采用3维立体显微镜对损伤形貌进行观察,发现K9玻璃的损伤表面呈环状分布,分为烧蚀区、微裂纹区和断裂区。随着激光脉冲个数的增加,损伤由点状破坏演变为损伤区,微裂纹逐渐增长,损伤面积逐渐增大。基于激光支持的爆轰波理论分析,激光与脆性材料的相互作用可引起微裂纹的大量增长。在多脉冲激光的作用下,K9玻璃损伤的累积效应明显,表面损伤阈值明显降低,表面裂纹增长明显,损伤面积逐渐增大;但随着激光脉冲的继续增加,这种损伤趋于稳定。

1.06μm连续激光照射下K9玻璃板的应力松驰破坏

基于一维应力松弛模型和粘弹性本构关系，对１．０６μｍ连续激光照射下Ｋ９玻璃板中的温升和应力作了计算，结果表明，由于应力松弛效应，激光停照后的冷却过程中产生的残余拉伸应力可达到玻璃的拉伸断裂强度阈值，而激光加热期间的最大压缩应力却小于压缩断裂强度要求。对 ３ｍｍ厚的 Ｋｇ玻璃板，由应力松弛引起破坏所要求的激光参数为 ９４６ｋＷ／ｃｍ２作用０．２ｓ，因而应力松弛可能为１．０６μｍ连续激光大光斑照射下Ｋ９玻璃窗口损伤的主要模式。

用高速阴影技术研究K9玻璃中的失效波

用高速阴影摄影技术研究了爆轰加载下K9玻璃样品中波的传播和压缩区内损伤破坏的物理图象和规律。实验中观测到冲击波阵面后有一个移动速度为 2 .1～ 2 .2mm/ μs的黑色阴影区边界 ,即失效波 (Fail urewave) ;实验发现只有当冲击载荷接近材料的HEL时 ,在冲击波和失效波之间的区域才有少量的微裂纹成核和长大 ,而在冲击载荷较低时却没有观察到 ;同时实验中观测到失效波萌生于被撞击面 ,并在两块玻璃的交界面上观测到失效波的再生。这些结果表明失效波的产生基本与冲击相变无关 ,主要与玻璃样品表面的初始损伤有关 ,换言之 ,失效波是玻璃样品表面微裂纹在冲击波作用下失稳扩展造成的。

罗勒多糖对缺氧条件下肝癌细胞组蛋白H3K9me2甲基化及G9a、JMJD1A表达的影响

目的:研究罗勒多糖对缺氧条件下肝癌细胞MHCC97H和MHCC97L低氧诱导因子1α(HIF-1α)组蛋白甲基转移酶G9a、去甲基化酶JMJD1A的表达及组蛋白H3K9me2甲基化水平的影响,探讨罗勒多糖对肝癌细胞表观遗传学的调节作用。方法:采用二氯化钴(Co Cl2)模拟细胞缺氧,建立肝癌细胞MHCC97H和MHCC97L体外缺氧模型,通过不同浓度罗勒多糖干预24 h,实时荧光定量PCR法检测各组肝癌细胞中HIF-1α、G9a和JMJD1A mRNA表达水平,Western-blot法检测各组肝癌细胞中HIF-1α、G9a、JMJD1A蛋白表达情况及组蛋白H3K9me2甲基化水平。结果:罗勒多糖能下调MHCC97H细胞缺氧条件下HIF-1α、G9a、JMJD1A mRNA和蛋白的表达和组蛋白H3K9me2甲基化水平以及MHCC97L细胞缺氧条件下HIF-1αmRNA和蛋白的表达和组蛋白H3K9me2甲基化水平(P<0.05)。结论:罗勒多糖对缺氧条件下不同转移潜能肝癌细胞MHCC97H和MHCC97L组蛋白H3K9me2甲基化水平均有有调节作用,其中对高转移潜能肝癌细胞MHCC97H组蛋白H3K9me2甲基化的调节与组蛋白甲基转移酶G9a和去甲基化酶JMJD1A有关,而对低转移潜能肝癌细胞MHCC97L组蛋白H3K9me2甲基化的调节可能是通过其他通路发挥作用。

纳秒强激光诱导K9玻璃表面损伤实验

使用脉宽约10ns的Nd:YAG激光器,研究低加工缺陷条件下K9光学玻璃在单激光脉冲作用下的损伤形貌。利用软边光阑加长程衍射的方法实现光斑整形,利用微分干涉光学显微镜和扫描电镜对样品前后表面的损伤形貌进行观察和成像,对比研究了K9光学玻璃前后表面的损伤形貌,分析了损伤机制。研究结果显示:在红外纳秒激光辐照下,加工缺陷是K9光学玻璃产生初始损伤的主要诱因;前表面的损伤主要表现为微坑及高温等离子体产生的冲蚀变色和表面微裂纹;后表面出现了均匀的亚波长周期性光栅结构,这种周期性结构是后表面损伤增长的主要诱因。

固结磨料研磨抛光K9玻璃的超精密加工工艺研究

采用PHL-350型平面高速研磨抛光系统,通过固结磨料研磨抛光方法进行了超精密加工K9玻璃试验研究。探讨了不同粒径和不同磨粒研磨抛光垫在加工中对K9玻璃材料去除率和表面质量的影响。获得了高效率、低成本、高质量的K9玻璃的超精密加工工艺:首先使用M20/30金刚石研磨垫研磨,然后使用3μm CeO2抛光垫抛光。加工后K9玻璃的表面粗糙度优于RMS 0.6 nm,微观损伤少。

K9玻璃磨削亚表面损伤深度预测模型及实验研究

基于压痕实验原理,建立了K9玻璃亚表面损伤深度预测模型。为获得预测模型中的未知参量,开展了K9玻璃磨削实验。利用激光扫描共聚焦显微镜检测工件磨削后的表面粗糙度值,利用扫描电镜检测磨削后的工件表面微观形貌和亚表面损伤层形貌,分析了工艺参数对表面粗糙度值和亚表面损伤深度的影响规律。考查了工艺参数对法向磨削力的影响规律,并根据实验数据,采用多元线性回归拟合法得到法向磨削力的经验公式,进而确定了亚表面损伤深度预测模型的参数。模型预测值与实验值具有较好的一致性,表明预测模型具有一定的可靠性。