王曼 1,2刘霄 2杜艳 2,3康桂森 2,3[ ... ]周利斌 2,3,**
作者单位
摘要
1 兰州理工大学 兰州 730000
2 中国科学院近代物理研究所 兰州 730000
3 中国科学院大学 北京 101408
西蓝花(Brassica oleracea var. italica)是我国重要的蔬菜作物之一,其种子主要源于进口,亟需开发属于我国的创新型品种。为探究高能重离子束对西蓝花的当代生物学效应,本研究采用碳离子束辐照西蓝花种子,检测其幼苗期的生长指标、抗氧化酶活性、光合指标和叶绿素荧光等参数。结果表明:100~500 Gy的辐照对种子的萌发没有显著影响,600 Gy显著抑制其萌发。100~600 Gy辐照后根长、芽长、苗高、叶面积总体上随剂量增加而降低。碳离子束辐照西蓝花的半致死剂量(Median lethal dose,LD50)为415.89 Gy,使根长减半的剂量为495.12 Gy。辐照后幼苗的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性均高于对照,过氧化氢酶(Catalase,CAT)的活性低于对照,400 Gy辐照后丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量显著升高。随吸收剂量的增加光合色素(叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素)呈现先升高再降低的趋势,最高值出现在300 Gy处。净光合作用、蒸腾速率和气孔导度均与吸收剂量负相关,辐照后非光合淬灭系数显著升高。结果表明,重离子束辐照抑制了西蓝花植株的生长,影响了抗氧化酶活性和光合作用。本研究为西蓝花的重离子束辐照诱变育种提供了基础数据。
西蓝花 重离子束 辐照 诱变育种 生理响应 Brassica oleracea Heavy ion beam Irradiation Mutation induction breeding Physiological response 
辐射研究与辐射工艺学报
2024, 42(1): 010402
赵智炎 1,2冯昱森 2罗子艺 1,*蔡得涛 1[ ... ]于颜豪 2,**
作者单位
摘要
1 广东省科学院中乌焊接研究所,广东省现代焊接技术重点实验室,广东 广州 510650
2 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室,吉林 长春 130012
3 北京大学东莞光电研究院,广东 东莞 523808
金刚石作为一种具有独特优异性能的半导体材料,在光学和电子学领域具有重要的应用价值。目前生长金刚石最常用的方法是化学气相沉积(CVD)法,采用该方法制备的金刚石薄膜通常为多晶结构,表面粗糙度高、颗粒大的缺点制约了金刚石薄膜的应用。笔者提出了飞秒-纳秒-离子束刻蚀的复合抛光方法并采用该方法对CVD金刚石薄膜进行抛光。结果表明:经飞秒-纳秒激光刻蚀后,金刚石表面粗糙度降低得十分明显,由未刻蚀时的4 μm降至0.5 μm左右,但表面出现了明显的石墨化现象;进一步采用离子束刻蚀去除表面的石墨层,最低可将表面粗糙度降至0.47 μm。所提方法实现了金刚石表面的无改性平滑抛光,为金刚石表面微纳器件的发展奠定了基础。
超快激光 金刚石薄膜 激光抛光 离子束刻蚀 粗糙度 
中国激光
2024, 51(16): 1602210
作者单位
摘要
1 
2 华北光电技术研究所,北京100015
锑化铟的电极因三维特性易产生侧壁断裂问题,互联的铟柱会侵入电极内部,影响锑化铟芯片的可靠性。使用离子束溅射沉积、热蒸发、磁控溅射等方法制备三维电极体系,并通过聚焦离子束(Focused Ion Beam, FIB)方法以及扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)对其进行表征。结果表明,通过热蒸发、磁控溅射制备的电极三维覆盖情况较好,但存在电极脱落和剥离困难的问题;离子束溅射沉积方法可通过改变沉积角度、移除修正挡板来实现锑化铟三维电极的高质量制备。
锑化铟 三维电极体系 热蒸发 磁控溅射 离子束溅射沉积 InSb three-dimensional electrode system thermal evaporation magnetron sputtering ion beam sputtering deposition 
红外
2023, 44(6): 0007
李尉兴 1卢婧 1肖珂 1纪伟 1,2,3,*
作者单位
摘要
1 中国科学院生物物理研究所交叉科学所重点实验室,北京 100101
2 生物岛实验室光学成像和检测技术研发创新中心,广东 广州 510320
3 中国科学院大学生命科学学院,北京 100049
细胞超微结构的原位解析是当前的一个研究热点。冷冻电子断层扫描成像技术(cryo-ET)是目前细胞原位结构解析的核心技术。cryo-ET只能对厚度小于300 nm的样品进行成像,因此利用cryo-ET研究细胞超微结构时首先需要对细胞进行减薄。聚焦离子束(FIB)切割是目前冷冻生物样品减薄的主流技术。传统FIB切割只能在细胞的任意位置上进行“盲切”,无法对细胞内部特定研究目标进行定点切割。光电融合成像技术(CLEM)恰可解决这一问题。CLEM利用荧光成像技术识别并定位研究目标,通过光电图像的关联匹配,可在FIB图像中确定荧光目标的位置,进而指导FIB的定点减薄。针对荧光导航cryo-FIB减薄的相关技术方法、仪器设备和工作流程进行了梳理,分析对比了主流方案的优缺点,旨在帮助研究者选择出合适的荧光导航FIB减薄方案,并对该技术的未来发展方向进行了展望。
生物医学 冷冻电子断层扫描成像技术 扫描电镜 荧光成像技术 快速冷冻 聚焦离子束减薄 光电融合成像技术 
中国激光
2023, 50(21): 2107102
作者单位
摘要
中国原子能科学研究院北京 102413
中国原子能科学研究院核天体物理研究组在HI-13串列加速器核物理国家实验室建成了我国首条低能放射性次级束流线,产生了从6He到22Na等11种放射性核束,利用这些放射性束流通过测量逆运动学转移反应开展了一系列核天体物理重要反应的研究,另外还通过厚靶实验方法和电荷交换反应开展了天体物理相关重要核结构信息的研究。在串列加速器Q3D磁谱仪上,利用稳定束测量了许多单核子转移和α基团转移的角分布,基于渐进归一化系数(Asymptotic Normalization Coefficient,ANC)或谱因子方法得到了一系列天体物理关键反应的天体物理S因子和反应率,为元素丰度、天体模型等相关研究提供了重要实验依据。
核天体物理 次级束流线 Q3D磁谱仪 天体物理S因子 Nuclear astrophysics Radioactive ion beam line Q3D magnetic spectrometer Astrophysical S-factor 
核技术
2023, 46(8): 080002
Author Affiliations
Abstract
Friedrich Schiller University Jena, Institute of Applied Physics, Albert-Einstein-Str. 15, 07745 Jena, Germany
Vanadium dioxide (VO2) has promising applications in smart windows and active micro-optical devices due to its thermochromic properties. However, the successful fabrication and patterning of VO2 thin films with the correct stoichiometry and phase are challenging. In this study, we investigated lithographically patterned and non-patterned VO2 thin films fabricated by reactive ion beam deposition, using variable angle spectroscopic ellipsometry, Raman spectroscopy, and transmission and reflection measurements. The results show that the refractive index and extinction coefficient exhibit significant changes for near-infrared wavelengths when heated above 68 °C, confirming its thermochromic properties. The Raman spectroscopy results indicate the formation of the monoclinic phase VO2(M) after annealing, which was not changed by reactive ion etching. Lithographically structured VO2-layers were successfully realized demonstrating the potential of VO2 as a material for active micro-optical devices, such as guided mode resonance filters with switchable reflectance. The results suggest that VO2 has great potential as a promising material for actively switched optical elements and micro-optical devices.
Vanadium dioxide Guided mode resonance Phase change material Lithography Switching VO2 Spectroscopy Reflectivity Reactive ion beam deposition Micro optics 
Journal of the European Optical Society-Rapid Publications
2023, 19(1): 2023019
作者单位
摘要
西安工业大学 光电工程学院,西安 710021
利用等效介质理论计算出区熔硅微纳米结构的几何尺寸,然后在有限元模拟的基础上建立了光学模型。研究了在长波红外(8~12 μm)范围内的抗反射效果,并分别分析了表面形貌和结构特征尺寸对透射率的影响。通过自由基等离子源刻蚀技术和低能量离子束刻蚀技术联合制备的方式,在硅表面形成了具有抗反射自清洁功能的微纳米复合结构。测得其透射率为78%,静态接触角为125.77°,并对所得结构进一步分析,实验结果表明:在长波红外范围微纳米复合结构的抗反射性能优于仅存在单一微米结构时,且纳米级别的微结构对红外波段减反射作用并不明显,微米结构是提升硅材料表面长波红外范围透射率的主要因素;具有微纳复合结构的材料表面张力大于单一微/纳米结构,与理论模拟结果一致,表明微纳米结构的存在能够有效改善硅表面的疏水能力。
区熔硅 疏水性 微纳结构 亚波长 自由基等离子体源 低能离子束 Zone-melted silicon hydrophobic property Micro/nano structure Subwavelength Free radical plasma source Low energy ion beam 
光子学报
2023, 52(6): 0623002
任军乐 1,2郭晓鹏 3雷彩荣 1,2张苗苗 1,2,4[ ... ]陆栋 1,2,4,*
作者单位
摘要
1 中国科学院近代物理研究所 兰州730000
2 中国科学院大学 北京100049
3 兰州理工大学 兰州 730050
4 甘肃省微生物资源开发利用重点实验室 兰州 730070
重离子束辐射能引发细胞DNA双链断裂,被认为是构成基因组不稳定因素之一。现有研究表明:同源末端连接、同源重组、单链退火和选择性末端连接在修复DNA双链断裂方面发挥着重要的作用,但是影响DNA双链断裂修复途径选择的因素目前仍不清楚。本文对近年重离子辐射细胞产生的DNA损伤特征和修复途径方面的新发现进行了综述,并从类型和分布、染色质状态、DNA末端结构、DNA末端切除、细胞周期方面解释了细胞DNA双链断裂修复途径的选择机制。这对细胞DNA损伤修复的研究具有重要意义,为重离子辐射技术在生物学效应研究方面提供了参考。
重离子束辐射 DNA损伤 簇状DSBs DNA损伤修复 Heavy-ion beam radiation DNA damage Clustered DSBs DNA damage repair 
辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(3): 030101
谭明生 1,3明帅强 1吴雨菲 1,3卢维尔 1,3,*[ ... ]韩立 2,3
作者单位
摘要
1 中国科学院微电子研究所,北京 100029
2 中国科学院电工研究所,北京 100190
3 中国科学院大学,北京 100049
4 中国科学院上海高等研究院上海同步辐射光源,上海 201800
针对X射线波带片对大高宽比的应用需求,采用原子层沉积法在光滑的金属丝表面生长膜厚可高精度控制的多层膜环带结构,再利用聚焦离子束切片技术获得大高宽比的多层膜X射线波带片。采用复振幅叠加法设计了以Al2O3/HfO2分别为明环和暗环材料的X射线波带片,实验上利用原子层沉积在直径为72 μm的金丝表面交替沉积了10.11 μm的Al2O3/HfO2多层膜,环带数为356,总直径为92.22 μm,最外环宽度为25 nm。通过聚焦离子束切割得到高为1.08 μm、高宽比达43∶1的X射线多层膜菲涅耳波带片。该波带片应用于上海光源(BL08U1A)软X射线成像线站时,在1.2 keV X射线下实现聚焦成像功能,展现出利用该技术制备多层膜X射线波带片的潜力。
X射线菲涅耳波带片 原子层沉积 聚焦离子束 大高宽比 多层膜 
光学学报
2023, 43(11): 1134001
作者单位
摘要
1 成都精密光学工程研究中心,四川 成都 610041
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
采用蒙特卡罗方法研究了在不同溅射参数和材料模型下,溅射产额、损伤密度分布和纵向能量损伤分布等溅射特征参量对离子束溅射作用效果的影响。通过SRIM-2013软件的粒子跟踪和物理统计结果,分析了离子束初始能量、入射角度、离子种类和材料类型对表面溅射效果和能量沉积的影响规律,研究了表面损伤分布规律与溅射参数和溅射产额的关系。结果表明:85°的束源倾角设置可促进级联粒子密度集中和密度峰值群向表面移动分别达到2.8×108 atom/cm2和3×10-10 m,平均能量损失减小45.6%,Ar+溅射产额提高4.7倍;声子和电离产生大量的能量损失抑制了溅射产额的提高,两种能量损失占总损失比在0°入射时分别可达69%和30%。
材料 蒙特卡罗方法 离子束 SRIM 溅射产额 损伤分布 能量损失 
激光与光电子学进展
2023, 60(7): 0716001

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