课程文献中心 更多>>

关键词： 植物糖原   真菌糖原   尺寸分布   链长分布   精细结构  

摘要： 植物糖原和真菌糖原是两种重要的多糖类生物聚合物,在玉米、水稻等作物突变体和真菌细胞中发挥着关键的结构和功能作用。多糖类物质的精细结构是其性质和功能的基础,深入理解植物糖原和真菌糖原在生物学功能和结构上的差异,可以帮助我们进一步揭示植物界、动物界和真菌界在多糖类物质功能性质上的差异和相似之处,从而探讨它们在生物演化历程中的进化关系。本研究选取了2种玉米su-1突变体、2种水稻su-1突变体和4种大型真菌作为材料,通过体积排阻色谱、荧光辅助碳水化合物电泳等技术对植物糖原、真菌糖原的尺寸分布和链长分布进行了比较分析。此外,为了更为准确地比较两者的精细结构,我们还先对真菌糖原的最优提取方法进行了探究。主要的研究结果如下: 1.蔗糖密度梯度超速离心法是一种目前最优的真菌糖原提取方法 分子大小和链长度是糖原提取过程中最容易损伤的结构特征。然而,目前人们对于真菌糖原提取方法的研究较少,尤其是蘑菇糖原提取,远不及植物糖原和动物糖原的研究透彻。本研究选择了蔗糖密度梯度超速离心法、热碱提取法、热水提取法和热醇提取法,通过体积排阻色谱、荧光辅助碳水化合物电泳和透射电镜对提取的4种大型真菌的糖原分子精细结构进行了测定。体积排阻色谱的结果显示,长时间和高温度的浸泡均不利于糖原大分子结构的完整性。荧光辅助碳水化合物电泳的结果显示,采用90℃培养6 h的热水提取法有利于保存真菌糖原的链长分布。透射电镜图的结果显示,真菌内存在糖原,包括α颗粒和β颗粒,且α颗粒为标准的花椰菜形。总的来说,蔗糖梯度密度超速离心法对真菌糖原的α颗粒结构(分子大小)和链长分布的破坏有限,是一种目前最优的真菌糖原提取方法。 2.植物糖原与真菌糖原分子精细结构差异明显 作为玉米su-1突变体、水稻su-1突变体和大型真菌体内的主要储能物质,了解植物糖原和真菌糖原的分子精细结构差异与相似之处,可以为我们在将来了解植物界和真菌界中两者功能性质上的差异和相似之处,并且进一步探讨它们在生物演化历程中的进化关系。然而,目前对真菌糖原进行研究的文章很少发现,且并未发现有关比较分析植物糖原和真菌糖原精细结构的研究。本研究利用体积排阻色谱和荧光辅助碳水化合物电泳,对2种玉米su-1突变体和2种水稻su-1突变体的植物糖原以及4种大型真菌的真菌糖原的尺寸分布和链长分布进行了分析比较。体积排阻色谱的结果表明,真菌糖原的分子大小呈现双峰分布,具有明显的α和β组分,而植物糖原的分子大小呈现单峰分布。荧光辅助碳水化合物电泳的结果表明,真菌糖原的平均链长明显高于植物糖原,且不同作物之间植物糖原的平均链长差异较大。总的来说,淀粉脱分支酶基因完全缺失的植物所生成的植物糖原与真菌糖原的分子精细结构具有比较明显的不同。

关键词： 神经肽   呼吸道合胞病毒   感染   固有免疫   干扰素   神经肽   半衰期   呼吸道合胞病毒   干扰素  

摘要： 第一部分VIP增强RSV感染后Ⅰ型干扰素产生的机制研究 目的:呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus,RSV)是全球范围内引起5岁以下婴幼儿急性下呼吸道感染的最常见病原体。Ⅰ型干扰素是宿主最重要的抗病毒因子,而RSV感染后通过多种途径抑制Ⅰ型干扰素产生,从而实现免疫逃逸,影响宿主对病毒的防御和清除。诱导Ⅰ型干扰素产生对抗RSV感染极为重要。本研究拟通过体内外实验证明血管活性肠肽(Vasoactive intestinal peptide,VIP)是RSV感染后Ⅰ型干扰素产生的调控因子。 方法:本研究构建了 VIP全基因敲除小鼠,在RSV感染12h、24h运用qPCR检测肺组织Ⅰ型干扰素表达水平;感染后24h运用流式细胞术检测肺组织单细胞悬液肺泡巨噬细胞(AMs)的比例;感染后第3天和第5天运用qPCR检测肺组织病毒载量,并进行肺组织病理切片和苏木精-伊红,以评估肺组织炎症浸润情况。在体外培养肺泡巨噬细胞系MH-S和肺泡上皮细胞系HPAEpic、A549,分别检测VIP处理后病毒载量和Ⅰ型干扰素产生情况;CCK-8法检测RSV感染前后VIP对MH-S细胞活性的影响;将小鼠肺泡巨噬细胞系MH-S与小鼠肺泡上皮细胞系MLE12共培养,检测VIP干预的肺泡巨噬细胞培养上清是否能对肺泡上皮细胞内的病毒复制产生影响;运用转录组测序数据分析RSV感染BALB/C小鼠的肺组织VIP受体表达情况;运用qPCR检测MH-S细胞系VIP受体表达情况。 结果:与WT小鼠相比,VIP-/-小鼠感染12h后IFN-α、β表达显著减低;感染后第5天,VIP-/-小鼠肺部病毒载量显著高于WT小鼠;感染后第3天和第5天,VIP-/-小鼠肺组织炎症细胞浸润比WT小鼠更重;感染后24h,与WT小鼠相比,VIP-/-小鼠肺组织中肺泡巨噬细胞的比例下降更多。RSV感染HPAEpic、A549细胞后,VIP对Ⅰ型干扰素分泌和病毒载量无显著影响;给予MH-S不同浓度VIP干预,CCK-8法检测发现细胞活性没有显著改变;在RSV感染后,给予MH-S不同浓度VIP干预,与非干预组相比,细胞活性出现不同程度的恢复,其中给予MH-S 500nM VIP干预时,细胞活性恢复程度达到高峰;在RSV感染的MH-S中,VIP干预组IFN-α、IFN-β的mRNA表达升高,病毒载量无显著变化,VIP干预组Ⅰ型干扰素受体IFNAR1、干扰素刺激基因 15(Interferon stimulated gene 15,ISG15)同样表达升高;用不同组别的MH-S培养上清去刺激RSV感染后的MLE-12,结果显示VIP处理组的MH-S培养上清使MLE-12胞内病毒载量有下降趋势;RSV滴鼻感染BALB/C小鼠,感染后24H取肺组织进行转录组测序分析,结果显示肺组织VIP受体VPAC1、VPAC2表达水平降低;RSV体外感染肺泡巨噬细胞系MH-S,感染后24H VIP受体VPAC1、VPAC2表达水平无显著变化。 结论:VIP-/-小鼠在RSV感染后Ⅰ型干扰素表达较低,病毒载量较高,炎症浸润更重,肺泡巨噬细胞比例下降更多;VIP能促进肺泡巨噬细胞系分泌Ⅰ型干扰素,而对上皮细胞系无此作用,进一步证实RSV感染后VIP作用的靶细胞是肺泡巨噬细胞;VIP受体的表达情况不能解释VIP在感染后发挥作用的原因。 第二部分 Heps in介导VIP增强RSV感染后Ⅰ型干扰素产生的作用研究 目的:VIP属于低分子量多肽,半衰期短,延长其半衰期对于机制研究和成药均具有重要意义。第一部分结果表明VIP调控RSV诱导的Ⅰ型干扰素反应,本研究将构建VIP-Fc分子深入研究VIP增强RSV感染后Ⅰ型干扰素产生的作用机制,有望为寻找RSV防治新策略提供重要的思路。 方法:本研究将VIP与Fc偶联,通过真核表达和亲和层析的方式纯化得到VIP-Fc重组蛋白,并运用Western blot检测VIP-Fc的表达情况,运用考马斯亮蓝染色检测亲和层析的产物纯度;ELISA检测VIP和VIP-Fc在人血清中的衰减情况;对BALB/C小鼠进行滴鼻感染,运用qPCR检测VIP、VIP-Fc对RSV感染后Ⅰ型干扰素产生的影响;体外培养小鼠肺泡巨噬细胞系MH-S,运用qPCR检测VIP、VIP-Fc对RSV感染后Ⅰ型干扰素产生的影响;在RSV感染的肺泡巨噬细胞系MH-S中给予VIP-Fc干预,并转染RSV NS1质粒,感染后24H用qPCR检测IFN-β的表达水平;体外培养小鼠肺泡巨噬细胞系MH-S,进行RSV感染的同时予VIP-Fc处理,运用Western Blot检测Ⅰ型干扰素上游分子RIG-Ⅰ和其泛素化酶TRIM25和RNF135的蛋白表达水平;在RSV感染MH-S的同时进行VIP-Fc处理,

关键词： 薄膜晶体管   XPS   铟铝锌氧化物   电学性能  

摘要： 薄膜晶体管（TFT）作为开关元件,在平板显示和液晶显示领域的应用中必不可少。随着市场需求的不断增长,传统的硅基TFT难以同时具备高迁移率和高均匀性的需求。氧化锌基TFT因其优异的稳定性、均匀性和光电性能在TFT器件的实际应用中脱颖而出。早期的本征氧化锌TFT性能相对较低,随着研究的深入,研究人员开始探索新型材料在氧化锌基TFT中的应用。其中电学性能优良的铟镓锌氧化物（IGZO）TFT、宽光学带隙的铟铝锌氧化物（IAZO）TFT备受关注。随着技术的不断进步,TFT-LCD技术正在迈向超8K分辨率的新境界,通过一系列技术对器件进行表征,可以对进一步优化TFT器件的性能提供指导和依据。其中,X射线光电子能谱技术（XPS）作为一种较为先进的表征手段,能够从元素组成、价态、费米能级附近的电子占据状态等方面对薄膜进行分析,从而更好探索其构效关系,进而为优化器件性能提供信息。本论文使用XPS对IAZO薄膜和器件进行分析,尝试分析其机理,从而优化TFT器件性能。 具体工作内容如下: 首先,采用磁控溅射法制备并研究了氧化锌基薄膜。使用X射线衍射仪（XRD）表征薄膜内部结构,使用扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）表征薄膜表面结构,使用分析XPS对薄膜的元素组成、价态、费米能级附近的电子占据状态。结果表明,铟铝掺杂使Zn O的表面形貌更为平整。铟掺杂引入的晶格缺失,使Zn O薄膜变为非晶态。铟铝掺杂使Zn O薄膜的费米能级与导带底之间的距离减小,禁带宽度减小。 其次,采用磁控溅射法制备了不同有源层厚度的IAZO薄膜,以此为基础制备一系列TFT器件。使用XRD对薄膜内部结构进行分析,使用AFM对薄膜表面结构进行分析,使用XPS分析薄膜的元素组成、价态、费米能级附近的电子占据状态,使用紫外-可见分光光度计（UV-vis）测试薄膜的透过率,使用半导体参数仪测试器件的电学性能。有源层厚度为80 nm时制备的IAZO TFT器件表现出了最优的电学性能。电流开关比达到2.47×10～7、阈值电压为0.12 V、亚阈值摆幅为0.10 V/decade、饱和迁移率为0.16 cm2/（V·s）,且光学带隙达到4.1e V。这可能是由于有源层过厚会增加载流子在通道中的运输路径,导致载流子在通道中的移动速度减慢。 最后,采用磁控溅射法制备IAZO薄膜,在不同条件下对薄膜进行退火,并以此为基础制备一系列TFT器件。通过XRD对薄膜内部结构进行分析,使用AFM对薄膜表面结构进行分析,使用XPS分析薄膜的元素组成、价态、费米能级附近的电子占据状态,使用UV-vis测试薄膜的透过率,使用半导体参数仪测试器件的电学性能。退火条件为500℃真空氛围退火1 h时制备的IAZO TFT器件表现出了最优的电学性能。电流开关比达到1.13×10～8、阈值电压为3.35 V、亚阈值摆幅为0.10 V/decade、饱和迁移率为0.18 cm2/（V·s）,且光学带隙达到4.1 e V。这可能是因为,在真空氛围下退火,缺氧的环境使材料表面的氧原子离开其正常位置,形成更多的氧空位。 综上所述,本论文采用磁控溅射制备了IAZO薄膜,通过改变有源层厚度、退火温度、退火氛围三种制备条件,制备了一系列IAZO TFT。以制备出性能更佳的IAZO TFT器件。通过XRD、SEM、AFM、XPS、UV-vis的表征手段,研究不同制备条件对IAZO薄膜以及TFT器件的影响,这些工作,有助于进一步的提升IAZO TFT器件的性能。

关键词： 弱监督   X射线图像   图像翻译   安全检查  

摘要： 随着社会对安全需求的不断增加,基于X射线图像的违禁品检测得到了广泛的使用,在地铁站、机场和图书馆等重要部门,通常都部署了X射线安检机。当前基于X射线图像的违禁品检测主要依赖安检员进行人工查看,然而人员疲劳和长时核查都可能导致违禁品漏检。随着计算机视觉技术的普及,自动检测X射线图像中的违禁品成为一个重要的解决方法。训练违禁物品检测算法需要大量的数据,然而,常规X射线数据集中违禁物品的比例相对较低,难以直接获取大量的违禁品训练样本。为了解决这一限制,一个可行的办法是通过将可见光RGB图像转换到X射线域的方式来增广X射线数据集。这一过程通过合成数据集,以达到数据扩充的目的。另一方面,由于X射线图像缺乏实物纹理,在进行人工复查时,由于数量巨大,安检工作人员长时间观看X射线图像会不可避免地感到疲劳。因此,可将X射线图像转换为可见光RGB图像,增强安检工作人员对于违禁品目标的感知能力,以便于安检员对疑似违禁品进行进一步的人工核验。本文的主要工作和创新点如下: (1)由于没有公开的X射线图像翻译数据库可供本文研究,经过对现有安检图像和对公开数据集的处理,本文创建了一个包含11类违禁品的X射线图像和可见光RGB图像的综合数据集,并使用该数据集测试了本文提出的算法。 (2)以CycleGAN为基线模型,本文对CycleGAN的生成器结构进行了深入的研究对比分析了四种生成模型,其中UNet256模型具有最佳的平均得分,FID为123.3,KID为8.13±0.50。然后分析了损失函数对于生成图像质量的影响,其主要分为对抗损失函数和循环一致性损失函数两部分。研究发现“Wassertein距离损失函数+L1损失函数L1”的组合在所有的损失函数组合中具有平均最佳的性能,FID:102.4和KID:6.83±0.70。 (3)设计并实现了一种基于CycleGAN的弱监督图像翻译算法,在完成图像翻译的任务的基础上更好地对齐了数据集中的物体的属性信息,大幅提高了图像翻译的准确性。相对于原始CycleGAN,本文方法的平均FID从254.12降低到了163.78,平均KID从27.95±0.56降低到了10.97±1.06,属性精度(AA)从0.1913提高到了0.8615。大量的实验表明,本文的方法无论是从可见光RGB图像到X射线图像的翻译还是从X射线图像到可见光RGB图像的翻译相对于基线算法都有更好的表现。 (4)设计并实现了一种基于CycleGAN的形状一致性图像翻译模块,能够更好的约束图像翻译中经常出现的几何失真现象。为了进一步测试提出的算法,在自制数据集的基础上制作了Mask数据集。经过实验测试平均MIOU分数从0.8889提升到了0.9124。表明该网络模型能够更好地保持图像翻译中翻译物体形状地一致性。 (5)设计并实现X射线图像翻译模型的图形用户界面以满足图像翻译操作的可视化需求。该系统可以有效地完成X射线图像和可见光图像之间的互相翻译,达到辅助目标检测算法训练和安检结果可视化的目的。

关键词： 镀锡板   71型钝化膜   X射线荧光光谱法(XRF)   厚度  

摘要： 镀锡板71型钝化膜的厚度与产品质量和性能密切相关，其准确测定具有重要意义。选取7块不同厚度梯度的71型钝化膜镀锡板样品，参照GB/T 1838中的卫星取样法进行取样，采用GB/T 28290中分光光度法进行定值，作为校准样品系列绘制校准曲线，实现了X射线荧光光谱法（XRF）对镀锡板71型钝化膜厚度的测定。由于71型钝化膜中存在氧化铬、氢氧化铬、金属铬等多种形态，并且金属铬含量的多少与氧化铬层随时间变化对钝化膜校准样品的储存与定值会产生严重影响，进而影响校准曲线的准确性。试验对快速固化稳定钝化层的方法进行讨论，用极化曲线对表面钝化膜的耐蚀进行研究表明，在200℃烘烤15 min,腐蚀电流密度最低，镀锡板的耐蚀性最好。用钝化膜厚为4.26 g/m2的校准样品2#分别进行短期稳定性和长期稳定性测试，结果表明，短期和长期稳定性试验测定结果的相对标准偏差（RSD,n=10）分别为1.2%和2.0%,所得结果符合GB/T 27417中实验室内RSD小于5.3%的规定。取6个71型钝化膜镀锡板样品，分别使用本法和GB/T 28290中分光光度法进行分析，结果表明：本法测定值与分光光度法测定值基本一致，经计算得到统计量P=0.817 5,可知两组数据之间不存在显著差异。

关键词： 熔融制样   X射线荧光光谱法(XRF)   钢包水口絮流物   二氧化硅   氧化铝   氧化钙   氧化镁   全铁  

摘要： 炼钢厂在浇注某些钢种时经常发生钢包水口絮流现象，经X射线荧光光谱（XRF）半定量分析，水口絮流物是一种以Al2O3、CaO、SiO2、MgO和Fe为主要成分的物质，其化学成分的分析一般采用滴定法、分光光度法或原子吸收光谱法（AAS）等，这些方法操作相对繁琐、流程长。采用Li2B4O7-LiBO2混合熔剂（m∶m=67∶33）按稀释比为1∶12.5的比例进行熔融制样，加入0.15 g NH4I脱模剂，消除了样品的矿物效应，降低了基体效应的影响；选择与水口絮流物基体相似的矾土、莫来石、焦宝石、高炉渣等标准样品及用这些标准样品按不同比例混合配制的校准样品绘制校准曲线，解决了水口絮流物没有标准物质的难题；以经验系数法校正基体对分析线光谱强度的吸收-增强影响，校准曲线的相关系数均大于0.998 9,建立了熔融制样-X射线荧光光谱法同时测定钢包水口絮流物中Al2O3、CaO、SiO2、MgO和总铁（TFe）含量的分析方法。各组分方法检出限为0.009%～0.014%。选取同一水口絮流物试样，按实验方法测定，各组分测定结果的相对标准偏差（RSD,n=10）均小于3.0%。分别采用实验方法与标准方法GB/T 5069—2015测定2个水口絮流物试样，两种方法的差值均小于标准方法GB/T 5069—2015的允许差。

关键词： 掺铒光纤   Fabry-Perot腔   自感应双色场   荧光光谱   增益烧孔  

摘要： 基于掺铒光纤动态光栅与光纤Bragg光栅构成的Fabry-Perot腔(F-P腔),腔内的带边反射光会由于光纤Bragg光栅在中心反射波长处的窄带滤波作用而被压窄,之后F-P腔自感应会产生强双色场。原子在双色场驱动下,其光谱特性会出现一些在单色场驱动下不存在的新特征。掺铒光纤系统也出现相同的现象。二十世纪九十年代左右,场与物质相互作用、量子相干效应和量子干涉现象被发现,促使掺铒光纤的荧光与增益特性以及应用成为研究热点。 在本文中,我们对掺铒光纤、F-P腔以及掺铒光纤荧光与增益的研究现状和应用领域进行了简单的概述,并阐述了场与物质相互作用的相关理论,建立了非相干泵浦下铒离子三能级相互作用模型,求解了密度矩阵方程、光学Bloch方程和速率方程,理论计算和数值模拟了F-P腔下掺铒光纤的荧光与增益特性,实验研究了F-P腔自感应产生双色场驱动铒离子的荧光光谱和增益烧孔现象,通过实验验证了理论计算的正确性,最后对其物理机制和潜在应用进行了阐述。 我们先对具有时间演化的密度矩阵方程进行拉普拉斯变换,再利用量子回归原理得到双色场下的荧光表达式。分别讨论在能级耦合与非耦合情况下,不同拉比频率、场与能级之间失谐变化对稳态强度谱的特性,探究了铒离子与双色场的平均频率失谐、拉比频率和非相干泵浦等参数对荧光光谱的影响,并利用缀饰劈裂能级对上述过程进行解释。之后通过实验验证了非相干泵浦下双色场驱动F-P腔掺铒光纤的近共振荧光现象。 我们还通过建立粒子数速率方程,得到光纤的增益系数。利用数值模拟,讨论了光纤长度、掺杂浓度、掺杂半径和泵浦输入功率对掺铒光纤增益的影响。之后通过实验产生1550 nm的单波长信号光,最后探究不同泵浦光功率作用于F-P腔中掺铒光纤的增益谱以及F-P腔自感应产生双色场后的增益烧孔现象。 非相干泵浦下F-P腔由于量子相干效应自感应产生双色场导致的增益烧孔,在理论上会出现无穷多个增益烧孔,为未来空间遥感成像、高密度光信息存储和光信息远距离传输提供了可能。

关键词： 外辐射源雷达   OFDM波形信号   目标信息提取   杂波稀疏特征   深度展开网络  

摘要： 针对正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)波形外辐射源雷达目标回波探测面临易被直达波和多径回波掩盖这一现状,现有稀疏重建算法通过建立雷达距离多普勒(RD)域数据稀疏模型来进行目标信息提取,但在使用传统迭代重建算法时存在需要人工设置迭代参数和与发射波形一一对应的稀疏字典矩阵等困难。为实现参数可学习的稀疏重建,基于深度学习的稀疏重建算法近年来被广泛研究用于图像压缩重建中,然而面向外辐射源雷达目标探测应用时,一方面传统RD域数据稀疏模型并不能很好的适配现有压缩重建网络方法,存在深度网络估计精度不够、参数量大等缺点,另一方面还要考虑杂波对目标的掩盖问题。因此本文研究基于参数可学习深度网络提取杂波稀疏特征的外辐射源雷达目标探测方法,首先提出一种新的RD域数据稀疏模型,在此基础上建立基于迭代收缩阈值算法(Iterative Shrinkage Thresholding Algorithm,ISTA)的参数可学习稀疏模型求解深度展开网络,最终建立先用深度网络估计出RD域杂波的稀疏特征、再与原始RD数据相减最终提取目标信息的目标探测方案。具体的研究内容如下: (1)针对传统RD域稀疏模型与现有的稀疏重建网络不完全匹配导致深度网络算法估计精度不够的问题,本文创新地提出了新的RD域数据稀疏模型,使重建网络直接输出稀疏分量系数并满足被重建对象与真实值相似这一压缩重建网络使用条件,让算法在保证重建精度的同时无需构建与时变发射波形完全匹配的字典矩阵;且针对OFDM外辐射源雷达中目标回波比杂波强度弱很多导致其特征被掩盖的问题,提出了先用参数可学习网络LISTA估计出RD域杂波的稀疏特征、再与原始RD数据相减最终提取目标信息的目标探测方案。最后利用仿真数据和实测数据证实了本文所提模型的优越性和所提方法的可行性。 (2)针对传统稀疏表示算法计算量大、现有的深度展开网络LISTA参数过多等问题,建立了参数可学习网络ISTA的改进网络LR-ISTA-Net,该网络可实现字典矩阵、步长、阈值等参数的自动学习且参数量只有原始可学习LISTA网络参数量的7%,并提出一种新的阈值函数Lsoft,使得LR-ISTA-Net能够更好地学习杂波数据中的稀疏特征。同样采用改进网络LR-ISTA-Net学习RD域杂波的稀疏特征、再与原始RD数据相减最终提取目标信息的目标探测方案,最后基于仿真数据和实测数据验证了本文所提网络的可靠性和可行性。