电子学与光电子学学科研究进展

1电子学 1．1电子学系统 新近完成的采编器数字芯片设计，并且通过流片、测试和应用，标志着已经熟练掌握数字专用集成电路技术。目前设计水平已经达到包含微处理器在内的数字片上系统、300万门的规模。与数字系统相应的嵌入式操作系统和软件设计，充分考虑了多处理器并行运行时系统的可靠性与健壮性，以实现系统的保证性要求。电子安全引信在与工程应用的结合过程中日趋成熟，其安全设计理念随着应用对象的多元化不断发展。系统在异常环境下安全性设计通过了适当考核，基本的设计考虑比如弱链和强链措施得到一定程度的验证。关键元器件和单元电路抗核爆射线辐射的能力评估有新的进展，电路设计上的加固技术措施得到进一步的考核。核爆高压电磁脉冲对地面电子设备，特别是带屏蔽措施的电缆、电线的效应研究在实验方法和理论计算方面开展了有效工作。     

核磁共振的差谱在天然产物研究中的应用（Ⅰ）

提出应用核磁共振差谱研究天然产物混合物的方法. 在对黄海繁茂膜海绵天然产物的研究中，通过柱分离的溶剂强度连续变化，获得连续洗脱物，对这几个连续洗脱物的核磁共振谱图进行比较得出差谱，实现核磁共振谱峰的分类、归属，从而解析出各个化合物. 在此过程中也可以获得被分离物与溶剂强度之间的关系.     

两路120 W固体激光高光束质量相干合成

通过主动相位控制实现了两路固体激光器的高光束质量相干合成输出,总输出功率达到240W。建立了两路120W板条激光放大器,通过光束整形获得了高光束质量方形光斑,并实现了高占空比光束拼接,填充因子高于92.4%。研制了光轴一致性探测与控制系统,采用基于压电陶瓷的快反镜实现了光轴的高精度闭环控制,两束激光光轴一致性优于2μrad(RMS)。设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的相位探测与控制系统,用随机并行梯度下降算法(SPGD)锁定了两束激光的活塞相位。相位闭环后,远场光斑峰值提高到开环状态的1.7倍,为理想值的84%。合成光束主瓣包含67%的激光总能量,光束质量(BQ)为1.1。     

哺乳动物软组织超声背向散射谱研究

本文使用宽带计算机辅助自动测试系统对一系列哺乳动物软组织的超声背向散射谱进行了测试分析。测试结果表明,猪的不同软组织其背向散射大小次序为:肝>心>肾>脾;牛肝的背向散射大于猪肝的背向散射;猪心肌与牛心肌均表现出各向异性的背向散射特性。根据非均匀连续媒质散射理论及有关组织学知识,作者着重讨论分析了各种组织的散射机制,从而对它们各自表现出的散射特性进行了较好的解释。     

大气色散效应对信标应用的影响研究

计算了由于大气色散效应造成的信标光与发射主激光的实际天顶角之间的角间距 ,其中考虑了天气条件、地理位置、发射天顶角和信标波长等影响因素。结果表明 :发射天顶角和信标波长对信标偏离角间距的影响较大 ,而天气条件和地理位置的影响相对较小。发射天顶角越大 ,角间距越大。信标波长应尽量靠近发射光波长 ,同时 ,应优选波长大于发射光的信标。     

光学器件面形误差对光束质量的影响

定量分析了光学面形误差各参数（幅度、类型、空间尺度和空间分布等）对光束质量的影响。通过数值计算得到：对于局部缺陷和环形缺陷，在规定误差均方根值时，应对缺陷空间尺茺作出相应规定，以避开光束质量因子β的极大值。中心缺陷比边缘缺陷对光束质量的破坏更大；相位误差的低频部分形成了远场能量分布的中心核，而边翼由高频部分所形成，对高频误差需要规定更严格的容差。     

液/液界面萃取循环伏安法测定Pb2+离子

利用吡咯烷二硫代氨基甲酸铵作为螯合剂,甲基异丁酮作为萃取剂,将水相中的Pb2+萃取到有机相中,利用经典的三电极系统研究该有机相在液/液界面的伏安特性.实验结果表明,该电化学过程是一个不可逆过程,Pbα的萃取物从有机相转移到水相.铅萃取物的转移峰在0.16 V vs.SCE处,并且在1.0×10-5～9.0×10-5mol/L范围内与峰电流大小成正比.这一方法为工业废水中铅的在线、现场测定提供了可靠、灵敏的监测方法.     

液/液界面萃取循环伏安法测定Pb2+离子研究

本文利用吡咯烷二硫代氨基甲酸铵（APDC）作为螯合剂,甲基异丁酮（MIBK）作为萃取剂,将水相中的Pb2+萃取到有机相中,利用经典的三电极系统研究该有机相在液/液界面的伏安特性。实验结果表明,该电化学过程是一个由扩散控制的不可逆过程,Pb2+的萃取物从有机相转移到水相。铅萃取物的转移峰在0.16V vs.SCE处,并且在1.0×10-5~ 9.0×10-5mol/L范围内与峰电流大小成正比。这一方法为工业废水中铅的在线、现场测定提供了可靠、灵敏的监测方法。     

荧光/化学发光探针成像检测超氧阴离子自由基的研究进展

超氧阴离子自由基(O·-2)是细胞内氧气单电子还原后最先产生的一类含氧的高活性物种(活性氧,ROS),与生命过程息息相关.正常稳态浓度的O·-2起重要的信号调控作用,包括细胞的增殖、分化、自噬等.但O·-2浓度的异常,又与癌症、神经退行性疾病、糖尿病等多种疾病的发生发展密切相关.因此,监测O·-2浓度的变化对揭示相关疾病的机理具有至关重要作用.由于荧光成像检测方法具有诸多优势,发展高灵敏、高选择性检测O·-2的荧光探针成为揭示相关疾病发生发展分子机制的关键切入点.近年来,随着荧光显微技术的发展,研究者开发了多种荧光/化学发光探针,实现了对细胞及活体内O·-2水平的可视化监测.本文综述了近五年用于检测O·-2的分子探针、纳米探针、蛋白探针以及化学发光探针的研究进展,并对其发展前景进行了展望.     

Low voltage program-erasable Pd-Al_2O_3-Si capacitors with Ru nanocrystals for nonvolatile memory application

Pd-Al2O3-Si capacitors with Ru nanocrystals are fabricated and electrically characterized for nonvolatile memory application.While keeping the entire insulator Al2O3thickness fixed,the memory window has a strong dependence on the tunneling layer thickness under low operating voltages,whereas it has weak dependence under high operating voltages.As for the optimal configuration comprised of 6-nm tunneling layer and 22-nm blocking layer,the resulting memory window increases from 1.5 V to 5.3 V with bias pulse increasing from 10 5s to 10 2s under±7 V.A ten-year memory window as large as 5.2 V is extrapolated at room temperature after±8 V/1 ms programming/erasing pulses.