在高速运动目标逆合成孔径雷达(ISAR)成像中, 基于传统线性调频(LFM)信号参数估计进行相位补偿的方法存在计算复杂和误差大等问题, 对此提出一种基于卷积神经网络(CNN)的线性调频信号调频斜率估计方法。首先采用Wigner-Ville分布的时频分析方法对一定范围调频斜率的线性调频信号生成时频图像构建训练集; 其次将高速运动目标回波信号经Wigner-Ville分布处理的时频图输入到卷积神经网络中, 对回波信号调频斜率进行识别; 接着通过识别的调频斜率对目标速度进行反演, 进而构建补偿信号并对回波信号进行相位补偿; 最后通过距离多普勒成像算法处理后可得到清晰的ISAR像。仿真实验结果表明了所提方法的有效性。

武汉高芯科技有限公司从 2014年开始制备基于 InAs/GaSbII类超晶格的长波红外探测器。在本文中, 报道了像元规模为 640×512, 像元间距为 15.m的长波红外焦平面探测器。在 77 K时, 器件的 50%截止波长为 10.5 .m, 峰值量子效率为 38.6%, 当 F数为 2、积分时间为 0.4 ms时, 测得器件的噪声等效温差为 26.2 mK, 且有效像元率达 99.71%。本文通过分子束外延(molecular beam epitaxy, MBE)技术与成熟的 III-V族芯片技术, 成功地验证了在大于 10 .m的长波波段, 用超晶格代替 HgCdTe实现国产化并大规模量产的可行性。

采用分子束外延工艺方法生长的 InAs/GaSb二类超晶格材料因其独特的能带断带结构, 极大地降低了俄歇复合暗电流, 且其较大的电子有效质量使得隧穿电流进一步降低, 因此超晶格材料成为国内外红外领域研究关注的重点。本文介绍的超晶格中长波双色探测器采用 npn背靠背结构, 阵列规模为 320×256, 像元中心距为 30 .m。其中测得 80 K温度下, -0.1 V偏压工作时中波 50%截止波长为4.5 .m, 0.17 V偏压工作时长波 50%截止波长为 10.5 .m, 对应的峰值量子效率为 45%、33%, 相应的暗电流密度为 5.94×10-7 A/cm2@-0.1 V、1.72×10-4 A/cm2@0.17 V, NETD为 16.6 mK、15.6 mK。

InAs/GaSb II 类超晶格红外探测器因其特殊的能带结构及其自身的材料和器件优势，在红外成像技术上具备极大的应用价值和前景，同时在大面阵长波红外探测器及甚长波红外探测器领域展现出优异的器件性能，并推动世界各国对这一低维半导体研究的持续发展，成为第三代红外探测器技术的最佳选择，并在**建设、医疗、电力、天文学、抗灾方面有着广泛的应用。本文着重介绍了II 类超晶格长波红外探测器器件的制备、焦平面的成像测试以及器件的相关性能。长波探测器器件在77 K条件下10%截止波长为14 μm，峰值量子效率为35%，峰值响应2.6 A/W，峰值探测率接近1×10¹⁰cm·Hz^1/2·W^－1。

以柠檬酸钠为还原剂制备了5种金-银合金纳米溶胶, 并利用扫描电镜 (SEM)和紫外-可见光谱(UV-Vis)对5种合金纳米粒子进行表征。SEM显示5种金-银合金纳米粒子基本呈球形结构, 其粒径在15～50 nm之间, 纳米粒子尺寸随金的摩尔分数的增加, 粒径减小。紫外-可见光谱显示, 随金含量的不同, 纳米粒子的等离子共振峰(SPR)出现红移现象, 说明金-银纳米粒子SPR峰具有可调性。以5种金-银合金纳米溶胶作为活性基底, 测定了血清的表面增强拉曼光谱。结果显示, 以金-银合金纳米溶胶作为活性基底的血清拉曼光谱中, 不但蛋白质分子的谱峰极大增强, 而且检测到了血清中含量非常低的脂类和多糖光谱。实验结果表明金-银合金纳米溶胶是血清SERS优良的活性基底。

胃癌患者能够得到早期诊断对其治疗具有十分重要的意义, 疾病状态下的血红蛋白拉曼光谱检测在血液代用品的高铁血红蛋白含量检测中以及血氧饱和定量测定中占很大优势。 本实验采用微波加热法制备银胶体粒子, 依次对20例胃癌患者和11例健康人的血红蛋白进行表面增强拉曼光谱分析。 采用SERS谱峰归属分析结果显示胃癌患者血红蛋白中的酪氨酸、 苯丙氨酸和吡咯环的含量均低于正常人。 本文还讨论了血红素的分子结构, 在血红蛋白和氧气结合的前后, Fe2+分别处于高低自旋态, 离子半径也随着与氧结合缩小了0.075 nm从而滑落入卟啉环平面中央的孔隙之中。 这种空间的拉伸变化会牵动与铁相连的F8His, 使得珠蛋白中两股螺旋之间空隙缩小, 导致将HC2酪氨酸排挤出空隙。 利用这一机理, 对血红蛋白1 560 cm-1的吸收峰进行研究, 证实了胃癌患者酪氨酸含量确实低于正常人。 为了能得到更加明显的诊断区分, 利用降维的思想, 采用主成分分析(PCA)的方法对所有的拉曼光谱进行多元统计分析, 得出三维的诊断散点图。 为了更加精确的得出诊断准确率, 用判别分析得出诊断的灵敏度和特异性分别为90.0%和90.9%, 总判别正确率为90.3%。 此项研究表明: 对氧合血红蛋白的表面增强拉曼光谱诊断分析有希望成为一项新型的胃癌诊断技术应用于医学领域。

食道癌细胞(EC9706)通过不同剂量x射线和60 Coγ电子束曝光并继续培养24 h后,我们使用激光拉曼光谱分析EC9706细胞内蛋白质、核酸、脂肪和某些生物大分子的构象和内容的变化.结果表明,每个曝光组和对照组中的拉曼光谱的强度和频移存在巨大差异.由X射线辐照后,对照组中某些剂量组的一些波带消失了,骨架链蛋白质造成的1 114 cm-1峰在所有剂量组中消失.经60Co γ-ray照射后,在大剂量组中,在Amide Ⅱ波带中的β折叠构象变成中等剂量的无规则卷曲构象及磷酸二酯组中的非氢键的提升.从物理能级的角度,为进一步研究EC9706细胞由X射线和60Co γ-ray造成的辐射损伤机理提供了实验依据.

采用二维纳米结构银膜作为基底, 检测了30例肝癌患者和30例健康人氧合血红蛋白表面增强拉曼散射(SERS)谱。 利用主成分分析(PCA)结合独立变量t检验建立SERS光谱诊断多元统计算法模型, 并用判别分析方法对此统计算法的诊断效果进行评价。 实验结果表明, 肝癌患者与健康人氧合血红蛋白SERS光谱有明显区别。 采用PCA分析结合独立变量t检验统计分析方法得出SERS光谱PCA得分三维散点图可以很好的区分健康人和肝癌患者。 利用判别分析方法得出该统计算法诊断肝癌的特异性和灵敏度分别为90%和96.7%, 总判别正确率为93.3%。 与健康人相比, 肝癌患者氧合血红蛋白中吡咯环的呼吸振动模式的数量、 酪氨酸和苯丙氨酸的含量相对偏低。 研究结果表明, 氧合血红蛋白SERS光谱统计分析有望发展成为一种新型的肝癌诊断工具。

氧化锌(ZnO)是直接宽带隙半导体材料, 有高达60meV的激子束缚能, 是下一代短波长光电材料的潜在材料。首先制备了优良的多孔氧化铝(Anodic Aluminum Oxide)有序孔洞阵列; 以其为模板, 采用直流电化学沉积的方法, 在其规则排列的孔中沉积得到锌的纳米线; 然后将其在高温下氧化, 得到氧化锌的纳米线。XRD图显示Li掺杂前后的ZnO纳米线具有较好的晶态结构。对Li掺杂前后的ZnO纳米线进行光学特性测量, 结果表明, ZnO纳米线有两个发光峰, 分别位于382nm和508nm处; Li掺杂较大地改善了ZnO纳米线的发光性能, 本征发光峰移到395nm处, 蓝绿发光强度也有了很大程度的提高。

食管癌细胞(EC9706) 经不同剂量X射线和60Co γ射线辐照后继续培养24h, 利用激光拉曼光谱分析EC9706细胞内部蛋白质、核酸、脂类等生物大分子的构象和含量变化。分析发现, 两种放射源各剂量组拉曼光谱的峰强和频移与空白对照组之间都存在较大的差异。主要表现为(1)X射线辐照后, 对照组光谱中存在的某些谱带, 个别剂量组中该谱带却消失。蛋白质主链中骨架C-N振动引起的1114 cm-1谱带在各剂量组中普遍消失, 膜脂中膜结合β-胡萝卜素的C=C振动谱带1523 cm-1仅存在于6Gy组。(2)60Co γ射线辐照后, 蛋白质酰胺Ⅲ带在中等剂量(4、5Gy)组中β折叠结构向无规卷曲转化, 大剂量组中DNA中的磷酸二酯(O-P-O)基团的非氢键化程度增强。拉曼特征峰在不同剂量组中的变化, 为进一步从物理能级结构角度研究X射线和60Co γ射线对EC9706细胞的辐照损伤机制提供了实验依据。