1 澳门大学应用物理及材料工程学院 教育部联合重点实验室, 中国 澳门 999078
2 澳门大学科技学院 物理化学系, 中国 澳门 999078
3 澳门大学 教育部精准肿瘤学前沿科学中心, 中国 澳门 999078
碳点(CDs)作为一种新型光热纳米材料引起了肿瘤治疗领域的关注。然而,作为光热剂,碳点在深红(DR)至近红外(NIR)区域的光热转换效率有限。此外,碳点对肿瘤组织的靶向性也是急需解决的一个重要问题。本综述介绍了一些增强碳点深红或近红外吸收和光热转换效率的实用策略,包括尺寸调整、元素掺杂、表面修饰、半导体耦合和生物大分子包覆等。基于这些策略可以构建合适的碳点及其复合物,实现对肿瘤的靶向光热治疗。最后,我们希望建立高效的肿瘤识别和光热治疗一体化系统,实现碳点在肿瘤治疗中的临床应用,并为解决肿瘤相关问题和促进健康发展提供重要的科学意义和应用价值。
碳点 近红外吸收 光热特性 光热疗法 carbon dots near-infrared absorption photothermal property photothermal therapy
1 中国科学院上海技术物理研究所 传感技术联合国家重点实验室,上海 200083
2 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083
为了满足低温光学系统低背景、低功耗和红外探测器制冷组件高环境适应性的要求,提出了探测器制冷组件杜瓦主体(窗口、窗口帽和引线盘) 200 K低温保持,与制冷机膨胀机或脉管散热面柔性绝热连接的设计思想。针对低温光学用杜瓦柔性外壳工程应用中的特点,文中以某低温光学用长波12.5 μm 2 000元红外探测器杜瓦组件以例,提出了波纹管作为绝热连接的柔性外壳,重点阐述杜瓦柔性波纹管隔热、力学和相关漏热的设计,并开展不同热负载条件下波纹管热特性验证,可实现最小温度梯度为37.22 K,绝热热阻为1142 K/W,误差在37%。为综合评价低温光学用柔性外壳结构杜瓦组件的性能,对某低温光学用长波12.5 μm 2 000元探测器柔性外壳杜瓦组件开展热真空和鉴定级的力学试验考核验证,试验结果表明实现了200 K低温窗口,探测器60 K工作,杜瓦漏热为544 mW,低温工况工作时相对于常温工况制冷机的功耗下降了53%,并通过了4 g的随机力学考核,验证了低温光学用杜瓦柔性波纹管外壳模型合理可行,对于后续低温光学用杜瓦柔性外壳结构工程应用提供了重要参考。
波纹管 杜瓦 低温光学 低温隔热 热特性 bellows Dewar cryogenic optics heat insulation thermal properties 红外与激光工程
2022, 51(12): 20220180
强激光与粒子束
2022, 34(5): 056010
1 新疆师范大学物理与电子工程学院,新疆 乌鲁木齐 830054
2 新疆矿物发光材料及其微结构重点实验室,新疆 乌鲁木齐 830054
为了寻找单个Au纳米球壳在连续激光激发下的最大表面温度变化及对应的颗粒最优尺寸,利用Mie理论、介电函数尺寸修正模型和热方程定量研究了波长、内核半径和外壳厚度对单个Au纳米球壳光热特性的影响。首先,通过改变Au纳米球壳的内核半径及外壳厚度调节共振峰的大小和位置,并得到所需的颗粒表面温度变化情况。然后,针对颗粒光热特性的应用,给出近红外波段内四个典型波长(800,808,820,1064 nm)下单位入射光强度的最大颗粒表面温度变化量γmax及对应的颗粒最优尺寸。最后,给出了上述波长下单位入射光强度的颗粒表面温度变化量大于0.9γmax的颗粒尺寸分布。该研究对光热治疗、等离子体辅助光催化以及颗粒制备等方面的研究具有重要意义。
散射 Mie理论 Au纳米球壳 介电函数 光热特性 优化 激光与光电子学进展
2022, 59(7): 0725001
1 中国电子科技集团公司 第二十四研究所, 重庆 400060
2 模拟集成电路国家级重点实验室, 重庆 400060
针对CSOP10型陶瓷封装集成电路热特性参数随芯片面积的变化规律, 运用仿真分析、理论计算、试验相结合的方法展开研究。结果表明, 仿真分析与理论计算、试验的误差在合理范围内; 随着芯片面积增大, CSOP10型陶瓷封装集成电路的结-壳热阻、结-环境热阻、结-壳热特性三种热特性参数随之减小, 变化趋势减缓, 数值趋于稳定。
集成电路 陶瓷封装 热特性 芯片面积 IC ceramic package CSOP CSOP thermal characterization die size
强激光与粒子束
2020, 32(2): 025016
华南师范大学 物理与电信工程学院, 广州 510006
基于Comsol Multiphysics平台, 通过使用有限元仿真对三维集成电路的硅通孔(TSV)模型进行了热仿真分析。分别探究了TSV金属层填充材料及TSV的形状、结构、布局和插入密度对三维(3D)集成电路TSV热特性的影响。结果表明: TSV金属层填充材料的热导率越高, 其热特性就越好, 并且采用新型碳纳米材料进行填充比采用传统金属材料更能提高3D集成电路的热可靠性; 矩形形状的TSV比传统圆形形状的TSV更有利于3D集成电路散热; 矩形同轴以及矩形双环TSV相比其他结构TSV, 更能提高TSV的热特性; TSV布局越均匀, 其热特性越好; 随着TSV插入密度的增加, 其热特性越好, 当插入密度达6%时, 增加TSV的数目对TSV热特性的影响将大幅减小。
三维集成电路 硅通孔 热特性 有限元分析 3D IC TSV thermal characteristics finite element analysis
北京天地玛珂电液控制系统有限公司, 北京 100020
电液控制系统在采煤自动化系统中是必不可少的关键子系统, 其中的重要元件阀芯的生产对加工工艺提出了高精度、高可靠的要求。数控车床的加工是阀芯加工的关键工序, 对这一关键工序的改进可以有效提高加工的精度, 因为数控车床在进行车削加工过程中, 主轴高速旋转, 与轴承之间摩擦会产生大量的热量, 热量急剧上升会造成数控车床在加工过程中位移的偏差。实验以CAK3675经济型数控车床为研究对象, 利用米铱激光三角测量仪和FLIR 红外热像仪对其主轴系统进行高精度测量, 最后从实验结果中得到重要结论, 由于前后轴承位置温升值各不相同, 使得主轴箱前后位置温升不同, 从而导致热变形有相对差异, 产生误差。
数控车床 主轴系统 热特性 激光三角测量仪 红外热像仪 computer numerical control (CNC) lathe spindle system thermal characteristic laser triangulation instrument infrared thermal imager
1 沈阳理工大学 机械工程学院, 沈阳 110168
2 沈阳机床(集团)有限责任公司, 沈阳 110142
立式加工中心主轴系统的热特性是影响其加工精度的主要因素之一, 对立式加工中心主轴系统进行热特性相关分析尤为重要。对VMC850E立式加工中心进行研究, 利用API主轴热漂移误差分析仪, 采用先进电容式或电感式传感器以及接触式测温传感器, 分析主轴温升情况与热漂移之间的关系。从实验数据的变化趋势可以得出: 主轴在温升阶段径向和轴向热漂移均增大, 其中Y轴方向热漂移最大, 各个方向的热漂移均有先下降后上升的趋势, 进而在加工过程中对主轴的润滑和冷却便提出了更高的要求。
立式加工中心 热特性 温升 热漂移 vertical machining center thermal characteristics temperature rise thermal drift
长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室, 吉林 长春 130022
在半导体激光器芯片与热沉的焊接过程中不可避免地会在焊料层产生一些空洞,而空洞会在铟的电迁移以及电热迁移作用下慢慢变大,使芯片局部温度迅速上升, 进而影响半导体激光器的性能。针对10 W的808 nm单管焊装半导体激光器建立三维有限元模型, 分别模拟计算了空洞面积、空洞厚度和空洞位置与结温的关系。芯片出光面边缘的有源区区域形成的空洞对芯片的结温影响更为显著, 最后得到空洞面积与器件结温的关系, 并表明对空洞率控制的重要性。
热特性 空洞 有限元 结温 thermal characteristics voids finite element junction temperature