用于高能物理实验电子读出芯片的低噪声锁相环芯片设计

基于TSMC 180 nm工艺设计并流片测试了一款用于高能物理实验的电子读出系统的低噪声、低功耗锁相环芯片。该芯片主要由鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器和分频器等子模块组成,在锁相环电荷泵模块中,使用共源共栅电流镜结构精准镜像电流以减小电流失配和用运放钳位电压进一步减小相位噪声。测试结果表明,该锁相环芯片在1.8 V电源电压、输入50 MHz参考时钟条件下,可稳定输出200 MHz的差分时钟信号,时钟均方根抖动为2.26 ps(0.45 mUI),相位噪声在1 MHz频偏处为-105.83 dBc/Hz。芯片整体功耗实测为23.4 mW,锁相环核心功耗为2.02 mW。     

基于图卷积的视网膜血管轮廓及高不确定度区域细化框架

针对传统卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)受感受野大小的限制,无法直接有效地获取空间结构及全局语义等关键信息,导致宽血管边界及毛细血管区域特征提取困难,造成视网膜血管分割表现不佳的问题,提出一种基于图卷积的视网膜血管分割细化框架。该框架通过轮廓提取及不确定分析方法,选取CNN粗分割结果中潜在的误分割区域,并结合其提取的特征信息构造出合适的图数据,送入残差图卷积网络(residual graph convolutional network, Res-GCN)二次分类,得到视网膜血管细化分割结果。该框架可以作为一个即插即用模块接入任意视网膜血管分割网络的末端,具有高移植性和易用性的特点。实验分别选用U型网络(U-neural network, U-Net)及其代表性改进网络DenseU-Net和AttU-Net作为基准网络,在DRIVE、STARE和CHASEDB1数据集上进行测试,本文框架的Sp分别为98.28%、99.10%和99.04%,Pr分别为87.97%、88.87%和90.25%,证明其具有提升基准网络分割效果的细化能力。     

碳原子簇的结构与质谱关联

在自制的仪器上以脉冲激光蒸发和电离单质碳样品,可以产生各种大小的碳原子簇正负离子。这些原子簇的飞行时间质谱可以直接与Hückel规则、Euler定理等相关联。而由此分析得出,随着碳原子簇的增大,它们所经历的各种基本几何构型的转化。     

探究苯与酸性高锰酸钾溶液的褪色反应

人教版高中教材《化学2》明确指出苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。但在实验中多次发现苯与酸性高锰酸钾溶液混合后放置一段时间能够褪色。为探讨这一问题，设计了以光照或黑暗、加酸或不加酸为条件，利用紫外-可见分光光度计对放置不同时间后的混合液体进行测试，并对反应后生成的沉淀物进行XRD表征的实验方案。通过对实验数据的综合分析提出了苯与酸性高锰酸钾溶液褪色反应的可能反应机理。     

双相(O/W)识别手性萃取分离α-环己基扁桃酸对映体

提出一种新的手性分离技术双相(O/W)识别手性萃取. 研究了α-环己基扁桃酸对映体在D(L)-酒石酸异丁酯1,2-二氯乙烷有机相和β-环糊精衍生物水相萃取体系中的分配行为; 考察了β-环糊精衍生物种类和浓度、酒石酸酯构型和浓度、水相pH 值等因素对萃取性能的影响. 实验结果表明, 双相(O/W)识别手性萃取具有很强的手性分离能力, 羟丙基β-环糊精、羟乙基β-环糊精、甲基β-环糊精均对S-α-环己基扁桃酸对映体的识别能力大于对R-α-环己基扁桃酸对映体的识别能力, 其中以羟丙基β-环糊精的识别能力最强; 而D-酒石酸异丁酯的识别能力刚好相反; 在羟丙基β-环糊精和D-酒石酸异丁酯萃取体系中, α-环己基扁桃酸外消旋体一次萃取分离后, 水相中S-对映体e.e.%达到27.6%, R-和S-对映体的分配系数(k_R和k_S)分别为2.44和0.98, 分离因子(α)达2.49; 同时pH值和萃取剂浓度对手性分离能力有显著影响. 双相(O/W)识别手性萃取对外消旋体化合物的制备性分离有着十分重要的意义.     

5，10，15，20-四 [4-(4''-乙基哌嗪基)苯基]卟啉的合成及其与DNA的相互作用

基于卟啉对癌细胞的特殊亲和作用和哌嗪化合物的抗肿瘤、抗病毒作用，设计并合成了具有哌嗪结构的新型卟啉化合物5，10，15，20-四[4-(4'-乙基哌嗪基)苯基]卟啉（TEPPPH₂），其结构经UV-Vis, 元素分析，¹H NMR等手段证明。采用UV-Vis光谱和荧光光谱研究了TEPPPH₂和小牛胸腺DNA 的相互作用模式和结合机理。实验发现，TEPPPH₂能嵌入到DNA的碱基对中，1个小牛胸腺DNA分子对TEPPPH₂分子的最大结合数n约为88，结合常数为8.4×10⁶mol•L^-1 。TEPPPH₂与DNA的结合数和结合常数大于已知的四（4-N-甲基吡啶基）卟啉和Ca/sal-his、Ni/sal–aln型席夫碱抗癌药物。     

Cd2Ge7O16中Tb的长余辉发光特性

本文研究了Cd₂Ge₇O₁₆∶Tb³⁺材料的发光及其长余辉性质。指出Tb³⁺的发光是该离子的 ⁵D₃- ⁷D_J、 ⁵D₄- ⁷D_J两种跃迁产生的；随着掺杂浓度的增加 ⁵D₄- ⁷D_J跃迁增强，发光颜色由蓝变绿。并把该材料的长余辉性质归结为基质结构中有电子陷阱和空穴陷阱。提出余辉机理模型。     

超长PN码的延迟–等待直接捕获方法

提出了一种新的直序扩频体制卫星导航定位系统中超长PN码序列的快速直接捕获方法，即通过估计本地与卫星时间偏差来确定延迟时间，从而预置本地伪码的“延迟一等待”捕获法。文章深入分析了该方案实现的主要技术细节和捕获性能。     

高荧光量子效率的分子分散型聚芴衍生物的放大自发发射特性

通过将掺杂剂单元用化学键接到聚芴的侧链上,实现了掺杂剂单元在高分子主体中的分子水平分散,开发了一种新型的基于掺杂剂/主体材料体系的分子分散型蓝光聚芴衍生物.与纯聚芴相比,这种新的分子分散型蓝光聚芴衍生物具有很高的荧光量子效率.以这种新的分子分散型蓝光聚芴衍生物为增益介质的激光器件,在Nd:YAG 355 nm脉冲激光泵浦下,获得了较好的放大自发发射光谱,阈值达到0.25 m J/(pulse cm2).从光物理的角度对薄膜的光学增益和光学损耗进行了定量运算和分析,经过拟合发现,当泵浦能量为0.06m J/pulse时,该聚芴衍生物增益系数可达23.08 cm-1,损耗系数为6.96 cm-1.优良的放大自发发射特性表明该聚芴衍生物是非常好的有机激光增益介质材料.