辐射成像系统模拟软件NUCRPD的研发与应用

在辐射成像系统的设计研发中,经常需要计算系统的各项物理性能指标。为了提升产品研发的效率,同方威视联合清华大学,基于蒙特卡罗程序包Geant4,研发了国内首套具有自主知识产权的辐射成像系统模拟软件NucRPD(NUCTECH Radiography Performance Design Tools),其能够快速、精确地模拟系统的各项性能指标。该软件对常用的一些辐射成像系统进行了参数化建模,用户通过修改软件界面上的少量参数,就可以快速建立各类辐射成像系统的几何体、源项、物理模型和统计量,然后在服务器上以并行计算方式完成模拟计算,能在较短的时间内模拟出系统的性能指标,并给出直观的图形帮助用户深入理解模拟结果。NucRPD的模拟结果经过了大量的实验验证,其剂量场分布和物理指标等模拟结果和实验结果符合得很好。NucRPD已经应用于同方威视辐射成像系统产品的设计研发,在产品的物理指标优化和辐射防护优化中发挥了重要作用。     

光电耦合器的反应堆中子辐射效应

选择3种典型光电耦合器开展了反应堆中子辐照实验,中子注量为3×1011~5×1012cm-2时,位移效应导致电流传输比下降,饱和压降提高。发光器件相同,探测器为Si PIN光电二极管的光电耦合器比探测器为Si NPN光敏晶体管的光电耦合器的初始电流传输比要小,但其抗位移损伤能力更强。探测器均为Si NPN光敏晶体管,发光器件为异质结LED要比硅两性掺杂LED的光电耦合器的电流传输比抗位移损伤能力提高2个量级;以光敏晶体管为探测器的光电耦合器,在较大的正向电流和输出负载电阻条件下工作可提高抗辐射水平。此外,光电耦合器的位移损伤存在加电退火效应。     

多量子阱激光二极管质子辐射效应及其退火特性

研究5和2 MeV质子对法布里-珀罗（FP）腔结构及分布反馈（DFB）结构的多量子阱激光二极管的辐射效应,结果显示：在5×1012～5×1013 cm-2质子注量范围内,随着注量的增大,激光二极管阈值电流逐渐增大,电流-电压特性的低压区电流渐渐增大。由60Coγ总剂量实验结果推断:质子对实验器件的损伤源于质子位移效应。采用Trim程序的模拟结果表明：在2 MeV质子射程以内,2 MeV质子要比5 MeV质子产生的空位数多。这使得相同辐照注量下,2 MeV质子要比5 MeV质子导致的阈值电流增大更多,损伤更为严重。激光二极管辐射损伤存在着正向偏置退火效应,FP和DFB结构的二极管具有相似的加电退火规律,均可拟合成指数衰减形式,退火曲线可以分成退火常数不同的几段进行拟合。正向偏置退火效应使得辐照期间,处于加电状态的激光二极管比处于短路状态的激光二极管退化程度有所减弱。     

光电化学电极的研究及其在太阳能转化方面的应用

TiO2半导体光电极的发现引发了科学界大量关于半导体光电极的研究.目前,对TiO2的掺杂,对新材料的探索以及对异质结的深入研究,目的都是为了提高半导体光电极的太阳光利用效率.敏化太阳能电池的出现是半导体光电极在实用化方面迈进的一大步.文章简述半导体光电极的研究历史,并对该领域将来的研究方向进行了展望.     

一道“常规”不等式恒成立问题的解析与拓展延伸

<正>解题教学关注的就是"培养学习能力、独立思考能力以及分析解决问题的能力",这正是数学核心素养的落脚点,即"以学生为本",以能看得见摸得着的具体实际来使学生达到"会数学地观察,会数学地思考,会数学地表达"的数学素养.解题教学既要注重问题情景的设计,又要研究教师的循循"诱导"和"引导",如"你还有不同的解答方法吗"、"你还用此法解决过哪些不同的问题"、"你会对问题进行科学的改编吗"、"你能否归纳出解答此类问题的解题模板"、"通过对此类问题的解决,你会有怎样的联想、有什么收获"等等,引发学生成就自我的"欲望",并"舍得"给予其足够的时间,让其能"进入思维的宇宙"尽情地发挥,真正自主地学习、静心地思考,这样就会使学生的数学能力得到更有效的提高,而数学核心素养的生成则"水到渠成".     

高效钙钛矿太阳电池的研究进展

具有钙钛矿结构的新型光吸收材料CH3NH3PbX3被引入染料敏化太阳电池体系以后,电池效率取得重大突破,引发了科学界对钙钛矿太阳电池研究的极大兴趣。目前,为了进一步提高这种钙钛矿太阳电池的效率和深入理解其工作机理,太阳电池研究者们正在不断地工作和探索。文章简述了钙钛矿型化合物的基本性质,回溯了这种新型太阳电池的效率提升直至突破15%的研究历史,介绍了近期这一领域国内外研究组的一些重要工作,并对这种高效新型钙钛矿太阳电池的未来发展进行了展望。     

压电材料反平面裂纹自相似扩展分析

通过对耦合的波动方程和调和方程解耦,用自模拟方法研究了压电材料中反平面裂纹的自相似扩展问题.研究表明: 对反平面问题,介质内的耦合场与裂纹扩展速度有关,在裂纹尖端有r-1/2阶的奇异性; 动态应力强度因子与电位移载荷有关,与静态结论不同; 电位移强度因子与机械载荷无关, 与静态结果的表达形式一致.     

基于吸收互补有机半导体本体复合薄膜的高性能柔性光突触晶体管

采用光吸收互补的聚(3-己基噻吩)(P3HT)和引达省并二噻吩-苯并噻二唑共聚物(PIDT-BT), 通过溶液法制备了两者的本体复合异质结构有机半导体薄膜, 并研究了薄膜的表面结构和光电性质. 将PIDT-BT:P3HT复合薄膜作为一类新型光敏沟道层, 与聚电解质介电材料相结合, 制备了高性能柔性低电压光突触晶体管. 考察了不同光刺激条件对光突触晶体管性能的影响及半导体机制, 发现PIDT-BT:P3HT器件具有明显光突触特性, 并且相较于单纯PIDT-BT或P3HT器件具有更高响应的兴奋性突触后电流. 基于PIDT-BT:P3HT薄膜的光突触器件, 在绿红双色光刺激下的响应大于两种单色光分别刺激的响应之和, 表明附加光刺激可调控器件的记忆效率. 该研究为发展高性能光响应半导体薄膜及柔性低功耗光突触器件提供了新策略.     

纳米颗粒透明分散体及其高性能有机无机复合材料

纳米颗粒分散是无机纳米材料在有机体系中应用的关键.本文提出了采用纳米颗粒液相分散体制备高度分散纳米透明有机无机复合材料的新方法,发明了超重力反应-萃取相转移方法制备纳米颗粒液相透明分散体技术,介绍了其制备原理和实施效果,以及其在纳米复合节能膜、纳米润滑油脂和高固含量光学材料等有机无机纳米复合材料中的最新研究进展.     

基于电子转移/高能碰撞解离质谱碎裂的O-GlcNAc糖基化位点定量分析方法在高脂喂养小鼠肝脏糖蛋白质组分析中的应用

O-连接N-乙酰葡糖胺翻译后修饰(O-GlcNAc)是发生在蛋白质丝氨酸或者苏氨酸位点上的单糖修饰,由于其具有化学计量数少、在质谱鉴定中离子化效率低以及无特定的氨基酸序列等特点,使O-GlcNAc翻译后修饰位点的定性和定量分析难度较大。本研究结合基于凝集素弱亲和色谱的O-GlcNAc修饰糖肽富集方法、本研究组发展的准等重六重标记定量方法和电子转移/高能碰撞解离(EThcD)模式的高分辨质谱技术,发展了一种O-GlcNAc修饰位点的高通量定量分析方法,对高脂喂养小鼠肝脏中蛋白质O-GlcNAc修饰位点进行规模化定量分析。共定量分析了783个O-GlcNAc位点,其中122个位点的表达量存在明显差异,对应于85个O-GlcNAc蛋白,并初步探讨了脂代谢过程中O-GlcNAc修饰的作用。本研究有望为肥胖和胆固醇酯沉积等营养代谢相关疾病提供新的治疗思路。