A data readout approach for physics experiments

With increasing physical event rates and the number of electronic channels, traditional readout schemes meet the challenge of improving readout speed caused by the limited bandwidth of the crate backplane. In this paper, a high-speed data readout method based on the Ethernet is presented to make each readout module capable of transmitting data to the DAQ. Features of explicitly parallel data transmitting and distributed network architecture give the readout system the advantage of adapting varying requirements of particle physics experiments. Furthermore, to guarantee the readout performance and flexibility, a standalone embedded CPU system is utilized for network protocol stack processing. To receive the customized data format and protocol from front-end electronics, a field programmable gate array (FPGA) is used for logic reconfiguration. To optimize the interface and to improve the data throughput between CPU and FPGA, a sophisticated method based on SRAM is presented in this paper. For the purpose of evaluating this high-speed readout method, a simplified readout module is designed and implemented. Test results show that this module can support up to 70 Mbps data throughput from the readout module to DAQ.     

石墨烯上远程外延Ge纳米柱

远程外延能够突破传统外延中晶格匹配、热匹配等限制,近年来得到了广泛的关注。Ⅲ-Ⅴ族和Ⅲ-氮化合物半导体已经成功在石墨烯上远程外延生长,但Ⅳ族半导体的远程外延很少被报道。本文首次借助于分子束外延技术在石墨烯上远程外延制备了半导体Ge纳米柱,研究了其生长特性及剥离转移。结果表明:远程外延生长的Ge纳米柱为[111]c晶向,集中分布在石墨烯的褶皱以及衬底Cu-Ni原子台阶处;随着生长温度的提高,Ge纳米柱的高度和密度逐渐下降,但直径差别不大,约为55~65 nm;此外,自组织生长的Ge纳米棒显示无应变的生长状态;引入少量Sn形成GeSn纳米柱,能够显著提升Ge纳米柱的面密度。同时,生长的Ge纳米柱可实现剥离,有望实现异质集成,应用于先进光电子器件等领域。     

腔镜甲状腺手术的径路和建腔方式的研究进展

@@自1997年首次报道腔镜甲状腺手术以来,国内外学者为了达到微创和美容的目的,对腔镜甲状腺手术的手术径路和建腔方式进行了多方面的研究。本文就常见的腔镜甲状腺手术径路和相应的建腔方式作一综述。     

罗布麻叶总黄酮提取物对抑郁模型大鼠抗抑郁作用的研究

目的探讨罗布麻叶（AVL）总黄酮提取物对实验性抑郁大鼠的抗抑郁作用。方法将105只大鼠随机分为7组,每组15只。正常对照组：仅给予0.9%氯化钠溶液;抑郁模型组：抑郁造模开始时给予0.9%氯化钠溶液;抑郁大鼠AVL总黄酮提取物低、高剂量预防组（40mg/kg、80mg/kg）：抑郁造模前1周灌胃给予相应剂量的药物,直至造模结束;抑郁大鼠AVL总黄酮提取物低、高剂量治疗组（40mg/kg、80mg/kg）：于抑郁造模后1周灌胃给予相应剂量的药物,直至造模结束;抑郁大鼠氟西汀治疗组（20mg/kg）：抑郁造模后1周予灌胃给药,直至造模结束。采用慢性不可预知性轻度应激（CUMS）方法建立抑郁模型。观察应激前后各组大鼠矿场实验垂直运动次数及水平运动总路程的差异;液质联检分析各组大鼠在应激前后脑内海马及前额叶皮层单胺类神经递质,包括去甲肾上腺素（NE）、多巴胺（DA）和5-羟色胺（5-HT）水平的变化。结果与正常对照组相比,抑郁模型组大鼠在旷场实验中的垂直运动次数及水平运动总路程均明显减少（均P＜0.01）;与抑郁模型组比较,氟西汀组垂直运动次数及水平运动总路程均明显增加（均P＜0.01）;AVL总黄酮提取物预防和治疗各组,与抑郁模型组相比,垂直运动次数及水平运动总路程均有增加,尤以高剂量预防组增加最为明显（P＜0.01）。与正常对照组相比,抑郁模型组在大鼠海马组织及前额叶皮层均有DA、NE、5-HT水平下降,差异均有统计学意义（均P＜0.05）;氟西汀组与抑郁模型组比较,海马组织DA、5-HT水平明显增高（P＜0.01）,前额叶皮层DA、NE、5-HT水平均增高（均P＜0.05或0.01）;AVL总黄酮提取物高剂量预防组与抑郁模型组比较,海马组织5-HT水平增高（均P＜0.01）,前额叶皮层DA、NE、5-HT水平均增高（均P＜0.05）。结论AVL总黄酮提取物具有抗大鼠抑郁作用,有剂量-效应关系,高剂量预防组抗抑郁效应与氟西汀治疗组相似,可能通过提高大鼠海马组织5-HT及前额叶皮层NE、DA、5-HT水平达到抗抑郁作用。     

质子辅助生长超平整石墨烯薄膜

石墨烯(graphene),碳原子组成的二维蜂窝状结构,是构成其他碳材料的基本单元,可以蜷曲成零维的富勒烯,弯曲成一维的碳纳米管,以及堆垛成三维的石墨。石墨烯有着独特的晶体结构和能带结构,有着区别于块体的多种特异物性,包括了力、热、光、电学等性能,有望在多种领域取得颠覆性的应用。正因为如此,石墨烯一经发现,便迅速成为物理、化学、材料、电子等多个学科中一颗冉冉升起的新星,并开启了包括石墨烯在内的多种二维材料及其异质结构的研究热潮。据不完全统计,目前相继有多达500多种的二维材料开始深入表征与研究。     

重离子束治疗肿瘤临床研究

文章综述了重离子束在物理学、生物学、临床治疗等方面的优势,以及在放射生物学方面的基础实验研究内容。分析总结了国内外重离子束辐照治疗肿瘤的临床研究结果。其中,日本已接受治疗了约6 000 名不同类型的肿瘤患者,并取得较高的局部控制率和生存率;德国在头颈部肿瘤临床治疗方面取得了巨大的成功;在兰州重离子研究装置(HIRFL) 肿瘤治疗终端上,中国科学院近代物理研究所联合甘肃省肿瘤医院及兰州军区总医院对肿瘤患者的重离子治疗已进入临床试验阶段。甘肃省肿瘤医院治疗结果显示:43 例患者通过影像学检查评价疗效,客观有效率(CR+PR)为71.4%,主要急性放射损伤为1-2 级皮肤反应(红斑形成和脱皮),发生率为61.9%,治疗1 个月后随访结果显示重离子束(12C6+)对深部肿瘤具有较好的局部控制作用,且无严重不良反应发生。This article reviews the advantages of heavy ion in physical, biological and clinical aspects, discusses the radio-biological basis of experiment research, and summarizes clinical results of heavy ion beam treatment on tumor at home and abroad. Japan has accepted and treated about 6000 cancer patients of different types with high local control rates and survival ones. Germany has achieved great success in head and neck tumor clinical treatment. Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences (IMP-CAS), Tumor Hospital of Gansu Province and Lanzhou General Hospital of PLA have begun clinical trial on heavy ion treatment of deep-seated tumors after the shallow-seated tumor therapy has been done at HIRFL (Heavy Ion Research Facility in Lanzhou). The treatment results of Tumor Hospital of Gansu Province show that the objective response rate (CR+PR) is 71.4% and the rate of 1-2 levels radiation injury to skin reactions (erythema and desquamation) is 61.9% when we evaluate the 43 patients by means of maging. The results of case follow-up after treatment in 1 month indicate that the deep-seated tumor therapy with heavy ion beam has high local control rates without severe adverse effect.     

1×4光子晶体波导分束器的特性

在完整的二维光子晶体中引入线缺陷,形成了光子晶体波导,光子晶体波导分束器是集成化光学电路的重要组成元件。我们设计了一种线缺陷1×4光子晶体分束器,并且用有限时域差分法研究了它的特性。研究表明,输出端的透射传输特性与入射光的波长和分支的几何形状有关,并且入射波分别相等地流入四个输出端口。为了减少1×4分束器在三个Y型分支区的反射,可以通过调节在分支区的可调介质柱的半径R,使每个输出端口具有很高的透射率。     

1×4光子晶体波导分束器的特性

在完整的二维光子晶体中引入线缺陷,形成了光子晶体波导,光子晶体波导分束器是集成化光学电路的重要组成元件。我们设计了一种线缺陷1×4光子晶体分束器,并且用有限时域差分法研究了它的特性。研究表明,输出端的透射传输特性与入射光的波长和分支的几何形状有关,并且入射波分别相等地流入四个输出端口。为了减少1×4分束器在三个Y型分支区的反射,可以通过调节在分支区的可调介质柱的半径R,使每个输出端口具有很高的透射率。