中国科学院合肥物质科学研究院, 等离子体物理研究所, 安徽 合肥 230031
边界杂质注入是未来聚变装置ITER用于增强边界辐射, 减少第一壁热负荷的一种重要方法。 但部分注入的杂质会被输运到芯部, 造成主等离子体辐射损失以及约束下降。 光谱观测可以获取杂质种类、 含量和分布等信息, 在理解等离子体中杂质输运方面起着重要作用。 在EAST(experimental advanced superconducting tokamak)偏滤器氩气(Ar)注入实验中, 利用偏滤器可见光谱和芯部极紫外光谱监测边界的Ar1+离子谱线Ar Ⅱ(401.36 nm)和芯部的Ar15+离子谱线Ar ⅩⅥ(35.39 nm), 并获得两者强度随时间的变化。 其中, Ar Ⅱ和Ar ⅩⅥ的电离能分别为27和918 eV, 因此, Ar Ⅱ和Ar ⅩⅥ分别对应分布于等离子体边界和芯部Ar离子。 为了分析二者谱线强度随时间变化的特征, 发展了一种基于正则Pearson积矩相关系数的相关分析方法, 计算得到两者谱线强度变化的相对延迟时间, 以此表征杂质从边界向芯部输运的时间。 结果显示, 偏滤器注入Ar杂质后, 芯部Ar ⅩⅥ辐射增长滞后于边界Ar Ⅱ辐射的增长, 并且在具有较高的低杂波加热功率的放电中, 两者的延迟时间较长, 表明较高的低杂波加热功率可以延长杂质从边界向芯部输运的时间。
杂质注入 延迟时间 相关分析 EAST托卡马克 Impurity seeding Delay time Correlation analysis EAST tokamak 光谱学与光谱分析
2022, 42(11): 3507
1 中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
等离子体发射光谱是研究托卡马克等离子体物理过程的重要诊断手段之一。边界等离子体中存在着复杂的原子分子物理过程, 部分较弱的粒子光谱信号混杂着大量噪声, 能否有效去除噪声、提高信号质量对后续利用其分析理解实验中相关物理过程具有重要意义。以仿真信号和真实托卡马克实验中钨原子光谱数据作为研究对象, 采用信噪比(SNR) 和均方根误差(RMSE) 作为滤波效果的评价依据, 对小波阈值去噪处理方法的去噪效果进行了研究。仿真实验对比分析表明: 选取 sym8 小波基、4 层小波分解、启发式阈值计算以及渐进半软阈值函数进行小波去噪时, 可获得最大信噪比 19.2166,最小均方根误差 0.0290。进而将这些最佳匹配参数应用于实测偏滤器钨原子光谱信号处理中, 也取得较好的去噪效果。结果表明: 小波阈值去噪能够有效地消除偏滤器钨原子光谱信号中的噪声, 同时较好地保留有用信号, 避免信号失真, 显著提高了信号质量。
光谱学 偏滤器钨原子光谱信号 小波变换 阈值去噪 信噪比 均方根误差 spectroscopy spectral signal of tungsten atom in divertor wavelet transform threshold denoising signal-to-noise ratio root mean square error
华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室,广东 广州 510641
共掺Rb+、Zn2+得到了(Cs0.8Rb0.2)(Pb0.93Zn0.07)(Br1.8Cl1.2)蓝光钙钛矿量子点。相比未掺杂的CsPb(Br1.8Cl1.2)量子点,Rb+、Zn2+与卤素离子(Br-、Cl-)形成更加稳定的钙钛矿八面体晶型,抑制了Cl-空位缺陷的形成,提高了量子点的稳定性。掺杂后的量子点溶液光致发光效率从未掺杂的5%显著提高到52%,同时辐射复合也得到了显著增强。Rb+、Zn2+共掺使量子点的HOMO能级上移0.31 eV,降低了从空穴传输层(HTL)到发光层(EML)的注入势垒,有利于空穴注入。基于Rb+、Zn2+共掺的蓝光钙钛矿量子点,设计了结构为ITO/PEDOT∶PSS/TFB/Pe-QDs/TPBi/LiF/Al的发光二极管器件,得到发光峰位于470 nm、半峰宽为19 nm的蓝光发射,最大外量子效率(EQEmax)达到3.55%。
钙钛矿量子点 蓝光发射 Rb+、Zn2+掺杂 晶格适配 perovskite quantum dots blue emission Rb+,Zn2+ doping lattice adaptation
华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510641
采用氯化锌(ZnCl2)修饰镉基CdSe/ZnS蓝光量子点(B-QD)薄膜, 发现与量子点表面结合力更强的ZnCl2能够部分取代量子点长链配体油酸, 有效钝化量子点表面缺陷, 提高薄膜的荧光量子效率(PLQY)。此外, 由于ZnCl2具有偶极作用, 使量子点真空能级提高0.2 eV, 一方面可改善电子和空穴载流子注入平衡, 另一方面可有效降低发光器件的启亮电压, 提高器件的发光寿命。这种无机配体修饰量子点薄膜的方法可能为解决蓝光量子点发光二极管(B-QLEDs)因空穴注入困难和量子点表面缺陷导致器件性能不高的问题提供一个有效思路。
氯化锌修饰层 无机配体取代 蓝光量子点发光二极管 载流子平衡 效率滚降减缓 zinc chloride modification inorganic ligand exchange blue quantum dot light-emitting diodes balanced carriers efficiency roll-off improvement
华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510641
设计了环己基苯与十八烯的双溶剂量子点墨水体系, 研究了具有CdSe@ZnS/ZnS核/壳结构的绿光量子点(QDs)成膜规律及其发光特性。设计的高沸点、低表面张力的十八烯和低沸点、高表面张力的环己基苯所组成的双溶剂墨水体系增强了马兰戈尼流, 减弱了量子点在像素坑边缘的沉积, 实现了在像素坑中制备表面平整的量子点薄膜。研制的分辨率为240 PPI的倒置结构顶发射绿光量子点阵列发光器件启亮电压2.7 V, 最高亮度132 510 cd/m2, 最大外量子效率14.0%, 为采用喷墨打印工艺制备高性能量子点电致发光点阵器件提供了借鉴。
喷墨打印 墨水调控 量子点薄膜 倒置结构 量子点发光二极管 ink jet printing ink formulation quantum dot film inverted structure quantum dot light-emitting diodes
1 上海理工大学 材料科学与工程学院, 上海 200093
2 中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海 200050
3 上海交通大学附属第六人民医院 上海超声医学研究所, 上海 200233
4 同济大学 化学科学与工程学院, 上海 200092
过高温可诱发肿瘤周围正常组织产生炎症以及热辐射损伤。因此研发一种能在相对较低温度下(例如43 ℃)即可实现肿瘤细胞高致死率的磁性材料对于磁热治疗的临床应用至关重要。本研究聚焦低温、安全、高效磁热疗, 选取FDA批准的液固相变材料聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)为原料, 装载一步温和还原法制备得到的超顺磁性氧化铁纳米颗粒, 用于磁共振成像和磁热升温; 进一步在PLGA中装载热休克蛋白HSP90的小分子抑制剂-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG), 抑制机体受热保护功能, 实现较低温度下杀死肿瘤细胞。体外实验结果表明, 制备得到的超顺磁性氧化铁纳米颗粒不仅拥有良好的T2加权成像性能, 还具有优良的磁热升温性能。所制备的PLGA/Fe3O4/EGCG复合材料在交变磁场下控制升温至43 ℃并保温40 min后发现肿瘤细胞死亡率达70%, 显示出针对骨肉瘤低温磁热治疗的良好潜力。这种可注射磁热相变材料将为骨肉瘤的治疗提供新的思路和材料支撑。
可注射 液固相变 低温磁热 磁共振成像 骨肉瘤 injectable liquid-solid phase transition low temperature magnetocaloric therapy magnetic resonance imaging osteosarcoma
华南理工大学 材料科学与工程学院, 广东 广州 510640
采用旋涂制备的纳米银(Silver nanoparticle, Ag NPs)作为阴极, 制备了全溶液加工的红、绿、蓝量子点发光二极管(red, green, blue-quantum dots light-emitting diodes, R-, G-,B-QLEDs)。并针对溶液加工Ag NPs阴极器件启亮电压(Turn-on voltage, Vt)较蒸镀Ag阴极器件偏高的问题, 采用了低真空与热退火组合工艺干燥Ag NPs阴极, 实现了可以与真空蒸镀金属阴极比拟的Vt, R-, G-,B-QLEDs的Vt分别为1.9, 2.6, 3.2 V。实验结果表明, 该阴极处理工艺可能为研制低Vt的全印刷显示发光器件提供新的工艺思路。
全溶液加工 低启亮电压 量子点发光二极管 纳米银电极 低真空/热退火干燥工艺 all-solution process low turn-on voltage quantum dot light-emitting diodes silver nanoparticle electrode low vacuum/thermal annealing drying proces
1 长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春130022
2 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏省医用光学重点实验室, 江苏 苏州 215163
设计出一种对左旋和右旋圆偏振光产生各向异性相位调制的双模超表面器件。该器件在改变硅纳米柱尺寸进而调控传输相位的同时,改变了其面内旋向获得附加的几何相位。由于两种相位的结合,入射到超表面器件的右旋圆偏振光实现了44.8%的聚焦效率,而对于入射左旋圆偏振光,则保持其平面波前透射。该超表面器件作为小型化偏振器件可应用于信息加密传输等领域。
光学器件 双模超表面 偏振响应 几何相位 传输相位