河南科技大学 材料科学与工程学院,河南 洛阳 471000
采用水热法和电化学沉积法，成功制备了包覆有SnO2纳米颗粒的WO3纳米棒阵列薄膜，退火处理后形成WO3/SnO2异质结复合薄膜。通过改变SnO2的沉积时间得到了复合薄膜的最佳制备条件。采用XRD，FESEM对WO3/SnO2复合薄膜的物相和形貌进行了分析，通过电化学工作站对WO3/SnO2复合薄膜的光电性能进行了研究，结果表明，电沉积时间为120 s时，WO3/SnO2复合薄膜具有最小的阻抗，且在0.6 V的偏压下光电流密度为0.46 mA/cm2，相比于单一WO3纳米棒薄膜，表现出更好的光电化学性能。
复合薄膜 电沉积 光电性能 WO3 WO3 SnO2 SnO2 composite film electro-deposition photoelectric property
1 中国科学院西北高原生物研究所, 青海 西宁 810008
4 青海师范大学生命科学学院, 青海 西宁 810008
无机元素与药材的药效密切相关, 其通过对次生代谢途径中各种酶活性的调节作用而影响中药中次生代谢产物的合成, 是中药质量控制不可或缺的特征参数。 为有效鉴别蒙古黄芪产地和品质差异, 找出蒙古黄芪的特征元素及其与产地的关系。 实验采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定青海省不同产地蒙古黄芪无机元素的种类与含量, 分别用SPSS 22.0和R包对数据进行聚类分析和主成分分析。 测定了黄芪中的12种元素, 主成分分析结果显示Ca, Fe, Li, P, K, Mg, Zn, AL, Na元素为蒙古黄芪的特征元素。 聚类结果表明不同产地的蒙古黄芪样品中无机元素的种类和含量与产地有一定的关联性, 当欧氏距离为8时, 可聚为三大类, S12为一类, S1, S2, S4, S5, S6, S7, S10, S11, S13, S16聚为一类, 其余的产地聚为一类, 结合ArcGIS样点分布图, 可更为直观地看出产地与其品质的关系。 此外, 建立了蒙古黄芪中无机元素的分布特征图谱, 不同产地蒙古黄芪无机元素特征图谱相似度均为0.996以上, 因此可结合指纹图谱对不同产地的蒙古黄芪进行识别分析。 从无机元素含量的主成分分析结果来看, 产于S10(互助县东沟乡纳卡村)的黄芪质量最优, 总因子得分值F最高, 其次是S7和S8, 可见, 互助县整体蒙古黄芪的品质较好。 结果表明蒙古黄芪具有丰富的矿物元素, 其含量受产地影响, 关注药材中元素的含量和种类, 不仅是对药理成分的补充说明, 更能从元素角度进一步揭示其品质优劣, 研究结果为蒙古黄芪的资源开发利用及品质鉴定提供参考依据, 为蒙古黄芪的质量安全控制提供保障。
蒙古黄芪 无机元素 主成分分析 聚类分析 电感耦合等离子体发射光谱 Astragalus membranaceus Inorganic elements Principal component analysis (PCA) Cluster analysis ICP-OES 光谱学与光谱分析
2022, 42(5): 1407
河南科技大学 材料科学与工程学院, 河南 洛阳 471023
采用一步水热法, 以钨酸钠(Na2WO4·2H2O)为原料, 草酸(H2C2O4)为结构导向剂, 在FTO衬底上制备了具有高活性(002)面的WO3纳米片薄膜。利用XRD, FESEM对薄膜的物相和形貌进行了分析, 通过UV-Vis, PL对薄膜的能带结构和载流子的分离能力进行了表征, 通过电化学工作站对WO3薄膜的光电性能进行了研究。分析了草酸用量对WO3纳米片薄膜的晶体取向、形貌尺寸和光电催化性能的影响。结果表明: 草酸用量为0.30g时, WO3纳米片薄膜的(002)面衍射峰强度最高, 具有良好的光电催化性能。
WO3纳米片薄膜 一步水热法 草酸 光电催化 WO3 nanoplate films one-step hydrothermal method oxalic acid photoelectric catalysis
1 合肥工业大学计算机与信息学院，安徽 合肥 230009
2 电子科技大学电子科学与工程学院微波电真空器件国家重点实验室，四川 成都 610054
涡旋光束携带的轨道角动量(OAM)为光波的空间域提供了新的维度资源，吸引了越来越多研究人员的关注。由于具有不同OAM 模式值的涡旋光束相互正交，因此将OAM 模式引入传统光通信领域，衍生出两种新的应用机制——OAM 键控(OAM-SK)与OAM 复用(OAM-DM)，这为未来实现高速、大容量及高频谱效率的光通信技术提供了潜在的解决方案。本文将从OAM 光束的类别和产生方法等基本概念理论出发，对这两种通信应用机制相关的典型研究案例做简要概述，并重点论述三种关键技术，包括OAM 光束复用技术、OAM 光束解调技术以及OAM 光通信的大气湍流效应抑制技术。最后，对OAM 光通信技术的未来发展趋势及其前景进行了分析与展望。
轨道角动量 自由空间光通信 OAM 复用 大气湍流 orbital angular momentum free-space optical communication OAM multiplexing atmosphere turbulence
1 河北科技大学材料科学与工程学院, 河北 石家庄 050018
2 河北科技大学河北省材料近净成形重点实验室,河北 石家庄050018
3 河北增材制造产业研究院, 河北 石家庄 050000
为解决编程繁琐性, 实现编程的自适应性, 得到较为理想的平面熔覆质量, 建立了送粉式平面激光熔覆搭接模型, 由单道熔覆线熔宽W=1.95 mm, 熔高H=0.64 mm, 计算得到了搭接轨迹中心距C=1.42 mm, 通过Simplify3D软件生成填充挤出线宽度k=100%与80%两种NC轨迹代码。采用侧向送粉方式, 进行316L金属粉末激光熔覆试验, 分析了熔覆层搭接形貌、微观组织及沿熔深方向上的显微硬度变化规律。试验表明: 填充挤出线宽度k=80%相比k=100%时平整度有所改善, 表现在凹坑的深度明显变浅、敞口宽度变窄; 熔覆层与基体为冶金结合, 无气孔产生, 熔覆层组织表现为枝晶、等轴细晶、平面晶; 熔覆层顶部到基体显微硬度大致呈现先增大后降低至基本趋于平稳的趋势, 其中最大硬度值为423.4 HV, 测量得到熔覆层组织硬度大约是基体的1.5~2.4倍。
激光熔覆 平面熔覆 搭接模型 微观组织 laser cladding surface cladding lap model Simplify3D Simplify3D microstructure
1 西安理工大学 电子工程系, 西安 710048
2 西北大学 物理学院, 西安 710069
3 中国科学院半导体研究所 光电子器件国家工程中心, 北京 100083
对张应变GaInP量子阱激光器材料结构开展变温光致发光特性的研究, 实验中激光器有源区为9 nm Ga0.575In0.425P量子阱结构, 采用N离子注入并结合730℃下的快速热退火处理来诱导有源区发生量子阱混杂.变温(10 K~300 K)光致发光特性研究表明：300 K时, 只进行快速热退火或者N离子注入的样品不发生峰值波长蓝移, N离子注入后样品在退火时发生波长蓝移, 且蓝移量随退火时间的增加而增加; 低温条件时, 不同样品的光致发光特性差别较大, 光致发光谱既有单峰, 也有双峰, 分析认为双峰中的短波长发光峰为本征激子的复合, 长波长发光峰是由于有序区域中的电子与无序区域中的空穴复合引起.本研究可为半导体激光器长期工作可靠性和材料低温特性的相互关系提供一种新的研究思路.
量子阱混杂 离子注入 低温PL谱 蓝移 张应变 Quantum well intermixing Implantation Low temperature photoluminescence spectra Blue shift Tensile strain
1 电子科技大学 计算机科学与工程学院，四川 成都 611731
2 成都九鼎天元知识产权代理有限公司，四川 成都 610041
3 江苏科技大学 计算机科学与工程学院，江苏 镇江 212003
针对宫颈细胞簇团自动识别问题，本文提出了一种基于YOLO v2模型的智能识别方法。首先，针对宫颈细胞簇团识别任务的特点，采用resnet 50模型作为YOLO v2网络的基础特征提取模块。同时，提出了相应的数据扩增方法与YOLO v2网络的训练方案。同时，我们收集宫颈细胞液基涂片扫描图像，建立了宫颈细胞簇团图像数据集，并由细胞病理专家对其中的细胞簇团进行了标注。实验表明，本文方法能够有效完成宫颈细胞病变簇团的自动识别，在测试图像集中，针对细胞簇团识别的准确率为75.9%，召回率为863%；针对宫颈细胞图像识别的准确率为87.0%，召回率为867%。本文将深度学习技术引入到宫颈细胞辅助筛查领域，对于促进宫颈癌早期自动筛查系统的研究，具有重要意义。
宫颈细胞簇团 数据增强 resnet 50模型 YOLO v2网络 cervical cell cluster data augmentation Resnet 50 YOLO v2.
沈阳城市建设学院信息与控制工程系, 辽宁 沈阳 110167
全光或门是全光逻辑信号处理中必不可少的一项基础技术, 以往采用周期性极化铌酸锂（PPLN）波导实现的全光或门的输出光波均是混频波。本文基于PPLN波导的和频+差频效应（SFG+DFG）, 在准相位匹配条件下, 通过三个PPLN波导的级联设计实现了单波长输出的全光或门。通过数值计算和仿真得到了信号波形和眼图, 并通过计算消光比、脉冲宽度以及峰值功率的延迟时间分析了单波长全光或门的性能。结果表明, 本方案能很好地实现单波长输出的全光或门, 其输出光波能直接应用于光域, 从而改善光逻辑器件的衔接, 提高处理速度, 并为研发新型全光逻辑器件提供重要基础。
光学器件 全光信号处理 单波长全光或门 级联周期性极化铌酸锂波导 准相位匹配 和频效应 差频效应 激光与光电子学进展
2018, 55(9): 092301
1 中南大学湘雅医学院, 湖南 长沙410013
2 中南大学湘雅三医院, 湖南 长沙 410013
目的:获取不同黑色素瘤发展阶段的荷瘤鼠的最佳治疗时间以及最佳用药量。方法:将肿瘤大小不等的雄性黑色素瘤荷瘤鼠进行内皮抑素分组对比治疗, 在用药3、5、7天后处死荷瘤鼠, 剥离瘤体, 称瘤重, 分析生长趋势, 做病理切片并进行HE染色和免疫组化。在与对照组进行对照后, 根据肿瘤的大小、恶性化的程度以及CD31和VEGF的表达情况, 找出内皮抑素的用药最有效的治疗时间窗。然后通过进一步实验, 在已经检测出的不同肿瘤大小的荷瘤鼠的恩度作用时间窗内, 给荷瘤鼠使用用不同浓度梯度的药物, 在不同肿瘤发展大小之后剥离瘤体, 做与上述类似的操作并分析, 确定在治疗时间窗时的恩度使用的最佳剂量。结论:5天为内皮抑素抗黑色素瘤血管新生时间窗, 两个实验组中, 中等剂量即15 mg/kg和20 mg/kg为恩度作用最佳剂量。
内皮抑素 黑色素瘤 血管新生 时间窗 endostatin melanoma angiogenesis time window
内蒙古师范大学 化学与环境科学学院 功能材料物理与化学自治区重点实验室, 内蒙古 呼和浩特010022
采用溶胶-凝胶法制备了Tb3+掺杂的ZnO-3SiO2发光材料, 通过DTA-TG、IR、XRD、SEM、激发和发射光谱图对其结构和发光性能进行了分析。DTA-TG测试表明, 20~400 ℃出现明显失重现象, 说明在此过程中凝胶中的吸附水、乙醇等物质发生了脱附释放; XRD测试证明, 材料属于非晶态; SEM显示形成了表面光滑的四面体和多面体颗粒; IR光谱显示, 样品制备过程中Si—O—Si桥氧键和非桥氧键的转变对材料的发光有较大影响。激发和发射光谱图显示, 材料制备的最佳退火温度为600 ℃, Tb3+在ZnO-3SiO2基质中的掺杂量为2.75%(摩尔分数)时发光最好。在544 nm监测波长下, 测得的最佳激发波长为紫外光377 nm, 即在377 nm光激发下, 材料发射的绿光单色性好。
溶胶-凝胶法 发光材料 sol-gel method Tb3+∶ZnO-3SiO2 ZnO-3SiO2∶ Tb3+ luminescent materials
