摘要：本文报道了一台结合电喷雾离子源和双反射飞行时间质谱的速度成像光电子能谱仪的研制过程,其可用于开展溶液中负离子的光电子能谱研究.在该装置中,电喷雾离子源产生的负离子由四极杆组成的离子引导系统传输至冷离子阱,并对负离子进行富集和冷却,用于后端的质量选择和光电子能谱探测.该装置的关键技术之一是将双反射质量分析器与Wiley-McLaren离子加速聚焦设计进行了串联:这样可以有效地提高质谱分辨,从而准确地选择目标离子,其质量分辨率(M/△M)可达2000以上.该装置的高分辨光电子速度成像系统采用多极电子透镜设计,对于动能为0.59eV的光电子,其能谱峰的半高宽约为5.8meV,相对分辨率为~0.98%本文对该装置的工作原理,结构设计和性能测试情况进行了详细阐述。

摘要：单价Ag+或Li+引入到类金刚石结构的MQ22-(M=Ga,In;Q=S,Se)阴离子基团中能合成出良好的二阶非线性光学(NLO)晶体材料.然而,这些晶体分别面临着较低的抗激光损伤阈值(LIDT)或二氧化硅易被腐蚀等缺点,严重限制了其在高功率激光应用中的实用性.在本研究中,基于类金刚石结构的ZnSe,我们采用[Se_(4)Zn_(13)]Se_(2)4→[ClRb_(3)Ba]Se_(24)非常规的聚阳离子取代策略,设计并合成了一种新型的盐包硫属化合物[Rb_(3)BaCl][In_(8)Se_(14)](1).化合物1属于压缩黄铜矿型硒化物并保持了与AgInSe_(2)相同的晶体对称性(I-42d空间群).值得注意的是,由于InSe_(4)四面体结构单元的平行排列,化合物1具有相位匹配的强二次谐波(SHG)响应(2.0倍于AgGaS_(2)@2.90μm).此外,聚阳离子[Rb_(3)BaCl]^(4+)的引入促进了光学带隙(2.02 eV)的增强,有效地避免了对2.09μm激光的双光子吸收;同时结合较低的热膨胀系数,使得化合物1表现出高的LIDT(3.2倍于AgGaS2@2.09μm).本研究验证了在类金刚石结构中进行聚阳离子取代的可行性,并成功获得了性能优异的中远红外NLO材料.

摘要：过渡金属氧化物具有丰富的功能性,但其错综复杂的内部自由度对相图绘制和结构设计提出了挑战.本文中,我们引入了描述相图物理起源的轨道能级序(ELO),并通过对La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_(3)(LSMO)氧化物的研究证明了其在相图预测中的有效性.结合DFT计算和实验,我们构建了氧含量和应变关联的LSMO相图,结果表明LSMO结构稳定性与ELO密切相关.据此发现了一种由ELO演化而产生的四倍氧有序相.最后,我们提出了描述轨道分裂程度的轨道弹性定律,阐明了ELO演化的起源,助力功能氧化物的设计.这项研究拓宽了材料科学领域的性能调控手段,并为从轨道角度预测相图提供了思路.

摘要：The sieving and enrichment of rare tumor cells from large-volume pleural effusion(PE)samples is a promising technique for cell-based lung tumor diagnosis and drug tests,which features high throughput and recovery,purification,as well as viability rates of rare target cells as the prerequisites for high sensitivity,specificity,and accuracy of tumor cell *** this paper,we propose a three-dimensional(3 D)sieving method for rare tumor cell enrichment,which effectively eliminates the"dead zones"in traditional two-dimensional(2 D)cell filters with a dimension-raising strategy to satisfy the requirements mentioned *** prototype device was combined with a funnel-shaped holder,a flexible micropore membrane in the middle,and a3 D spiral fluid channel covered on the membrane as a three-layer ice-creaming cone composite *** by gravity alone,the device performed as follows:(1)20-fold throughput compared with the 2 D commercial planee hich was up to 20 mL/min for a threefold dilution of whole blood sample;(2)high recovery rates of 84.5%±21%,86%±25%,83%±14%for 100,1000,and 10000 cells/mL,respectively,in 30 mL phosphate buffer saline(PBS)sample,and a 100%positive detection rate in the case of≤5 A549 cells in 1 mL PBS;(3)a typical purification rate of 85.5%±9.1%;and(4)a viability rate of>93%.In the demonstration application,this device effectively enriched rare target cells from large volumes(>25 mL)of clinical pleural *** following results indicated that tumor cells were easy-to-discover in the enriched PE samples,and the proliferation capability of purified cells was(>4.6 times)significantly stronger than that of unprocessed cells in the subsequent 6-day *** above evaluation indicates that the proposed easily reproducible method for the effective execution of rare cell enrichments and assays is expected to become a practical technique for clinical cell-based tumor diagnosis.

摘要：中长波红外成像探测器成本高昂,成为该波段高分辨成像和实时显示的巨大挑战。本文提出一种高效合并分块压缩感知方法(Multi-block Combined Compressed Sensing,MBCS),适用于基于焦平面阵列的压缩成像系统,它结合了并行采样和快速重建优势,可通过低分辨红外探测器实现低分辨并行测量和高分辨图像快速重建。与传统的基于压缩感知超分辨成像相比,该方法可提升高分辨图像重建的质量,同时实现高速重建。本文对光学系统原型和MBCS重建模型测量矩阵构建过程进行了研究,讨论了合并块大小对重建性能的影响,发现存在最优块大小使重建速度与重建质量都最优。此外,本文还实现了基于GPU加速的MBCS重建算法,用于进一步改进并行成像系统的图像重建速度。仿真和光学实验验证了该光学系统并行采样和快速重建策略的有效性,512×512分辨率成像与显示速度可达到5 Hz。

摘要：当用户的观测需求超过卫星的观测能力时,天文卫星的任务规划就成为一个超额订购的问题。对于该问题,设计了一个包含聚类阶段和短期任务规划阶段的框架。首先建立了任务聚类模型,用于减少超额订购任务的规模。其次,使用聚类的结果作为输入,建立了短期任务规划的数学模型。最后,提出了一种自适应混合搜索策略的人工蜂群算法,在基本人工蜂群算法中引入了自适应精英全局⁃局部搜索策略和自适应变邻域最优搜索策略,以求解聚类和短期规划问题。所提出的算法在实验中表现出更好的寻优能力和更快的收敛速度。此外,它还有效地减少了聚类阶段的任务数量,提高了短期任务规划阶段的任务完成度。

摘要：肿瘤血管正常化(TVN)可以通过逆转异常的肿瘤血管,从而增强抗癌效率,特别是增加药物的瘤内输送.内皮细胞在血管生成中起着至关重要的作用,但持续调控内皮细胞迁移以改善TVN是巧妙而具有挑战性的.本文提出了一种基于具有纳米尺寸和抗氧化能力的富勒烯纳米颗粒(FNPs)抑制内皮细胞迁移的可能策略来实现TVN.本研究证明FNPs在体外通过其抗氧化作用抑制细胞迁移.丙氨酸修饰的钆富勒烯(GFA)表现出优异的TVN效果,并在体内抑制肿瘤生长.在蛋白质微阵列的帮助下,确认GFA在机制上是通过抑制粘着斑通路,从而抑制内皮细胞的迁移.随后,得益于GFA的血管正常化效应,显著增强了化疗疗效.总之,本文证明了富勒烯纳米材料在肿瘤血管正常化中的应用潜力,并拓展了其在癌症纳米医学材料设计中应用的可能性.

摘要：平带系统由于平带自身不存在结构,是研究由电子——电子关联导致的各种新奇物理效应的理想量子平台.因此,从理论上寻找各种新型的平带系统就十分的重要.实现一个平带的核心要素是找到系统中蕴含的紧局域激发.本文开发了一种系统的方法,从一个简单的一维链出发,通过一系列有约束的变形,得到存在一个在边缘处波函数完全相干相消激发的一个有限系统.利用该方法构造的有限系统经过简单平移和组合就可以产生各种新型二维平带系统.此时,这些被构造出来的有限系统中,边缘处波函数完全相干相消的激发就构成了这些新型二维平带系统中的紧局域态.此外,作者还证明了该方法可以扩展到准晶和多轨道平带系统的构造中,并将这种设计方法扩展到了三维平带系统的构造中.

摘要：青藏高原东部的高山森林是长江上游的重要生态屏障。然而,由于近几十年来持续的高强度采伐,大量的人工种植,以及完全的禁伐等措施,导致树木种类与年龄结构变得相对单一,生物多样性和生态功能都有所下降。为设计有效的森林管理方案,以优化森林结构,提高森林碳汇能力,本研究以四川茂县为研究地点,利用LANDIS-II模型对6种不同强度的森林管理方案(采伐、种植)进行测试,模拟和比较了这些方案与当前管理方案在未来100年间森林地上固碳速率的差异。研究结果表明:(i)与目前的管理方案相比,不同强度的采伐和种植明显改变了森林地上固碳速率;(ii)不同群落对管理方案的反应不同,不同的管理方案对寒温带针叶林和温带针叶林的地上固碳速率有显著的影响(P<0.05),但对阔叶林影响较小;(iii)应综合物种、群落和景观3个层面全面考虑森林管理方案。这些结果说明,在研究地点实施较长的采伐和种植间隔(20年)可以最大限度地提高森林的地上固碳速率。该研究为评估森林管理方案在恢复森林生态和增加碳汇功能的能力,以及为在青藏高原东部地区选择有效的森林管理方案提供了重要参考。

摘要：杂散光抑制能力是光学系统的重要评价指标.红外光学系统不仅受到外部杂散光影响,而且受到仪器内部杂散光影响.传统的"物-像"共轭光学系统的设计方法未能全面考虑杂散光的抑制问题.提出一种三重共轭光学系统的设计方法,该方法设计出的光学系统具有"物-像"、"物-中间像"和"入瞳-出瞳"三重共轭关系,具有同时抑制内部和外部杂散光的能力.基于该方法设计出一种离轴三反射式消像散光学系统,该系统F/#=4、一维线视场7°,离轴5度视场外点源透过率低于5×10^(-4),系统冷屏效率达到96%,并获得良好的在轨图像.