肿瘤诊断的MRI造影剂*

磁共振成像是临床上常用的无侵入性肿瘤早期诊断手段,常常需要借助造影剂来提高诊断能力。造影剂可缩短质子的弛豫时间,间接地改变质子所产生的信号强度并能改变体内局部组织中水质子的弛豫速率,提高正常与患病部位的成像对比度。本文较系统地评述了目前国内外用于肿瘤成像造影剂的研究进展,并讨论了顺磁性造影剂的发展前景。     

氩离子刻蚀对高温超导YBCO薄膜物理特性的影响

本文研究了高温超导薄膜表面经氩离子不同程度刻蚀后其物理性能的变化,并采用离子刻蚀的方法设计制备了一个四节超导滤波器.YBa2Cu3O7-x(YBCO)薄膜表面经氩离子适当厚度刻蚀后的测试结果表明,薄膜的零电阻超导临界温度Tc随刻蚀时间适当的增加而提高,但过度刻蚀会带来电阻率的增大及转变宽度加宽.经SEM观测,刻蚀后薄膜表面的颗粒减少,趋于平整,通过XRD分析,离子刻蚀使薄膜晶格常数c发生了变化,同时测得超导薄膜的临界电流密度Jc基本保持不变.这一工作表明氩离子刻蚀对薄膜的氧含量及氧分布有一定的调控作用,并能提高薄膜的平整度,而且用此工艺制备出的超导滤波器显示出良好的微波特性,各项指标均达到了设计要求.这些研究对高温超导薄膜在微波电路中的应用提供了有利的帮助.     

低射频窄通带高温超导滤波器设计

本文在双面YBCO高温超导薄膜上设计了12节低射频窄通带超导带通滤波器.中心频率385MHz,相对带宽1.3%,考虑到窄带滤波器对衬底介电常数的敏感性,采用MgO基片以避免基片孪晶造成的介电常数非均匀性带来的影响.为了能在不大于2英寸的基片上制备出如此低频的高性能超导滤波器,设计中选用了1/4波长的螺旋形谐振结构.设计结果的带边陡峭度达到了50dB/MHz,带内插损小于0.014dB,带外抑制达到100dB,二倍频处抑制度优于130dB.     

应用于WCDMA移动通信的高温超导滤波器设计

基于Sapph ire基片的双面YBCO超导薄膜,设计了应用于第三代移动通信系统—WCDMA移动通信系统的8节和12节高温超导滤波器。滤波器采用了Ω型谐振器,具有结构紧凑、易引入交叉耦合等特点。在引入交叉耦合之后,滤波器频率响应具有准椭圆函数的特性,其带边陡峭度比切比雪夫型滤波器提高了60%以上。     

基于长波红外光谱的热态锻件温度场测量方法研究

提出一种长波红外光谱的温度场测量方法。将谱色测温原理与三级Fabry-Perot(FP)型Liquid Crystal Tunable Filter(LCTF)相结合,并对测温理论模型中三组非线性相关方程组所得的解进行了优化,以进一步减小误差,使测量值更加客观、真实;然后运用液晶双折射可调谐滤光原理,制作了三级FP型LCTF滤光系统,该系统在一定的长波红外光谱范围内实现了波长的任意调谐,从而保证测温系统的响应快速、准确。该方法测温前无需知晓被测物发射率,且能有效抑制背景光辐射和环境光源对测温精度带来的影响,保证了测温结果的准确性。最后通过matlab仿真软件验证了滤光系统所得红外光谱符合系统设计要求,并通过实验验证了该测温方法的可行性,测温准确性较之传统的单波段红外热像仪得到了提高。     

基于红外光谱环类锻件内壁状态监测方法研究

考虑到环类锻件内壁状态对于保证工业的生产安全具有重要作用,而基于红外光谱的测温方法可以大大提高测温精度,因此研究基于红外光谱的环类锻件内壁状态监测方法具有重要的意义。为了实时掌握环类锻件的内壁状态,提出一种红外光谱环类锻件内壁状态监测方法。首先利用红外光谱构建了三级FP型LCTF的测温系统,通过获取锻件表面辐射的两个单一光谱运用红外双色测温原理实现锻件表面温度的测量。相比传统的测温方法大大提高了锻件表面的测温精度。其次在拉普拉斯导热微分方程的基础上,运用分离变量法建立了环类锻件内壁状态监测模型;结合红外光谱测温系统测量的温度数据和锻件自身参数信息,实现了环类锻件的内壁状态监测;最后通过仿真实验验证了所提出方法的可行性,实现了环类锻件的内壁状态监测,为保证环类锻件的正常运行提供了理论依据。     

High-temperature superconducting filter using self-embedding asymmetric stepped impedance resonator with wide stopband performance and miniaturized size

In this study, a novel self-embedding asymmetric stepped impedance resonator(SE-ASIR) topology is proposed. By embedding asymmetric stepped impedance resonators in themselves, circuit sizes of ASIRs can be reduced effectively,while the ability to control spurious modes of ASIRs remains. Therefore, SE-ASIRs are suitable for being used to design filters with wide stopbands and miniaturized sizes. Furthermore, the construction process of the SE-ASIR is described in detail, and an equivalent model of the SE-ASIR is proposed. For demonstration, a high-temperature superconducting bandpass filter centered at 1112 MHz is designed and fabricated. The measured result agrees well with the simulation result and shows that the out-of-band rejection is better than 60 dB up to 4088 MHz, which is about 3.7 times the center frequency.The filter circuit size is 31 mm ×13 mm or 0.28λ_g× 0.12λ_g, where λ_g is the guided wavelength at 1112 MHz.     

Two types of highly efficient electrostatic traps for single loading or multi-loading of polar molecules

Two novel electrostatic traps named octopole-based disk electrostatic trap(ODET)and tubular-based disk electrostatic trap(TDET)are proposed for trapping cold polar molecules in low-field-seeking states.Using MgF as the target molecule,single loading and multi-loading methods are numerically simulated with varied incident velocities of slow molecular beams in the two types of traps,respectively.In ODET,with an incident velocity of 10 m/s,a highest loading efficiency of 78.4% or 99.9% has been achieved under the single loading or multi-loading operation mode.In TDET,with an incident velocity of 11 m/s,a highest loading efficiency of 81.6% or 106.5% has been achieved using the two loading methods,respectively.With such high loading efficiencies,the trapped cold molecules can be applied in the researches of cold collisions,high precision spectroscopy,and precision measurements.Especially,together with a blue-detuned hollow beam,the new electrostatic traps proposed here offer a new platform for the following gradient-intensity cooling of MgF molecules,which may provide a new way to produce high density ultracold molecules.     

基于三元非富勒烯体系的高效有机太阳能电池

有机材料的"窄吸收"特性制约了有机太阳能电池(OPVs)性能的进一步突破,二元体异质结薄膜难以实现对太阳能的有效宽光谱利用.三元OPVs在二元体系中引入吸收互补的第三组分,能够增强器件光吸收,实现光电转化效率的大幅提升.近年来,非富勒烯受体材料的飞速进展,多次刷新有机太阳能电池最高效率记录,丰富并扩展了三元受体材料的选择范围.本文以非富勒烯受体材料Y6作为第三组分材料,高效率非富勒烯太阳能电池PBDB-T-2F:IT-4F作为基础二元器件,研究并分析了以双非富勒烯材料为受体的三元有机太阳能电池工作机理.通过光电特性分析,发现Y6的引入不仅能够增强器件近红外区域的光吸收能力,而且能够有效抑制双分子复合,提高电荷取出率,从而提高器件能量转换效率.通过调节Y6在三元体系中的质量百分比,在Y6占比为20 wt%时,器件实现最高的能量转换效率12.48%,相比于基础二元器件(10.59%)实现了17.85%的性能提升.     

超导储能系统的失超检测

超导磁体的失超检测与保护是超导电力技术实用化的一个重要课题。文中针对超导储能系统的特点,设计了一套用于超导储能(SMES)磁体的失超检测系统。该系统采用有源功率检测方法,通过对超导磁体上产生的失超信号进行隔离、放大、滤波以及比较等,实现失超信号的检测。实验结果表明,该失超检测系统能够及时准确的检测到失超信号,为超导储能系统的失超保护提供了可靠的前提条件。