2002年南开大学报道了在掺Yb3 + 双包层光纤器中得到了脉宽4. 8ns 的自调Q 脉冲输出和混合调Q 双包层光纤激光中得到峰值功率大于8kW ,脉宽小于2ns 的脉冲输出。2003年南开大学报道了利用脉冲泵浦获得100kW 峰值功率的调Q 脉冲,以及得到的60nm 可调谐的调Q 脉冲。2003年11月20日报道,上海科学家在激光领域取得新成果,成功开发出输出功率高达107W的光纤激光器。此激光器的全称为“高功率掺镱双包层光纤激光器”,与已有的激光器相比它的维护费用和功率消耗都要低得多,寿命是普通激光器的几十倍。该课题组的负责人之一楼祺洪研究员告诉记者,激光打印有着广泛的应用前景,与市民生活直接相关的如食品的生产日期、防伪标志等,若以激光打印代替油墨打印清晰度高、永不褪色、难以仿冒、利于环保,具有国际流行的新趋势。上海科学家研制的光纤激光器使光纤激光输出功率又上升了一个新台阶,最大输出功率达107W,已经遥遥领先于全国同行。2004年,南开大学又报道了连续泵浦206kW峰值功率的调Q 脉冲。2004年12月3日,烽火通信继推出激光输出功率达100W以上的双包层掺镱光纤后,经过艰苦的攻关再创佳绩,将该类新型光纤的输出功率成功提高至440W,达到国际领先水平。2012年,国内首台拥有自主知识产权的1000W工业级光纤激光器在西安诞生。这一科研成果的产业化,不仅将满足我国工业加工领域对高功率光纤激光器的市场需求,同时也将打破国外高功率光纤激光器的市场垄断局面,推动我国光纤激光加工产业进一步发展。2012年11月,华工科技旗下华工激光与锐科公司共同研制的4千瓦光纤激光器,通过了省级科技成果鉴定。鉴定专家组主任委员、中国光学学会理事长周炳琨院士指出,这项技术填补了国内空白,达到国际先进水平,获得4项国家发明专利。[5]光纤激光器作为第三代激光技术的代表,具有其他激光器无可比拟的技术优越性。不过,我们认为,在短期内,光纤激光器将主要聚焦在高端用途上随光纤激光器的普及,成本的降低以及产能的提高,最终将可能会替代掉全球大部分高功率CO2激光器和绝大部分YAG激光器。
光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器,光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来:在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度,造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”,当适当加入正反馈回路(构成谐振腔)便可形成激光振荡输出。 光纤激光器应用范围非常广泛,包括激光光纤通讯、激光空间远距通讯、工业造船、汽车制造、激光雕刻激光打标激光切割、印刷制辊、金属非金属钻孔/切割/焊接(铜焊、淬水、包层以及深度焊接)、军事国防安全、医疗器械仪器设备、大型基础建设等等。 2.光纤激光器的优势 光纤激光器作为第三代激光技术的代表,具有以下优势: (1)玻璃光纤制造成本低、技术成熟及其光纤的可饶性所带来的小型化、集约化优势; (2)玻璃光纤对入射泵浦光不需要像晶体那样的严格的相位匹配,这是由于玻璃基质Stark 分裂引起的非均匀展宽造成吸收带较宽的缘故; (3)玻璃材料具有极低的体积面积比,散热快、损耗低,所以上转换效率较高,激光阈值低; (4)输出激光波长多:这是因为稀土离子能级非常丰富及其稀土离子种类之多; (5)可调谐性:由于稀土离子能级宽和玻璃光纤的荧光谱较宽。 (6)由于光纤激光器的谐振腔内无光学镜片,具有免调节、免维护、高稳定性的优点,这是传统激光器无法比拟的。 (7)光纤导出,使得激光器能轻易胜任各种多维任意空间加工应用,使机械系统的设计变得非常简单。 (8)胜任恶劣的工作环境,对灰尘、震荡、冲击、湿度、温度具有很高的容忍度。 (9)不需热电制冷和水冷,只需简单的风冷。 (10)高的电光效率:综合电光效率高达20%以上,大幅度节约工作时的耗电,节约运行成本。 (11)高功率,目前商用化的光纤激光器是六千瓦。 3.高功率的光纤激光器及其包层泵浦技术 双包层光纤的出现无疑是光纤领域的一大突破,它使得高功率的光纤激光器和高功率的光放大器的制作成为现实。自1988年E Snitzer首次描述包层泵浦光纤激光器以来,包层泵浦技术已被广泛地应用到光纤激光器和光纤放大器等领域,成为制作高功率光纤激光器首选途径。 包层泵浦技术,由四个层次组成:①光纤芯;②内包层;③外包层;④保护层。如图(1)所示,将泵光耦合到内包层(内包层一般采用异形结构,有椭圆形、方形、梅花形、D形及其六边形等等),光在内包层和外包层(一般设计为圆形) 之间来回反射,多次穿过单模纤芯被其吸收。这种结构的光纤不要求泵光是单模激光,而且可对光纤的全长度泵浦,因此可选用大功率的多模激光二极管阵列作泵源,将约70%以上的泵浦能量间接地耦合到纤芯内,大大提高了泵浦效率。 包层泵浦技术特性决定了该类激光器有以下几方面的突出性能。 1、高功率 一个多模泵浦二极管模块组可辐射出100瓦的光功率,多个多模泵浦二极管并行设置,即可允许设计出很高功率输出的光纤激光器。 2、无需热电冷却器 这种大功率的宽面多模二极管可在很高的温度下工作,只须简单的风冷,成本低。 3、很宽的泵浦波长范围 高功率的光纤激光器内的活性包层光纤掺杂了铒/镱稀土元素,有一个宽且又平坦的光波吸收区(930-970nm),因此,泵浦二极管不需任何类型的波长稳定装置 4、效率高 泵浦光多次横穿过单模光纤纤芯,因此其利用率高。 5、高可靠性 多模泵浦二极管比起单模泵浦二极管来其稳定性要高出很多。其几何上的宽面就使得激光器的断面上的光功率密度很低且通过活性面的电流密度亦很低。这样一来,泵浦二极管其可靠运转寿命超过100万小时。 目前实现包层泵浦光纤激光器的技术概括起来可分为线形腔单端泵浦、线形腔双端泵浦、全光纤环形腔双包层光纤激光器三大类,不同特色的双包层光纤激光器可由该三种基本类型拓展得到。 OFC-2002的一篇文献采用如图2所示腔体结构,实现了输出功率为、阈值为,倾斜效率高达85%的新型包层泵浦光纤激光器[1]。在产品技术方面,美国IPG公司异军突起,已开发出700W的掺镱双包层光纤激光器,并宣称将推出2000W的光纤激光器。 4.新型的光纤激光器技术 早期对激光器的研制主要集中在研究短脉冲的输出和可调谐波长范围的扩展方面。今天,密集波分复用(DWDM)和光时分复用技术的飞速发展及日益进步加速和刺激着多波长光纤激光器技术、超连续光纤激光器等的进步。同时,多波长光纤激光器和超连续光纤激光器的出现,则为低成本地实现Tb/s的DWDM或OTDM传输提供理想的解决方案。就其实现的技术途径来看,采用EDFA放大的自发辐射、飞秒脉冲技术、超发光二极管等技术均见报道。 5.我国光纤激光器目前研究进展 2002年南开大学报道了在掺Yb3 + 双包层光纤器中得到了脉宽4. 8ns 的自调Q 脉冲输出和混合调Q 双包层光纤激光中得到峰值功率大于8kW ,脉宽小于2ns 的脉冲输出。 2003年南开大学报道了利用脉冲泵浦获得100kW 峰值功率的调Q 脉冲,以及得到的60nm 可调谐的调Q 脉冲。 2003年11月20日报道,上海科学家在激光领域取得新成果,成功开发出输出功率高达107W的光纤激光器。此激光器的全称为“高功率掺镱双包层光纤激光器”,与目前已有的激光器相比它的维护费用和功率消耗都要低得多,寿命是普通激光器的几十倍。该课题组的负责人之一楼祺洪研究员告诉记者,激光打印有着广泛的应用前景,与市民生活直接相关的如食品的生产日期、防伪标志等,若以激光打印代替现在的油墨打印清晰度高、永不褪色、难以仿冒、利于环保,具有国际流行的新趋势。上海科学家研制的光纤激光器使光纤激光输出功率又上升了一个新台阶,最大输出功率达107W,已经遥遥领先于全国同行。 2004年,南开大学又报道了连续泵浦206kW峰值功率的调Q 脉冲。 2004年12月3日,烽火通信报道,继推出激光输出功率达100W以上的双包层掺镱光纤后,经过艰苦的攻关再创佳绩,将该类新型光纤的输出功率成功提高至440W,达到国际领先水平。这是烽火通信在特种光纤领域迈出的重要一步,同时也是我国在高功率激光器用光纤领域的重大突破。掺镱双包层光纤激光器是国际上新近发展的一种新型高功率激光器件,由于其具有光束质量好、效率高、易于散热和易于实现高功率等特点,近年来发展迅速,并已成为高精度激光加工、激光雷达系统、光通信及目标指示等领域中相干光源的重要候选者。双包层掺镱激光器的主要激光增益介质是双包层掺镱光纤,因此双包层掺镱光纤的性能直接决定了该类激光器的转换效率和输出功率。烽火通信作为国内唯一一家进行双包层掺镱光纤研究的单位,在成功推出输出功率达100W以上的完全可商用的双包层掺镱光纤产品后,又加大的研发力度,使得其输出功率实现440W以上,达到国际领先水平。 6.结论 光纤激光器作为第三代激光技术的代表,具有其他激光器无可比拟的技术优越性。不过,我们认为,在短期内,光纤激光器将主要聚焦在高端用途上随光纤激光器的普及,成本的降低以及产能的提高,最终将可能会替代掉全球大部分高功率 CO2激光器和绝大部分YAG激光器。
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半导体泵浦532nm 绿光激光器由于具有波长短,光子能量高,体积小,效率高,可靠性高,寿命长,在水中传输距离远和对人眼敏感等优点,近几年在光谱技术,激光医学,信息存储,彩色打印,水下通讯等领域展示出极为重要的作用,从而成为各国研究的热点。 半导体泵浦532nm 绿光激光器适用于大学近代物理教学中的非线性光学实验。本实验以808nm 半导体激光泵浦Nd 3+: YVO 4激光器为研究对象,在激光腔内插入倍频晶体KTP ,产生532nm 倍频光,观察倍频现象、测量倍频效率、相位匹配角等基本参数。一、实验目的1、 掌握光路调整基本方法,观察横模,测量输出红外光与泵浦能量的关系,斜效率和阈值;2、 测量半导体激光器注入电流和功率输出的变化关系,了解激光原理及倍频等激光技术。二、实验原理光与物质的相互作用可以归结为光与原子的相互作用。爱因斯坦从辐射与原子的相互作用的量子论观点出发提出:在平衡条件下,这种相互作用过程有三种,也就是受激吸收,受激辐射和自发辐射。假定一个原子,其基态能量为E 1,第一激发态的能量为E 2,如图1所示。如果原子开始处于基态,在没有外界光子入射时,原子的能级状态将保持不变。如果有一个能量为2121hv E E =-的光子入射,则原子就会吸收这个光子而跃迁到第一激发态。原子的跃迁必须符合跃迁选择定则,也就是入射光子的能量21hv 等原子的能级间隔21E E -时才能被吸收(为叙述的简单起见,这里假定自发辐射是单色的)。激发态的寿命很短,在不受外界影响时,它们会自发地返回到基态并发射出光子。自发辐射与外界作用无关,由于原子的辐射都是自发地,独立地进行的,所以不同原子发射的光子的发射方向和初相位都是随机的,各不相同的,如图2所示。如果有一个能量为2121hv E E =-的光子入射,则原子就会在这个光子的激励下产生新的光子,即引起受激辐射,如图3所示,受激辐射发射的光子与外来光子的频率、发射方向、偏振态和初相位完全相同。激光就是受激辐射过程产生的。
同属激光器。红光激光器商用最早,绿光和蓝光商用晚一些。绿光和蓝光用在光盘系统中,因为衍射极限的问题,会比红光分辨率更高,从而在单位面积的上的存储容量更大。
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★ 对论文的总结和展望
我给你一个题目,如果你写出来了,我保你论文得优秀。因为当年我就是选这个题目得的优秀。刚才我在网上搜了一下,网上还是没有与这个系统相关的论文。 《高考最低录取分数线查询系统》基本思想很简单,现在的高考分数线查询是很繁琐的,需要先把分数查出来,然后根据录取指南再找你的分数能被录取的学校,高考过的都知道,高考报考指南是一本多么厚的书。所以,这个系统的思想就是:你用所有高校近十年的录取分数线建立一个数据库,然后开发一个系统,当你输入查询命令的时候(查询命令可以用1,2,3这三个数来代替,用flog实现;输入1,查询的是符合你所输入的分数以下的所有高校信息;输入2,查询的是符合你所输入分数段之间的所有高校信息;输入3,查询大于你所给的分数线的高校信息。)当然,你可以再加上一些附加的功能。大致思想就这些。 郑州今迈网络部竭诚为你解答,希望我的答案能帮到你!
近几年单片机得到了飞速的发展,单片机最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中。下面是我精心推荐的一些单片机技术论文题目,希望你能有所感触! 单片机技术论文题目 1. 智能压力传感器系统设计 2. 智能定时器 3. 液位控制系统设计 4. 液晶控制模块的制作 5. 嵌入式激光打标机运动控制卡软件系统设计 6. 嵌入式激光打标机运动控制卡硬件系统设计 7. 基于单片机控制的数字气压计的设计与实现 8. 基于MSC1211的温度智能温度传感器 9. 机器视觉系统 10. 防盗与恒温系统的设计与制作 11. 防盗报警器 12. AT89S52单片机实验系统的开发与应用 13. 在单片机系统中实现SCR(可控硅)过零控制 14. 微电阻测量系统 15. 基于单片机的电子式转速里程表的设计 16. 基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统 17. 公交车汉字显示系统 18. 基于单片机的智能火灾报警系统 19. WIN32环境下对PC机通用串行口通信的研究及实现 20. FIR数字滤波器的MATLAB设计与实现方法研究 21. 无刷直流电机数字控制系统的研究与设计 22. 直线电机方式的地铁模拟地铁系统制作 23. 稳压电源的设计与制作 24. 线性直流稳压电源的设计 25. 基于CPLD的步进电机控制器 26. 全自动汽车模型的设计制作 27. 单片机数字电压表的设计 28. 数字电压表的设计 29. 计算机比值控制系统研究与设计 30. 模拟量转换成为数字量的红外传输系统 31. 液位控制系统研究与设计 32. 基于89C2051 IC卡读/写器的设计 33. 基于单片机的居室安全报警系统设计 34. 模拟量转换成为数字量红外数据发射与接收系统 35. 有源功率因数校正及有源滤波技术的研究 36. 全自动立体停车场模拟系统的制作 37. 基于I2C总线气体检测系统的设计 38. 模拟量处理为数字量红外语音传输接收系统的设计 39. 精密VF转换器与MCS-51单片机的接口技术 40. 电话远程监控系统的研究与制作 41. 基于UCC3802的开关电源设计 42. 串级控制系统设计 43. 分立式生活环境表的研究与制作(多功能电子万年历) 44. 高效智能汽车调节器 45. 变速恒频风力发电控制系统的设计 46. 全自动汽车模型的制作 47. 信号源的设计与制作 48. 智能红外遥控暖风机设计 49. 基于单片控制的交流调速设计 50. 基于单片机的多点无线温度监控系统 51. 蔬菜公司恒温库微机监控系统 52. 数字触发提升机控制系统 53. 农业大棚温湿度自动检测 54. 无人监守点滴自动监控系统的设计 55. 积分式数字电压表设计 56. 智能豆浆机的设计 57. 采用单片机技术的脉冲频率测量设计 58. 基于DSP的FIR滤波器设计 59. 基于单片机实现汽车报警电路的设计 单片机技术论文 单片机应用技术探究 摘要:近几年单片机得到了飞速的发展,单片机最明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中。目前大量的嵌入式系统均采用单片机,本文分析了单片机的形成及发展过程以及当前的技术进展,同时分析了影响单片机系统可靠性的原因,并论述提高单片机可靠性的措施。 关键词:单片机;可靠性技术;发展趋势 中图分类号: C35 文献标识码: A 引言 单片机,亦称单片微电脑或单片微型计算机。它是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出端口(I/0)等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。现在可以说单片机是百花齐放的时期,世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机,从8位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势 。 一 、单片机的应用场合 智能仪器仪表。单片机用于各种仪器仪表,一方面提高了仪器仪表的使用功能和精度,使仪器仪表智能化,同时还简化了仪器仪表的硬件结构,从而可以方便地完成仪器仪表产品的升级换代。如各种智能电气测量仪表、智能传感器等。 机电一体化产品。机电一体化产品是集机械技术、微电子技术、自动化技术和计算机技术于一体,具有智能化特征的各种机电产品。单片机在机电一体化产品的开发中可以发挥巨大的作用。典型产品如机器人、数控机床、自动包装机、点钞机、医疗设备、打印机、传真机、复印机等。 实时工业控制。单片机还可以用于各种物理量的采集与控制。电流、电压、温度、液位、流量等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便地实现。在这类系统中,利用单片机作为系统控制器,可以根据被控对象的不同特征采用不同的智能算法,实现期望的控制指标,从而提高生产效率和产品质量。典型应用如电机转速控制、温度控制、自动生产线等。 家用电器。家用电器是单片机的又一重要应用领域,前景十分广阔。如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。另外,在交通领域中,汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子还有分布式系统的前端模块等等。 二、分析单片机可靠性限制原因及应对措施 目前,大量的嵌入式系统均采用了单片机,并且这样的应用正在更进一步扩展;但是多年以来人们一直为单片机系统的可靠性问题所困惑。在一些要求高可靠性的控制系统中,这往往成为限制其应用的主要原因。 1.单片机系统的失效分析 一个单片机系统的可靠性是其自身软硬件与其所处工作环境综合作用的结果,因此系统的可靠性也应从这两个方面去分析与设计。对于系统自身而言,能不能在保证系统各项功能实现的同时,对系统自身运行过程中出现的各种干扰信号及直接来自于系统外部的干扰信号进行有效的抑制,是决定系统可靠性的关键。有缺陷的系统往往只从逻辑上去保证系统功能的实现,而对于系统运行过程中可能出现的潜在的问题考虑欠缺,采取的措施不足,在干扰信号真正袭来的时候,系统就可能会陷入困境。 2. 提高可靠性的措施 减少引起系统不可靠或影响系统可靠的外界因素: 1) EFT (Electrical Fast Transient)技术。EFT技术是一种抗干扰技术,它是指在振荡电路的正弦信号受到外界干扰时,其波形上会迭加各种毛刺信号,如果使用施密特电路对其整形,则毛刺会成为触发信号干扰正常的时钟,在交替使用施密特电路和RC滤波电路时, 就可以消除这些毛否则令其作用失效,从而保证系统的时钟信号正常工作。 2) 低噪声布线技术及驱动技术。在传统的单片机中,电源及地线是在集成电路外壳的对称引脚上,一般是在左上、右下或右上、左下的两对对称点上。这样,就使电源噪声穿过整块芯片,对单片机的内部电路造成干扰。现在,很多单片机都把地和电源引脚安排在两条相邻的引脚上。这样,不仅降低了穿过整个芯片的电流,而且在印制电路板上容易布置去耦电容,从而降低系统的噪声。现在为了适应各种应用的需要,很多单片机采用"跳变沿软化技术",从而消除大电流瞬变时产生的噪声。 3) 采用低频时钟。高频外时钟是噪声源之一,不仅能对单片机应用系统产生干扰,而且还会对外界电路产生干扰,令电磁兼容性不能满足要求。对于要求可靠性较高的系统,低频外时钟有利于降低系统的噪声。在一些单片机中采用内部锁相环技术,则在外部时钟较低时,也能产生较高的内部总线速度,从而保证了速度又降低了噪声。 三、单片机的发展趋势 1单片机技术的发展前景及趋势 由于通用型IC的仿冒现象比较严重,因此定制化IC将是未来单片机发展的主要方向。此外,尽管16位、32位单片机市场有所增加,但8位在未来三五年内仍将占主流,只是成长幅度会趋缓。从应用角度讲,盛扬看好消费类电子和家电产品,尤其是中小型家电产品,它属于比较成熟的单片机应用领域;其次是高端领域的车用产品。目前,盛扬已针对汽车周边领域推出系列产品,主要用于汽车防盗、车载电子、信息娱乐、胎压监测、里程表的面板等。 单片机拥有良好的应用前景,但厂商之间的竞争愈演愈烈。因此,对本土企业而言,要想脱颖而出,质量一定要好,同时还要注重产品的环保和可靠性,因为家电和汽车等产品对安全性的要求越来越高;其次,充分发挥本土厂商在特定应用领域的性价比优势。不过,这种性价比必须建立在性能过关、可靠度过关的基础上。 制作工艺CMO化。更小的光刻工艺提高了集成度,从而使芯片更小、成本更低、工作电压更低、功耗更低。CPU的改进。同时,采用双CPU结构,增加数据总线的宽度,提高数据处理的速度和能力;采用流水线结构,提高处理和运算速度,以适应实时控制和处理的需要。增大存储容量,片内EPROM的E2PROM化,程序的保密化,提高并行口驱动能力,以减少外围驱动芯片,增加外围?I/O?口的逻辑功能和控制的灵活性。最后,以串行方式为主的外围扩展;外围电路的内装化;和互联网连接已是一种明显的走向,可靠性及应用水平越来越高。 2微型单片化 现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。 此外,现在的产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中SMD(表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。 3串行扩展技术 在很长一段时间里,通用型单片机通过三总线结构扩展外围器件成为单片机应用的主流结构。随着低价位OTP(One-Time Password)及各种特殊类型片内程序存储器的发展,加之处围接口不断进入片内,推动了单片机“单片”应用结构的发展。特别是I2C、SPI 等串行总线的引入,可以使单片机的引脚设计得更少,单片机系统结构更加简化及规范化。 4、结语 单片机改变了我们生活,纵观我们现在生活的各个领域,从导弹的导航装置,到飞机上各种仪表的控制,从计算机的网络通讯与数据传输,到工业自动化过程的实时控制和数据处理,以及我们生活中广泛使用的各种智能IC卡、电子宠物等,这些都离不开单片机, 单片机有着广阔的应用前景。 参考文献 [1] 张志良; 单片机原理与控制技术; 北京,机械工业出版社,2008 [2] 李广第,朱月秀,王秀山.单片机基础.北京:北京航空航天大学出版社,2002. [3] 胡汉才.单片机原理及系统设计.北京:清华大学出版社,2002. 看了“单片机技术论文题目”的人还看: 1. 电子应用技术论文题目 2. 计算机应用专业毕业论文题目大全 3. 单片机开题报告范文 4. 毕业设计科技论文题目 5. 电子信息工程技术论文题目 6. 大专计算机毕业论文题目
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光纤传感器发展现状国内市场上,应用最为广泛的光纤传感技术当属布拉格光纤光栅和基于光时域反射的分布式传感器,这种技术基本上可以满足中低端市场的需求。而现在光谱线宽窄至2kHz的单频光纤激光器及其引申出来的最新一代光传感技术,这与传统的光纤传感有很大的区别,它可以进行超远距离的传输,精度和敏感度能达到更高的要求,这在高端市场上需求很大,21实际初,该项技术在国内尚处于立项和预研阶段。国内市场上光纤传感器应用主要在以下四种:光纤陀螺、光纤光栅传感器、光纤电流传感器和光纤水听器。下面对这四种产品分别介绍一下。一、光纤陀螺。 光纤陀螺按原理可分为干涉型、谐振型和布里渊型,这是三代光纤陀螺的代表。第一代干涉型光纤陀螺,21实际初期,该项技术就已经成熟,适合进行批量生产和商品化;第二代谐振型光纤陀螺,暂时还处于实验室研究向实用化推进的发展阶段;第三代布里渊型,它还处于理论研究阶段。光纤陀螺结构根据所采用的光学元件有三种实现方法:小型分立元件系统、全光纤系统和集成光学元件系统。21世纪初期,分立光学元件技术已经基本退出,全光纤系统用在开环低精度、低成本的光纤陀螺中,集成光学器件陀螺由于其工艺简单、总体重复性好、成本低,所以在高精度光纤陀螺很受欢迎,是其主要实现方法。二、光纤光栅传感器。 目前国内外传感器领域的研究热点之一光纤布拉格光栅传感器。传统光纤传感器基本上可分为两种类型:光强型和干涉型。光强型传感器的缺点在于光源不稳定,而且光纤损耗和探测器容易老化;干涉型传感器由于要求两路干涉光的光强同等,所以 需要固定参考点而导致应用不方便。21世纪初期开发的以光纤布拉格光栅为主的光纤光栅传感器可以避免出现上面两种情况,其传感信号为波长调制、复用能力强。在建筑健康检测、冲击检测、形状控制和振动阻尼检测等应用中,光纤光栅传感器是最理想的灵敏元件。光纤光栅传感器在地球动力学、航天器、电力工业和化学传感中有广泛的应用。三、光纤电流传感器。电力工业的迅猛发展带动电力传输系统容量不断增加,运行电压等级也越来越高,电流也越来越大,这样测量起来就非常困难,这就显现出光纤电流传感器的优点了。在电力系统中,传统的用来测量电流的传感器是以电磁感应为基础,这就存在以下缺点:它容易爆炸以至引起灾难性事故;大故障电流会造成铁芯磁饱和;铁芯发生共振效应;频率响应慢;测量精度低;信号易受干扰;体积重量大、价格昂贵等等,已经很难满足新一代数字电力网的发展需要。这个时候光纤电流传感器应运而生。四、光纤水听器。 光纤水听器主要用来测量水下声信号,它通过高灵敏度的光纤相干检测,将水声信号转换为光信号,并通过光纤传至信号处理系统进行识别。与传统水听器相比,光纤水听器具有灵敏度高、响应带宽宽、不受电磁干扰等特点,广泛用于军事和石油勘探、环境检测等领域,具有很大的发展潜力。光纤水听器按原理可分为干涉型、强度型、光栅型等。干涉型光纤水听器关键技术已经逐步发展成熟,在部分领域形成产品;光纤光栅水听器则是当前研究的热点,研究的关键技术涉及光源、光纤器件、探头技术、抗偏振衰落技术、抗相位衰落技术、信号处理技术、多路复用技术以及工程技术等。光纤传感器技术是建立在光纤、光通信和光电子技术的基础上发展起来的,电磁干扰和腐蚀作用对它的影响很小,还能适应各种恶劣的气象环境,不要额外的电源进行供电,就可以长距离的进行传输,已成为传感器行业的研究热点。传感器一直朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍却是倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能。光纤传感器应用于对磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流和应变等物理量的测量。其应用范围十分广泛。因此我们可以说光纤传感器具有很大的市场需求,不说长久,至少在未来5年,光纤传感器将会有广阔的发展前景。光纤传感技术及其相关技术的迅速发展,满足了各类控制装置及系统对信息的获取与传输提出的更高要求,使得各领域的自动化程度越来越高,作为系统信息获取与传输核心器件的光纤传感器的研究非常重要。光纤传感器技术发展的主要方向是:(1)多用途。即一种光纤传感器不仅只针对一种物理量,要能够对多种物理量进行同时测量。(2)提高分布式传感器的空间分辨率、灵敏度,降低其成本,设计复杂的传感器网络工程。注意分布式传感器的参数,即压力、温度,特别是化学参数(碳氢化合物、一些污染物、湿度、PH值等)对光纤的影响。(3)新型传感材料、传感技术等的开发。(4)在恶劣条件下(高温、高压、化学腐蚀)低成本传感器(支架、连接、安装)的开发和应用。(5)光纤连接器及与其它微技术结合的微光学技术。光纤传感运用主要分为五大方向:(1)石油和天然气——油藏监测井下的P/T传感、地震阵列、能源工业、发电厂、锅炉及蒸汽涡轮机、电力电缆、涡轮机运输、炼油厂;(2)航空航天——喷气发动机、火箭推进系统、机身;(3)民用基础建设——桥梁、大坝、道路、隧道、滑坡;(4)交通运输——铁路监控、运动中的重量、运输安全;(5)生物医学——医用温度压力、颅内压测量、微创手术、一次性探头。
摘要]本文主要介绍了超声波的特点,超声波传感器的原理与应用等多个方面。文中阐述了超声波与可听声波的区别,超声波传感器在医疗,工业生产,液位测量,测距系统等多个领域中得到了广泛的应用。因超声波具有的独特的特性,使得超声波传感器越来越在生产生活中体现了其重要性,具有一定的研究价值。 [关键词]超声波 传感器 疾病诊断 测距系统 液位测量 一、超声波传感器概述 1.超声波 声波是物体机械振动状态的传播形式。超声波是指振动频率大于20000Hz以上的声波,其每秒的振动次数很高,超出了人耳听觉的上限,人们将这种听不见的声波叫做超声波。超声波是一种在弹性介质中的机械振荡,有两种形式:横向振荡(横波)及纵向振荡(纵波)。在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播,其传播速度不同。另外,它也有折射和反射现象,并且在传播过程中有衰减。超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,与可听声波的规律并没有本质上的区别。与可听声波比较,超声波具有许多奇异特性:传播特性──超声波的衍射本领很差,它在均匀介质中能够定向直线传播,超声波的波长越短,这一特性就越显著。功率特性──当声音在空气中传播时,推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。在相同强度下,声波的频率越高,它所具有的功率就越大。由于超声波频率很高,所以超声波与一般声波相比,它的功率是非常大的。空化作用──当超声波在液体中传播时,由于液体微粒的剧烈振动,会在液体内部产生小空洞。这些小空洞迅速胀大和闭合,会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用,从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用,会使液体的温度骤然升高,从而使两种不相溶的液体(如水和油)发生乳化,并且加速溶质的溶解,加速化学反应。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。 超声波的特点:(1)超声波在传播时,方向性强,能量易于集中;(2)超声波能在各种不同媒质中传播,且可传播足够远的距离;(3)超声波与传声媒质的相互作用适中,易于携带有关传声媒质状态的信息(诊断或对传声媒质产生效应)。 2.超声波传感器 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。以超声波作为检测手段,必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声换能器,或者超声探头。 超声波探头主要由压电晶片组成,既可以发射超声波,也可以接收超声波。超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。超声波传感器主要材料有压电晶体(电致伸缩)及镍铁铝合金(磁致伸缩)两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅(PZT)等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器,它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波,同时它接收到超声波时,也能转变成电能,所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送,也能作接收。 超声波传感器由发送传感器(或称波发送器)、接收传感器(或称波接收器)、控制部分与电源部分组成。发送器传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成,换能器作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中幅射;而接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成,换能器接收波产生机械振动,将其变换成电能量,作为传感器接收器的输出,从而对发送的超进行检测。控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。二、超声波传感器的应用 1.超声波距离传感器技术的应用 超声波传感器包括三个部分:超声换能器、处理单元和输出级。首先处理单元对超声换能器加以电压激励,其受激后以脉冲形式发出超声波,接着超声换能器转入接受状态,处理单元对接收到的超声波脉冲进行分析,判断收到的信号是不是所发出的超声波的回声。如果是,就测量超声波的行程时间,根据测量的时间换算为行程,除以2,即为反射超声波的物体距离。把超声波传感器安装在合适的位置,对准被测物变化方向发射超声波,就可测量物体表面与传感器的距离。超声波传感器有发送器和接收器,但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化,即在发射超声波的时候,将电能转换,发射超声波;而在收到回波的时候,则将超声振动转换成电信号。 2.超声波传感器在医学上的应用 超声波在医学上的应用主要是诊断疾病,它已经成为了临床医学中不可缺少的诊断方法。超声波诊断的优点是:对受检者无痛苦、无损害、方法简便、显像清晰、诊断的准确率高等。 3.超声波传感器在测量液位的应用 超声波测量液位的基本原理是:由超声探头发出的超声脉冲信号,在气体中传播,遇到空气与液体的界面后被反射,接收到回波信号后计算其超声波往返的传播时间,即可换算出距离或液位高度。超声波测量方法有很多其它方法不可比拟的优点:(1)无任何机械传动部件,也不接触被测液体,属于非接触式测量,不怕电磁干扰,不怕酸碱等强腐蚀性液体等,因此性能稳定、可靠性高、寿命长;(2)其响应时间短可以方便的实现无滞后的实时测量。 4.超声波传感器在测距系统中的应用 超声测距大致有以下方法:①取输出脉冲的平均值电压,该电压 (其幅值基本固定)与距离成正比,测量电压即可测得距离;②测量输出脉冲的宽度,即发射超声波与接收超声波的时间间隔 t,故被测距离为 S=1/2vt。如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正。超声波测距适用于高精度的中长距离测量。 三、小结 文章主要从超声波与可听声波相比所具有的特性出发,讨论了超声波传感器的原理与特点,并由此总结了超声波传感器在生产生活各个方面的广泛应用。但是,超声波传感器也存在自身的不足,比如反射问题,噪声问题的等等。因此对超声波传感器的更深一步的研究与学习,仍具有很大的价值。 参考文献: [1]单片机原理及其接口技术.清华大学出版社. [2]栗桂凤,周东辉,王光昕.基于超声波传感器的机器人环境探测系统.2005,(04). [3]童敏明,唐守锋.检测与转换技术.中国矿业大学出版社. [4]王松,郑正奇,邹晨祎.超声定位车辆路径监测系统的设计.2006,(10). [5]俞志根,李天真,童炳金.自动检测技术实训教程.清华大学出版社. 转贴于 中国论文下载中心
数量有限的话,无限量啊,收拾了几间酒吧,内容也将被删除。 哺乳动物新生儿的心脏可以受损后自愈[医疗]在得克萨斯大学西南医学中心在“科学”2月25日日刊研究人员报告说,小鼠实验表明,哺乳动物新生儿的心脏可以自行愈合完全损坏,这一发现为人类心脏疾病的治疗后,可能提供新的思路。 实验中,研究新生小鼠一周的心脏消融的15%,并发现,在三个星期内,受损的心脏再次长出完好,它的外观和功能同样作为一个正常的心脏。研究人员认为,仍然完好无损跳动的心脏细胞,也就是心肌细胞,是新生细胞的主要来源。这些将停止跳动的心肌细胞,分裂一段时间,从而提供新鲜的心肌细胞。 “心脏病是头号健康威胁的人在发达国家杀手,这是在心脏疾病治疗中的重要一步,看着朝马路。”助理教授,该研究的作者之一,希沙姆内科萨迪克说,“我们发现,哺乳动物新生儿的心脏可以自行修复,它只是在老龄化的发展过程中忘记了技能的挑战是要找到一种方法来帮助心脏中成年后回忆起如何重新自我修复。“此前的研究已经证明,一些可以重新长出鳍和鱼类和两栖动物等低等生物的尾巴也可能是受损的心脏再生的一部分。 “相反,成年哺乳动物心脏没有这种能力,重新长出丢失或受损的组织,其结果是,当心脏,例如心脏发作后,心脏变得越来越虚弱,最终导致心脏衰竭发生损坏。”萨迪克说。 另一位作者的报告,埃里克奥尔森博士,一位分子生物学家说,在事件,这是面临的心血管医学领域的一大障碍损伤后的成人心脏不能再生。这项工作表明,在“窗口期”出生后的时期,哺乳动物心脏再生是可能的,但这种再生能力,然后失去了它。有了这样的认识,未来将是通过药物,基因或者其他手段唤醒,并在成年人甚至成年大鼠心肌再生。 研究人员表示,下一步将采取心脏的优势,他们仍然要研究这个简短的“窗口期”的时候,再生能力,并找出如何以及为什么心脏是在生长发育的过程“关”这个答案非凡的能力。 (来源:科技日报陈丹)兰州重离子冷却储存环成功加速冷却元素铋[83]理化来源:近代物理研究所发布时间:2011-02 -25 BR /> 2月25日,近代物理所中科院,科技人员在兰州重离子研究装置(HIRFL)冷却储存环(CSR)成功实现主环件83铋离子(209Bi36 +)束和加速冷却到每核子170MeV的能量积累,铋,继C,氩气,倪,氪和氙等,HIRFL-CSR最重的新的加速离子。 209Bi36 +重离子束加速成功,不仅验证了HIRFL-CSR非常重离子加速,同时也是中国重离子加速器技术进入世界先进行列的重要标志。 在超导ECR离子源的铋的金属微粒进行加热SECRAL蒸发并离子化等离子体产生209Bi36 +离子,导致光束的形成。 209Bi36 + HIRFL-SFC回旋加速器束由九秒的积聚加速到每核子的能量,在主环(HIRFL-CSR主环),以×107离子,能量每核子能量170MeV实现加速(单离子动能)。下面HIRFL-CSR主环上的DCCT +离子束电流监测期间加快209Bi36监控信号。 研究,以达到节能的单量子原子[物理] 据报道2月23日,美国国家标准学会物理学家首次在两个美国物理学家组织网单独的带电原子(离子)之间建立了直接运动耦合,实现能量的单量子原子之间交换。该技术简化了信息的处理可以在未来的量子计算机,量子模拟技术和网络中使用。相关研究发表在2月23日的“自然”杂志上。 研究人员解释说,他们让两人铍离子在电磁陷阱的冲击能量交换,交换能量的最小单位 - 量子来进行。这意味着离子被“耦合”在一起,向世人展示了诸如宏观摆,就像一个音叉“和谐震荡”,做重复的来回运动。 实验利用一个单一的离子阱中,并冷却到零下269摄氏度浸入液态氦浴。离子是40微米之间,浮动的势阱的表面上。微电极表面电位设备齐全,使两个离子靠得更近,以便产生更强的耦合。超低温热量可以被抑制,以避免扰乱离子行为。研究人员把陷阱来检测铍离子冲击脉冲频率。 研究者也由两个离子激光冷却运动减少,并且再反向两束紫外线激光束将被进一步冷却到静止状态的离子,调节势阱电极之间的电压,它打开的耦合。测量后,在离子交换每155只有几微妙量子的能量,但是当单量子达到218微秒较低的开关频率间隔。从理论上说,在离子交换过程之间的这种能量可以持续,直到它被热中断。 “首先,有轻微的震动,而另一个固定离子,然后传递到另一个离子振动时,它们之间能量的运动是能量的最小单位中的一个。”第一作者,标准的美国国家技术研究院博士后研究员坎顿布朗说,“我们可以调节耦合作用,影响速度和能量交换的程度,而且要控制的耦合作用的开启或终止。”电极电压来调整两个离子的频率,让他们留下更多近日,耦合效应开始了。当两个最接近的等离子体频率,耦合最强。由于带正电荷的离子之间的静电相互作用,倾向于相互排斥它们之间。耦合,使得每个离子有两个电子的特征频率。 在未来的量子计算机,上述技术可用于解决量子系统中,最广泛使用的今天破解的加密编码的复杂问题。直接耦合的逻辑运算离子的不同位置可以被简化,以帮助处理错误校正操作。该技术也可用于量子模拟,以在量子系统,如高温超导的原理机制解释复杂现象。 研究人员还指出,类似的量子交换作用,可用于连接不同类型的量子系统,如离子和光子的信息在未来的量子网络中的传输,如在超导离子的势阱的量子位(量子比特)和光子比特之间的“量子转换器”。 (来源:科技日报常丽君)的英特尔全新的连接技术的最高数据传输速率可达10Gb / s的[信息] 据英国广播公司(BBC)2日报道三月24日,美国芯片制造商英特尔公司推出了全新的高速连接技术的迅雷(迅雷),高达10Gb / s的,该技术有望为用户提供高速数据传输和高清屏它的理论最大数据传输速率显示。 迅雷技术,英特尔公布的2009光峰(Light Peak的)技术。光学技术是前用于连接计算机和连接在一起的其它设备,它不仅可以作为USB连接,可以传输文件,而且还可以传输视频和网络信号,由英特尔芯片的功能的数据传输需要负责管理。迅雷技术由英特尔控制芯片驱动,使用小型连接器。 但是,迅雷的技术仍无法达到其理论上的最大传输速率,因为英特尔现在使用的是铜,而不是光缆。不过,英特尔表示,未来将利用光纤技术打雷,即使该技术预计将达到的100Gb / s的传输速率。 英特尔称迅雷技术旨在满足高清媒体创造者的需求。迅雷技术提供更快的数据传输速度,不到30秒来传输全高清短片;这种技术可以同时传输多种信号类型,显示器和其他外围设备可以共享一个光纤电缆,从而减少用户连接到各种电脑设备与光缆所需数量;培养的新方法,如个人电脑的开发和使用。穆理堂,全球英特尔副总裁,他说:“高清媒体内容工作是当前计算机用户的任务是最关心的,迅雷的技术专业人士和普通消费者更快,更简单的方法应对这些新的内容。“Forrester的分析师·萨拉罗特曼伊普斯说,”消费者一直翘首以盼雷声技术并不是创新的技术,但它是消费者喜爱的技术之一,尤其是在视频传输方面,具有独特的优势“。出现迅雷的技术让消费者USB3和Firewire(火线),并在未来的其他连接标准提出了质疑。雷霆先进的数据传输10Gb / s的速度; Firewire400速度是400MB /秒,为包括Firewire800 800MB /秒; USB2是可达480Mb / s, Gb / s的USB3。 苹果将率先采用计算机技术系统迅雷制造商,苹果公司将组装在系统上他们的笔记本电脑。 抑制激光瞄准系统[军事] 高能激光一直被视为最有希望的21世纪的武器,它的长程和杀伤力得到在追求强大的军事强国。中国的军用激光技术起源于20世纪60年代,取得了一定的应用成果。发表在今年九月,台湾“全球防卫杂志”为此特别撰文,介绍了设备和使用激光武器的大陆。 文章指出,得益于数十年的经验积累,在中国的研究和开发,目前大约78种激光武器,包括战术激光武器又以配备舰艇和海军武器为多。这类“轻量级”激光武器的代表,配备了99式主战坦克的“激光瞄准系统的抑制。” 从外观来看,该系统由一个主控电脑,激光发射器,热成像仪和干扰机,通常安装在一个旋转平台上的坦克炮塔,车长和炮手可以操作的左后方。据估计,该设备可以继续排放约100兆焦耳的功率的蓝绿激光,其威力足以烧伤两公里敌方士兵的视网膜,或其它光电器件外造成直接伤害。 激光武器发展“激光瞄准压制系统”拥有被动和主动两种工作状态。当系统处于被动模式时,主要依靠敌人的位置检测报警装置,通过用一束微弱的激光标定目标位置的干扰发射;电脑确认由上突然提高了目标的激光束的功率后,从而形成“硬杀伤”。如果打开主动模式,该系统是第一次,具有低能量脉冲扫描可疑区域实施,一旦确定每个镜头瞄准仪器会自动昏暗的光线反射回火给毁了。换句话说,“搜索和摧毁”任务是打击它的最简单的概括。 基于“激光瞄准系统抑制,”致盲效果,有些人谁看到它是不人道的武器。在这方面,工作人员维克多将军韩前陆军参谋长告诉议会中的问题明确表示:“战争总是造成人员伤亡,即使激光武器让敌人失明的战士,这是比生命更好,以自己的坚强。” BR />事实上,美国和俄罗斯将已经开发出一种激光武器系统具有类似的功能,但它会与主战坦克相结合是中国第一。文章根据公布的报告大陆媒体认为,“激光瞄准系统抑制”已相当成熟,技术上处于世界领先地位。然而,受制于激光本身的物理特性,这种武器在战斗中会受到雨雾等恶劣天气,如果对手反射涂层,护目镜和反对它的破坏等手段将起到一定的折扣。 德国科学家发明“思动车组”来的想法?独自驾驶[交通] 据英国媒体报道,2月22日,可德国科学家的无线设备已经发明了汽车成为通用名副其实的“思动车”,驾驶员真的不能独自鼓捣思路上的“开放式”的汽车随处可见。 本组的科学家在德国柏林自由大学开发的系统。首先,与普通车载摄像机,雷达和激光传感器,这些设备完全可以坐汽车的环境,其次,驾驶员配备了16戴上特制的头盔传感器主要用于捕捉由大脑发出的信号。 一切准备就绪后,电脑可以安装在一辆汽车从大脑解读这些信号,然后将命令发送到车辆。在第一个试验中,“思动车”已经能够按照驾驶员的意图,开放向右或向左打开。在第二个试验中,“思动车”成功执行了加速和减速的命令。 但科学家承认,“思动车”技术还远未成熟,并希望它在路上这将是一段时间。 在南非地下发现地球“最古老水”存在约20十亿years [环境? ]今天从德国,加拿大等国科学家宣布,研究小组发现,有已经确定为大约20十亿years地下水约3000米的地下裂缝在南非,这很可能已经存在在地球上发现的最古老的水。研究人员发现钻井是一个重要的黄金产区南非兰特韦特瓦特斯以上的地下水盆地。此外,研究人员还发现,水在南非烟囱完全隔离环境中的岩石决心独自吸收无机矿物质水,能量生物。德国科学家说,他们很可能是地球上最古老的生命形式之一。 新型纳米给药或可用于疫苗的安全性[纳米] 麻省理工学院(MIT)的工程师最近设计了一种新型的纳米粒子,有望实现,如艾滋病,疟疾等疾病的疫苗安全,有效的传递。上 - “材料科学自然”(自然材料)发表于2月20日的结果。 制成的同轴脂肪球可携带仿病毒蛋白的合成成分的新的纳米粒子。文章通讯作者达雷尔·欧文(欧文达雷尔)表示,该合成粒子能引发强烈的免疫反应,其效果可与活病毒疫苗的使用是相媲美,但比活病毒疫苗更安全。 在这项研究中,欧文和同事们试图使用在小鼠中的纳米颗粒被称为卵白蛋白(卵清蛋白)的蛋白质被传递。他们发现,低剂量的3免疫接种的疫苗引发了强的T细胞应答 - 小鼠杀伤性T细胞的30%,以产生特定的蛋白质的疫苗。欧文表示,这一水平可以看作是一个由疫苗诱导的蛋白质最强的T细胞反应,并可能导致比赛的实时病毒疫苗的程度,我们并不需要担心带来了活病毒的安全问题。重要的是,这样的纳米颗粒能引发抗体反应。 目前,除小鼠在研究体内递送持续的疟疾疫苗,欧文和他的同事仍然在癌症疫苗和艾滋病疫苗纳米颗粒的交付研究开发。 (科学张晓东网/编译)相关仪器:90Plus/ZetaPals Zeta电位和高解析度激光为基础的粒度分析仪JEM2100透射电子显微镜流式细胞仪通过完成:达雷尔 - 欧文研究小组 >实验室:霍华德休斯医学研究所,材料科学与工程,生物工程,科赫研究所综合癌症国家大分子成像中心在波士顿贝勒医学院的麻省理工学院阿拉贡学院科学家或发现新的乳腺癌基因[医疗] 预计需要制定更有效的治疗乳腺癌乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,其发病常与遗传有关。近日,英国和加拿大的研究人员合作研究发现,一种名为ZNF703的基因过度活跃,会导致乳腺癌。研究人员说,这是第5年乳腺癌癌基因的科学家发现,乳腺癌的治疗意义。发表在研究成果“欧洲分子生物学研究所 - 分子医学”2月18日(EMBO分子医学)。 研究人员在剑桥大学和加拿大不列颠哥伦比亚省的研究小组,使用微阵列技术大学的大学,而在基因活性他们发现比较乳腺癌细胞和正常健康的细胞组织测试样本中的大量细胞一个在雌激素受体阳性乳腺癌肿瘤称为ZNF703基因非常活跃。通过分析,研究人员确定,ZNF703是一个新的雌激素受体阳性乳腺癌基因驱动。 研究人员认为,测试ZNF703基因活性,有助于判断肿瘤的癌症患者的发展,有针对性的治疗,可以相应地设计。而这一发现,因为它证实了更大规模的研究,将制定新的目标,以ZNF703基因治疗癌症的手段铺平道路。 研究论文的主要作者,剑桥大学的卡洛斯·卡尔达斯教授指出,通过检测该基因的活性水平,让医生了解标准激素疗法,如他莫昔芬(一种抗雌激素)或者芳香酶抑制剂是有效的,帮助医生确认符合病人的病情有针对性的药物。 英国癌症研究中心的莱斯利沃克博士表示,ZNF703是乳腺癌的第一个致癌基因五年探索,为乳腺癌新疗法的发展是非常重要的,希望建立一个更有效的癌症治疗方法。 (来源:科技日报刘海英)自由电子激光器[军事] 美国海军使用新型激光击落巡航导弹秒内于10:34 2月21日2011 据SIFY网2011年2月19日报道,美国海军创造了新的世界纪录的激光武器,利用新型高精度天基激光器,在数秒内摧毁巡航导弹。 据福克斯新闻,与海军研究办公室协调,科学家继续,直到达到320千伏电压的限制,从而创造了新的世界纪录注入500千伏加速器原型液体。 自由电子激光枪喷油系统的主任,他说,“这是一种创新的方法,这种方法并没有被使用过的世界。” 当被问及海军在测试过程中的重要意义,海军研究项目经理的办公室说,这更快的自由电子激光技术,更新,更强的方向发展。 “军方目前使用的多为晶体,玻璃的固态激光器,和使用有毒化学激光器液体材料,而自由电子激光器是由上述两种激光不同,只有电子被注入内部产生和这个过程需要能量的不断循环,换句话说,它是更节能比舰载武器的现有机队,并不会降低船舶的航行速度。“他说。 目前,自由电子激光加速器技术需要放在地下储存尺寸的足球场,在空间的小型健身房的大小,而且还充满了各种管线,导体,电缆。 海军目前需要确定如何利用电子束激光束,以及如何紧凑型加速器设备的驱逐舰。 自由电子激光FEL(自由电子激光,短FEL),正如它的名字所暗示的,工作是利用自由电子激光器。该受激辐射的原子发射的电子不绑定,一般在加速器的高能电子束的形式。它是第四代同步辐射光源后确认。本文从同步辐射开始,突出其原理,分析比较了一代又一代的自由电子激光同步辐射的继承和超越之前,并简要介绍了这方面的研究。 同步加速器辐射同步加速器辐射是高能电子(或其他带电粒子)插入垂直光束磁场中,电子受体洛伦兹力偏转发射的辐射沿切向跟踪。省略某些复杂的物理分析,可以得到的总辐射功率取决于两个参数的单个电子的:电子束能量和磁场强度的偏转。水平在现有加速器,峰值亮度可以与旋转阳极X射线管的幅值高10命令进行比较。 如傅立叶他们的问题,当给定的圆周运动与频域分析,获得的光谱特性。辐射的光谱分布是平滑连续的除去上述的高通量,高亮度和连续的宽的光谱特性,可以计算,同步加速器辐射以及以下特征:高极化。线性偏振的轨道平面,在其他平面椭圆偏振。一般的X射线源没有这个属性。 准直性好。辐射集中在一个小范围内的开度角的附近的轨道平面。 脉冲时间结构。几万光脉冲长度,以几百皮秒到纳秒光脉冲微秒数量级的时间间隔,并且非常固定的。 超高真空清洁的环境,以确保发出的光的光谱纯度。 光稳定性。 正如上面的分析,将弯曲从单个二极管磁场的线索,这是第一代的结构特点和第二代同步辐射光源发出的光。所不同的是在第一代的杂光仅在高能加速器,而不是特定的,而第二代光源是一个专用机。在使用约17台第一代同步辐射光源的世界,而第二代同步辐射光源多达23台。北京正负电子对撞机寄生同步辐射光源(BSRF)属于第一代,和合肥同步辐射装置(NSRL)属于第二代。 扭摆和波荡第一第二代同步辐射光源是一个平滑的连续光谱。虽然本实验中,以便它可以支持一个宽的光谱范围内,但在一定意义上也限制了极端的输出功率的辐射光谱。扭摆装置(扭摆)和波荡器(波荡)等进入引入元件,来克服这个问题,进一步提高特定波长的辐射输出功率。 扭摆和波荡器实际上是一组磁铁组成周期阶段N和S极。它们被安装在该线段的真空箱的底部。分布的磁场沿z方向的正弦图案,同时在磁场中的电子和向下和白色,也为正弦曲线扭摆运动的近似值。在每个短圆周运动,辐射仍然遵循法律上的部分。沿z方向的方向是光。 两者之间的差异是大的摇摆器的磁场,但数量相对较少的磁铁的周期。和波荡器场小,周期短,该磁场的许多数目的长度。 作为周期扭摆的小而较长时间,因此,从摇摆器产生的基本上是从2极磁铁出的相同的辐射特性相同的同步加速器辐射的特性,仍然是平滑连续的频谱数量。扭摆的效果是,它可以提供更大的局部磁场中,移动到辐射方向的较短波长的辐射功率可以提高,与周期成正比磁铁N_u数。 作为波荡器,它不被使用,以改善出射光子能量的特性,只是为了提高发射的光子的数目。事实上,这是干涉原理的应用:波荡得到加强光子干涉,提升,需要在两个相邻顶点E,光的波长的整数倍的差别转动位置干扰的合规情况。因为在波荡器的轴向前进速度的电子非常接近光速的速度,所以实际上电子和光子向前同步辐射的z方向上几乎同步运动。如果考虑到同步辐射具有列的波长短,在不同发射相同的电子波荡领域的实际光相互干涉即可。但请注意,不同的辐射发射的电子是不均匀的,因为在初始阶段,不能发生干涉;即强度正比于电子N_c的数量。 只是由于干扰加强特定波长,所以在插入后的波荡器基本上是单色的。同时,由于电子实际上周期振荡的x方向上的磁场幅度小,辐射的在水平平面内的角分布是进一步浓缩。最重要的是,在不同时期的各部分所产生的干扰光的影响加在一起相干,其结果是同步加速器辐射的亮度增加数百倍。 在插入元素的专用同步辐射光源构成的第三代光源,如中国的基本特征将很快投入使用的上海光源(SSRF)的设计介绍。与插入元件技术是成熟的,它也被广泛地用来改善现有同步加速器辐射源。例如上就引入扭摆装置的合肥同步辐射光源,该磁场增大到扭摆的6T,特征能量从增加到,大大提高了性能。 自由电子激光波荡介绍,虽然干涉,极大地提高了亮度,但归根到底,辐射的自发辐射的应用。它广受激辐射已知的(就是我们通常所说的激光)是相对于自发辐射具有许多优点。现在的问题是,是否受激辐射和同步辐射的原理相结合。自由电子激光器是这样一个成功的组合。 日本研究人员使脑细胞再生新方法不会半途而废[医疗] 土耳其地震前兆[地球] ......
发展新型的精密瞄准跟踪系统。激光武器对目标的瞄准、跟踪精度非常高,否则不能够精确击中目标,目前研制的微波雷达是无法满足要求的。国际上正在开展红外跟踪、电视跟踪和激光雷达等装备发展光学跟踪技术的研究,重点放在激光雷达跟踪系统的研究。
开展制造大型反射镜的新型材料和新型加工工艺的研究。激光武器反射镜越大,发出的光束的发散角越小,聚焦性能好。
而反射镜的直径超过1米,不仅加工复杂,造价极高,而且体积、重量增大后,主镜的定向器的转动惯量加大,不能满足对目标的跟踪速度和对付多目标的能力。为此,美国等西方国家下一步开展制造反射镜材料及新型加工工艺的研究。
如美国拟采用石墨纤维复合材料作基底的反射镜,镜面镀硅并抛光,其热膨胀系数接近于零。反射镜拟采用多块镜面拼装而成,放宽了加工要求。这一工艺的突破,将有可能使反射镜的造价降低,轻便性和热稳定性能都会有所改进。
积极开展强激光在大气中传输所出现的大气湍流和“热晕”的研究。目前对于激光在大气中传输,对于湍流和“热晕”的效应所造成的有害影响,正在探索和研究之中,对于大气击穿的“热晕”效应,有人提出先用低强度高重复频率的先行光束来驱除光路上的气溶胶粒子,然后发射强激光,还有人拟采用自适应光学来抵消湍流和“热晕”效应。这些方法都是正在和将要研究的课题。
加强基础研究。产生粒子束的主要方法是利用线性感应加速器。但是,由于这种加速器太笨重,因此无法投入战场使用。目前正在加紧研制体积小的线性感应加速器,其方法是以一个线性为中心,然后象卷饼一样向上盘绕,以便让粒子束可以在现有的小型感应加速器中环流。
小型环流感应加速器的原理是通过同一加速器,连续再循环脉动的粒子束,以便把能量逐渐加到每次通过的粒子束上。这种小型加速器能否投入陆军战场使用,尺寸和重量是关键因素。
重视高能转换技术的研究。重视能量转换技术的研究,以便形成高速粒子脉冲。美国空军研究机构称,传统的可控硅开关和火花放电开关的研究已经完成,下一步将开展磁性开关研究。这种开关是基于饱和的电磁感应原理,具有很高的重复率。
重视中功率微波武器的研究。所谓中功率微波武器是其功率低于大功率微波武器,而高于现行干扰机。专家预测,对中功率微波,只要有合适的高脉冲重复率、频带宽度和脉冲形状,就会得到比现有干扰机高得多的损伤效应。
电子干扰机只起到迷惑、欺无线电和雷达的操作手使其无法正常工作的作用,而中功率微波武器的作用是影响电子设备本身,从而使操作人员无法工作。在21世纪初叶,这种中功率微波武器将可能研制成功,以取代现使用的电子干扰机。
重视解决微波武器的使用对友邻系统的影响的研究。美国空军目前正在研究一种性能优良的防护微波武器的装置,以克服在未来战场上使用微波武器时,不致影响对友邻部队设备的使用。
海军用舰载微波武器有可能首先投入使用。由于各军种对微波武器都有特殊的要求。美国陆军提出的战术微波武器应能够安装到大型履带上,不仅其体积要小,而且要把定向性极高的天线装在直立的桅杆上,以利于最佳瞄准。
空军则要求这种武器体积要小,功率低并采用专用天线。海军用舰载微波武器则具有功率高、天线大和作用距离远等特点。
在三军中,由于海军对微波武器在重量、空间和功率方面提出的限制条件较少。因此,海军型微波武器有可能在未来10~20年内首先投入使用。
激光武器(lainwetaon)是一种利用一定方向发射的激光束攻击目标的定向能武器,具有快速、灵活、精确和抗电磁干扰的优异性能。激光在光电对抗、防空和战略保卫中发挥独特作用。激光分为战术激光武器和战略激光武器。由于激光武器的速度是光速,所以使用时一般不需要计算提前量,但因为激光容易受天气影响,所以直到今天也没有普及激光武器。激光武器利用高速光聚焦一点,然后产生大量热辐射,有很大的发展前景。激光可以摧毁目标三个方面:一是穿孔,二是裂缝。2014年2月19日,美军计划2014年夏天在波斯湾游览庞塞号浮动基地安装激光武器。激光武器具有强大的杀伤力。自20世纪70年代以来,美国和苏联在激光武器的研发和试验中取得了许多成功例子,引起军事界的关注。激光武器的强大杀伤力完全归功于三大绝招:1.烧蚀。因为激光单色好,能量相当高,一旦射向目标,所中部位立即被消化,导致目标热爆炸。2.波浪。当目标被照射产生汽化时,气体会迅速喷射形成激波。目标在激光和激波的夹击下,瞬间爆裂。3.辐射。激光击中目标时,还可以发射紫外线和x射线,如光束。其辐射效应对目标内电子和光学设备的破坏力比激光直接辐射的破坏更为有效。因为激光有这些独创的技术,无论在战略武器和战术武器领域,以光弹为未来作战武器,都可以向人们展示明天战场的新情况。