Time calibration for the end cap TOF system of BESⅢ

The time calibration for end cap TOF system of BESⅢ is studied in this paper. It has achieved about 110 ps time resolution for muons in dimu events. The pulse height correction using electronic scan curve and the predicted time calculated using Kalman filter method are introduced. This paper also describes the study of using electrons and muons as calibration samples.     

基于SCA ASIC的高精度时间测量原型电子学设计

基于高速波形数字化实现高精度时间测量是核与粒子物理实验读出电子学中的研究热点。本工作针对高精度时间测量的需求基于实验室自主研发的开关电容阵列(Switched Capacitor Array, SCA)专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)开展16通道集成的时间测量电子学原型的设计,输入信号经过SCA采样和量化后传输至现场可编程逻辑阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA),在FPGA中进行误差修正、时间内插和数字甄别提取出时间信息。目前已在实验室环境下完成此电子学的时间精度测试,测试结果表明,此电子学可以实现好于10 ps RMS(Root Mean Square)的时间精度。     

同步与三维荧光光谱法研究日落黄和人血清蛋白的相互作用

日落黄是一种具有潜在危害性的人工合成色素。选用人血清蛋白为研究对象,利用荧光光谱法分析了日落黄对人血清蛋白荧光的猝灭作用,确定了荧光猝灭反应的猝灭常数Ksv,结果表明日落黄对人血清蛋白的荧光猝灭作用类型为静态猝灭。运用同步荧光光谱法分析日落黄与人血清蛋白结合表明：日落黄与人血清蛋白的结合靠近色氨酸附近,引发色氨酸残基趋向伸展状态,人血清蛋白的结构发生改变。此外,在模拟人体生理条件下选用10种不同的金属离子加入到日落黄和人血清蛋白的反应体系中,运用三维荧光法检测金属离子对体系的影响,结果表明Cu2+,Pb2+,Ni2+和Mn2+对猝灭过程有着促进作用,其中Ni2+的影响最大,增幅达 22.6 %;而Fe2+和Zn2+对猝灭过程有着抑制作用,抑制率达14.12%和14.2%。本研究的实验方法适用于研究食品添加剂的毒性,有助于保护食品安全,维护人体健康。     

BESIII barrel time-of-flight （TOF） calibration using cosmic ray data

The principle of the method for the BESIII TOF calibration using cosmic ray data without magnetic field are reported in this paper. After applying calibration constants, the single-end readout time resolution could reach about 150 ps, and the time resolution for one layer is achieved to be about 110 ps. The paper also described the extraction scheme for the event start time of cosmic events.     

二氧化碳和水气氛对高钠煤转化过程中钠迁移的影响

对新疆的两种高钠煤（伊犁煤YL、呼图壁煤HTB）进行了N₂、CO₂和H₂O气氛和不同温度下钠迁移的研究。采用逐级萃取和湿法消解法确定了原煤、半焦中钠的赋存形态,定量研究了两种煤中钠的挥发及迁移规律。结果表明,YL煤的形态钠中水溶钠占80.08%,HTB煤的形态钠中不溶钠占61.54%。不同气氛下,升高温度都可促进两种煤中钠的挥发,半焦中水溶钠比例减小,醋酸铵可溶钠比例会出现先增加后减少现象,盐酸可溶钠比例呈增加趋势。对于YL煤,CO₂气氛可抑制钠的挥发,H₂O蒸气可促进钠的挥发;900℃时,YL煤CO₂气氛下钠挥发仅为N₂气氛下的50.25%,而H₂O气氛钠挥发为N₂气氛下的111.45%。对于HTB煤,CO₂气氛也可抑制钠的挥发,900℃时CO₂气氛下钠挥发为N₂气氛的80.91%;HTB煤在H₂O蒸气下,800℃之前钠挥发高于N₂,当900℃时,钠挥发略低于N₂气氛。YL煤形态钠中以水溶钠为主,其挥发的同时会向盐酸可溶钠及不溶钠转变。而HTB煤形态钠中以不溶钠为主,其次是水溶钠,CO₂和H₂O气氛能促进不溶钠向其他可溶态钠转变。     

高重频束流采集处理器原型样机的设计

为了实现对高重频硬X射线自由电子激光装置(SHINE)条带型BPM(Beam Position Monitor)系统信号的数字化采样和处理,研制了高重频束流采集处理器原型样机。处理器拥有四通道输入,最高达1 GSps的采样率,16 bit采样位数,采用XILINX公司带有嵌入式CPU(Central Processing Unit)的ZYNQ系列FPGA(Field Programmable Gate Array),可以运行Linux系统,同时可以实现高速采样数据的缓存与读出。处理器采用子母板结构设计,子板为ADC(Analog To Digital Converter)采样板,母板为FPGA数字处理板,子母板通过FMC(FPGA Mezzanine Card)接口进行数据传输。ADC采用JESD204B协议进行数据传输,子母板间通过16对差分信号连接通道,最大总传输速率达到80 Gbps。ADC采样数据传入数字母板后,经过FIFO和DDR的缓存,最后通过TCP/IP协议由RJ45接口传输到上位机进行处理和分析,RJ45接口的数据传输速率约为900 Mbps。经过测试,ADC采集子板的带宽高于480 MHz,且在480 MHz带宽内有效位高于10位。FPGA数字母板运行经Petalinux编译的Linux系统,可以实现对连续或者触发模式下,四通道一百万个采样点的存储与数据传输。整个设计可以满足设计要求。     

光谱法水质监测仪器和方法国内专利状况分析

水质动态数据可以为水环境可持续发展提供数据支撑,而水质监测仪器和方法的发展是获取准确水质数据和制定污染防治规划的关键. 目前光谱法水质监测仪器和方法相关专利的发展方向尚不明确. 基于万方数据知识服务平台的专利数据库,检索获得1993年至2022年在国内申请的光谱法水质监测相关仪器和方法的专利数据,对专利的申请情况、专利授权的仪器和方法所涉及的仪器类型、专利权申请主体及分布区域等方面进行比较分析,通过比较研究揭示当前国内光谱法水质监测仪器和方法的发展趋势,以期为政府、科研机构及企业相关人员制定光谱法水质监测仪器及方法的技术研发等提供决策依据.     

固相萃取结合光纤传感快速检测大鼠血浆中异丙酚及其药动学研究

建立了固相萃取结合光纤传感快速检测大鼠血浆中异丙酚的方法,并研究了异丙酚的药动学.采用正压固相萃取进行样品的快速前处理,构建光纤传感紫外检测系统,通过4-氨基安替比林衍生化法对样品进行衍生化后进行光纤传感紫外检测,并进行大鼠单次静脉注射异丙酚的药代动力学研究.该方法的线性范围为1.20～21.0 μg/mL,定量限1.20 μg/mL.异丙酚的回收率大于95％,RSD小于7％.大鼠单次静脉注射异丙酚后体内的代谢过程符合开放性二室模型,其分布半衰期(t1/2α)为1.335±0.052 min,消除半衰期(t1/2β)为50.09±0.016 min.血药浓度时间曲线下面积(AUC(0-∞))为212.65±39.4 μg·min/mL.方法 可用于异丙酚药代动力学研究和血药浓度检测.