电离辐射对部分耗尽绝缘体上硅器件低频噪声特性的影响

本文针对辐射前后部分耗尽结构绝缘体上硅(SOI)器件的电学特性与低频噪声特性开展试验研究. 受辐射诱生埋氧化层固定电荷与界面态的影响, 当辐射总剂量达到1 M rad(Si) (1 rad = 10^-2 Gy)条件下, SOI器件背栅阈值电压从44.72 V 减小至12.88 V、表面电子有效迁移率从473.7 cm²/V·s降低至419.8 cm²/V· s、亚阈斜率从2.47 V/dec增加至3.93 V/dec; 基于辐射前后亚阈斜率及阈值电压的变化, 可提取得到辐射诱生界面态与氧化层固定电荷密度分别为5.33×10¹¹ cm^{- 2}与2.36×10¹² cm^-2. 受辐射在埋氧化层-硅界面处诱生边界陷阱、氧化层固定电荷与界面态的影响, 辐射后埋氧化层-硅界面处电子被陷阱俘获/释放的行为加剧, 造成SOI 器件背栅平带电压噪声功率谱密度由7×10^{- 10} V²·Hz^-1增加至1.8×10^-9 V² ·Hz^-1; 基于载流子数随机涨落模型可提取得到辐射前后SOI器件埋氧化层界面附近缺陷态密度之和约为1.42×10¹⁷ cm^-3·eV^-1和3.66×10¹⁷ cm^-3·eV^-1. 考虑隧穿削弱因子、隧穿距离与时间常数之间关系, 本文计算得到辐射前后埋氧化层内陷阱电荷密度随空间分布的变化.     

Calculation of the Physical and Microdosimetric Parameters of Electron and Alpha-Particle Radiation Using Monte Carlo Simulations

Various ionizing radiations, such as electrons and alpha particles, transfer their energy to media by produced secondary electrons and induce double- or single-strand break of DNA, which result in variable effects. To understand how the ionizing radiations interact with DNA and break it, several models have been developed, most of them consider the water as a vapor state. Actually, the ionizing particles interact with DNA which is solved in liquid water. To compare the difference of vapor and liquid water models, we calculate the stopping power, continuous slowing down approximation （CSDA） range and S value of electrons and alpha particles at cellular scale in liquid and vapor by Monte Carlo simulations, respectively. Our data show that the stopping power and CSDA range are different in liquid and vapor water in a special energy range. For many S values, the liquid model is better than the vapor model when the energy of the electrons is higher than 100 keV and the vapor model is higher than the liquid model for the 1 MeV alpha particles.     

低频电磁场与人体健康

 人们几乎每天都在与电磁波打交道。一般地讲,电磁波包括短波(高频波),例如X射线、γ射线及其他形式的电磁辐射,和长波(低频波),例如可见光、紫外线、红外线、微波、电视发射波、无线电波及其它非电离辐射。人们已注意到有些电磁场发射的低频电磁波(30-300赫兹)可能影响人体健康。 70至80年代流行病学和生物物理学专家就注意到,低频电磁场产生的电离辐射同人的癌症和其他疾病有关。1979年英国报道一项流行病学调查结果,在高压输电线下居住的居民患白血病和中枢神经系统肿瘤的危险性高于其它地方居住的人。到了80年代,国内外已有十多项研究再次证明职工、居民暴露于低频电磁场时白血病、癌症及其它疾病的发病率显著增高。 人们推断低频电磁场可能改变高等生物的生长、发育、行为和生理功能。研究人员首先在动物身上试验。     

科学家试验电离辐射法为蔬果彻底“净身”

人们通常认为,食用新鲜水果和蔬菜前用水冲洗一下,就能将蔬果上的细菌清洗掉,不至于食用后发生呕吐或腹泻。但美国化学学会最近发布的一项研究成果显示,用水甚至消毒剂都无法彻底清除蔬果上的残留细菌,科学家正在试验一种利用电离辐射为食物消毒的方法。     

固相萃取-高效液相色谱-电喷雾串联质谱技术分析大鼠血浆中的氨基酸及其在电离辐射损伤动物模型中的应用

建立了基于高效液相色谱-电喷雾串联质谱(HPLC-ESI MS/MS)与固相萃取(SPE)相结合的大鼠血浆中氨基酸的分析方法。以硅胶基质的强阳离子交换固相萃取柱(SCX-SPE)提取血浆中的氨基酸和降低基质效应,HPLC-ESI MS/MS进行测定。对SPE处理的样品pH值进行了优化,发现pH 2.8时SCX-SPE提取氨基酸的回收率和重现性比较令人满意。除赖氨酸和鸟氨酸外,氨基酸的总体回收率在33.6%～107.7%之间;除精氨酸外,氨基酸标准曲线的线性相关系数r2＞0.99; 25种氨基酸测定的日内精密度和日间精密度较好,相对标准偏差(RSD)分别低于9.0%和19.1%。此外,将该分析方法用于电离辐射对大鼠血浆氨基酸代谢的影响研究。结果表明,辐射可导致血浆中氨基酸代谢紊乱,并且其紊乱程度与电离辐射损伤程度正相关。研究结果为筛选新的急性辐射损伤标记物研究提供了实验依据。     

重离子束辐照对荷颊囊癌金黄地鼠血清微量元素的影响

探讨了重离子束辐照后荷颊囊癌金黄地鼠血清中微量元素含量的变化趋势。采用0, 4, 6, 8和12 Gy剂量的12C6+ 离子束对荷颊囊癌金黄地鼠辐照治疗后28 d取血, 应用原子吸收光谱仪火焰法测定血清中Fe, Cu, Zn, Mg和Ca 5种微量元素的含量。金黄地鼠成瘤后, 血清中微量Cu, Zn, Ca和Mg元素含量下降, 均明显低于正常组（P<0.05）; 不同剂量的重离子束辐照后28 d, 血清中5种微量元素在低剂量时均呈现继续下降趋势, 在6或8 Gy时恢复到正常组水平, 到12 Gy再呈降低的趋势, 存在一定的剂量-反应关系。重离子束辐照影响荷颊囊癌金地鼠血清微量元素的含量, 具有一定的临床意义。 To study the trend of the changes of trace elements in serum of golden hamster with cheek pouch carcinoma after irradiation by heavy ion beam, the cheek pouch carcinoma of golden hamster was exposed to different doses of heavy ion beam, after 4 weeks, the contents of Cu, Zn, Fe, Mg and Ca in serum were detected by flame method of Atomic Absorption Spectrometer. The contents of Cu, Zn, Ca and Mg in experimental groups with cheek pouch carcinoma were significantly lower than that of the normal group (P<0.05). After irradiated by 0, 4, 6, 8, 12 Gy heavy ion beam, the 4 Gy group showed a tendency downward, when the irradiation dose reached 6 Gy, the contents of Fe, Zn were increased, and decreased at 12 Gy. While Cu, Ca and Mg content of 8 Gy group rose to the highest, and decreased at 12 Gy. All of the results showed a dose reaction relationship (P<0.05). The irradiation of heavy ion beam maybe significantly affect the content of trace elements in serum of golden hamster with cheek pouch carcinoma.     

DNA双链断裂的组成与自由基清除效能的关系

ＤＮＡ双链断裂（ＤＳＢ）是重要的辐射生物学效应之一 ,它是导致细胞死亡和变异的主要因素［１,２］．大量研究表明 ,ＤＳＢ由αＤＳＢ和 βＤＳＢ两部分组成 ,分别为电离辐射能量沉积的单击作用 (包括ＬＭＤＳ机制和单自由基传递机制 )和双击作用所致［３ -５］．但对不同的生物体系 ,由于靶体积大小等不一 ,α、β有不同的值．从根本上讲 ,α、β与电离辐射的径迹如粒子的种类、ＬＥＴ等有关 ,α在中等ＬＥＴ时最大 ,而 β则在低ＬＥＴ辐射时占优势［６］．研究α、β 与生物体系之间的关系 ,将有助于加深人们对电离辐射物理化学效应的…