单粒子束精确定位照射装置在CR-39膜上刻蚀中国地图边界研究

采用自编写的图像处理程序把中国地图处理成为边界点阵图，并根据点阵图每点的坐标位置，利用中国第1台单粒子束精确定位照射装置提供的单质子束在CR-39膜上几百μm×几百μm的范围内辐照并刻蚀出中国地图边界. 研究表明，该单粒子束精确定位照射装置计数准确(98%)，定位精确(平均误差小于3 μm)，辐照路径算法选择合理(近邻法)，预测值和实测值吻合程度高，可以满足刻蚀CR-39膜微图像和生物细胞辐照实验的要求.     

CAS-LIBB单粒子微束装置的微束入射点位置确定和系统定位精度研究

中国科学院离子束生物工程学重点实验室建成了一台单离子微束装置(CAS-LIBB)。CAS-LIBB装置由一台van de Graaff 静电加速器产生能量在2.0-3.0 MeV 的离子。该微束系统主要用于实施对生长在一种薄塑料膜上的细胞核的指定位置投射预定个数离子的技术。系统采用安装在束流末端的石英毛细玻璃管作为瞄准器来实现束流的微化并截取微束。细胞辐射实验中对细胞的识别和定位由一套计算机集成控制程序来完成。本文将从对微束的捕捉和定位（确定离子出口的准确位置），以及该微束系统的定位精度测量方面进行研究和讨论。当采用内径为5 μm,长度为980 μm的毛细管作瞄准器时，系统的定位精度为：91％的实验对象定位在距离预定位置2.4μm的范围内，98％的实验对象定位在距离预定位置3.6μm的范围内。     

单粒子束装置中束线开关的研究

介绍了国内第一台单粒子束装置中束线开关的控制原理，通过实验验证了束线开关的反应时间在5μs以内，满足实际工作需要。     

Accuracy Measurements of the CAS-LIBB Single-Particle Microbeam for Single Cell Irradiation

A single-particle microbeam facility has been constructed at the Laboratory of Ion Beam Bioengineering (LIBB),Chinese Academy of Sciences. The system is designed to deliver the defined number of hydrogen ions, covering a range of energy from 1.0 to 3.5 MeV, into an area smaller than the nuclei of individual living cells. Accuracy of the particle detection system and the cell targeting system in the facility has been assessed using CR39 (nuclear track detector) for 2.3 MeV protons. The results demonstrate that the particle detection efficiency is above 98%,and the overall targeting accuracy of the microbeam is limited within 3μm for more than 90% hits.     

准历史现象初探

 在教材及教案编写中,有机地插入物理学史料,适当地介绍人类探索自然规律历程中的艰辛曲折,是当前教学改革大潮中的一种有益的尝试。实践证明这一做法有助于建立清晰的物理图像,形成敏锐的物理直觉,也能调动学生学习兴趣,提高讲课效果。更重要的是物理学家们表现出来的刻苦钻研、锲而不舍、持之以恒、百折不挠的精神对学生的熏陶和启迪,能起到教书育人的作用。1.准历史现象指对历史的重构准历史现象是近年来在学史研究中提出的一个新概念。泛指在教材编写中为了教学的方便,或为了体现某种逻辑思路、强调某些方面,将史料重新剪裁、拼接,有意或无意地重构历史的做法。     

5.5 MV静电加速器终端电压稳定系统

 采用对静电加速器终端电压的稳定性进行控制，以提高单离子束流品质。设计了陷波器、低通放大器、带通放大器、误差放大器等信号处理电路。陷波器为双T形结构，其中心频率为50 Hz，此频率用以滤除工频干扰。带通放大器的中心频率为35 Hz，带宽为60 Hz。误差放大器输出0～10 V的控制信号，控制电晕针放电电流。测试了单离子束能谱和束斑。结果表明：静电加速器终端电压稳定性得到明显改善，其不稳定性小于1%，提高了单离子束束流品质。     

单离子微束离子入射点定位

 为满足辐射实验的定位精确度要求,提出了一种对微束离子入射点进行捕捉和定位的方案。该方案根据离子束流轰击闪烁体能激发出光信号的特性,结合单离子微束装置的显微图像采集系统,通过对离子激发出的光斑进行图像采集分析实现了对离子入射点的定位。验证实验通过一种CR39膜记录离子辐射径迹, 采用的毛细玻璃管瞄准器内径为5 μm,长度为980 μm。实验得出了运用该方案进行入射点定位时装置的整体定位精度。