A Simple and “Green” Method for Synthesis of Magnetic Hollow Silica Spheres and Its ⁹⁹Tc^mLabeled Targeting Studies

The magnetic hollow silica spheres (MHSS) with uniform cavity size and shell thickness were prepared by a simple and “green” method using functionalized SiO2 spheres as templates. Magnetic particles (Fe3O4) were deposited on the SiO2 surface by varying the molar ratio of [Fe2+]/[Fe3+] and the molar concentration of iron salts. The obtained magnetic hollow silica spheres exhibited a super-paramagnetic behavior at room temperature. Scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), and X-ray powder scattering (XRD) were applied to characterize the MHSS. Besides, their unit cell parameters are calculated according to results indexing to XRD, the MHSS sample prepared at 0.10 M iron salts and 2:1 molar ratio of [Fe2+]/[Fe3+] has a largest cell angle (β) of unit cell. Due to large hollow cavity space and super-paramagnetic characteristics, the inner amino-functionalized MHSS could be labeled with radioisotope 99Tcm to study the MHSS’s magnetic targeting distribution in vivo. These results indicate that the MHSS has potential in the magnetic targeted drug delivery system which reduces the damage to normal cells and improves the therapeutic effect of cancer.

近底悬浮弹性球声散射机理分析

基于二维周向分解方法进行了总场非轴对称背景下近底目标三维散射声场的数值快速计算,研究了近底悬浮弹性球目标声散射机理。根据海底及目标耦合四路径模型的射线声学叠加原理,给出了近底轴对称目标的二维有限元模型散射远场声压计算表达式。计算得到因界面引入的附加回波共同作用下的弹性球体目标散射频率−角度谱和频率−高度谱,给出了耦合散射声场明暗交替干涉条纹的精确预报公式。通过数值计算及实验分析了目标在掠射角和悬浮高度变化时目标镜反射、弹性目标体内激发的弹性波与海底反射波相互耦合的传播规律及其对总场的影响,讨论了因悬浮高度和掠射角变化产生的目标散射声场强度起伏机理。结果表明,增大掠射角和悬浮高度均会使目标频谱相邻共振峰峰值间距减小,并且利用海底与目标耦合作用声场的干涉条纹计算公式可以较好地对目标散射频谱信息进行预报。

多站点云光束法全局配准方法

面对大面积、高密度的制冰排管,平行度、翘曲度数据的提取存在检测精度低、数据覆盖不全面的问题。本文结合多棱镜靶球的三维激光采集方式,提出多站点云光束法全局配准方法,使用半径约束的随机抽样一致性球拟合法方法提取靶球中心,利用各测站点云原点绝对坐标、标靶中心相对坐标与标靶中心绝对坐标之间的坐标转换关系,采用光束法全局求解所有测站的位置与姿态参数,完成场馆点云的全局配准。试验采用国家速滑馆扫描数据进行验证。结果表明,点云匹配后内符合精度为2.6 mm,外符合精度为1.9 mm,相比于现有方法,本文方法取得了更高的采集精度。

基于MATLAB的导弹毁伤效能数值计算效率优化方法

为解决蒙特卡洛仿真法评估导弹毁伤效能计算时间长、效率低的问题,研究了一种基于MATLAB的导弹毁伤效能仿真计算效率优化方法。在建立一体化目标易损性模型和战斗部威力场模型的基础上,应用包围球相交检测法实现破片射击线与目标部件相交的快速检测,并建立了交点求解优化算法;基于MATLAB编制了导弹毁伤效能快速数值计算程序。实例结果表明:与常规线面相交求解算法相比,优化方法的计算效率提高了约16倍。

rhIL-2与阿霉素白蛋白磁微球靶向治疗肿瘤的协同作用

目的:观察重组人白细胞介素-2(rhIL-2)瘤内注射和阿霉素白蛋白磁微球(ADM-MAM)联合外磁场联合治疗H22荷瘤小鼠 的协同作用,并探讨其抗肿瘤作用机制。方法:以荷瘤小鼠的瘤重为指标,观察药物的抗肿瘤活性。以乳酸脱氢酶释放法测NK细胞的杀伤活性。以MTT比色法测淋巴细胞的转化率。以流式细胞术检测肿瘤细胞的凋亡及p53、Fas和FasL的表达。用RT-PCR法测定IL-2及IL-12的表达。探讨抗肿瘤机制。结果:ADM-MAM靶向治疗与rhIL-2联用,可显著减小荷瘤小鼠的瘤重;提高NK细胞的杀伤活性和脾脏淋巴细胞的转化率;减小肿瘤细胞的增殖指数,上调肿瘤细胞p53、Fas和FasL的表达,以及增加脾脏淋巴细胞上IL-2及IL-12的表达。结论:ADM-MAM联合外磁场,具有显著增强抑瘤的作用。rhIL-2能增强ADM-MAM靶向治疗的抗肿瘤作用,其抗肿瘤协同作用主要是通过促进T细胞增殖,刺激NK细胞增长等提高机体的免疫功能而实现的。

微型靶标的半自动装配系统设计

设计了微型靶标半自动装配系统的机械结构和微动机构,装配系统采用真空吸头固定微型靶标的半圆柱和靶球,采用步进电机控制精密丝杠带动平移台进行粗调与压电陶瓷微机械臂进行微调相结合的方式进行精密定位,并用CCD在线监测装配过程中靶标各部件的相对位置。实验证明系统的装配精度为2μm。

聚合物空心微球密度匹配法制备工艺研究

以聚苯乙烯 (PS)为成球材料 ,研究了聚合物空心微球密度匹配法制备工艺中的油相 (O相 )有机溶剂种类及配比、O相固化温度及时间、各相溶液中固体颗粒杂质、球内封装水 (W1相 )的置换等因素对产品微球质量的影响。制得了直径 10 0～ 5 0 0 μm、壁厚 2～ 2 0 μm、球形度≥ 99%、同心度相对偏差≤ 5 %、表面粗糙度≤ 2

磁性微胶囊的制备及其药物缓控释性能

用乳液-凝胶法制备了磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊.在壳聚糖/海藻酸钠微胶囊中掺入Fe3O4磁性中空球,使微胶囊具有磁靶向性能.以头孢拉定作为模型药物研究了载药磁性微胶囊的载药量、包封率及药物缓控释性能等.结果表明,提高头孢拉定的初始浓度可以提高载药量,却不利于提高药物的包封率.所制备的微胶囊在各种缓冲溶液中长时间内具有显著的缓释效果,并具有pH刺激响应释放的性能,即在模拟胃液中的药物释放率大大降低,而在模拟体液和肠液中的释放时间大大延长,可达50h以上.另外,在外加磁场作用下,微胶囊表现出良好的磁定向运动性能,为磁靶向药物输送提供基础.

基于整体最小二乘的地面激光扫描标靶球定位方法

通过分析标靶球定位的最小二乘定位方法及其存在的问题,提出了一种地面激光扫描标靶球定位的整体最小二乘标靶球定位方法,并推导给出了两种整体最小二乘解算法,该方法可同时考虑系数矩阵误差的影响。利用真实数据进行验证的结果表明:整体最小二乘法比最小二乘法能够得到精度更高的解算结果,有利于提高标靶球体定位的准确度。

与冲蚀有关的粘着与犁沟摩擦系数

提出一种与冲击磨损有关的有效摩擦系数,它被定义为冲击过程中,每一瞬间的切向有效摩擦力与法向载荷之比.有效摩擦力被表示为剪切项与犁沟项之组合.剪切项依赖于剪切金属接合点的状态——滑移或滚动.犁沟项依赖于冲击物在冲击途中使靶材料发生移动的状态.此有效摩擦系数被应用于研究刚性球自由斜冲击延性靶问题.在忽略剪切项仅计及犁沟项的情况下,研究表明,Hutchings实验中的有效冲击摩擦系数是冲击过程与初始冲击角的函数,就时间平均而言,大于Hutchings为拟合计算与实验结果所取的摩擦系数常值0.05.有迹象表明,对于与固粒延性冲蚀有关的刚性球自由斜冲击延性靶问题,在一定条件下,有效摩擦系数主要由犁沟效应确定.

钨球破片对相控阵雷达典型部件的侵彻特性研究

通过对相控阵雷达系统结构的分析,建立了相控阵雷达天线和箱体等易损部件的等效模型。分析了钨球破片杀伤元对相控阵雷达的毁伤机理,并对靶板等效关系和破片极限速度的经验公式与试验数据进行对比分析,计算得到了不同直径钨球破片对相控阵雷达典型易损部件的侵彻特性。结果表明:雷达易损部件对钨球破片的抗毁伤能力随钨球破片直径的增大而显著提高。为反辐射导弹战斗部的设计提供了参考依据。

钨球侵彻薄靶板的实验研究

通过钨球对薄装甲钢板垂直侵彻试验，发现在极限穿透条件下靶板的破坏模式为开坑和冲塞，且钨球变形程度较大。运用能量守恒原理，建立了极限穿透速度与钨球变形关系式，对钨球在侵彻过程中作刚性假设引起的极限穿透速度计算误差进行了估算，并对侵彻过程中开坑耗能与冲塞耗能也进行了估算。结果表明，开坑耗能与冲塞耗能比值并非常量，而随靶板相对厚度变化。

利用弹头目标微动信息的两种三维散射中心提取方法

雷达目标三维散射中心提取技术广泛应用于散射特性分析、建模以及目标跟踪。结合弹头目标的微动信息,可以间接得到雷达视角信息。本文在分析了此转化关系的基础上,提出两种三维散射中心提取方法,分别是投影方程求解法和球面拟合法。原理上,分别从代数和几何两个方向体现一维投影距离到三维空间位置的映射原理;算法上,解方程法是基于映射原理,进而求解矩阵方程来实现的;球面拟合法根据一维投影数据的球形分布规律从映射图中提取球面,过原点的直径与球面的交点即为强散射中心。GTD散射模型回波数据和暗室测量数据分别验证了这两种方法的有效性。最后,对两种方法的特点和性能进行了比较,同信噪比下,球面拟合法优于解方程法约15dB。

可调对比度光学无穷远目标源设计

在光电跟踪测量设备对低对比度目标捕获能力检验中,提出一种利用可调对比度光学无穷远目标源检验的新方法。采用这种方法需建立可调对比度光学无穷远目标源装置,介绍这种装置的设计依据和设计过程。该装置可以模拟天空背景的辐亮度及这个背景下的一个低对比度目标,它利用大、小两个积分球分别模拟背景与目标的辐亮度,利用安装在大积分球上的准直物镜使目标及背景成为无穷远的目标源,在积分球上分别安装内置和外置照明光源,外置照明光源中装有光束准直系统,使卤素灯发出的光束成为平行光后射入积分球内,利用可调光栏控制通光口径的大小,从而控制了进入积分球的光通量,使得背景与目标的辐亮度在色温不变的条件下连续可调,实现目标对比度连续变化,变化范围0~90%,对比度稳定精度优于1%,光谱范围400 nm^800 nm内最大背景辐亮度优于60 W/m2sr。

基于点云去噪的球形标靶中心拟合研究

以球形标靶作为同名特征点进行点云数据配准时,若标靶附近有干扰物或扫描的标靶点云含有大量噪声,会对点云配准质量造成很大影响。针对目前点云配准对标靶自身噪声有所忽略的问题,分析球形标靶的特点,探讨小波阈值去噪方法的适用性,并对去噪小波基函数的选取进行实验,提出球形标靶点云离散噪声小波阈值去噪方法。实验表明,标靶自身点云的去噪不可忽视。分析结果表明,该方法能够更有效地滤除球面外围粗差噪声,单个球形标靶的中心位置拟合精度提高约0.8 mm,相较标靶球未经去噪的拼接结果,扫描物特征检查点的坐标拼接误差减小约5 mm,点云总体配准精度提升约20%,是一种有效的点云数据配准预处理方法。

基于三维激光扫描仪的建筑物建模应用研究

为分析三维激光扫描仪在建筑物建模方面的精度,针对传统实测的建模方式,采用基于三维激光扫描理论技术对某建筑进行扫描,从其数据获取、数据分析处理,到获得该建筑物的表面三维模型的过程入手,对比、分析与传统测量的建模方法所获得模型的精度及可靠性。结果表明,三维激光扫描仪所获得数据的精度完全达到了预期的要求,且可以大大节省数据建模的时间,突显了三维激光扫描技术的优势,也为三维激光扫描技术在其他领域的应用提供了科学参考。

一种胶片式的静态光学目标模拟器

光学成像敏感器是卫星姿态控制分系统的重要组成部分,用于月面景象的获取,可为月面着陆器完成障碍识别、路径规划和安全区域选取等功能提供图像信息来源。为实现光学成像敏感器装星后设备功能和性能的检测,需要一种可在室内为光学成像敏感器提供月面场景信息的光学仪器。设计和研制了一种胶片式的静态光学目标模拟器,该目标模拟器以胶片作为图像源,通过积分球均匀照明系统将胶片照亮,并经由光学镜头将胶片图像投射至无穷远处,从而供光学成像敏感器接收。设计完成的静态光学目标模拟器视场≥30°×30°,入瞳直径Φ5 mm,入瞳距离为41 mm,镜头焦距44.78 mm,图像像素分辨率≤1024×1024,各项指标均达到了光学成像敏感器装星后光闭路试验的要求。

用于装配微靶的半自动系统

研究设计了一种微型靶标的半自动装配系统。该系统可以对两个半圆柱夹具(直径0.8mm,高1.6mm)和微小球体靶标(直径0.2mm)进行半自动装配。详细介绍了该系统的结构与组成及其所采用的关键技术与方法。分析了各个运动调控项目的工作原理和结构设计方法。并经过实验证明,装配可以达到各项平行度误差和小球中心与两个半圆柱中心的位置误差均不超过3μm。

电视图像传感器检测平台的研制

为了准确、客观评价面阵CCD器件和整机多项性能参数,研制了电视图像传感器试验检测平台系统。整套系统装置采用组合式的设计理念,由两部分构成,电视图像传感器性能参数测试系统测量噪声、响应度、饱和照度、阈照度、动态范围、系统信噪比(SNR)、信号传递函数(SiTF)、均匀性等,其测试系统误差为4.28%;电视图像传感器成像系统组件定标与试验检测系统测量系统调制传递函数(MTF)、系统畸变、视场角与焦距、系统分辨率、系统光学同轴度等,其系统误差为4.48%。

中药靶向制剂研究进展

靶向制剂可以选择性地作用于靶器官、靶组织、靶细胞或细胞内。但中药靶向制剂还处在基础研究阶段,回顾近年来中药靶向制剂的研究,指出中药靶向制剂能够成为中药制剂的一个重要发展方向。