关键词： 外部环境   流动力学   碎屑流   流体   实验室测试   重力流   野外观察   沉积物  

摘要： 为阐明重力滑坡的基本原理，我们重点研究了环境流体是如何对碎屑流的特性加以影响的。为了达到这个目的，我们完成了一组不同的实验室测试，这组测试无论是从大气到水的外部环境还是从颗粒状到粘塑性物质的沉积物组分都是不同的。野外观察表明，水下重力流似乎比陆地上的重力流更易流动，例如，坡度小于1°的平缓陆坡上的水下滑坡向下滑动了非常远的距离。

关键词： 静电致动器   流固耦合   数值仿真   微机电系统  

摘要： 微器件动力学特性通常受到周围粘性流体阻尼的强烈影响,在器件优化设计中,需要建立静电-结构-流体三场耦合模型才能细致考虑这些影响。为研究微开关在粘性流体介质中的动/静态特性和流体阻尼,建立以Navier-Stokes方程描述流体特性的静电微开关模型并进行数值分析;与相关文献结果比较验证了计算的正确性;得到了空气和去离子水介质中微开关的静/动态闭合电压、不同阶跃电压驱动下的闭合特性和流体阻尼力分布的情况。分析认为,微开关动/静态闭合电压的差异在介质粘性较大环境中较小,而在介质粘性较小环境中较大。

关键词： 地热废水   氟   污染   浸提实验   藏布曲(河)  

摘要： 西藏羊八井地热电厂产生的高氟废水直接排入了流经羊八井热田的藏布曲(河)。利用离子色谱仪(IC)测定了藏布曲水样的氟浓度;通过浸提实验提取了藏布曲河床沉积物中的总氟和各种存在形态的氟,并确定了其含量。藏布曲河水的氟浓度明显受到地热废水排放的影响,河床沉积物中水溶态氟和可交换态氟的分布也与地热电厂排污口的位置有明显的对应关系。然而,河床沉积物中的铁锰结合态氟、有机束缚态氟、残余态氟和总氟的分布与地热废水排放无显著联系,表明地热废水来源氟在进入藏布曲后主要向河床沉积物中的水溶态氟和可交换态氟转化。藏布曲河床沉积物是地热废水来源氟的一个汇。

关键词： 柴达木盆地   碳酸盐岩   碳氧同位素   流体包裹体  

摘要： 柴达木盆地南翼山地区新近系储层类型主要为湖相碳酸盐岩。用碳、氧同位素和流体包裹体方法研究湖相碳酸盐岩的形成环境结果表明,碳酸盐岩总体形成于高盐度环境,局部地区浅层样品在成岩过程中遭受过大气淡水的改造。根据孔隙充填胶结物中流体包裹体的均一温度,推断胶结物形成于储层深埋阶段,随后地层发生抬升,导致现今较低深度的包裹体样品具有较高的均一温度。

关键词： 微流体系统   有源微阀   无源微阀   常闭型微阀   常开型微阀  

摘要： 依据微流体系统中微阀的驱动机理,将微阀分为有源微阀和无源微阀两大类,然后对这两大类进行细分,将有源微阀分为压电、磁、静电驱动、热驱动、相变、双稳态、外部驱动等类型,将无源微阀分为悬臂梁式、薄膜式、毛细管、扭矩驱动等类型。分别讨论了各种微阀的工作原理和性能,介绍了各类微阀的实验研究进展,指出了这些微阀的特点,突出了微阀作为微流体系统的主要元件之一,起到径流调节、开/关转换、密封生物分子和微/纳粒子等作用。回顾了微阀的发展历程,分析了目前研究过程中存在的问题,提出了微阀今后的研究方向。

关键词： 离子通道   片膜钳制晶片   沙漏构型   雷射钻孔   玻璃回融   微流体   浓度产生器  

摘要： 平面式片膜钳制技术(planar patch-clamp technique)为一种革命性的离子通道量测方式，其除去于显微镜下操控传统玻璃电极之繁琐步骤，且可以符合快速筛检的需求。然而，现行之片膜钳制晶片部分之紧密电阻(seal resistance)具备十亿欧姆阻抗(gigaseal)之比例低落，或是单一晶片制作费用昂贵归咎于微制造技术之制程方式。鉴于此，本文提出一种经济、简易之制程方式，利用平面玻璃基材制作出片膜钳制晶片，并具备达到优良紧密电阻之能力。以两阶段式二氧化碳雷射钻孔制程方式，以简易之玻璃回融机制，于150微米厚度之矽硼酸玻璃盖玻片上制作出特殊沙漏构型、呈现漏斗状之微孔洞；其微孔洞之表面具备平滑、无残渣及新鲜高活性之特性。此玻璃回融机制借由二相流之模拟计算，以纳维-斯托克斯方程式(Navier-Stokes equation)搭配等位函数法(level set method)成功地描述玻璃回融之细节过程，证实本计算方式掌握此玻璃回融之主要物理机制。此外，本工作亦有系统地广泛探讨雷射钻孔的参数对于微孔洞制程之影响，以期制作出符合需求之微孔洞。制成之平面式片膜钳制晶片具备1-3微米之微孔洞，在多种细胞测试下证实其可达到十亿欧姆阻抗(gigaseal)之紧密电阻(seal resistance)以及量测细胞膜表面离子通道之能力。利用PC-12细胞首次证实此晶片具备达成gigaseal之能力；此外，三种细胞株达到gigaseal之统计，分别为human embryonic kidney (HEK-293T) 62.5%，Chinese hamster ovary (CHO-K1) 43.6%，以及Jurkat T lymphocyte 66.7%。实验结果亦展现于HEK-293T细胞上量测到其本身之全细胞(whole-cell)离子通道电流，以及于Jurkat细胞上量测得单一离子通道(single-channel)之开阖电流，因此证实了本晶片可以不同形式之量测方式进行片膜钳制技术。平面式片膜钳制晶片更进一步与微流体浓度产生器进行整合以提供快速之实验流体交换。透过调整不同流体注入孔之相对流速，即可产生一系列具线性浓度之流体并传送到待量测之细胞区域。透过此浓度产生器之整合，成功地在不同渗透压之流体下进行离子通道量测，探讨HEK-293T细胞本身之体积调节氯离子通道(volume-regulated chloride channel)。除此之外，本工作亦提出一种利用简单原则所设计之对数型(logarithmic)微流体浓度产生器，可产生时间上或空间上之对数浓度流体，可用于高通量筛检之药物剂量反应分析。本工作之平面式片膜钳制晶片利用新颖之制造技术，使单一晶片价格降低，并具备产生高比例gigaseal之能力。本技术成功地在不同片膜钳制方式下量测离子通道量电流，并与微流体系统整合以提供快速液体交换。此法可更进一步应用于其他单细胞分析，或扩展为片膜钳制晶片阵列形式应用于化合物识别以及药物评估等相关议题。

关键词： 氧氣消耗率   細胞呼吸活性   電極陣列   細胞圖樣   微流體系統  

摘要： 细胞活性评估晶片是在环境毒性快速检测与药物筛选领域中，引人注意的重要工具之一。本研究透过微模造技术图案化培养细胞与晶片式溶氧电极阵列整合，并结合微流体系统控制细胞外微环境，以发展细胞呼吸活性的量化分析平台。在HeLa cells的呼吸活性量测上，因HeLa cells易攀爬且不易互相聚集的特性，致使HeLa cell不易制作出图样化培养，分析其随机性培养结果，发现10 mM Hepes buffered saline (HBS)+25 mM glucose与HBS+25 mM glucose+1% insulin之测试液，可使HeLa cells呼吸活性较在HBS+25 mM mannitol中分别增加1.13倍及1.29倍。此外，HepG2 cells因易互相聚集重叠生长，可成功制得细胞图样化，HepG2 cell在HBS+50 mM glucose与HBS+50 mM glucose+1% insulin的呼吸活性，相较於细胞在无营养源的HBS环境下，分别平均上升1.11倍及1.20倍；若以半球型扩散模型计算，可得氧气消耗率分别为13.99 ± 4.14×10-14 mol/s，与15.93 ± 5.40×10-14 mol/s，相较於细胞在无营养源的环境下(11.74 ± 3.00×10-14 mol/s)，分别上升1.19倍与1.36倍，且其相关系数(R2)皆大於0.83，显示此晶片可符合半球型扩散模型。未来更期望此系统能再结合pH微感测器与可温控式培养晶片，构成一可即时(real time)量测细胞活性之多功能检测平台，以利於环境毒物、临床分析与药物筛检的应用。

关键词： 微流体系统   表面等离子体共振   生物传感器   PDMS   自动进样系统  

摘要： 表面等离子体共振传感器具有无需标记、实时动态检测和高灵敏度等优点,不仅可以提供生物分子相互作用的动力学特性和浓度等参数,而且能进行生物特异性相互作用分析。它在生物医学和化学领域,尤其在蛋白质组学研究以及药物发现中,都受到了重视,并已得到应用。如何保证微量恒速进样和不同样本分别进样时的可靠切换,是影响检测精度的重要因素之一,已成为提高表面等离子体共振传感器性能的关键技术。 本研究的目的是面对“高通量相位检测生物分子相互作用分析仪”研究课题,设计并制作用于SPR生物传感器的微流体系统,保证检测进样的微量和匀速稳定,并实现多通道并行检测,通过实验验证积累经验,为后续研究提供指导。主要内容有: 设计并制作了双通道微流体系统。基于对流体池、样本进出微通道、阀体和接口的设计、对模具加工、模塑、键合等微流体系统的制作工艺的摸索,以聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)为主体材料,制作了无内置阀的有机玻璃-PDMS复合型和用于气阀验证实验的简易微流体系统。 设计并构建了进样系统的其它组成部分。其中包括转盘式自动取样系统的设计、针对2种不同进样过程的流路设计、用于预实验的双注射泵进样系统的构建,以及气动控制系统的构建,为进一步开展生物检测及气阀可行性实验奠定了基础。 对氧等离子体表面处理方法的可行性进行了实验验证。利用Plasma等离子清洗机,对制备的PDMS基片进行表面处理后立即键合,并分析了经过氧等离子体表面处理前后PDMS表面性质的变化。实验表明,该方法能可靠地实现PDMS表面之间的不可逆键合。 在上述工作基础上,利用SPR相位检测实验装置,以生理盐水为样本,对无内置阀的微流体系统进行了进样实验。实验结果表明,所设计的有机玻璃-PDMS复合型微流体系统可以实现SPR相位检测要求的基本进样功能。

摘要： The purpose of this study is to explore the energy exchange mechanisms in magnetohydrodynamic (MHD) turbulence. A spectral analysis of isotropic and anisotropic MHD turbulence is performed using direct numerical simulations. The anisotropy is generated due to the presence of the ambient magnetic field and the turbulence level is maintained by a mechanical force. In the statistically stationary regime, the energy spectra and the energy transfer functions are studied for different values of the ambient magnetic field. In the direction parallel to this magnetic field, we observe suppression of the energy transfer when compared to the isotropic case. Also the energy tends to accumulate around the direction perpendicular to the constant magnetic field. These effects are stronger with the increase of the constant magnetic field value. Since the use of shell-to-shell transfer functions is inadequate for describing anisotropic effects, a ring decomposition of the spectral space is used.

关键词： 区域经济   区域物流体系   SWOT分析   物流网络  

摘要： 随着经济全球化和区域经济一体化进程的不断加快,区域物流已成为现代物流发展的重要领域之一。区域物流与区域经济发展水平之间的协调发展,已成为区域经济持续、快速、稳定、健康发展的重要因素。由于我国长期受计划经济的影响,对物流产业的重要性认识不足,导致了我国物流产业的发展明显滞后。许多企业在进行各自物流合理化的同时,企业外部的区域物流却是低效率、高成本,从而降低了企业物流优化的效果,阻碍了经济的发展。因此,从区域经济环境中来规划物流发展显得极为重要。 区域物流体系对于提高该区域物流活动的效率,保障物的有效流通具有不可缺少的作用,它是为区域经济的发展服务,是联系生产和消费的纽带,也是衡量一个国家现代化程度的重要标志之一。因此发展与区域经济相适应的区域物流体系十分重要。只有在区域经济和区域物流相互协调的基础上,才能形成高效的区域物流体系,从而带动区域经济的发展。 本文首先从物流理论与区域经济理论出发,论述了区域物流与区域经济的互动机理。其次,根据实际情况,对福建发展区域物流体系进行了SWOT分析,并选取物流网络里程、货物周转量、物流产值这三个变量作为从不同侧面描述物流的指标,以地区生产总值作为经济增长情况的描述指标,通过协整检验、误差修正分析与格兰杰因果关系分析,从长期与短期两个方面实证研究了福建区域物流与区域经济间的相互作用;再次,根据对福建区域物流实证与理论的研究,提出了福建省构建区域物流体系的战略思路——以区域经济一体化为指导思想,结合本地区经济发展状况,从物流企业组织、物流网络、物流信息、物流政策这四个方面进行论述,将福建省的物流体系作为承接台湾、两大三角洲和内陆腹地的物流体系;最后,实证分析了福建区域物流体系的重要组成部分——福州海峡农产品物流中心的发展模式:在原有布局的基础上,发展成为集仓储、配送、集散分拨、流通加工、信息处理等于一体的多功能区域。