使用中子法对密封容器内的放射源进行定位具有重要的现实意义。本研究使用4根矩形分布的中子位置灵敏探测器对探测空间内AmLi源进行定位,首先使用蒙特卡罗方法设计了探测器的慢化屏蔽体;然后设计了延迟电路加到探测器的一端,根据探测器两端探测到中子信号的时间差来确定源y轴(探测器轴向)的位置坐标,并对每个探测器的轴向位置函数进行了刻度;利用探测器围绕密封容器搭建测量空间,使用相邻探测器探测到中子计数率的比值来确定x轴和z轴(另两个方向)的位置坐标并进行了函数刻度。测量时,首先选择计数率最大的探测器来确定源的轴向坐标,再根据与此探测器相邻两根探测器计数率的比值来确定源的另两个方向的坐标,实现了对源的定位。使用该方法测量了点源在探测器空间内的5个不同位置,每个坐标轴上的定位偏差均在1.5 cm之内,并对造成偏差的原因进行了分析。该方法验证了使用中子位置灵敏探测器对放射源进行定位的可行性,并为进一步测量核设施工艺设备内核材料的位置打下了良好的基础。
定位 位置灵敏 点源 Localization Position-sensitive detector Point source
1 华中光电技术研究所—武汉光电国家研究中心,湖北 武汉 430223
2 中国科学院大学,北京 100049
热原子光钟是小型化光钟的重要发展方向,原子气室作为热原子光钟的核心,其无磁温控是热原子光钟的关键技术之一,温度波动及加热引入的磁场噪声都会影响热原子光钟的稳定性。针对铷原子双光子跃迁的热原子光钟原子气室高精度无磁温控的需求,设计了一种双层无磁温控系统,采用四线制采集温度信息,模拟 PID 实现反馈温度控制,加热元器件使用双层蛇形加热膜设计,减小因加热电流产生的磁场扰动。实验结果表明,无磁温控制系统在原子气室的工作温度为 80 ℃时,4 小时温度稳定性可达 0.004 ℃,磁场噪声小于 100 nT,满足热原子光钟的设计需求,保证热原子光钟实验顺利进行。
无磁加热 原子气室 热原子光钟 高精度温控 稳定性 non-magnetic heating atomic gas chamber warm atomic light clock high precision temperature control stubility
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, People’s Republic of China
2 Key Laboratory of Industrial Biocatalysis, Ministry of Education, Tsinghua University, Beijing 100084, People’s Republic of China
Molecular machines are key to cellular activity where they are involved in converting chemical and light energy into efficient mechanical work. During the last 60 years, designing molecular structures capable of generating unidirectional mechanical motion at the nanoscale has been the topic of intense research. Effective progress has been made, attributed to advances in various fields such as supramolecular chemistry, biology and nanotechnology, and informatics. However, individual molecular machines are only capable of producing nanometer work and generally have only a single functionality. In order to address these problems, collective behaviors realized by integrating several or more of these individual mechanical units in space and time have become a new paradigm. In this review, we comprehensively discuss recent developments in the collective behaviors of molecular machines. In particular, collective behavior is divided into two paradigms. One is the appropriate integration of molecular machines to efficiently amplify molecular motions and deformations to construct novel functional materials. The other is the construction of swarming modes at the supramolecular level to perform nanoscale or microscale operations. We discuss design strategies for both modes and focus on the modulation of features and properties. Subsequently, in order to address existing challenges, the idea of transferring experience gained in the field of micro/nano robotics is presented, offering prospects for future developments in the collective behavior of molecular machines.
Nano-Micro Letters
2024, 16(1): 155
强激光与粒子束
2024, 36(1): 013003
1 解放军某部, 湖北 武汉 430000
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 华中光电技术研究所- 武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430223
在各种冷原子干涉测量系统中, 磁光阱(Magneto Optical Trap, MOT)、补偿及偏置磁场控制是不可或缺的关键技术, 稳定、快速的磁场控制直接影响着原子冷却囚禁、干涉等过程中原子团的精密操控。设计了一套高性能的精密磁场控制系统, 电路结构上通过采用精密放大器驱动的低噪声恒流源拓扑, 以降低磁场驱动电流的噪声水平; 控制方式上采用模拟PID+扰动抑制的控制策略, 以提高磁场驱动电流的开关速度。实验室环境下测试结果表明: 当磁场驱动电流输出为1 A的情况下, 电流开启时间优于300 μs, 关断时间优于50 μs, DC(0 Hz)~250 kHz频率范围内总体电流噪声优于-80 dB。最终, 通过在冷原子绝对重力仪/重力梯度仪与冷原子陀螺系统中的应用测试, 所设计的磁场控制模块满足了冷原子干涉系统控制需求, 达到了预期效果。而且通过自主研制, 解决了对商用磁场控制模块的依赖, 促进了量子测量装置的装备化。
精密磁场控制 冷原子干涉仪 恒流源 模拟PID反馈控制 快速电流开关 precision magnetic field control cold atom interferometry constant current source analog PID feedback control fast current switching
1 南京航空航天大学 电磁频谱空间动态认知系统工信部重点实验室
2 电子信息工程学院, 江苏南京 211106
无人机(UAV)在**、商业和民用领域的应用日益广泛, 随着无人机群数量的增加, 对于安全、隐私和公共利益的影响也日益受到重视。因此, 研究面向无人机群目标的探测技术显得越来越重要。目前国内外已经开展了多项无人机群目标的探测相关研究工作。本文研究了无人机群目标探测的研究现状以及面临的挑战; 然后针对这些挑战讨论了无人机群目标探测架构技术的类型。针对集中式、单一手段难以满足无人机群精细化感知、态势评估需求, 提供了面向无人机群目标的空地联合多域探测架构, 该架构具体包括: 组网雷达、分布式频谱被动监测设备、移动多光谱感知设备、移动频谱监测设备; 结合了不同感知方式在不同距离、不同方位、不同粒度等维度的优势, 通过级联、协同、融合方式突破了单域探测的局限性。最后对其中关键技术进行了分析与总结。
无人机群 目标探测 意图识别 融合技术 UAV group target detection intention identification combinatorial technique 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(4): 539
1 华南理工大学, 发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510641 黄埔海关技术中心, 国家消费品安全检测重点实验室, 广东 东莞 523070
2 黄埔海关技术中心, 国家消费品安全检测重点实验室, 广东 东莞 523070
3 华南理工大学, 发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510641
4 上海海关工业品与原材料检测技术中心, 上海 200135
5 广州海关技术中心, 广东 广州 51062
激光诱导击穿光谱法以其快速、 高效、 无害、 全谱直读、 几乎不需要样品制备等优势, 广泛用于元素定量分析领域, 为了建立简单易行的分析方法, 利用自行研制的聚丙烯塑料(PP)标准样品(RM), 结合偏最小二乘法(PLS), 运用激光诱导击穿光谱方法(LIBS), 建立了Pb和Cr元素的PRM-PLS-LIBS分析模型。 PP标准样品是按照国际标准要求进行研制, Pb和Cr的含量梯度根据各个国家和地区的限制要求, 设定范围在0~1 000 mg·kg-1, 具体数值由定值结果结合不确定度给出, 并且该套标准样品均匀性和稳定性良好, 应用该标准样品建立的Pb和Cr的标准曲线的相关系数分别为0.999 2和0.998 9, 检出限分别为35和28 mg·kg-1, 已经达到定量分析能力。 为了提高定量分析模型的准确度, 需要对标准曲线的数据进一步优化。 在数据量较小的情况下, 通过对基线类型的多重优化, 比较了偏最小二乘法(PLS)和经典最小二乘法(CLS)。 实验数据表明, PLS的校正均方根误差(RMSEC)和校正系数(Corr. Coeff)都明显优于CLS。 通过优化Pb和Cr的分析波长范围和基线类型, 校正曲线的给定值与预测值之间的校正系数达到1.000 0, 进一步提高了模型的准确度。 随机选取一套PP标准样品, 对校正曲线进行验证。 取高含量样品(PP-306)和低含量样品(PP-302)进行测定, 将Pb和Cr的测定数据代入PCRM-PLS模型中, PP-306中Pb和Cr的测定值分别为998和96 mg·kg-1, PP-302中Pb和Cr的测定值分别为980和95 mg·kg-1, 都在给定值范围内, 方法有效可靠。
塑料 标准样品 偏最小二乘法 激光诱导击穿光谱法 Plastic Reference materia Partial least squares Laser-induced breakdown spectroscopy 光谱学与光谱分析
2023, 43(7): 2124
红外与激光工程
2023, 52(11): 20230129
1 电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
2 北京智慧能源研究院 先进输电技术国家重点实验室, 北京 102209
提出了一种具有较高增益和稳定性的片上低压差线性稳压器(LDO), 可为高速变化的逻辑和驱动电路提供快速响应的电压。该两级级联输出的LDO基于0.18 μm BCD工艺设计, 工作在9.5~15.5 V宽电源电压范围内, 并且具有较好的相位裕度、较高的响应速度以及较好的线性调整率, 能够满足芯片内部多个电源轨的供电需求。采用Cadence仿真并进行了流片试制, 仿真和测试结果表明, 该LDO主环路在全负载范围内具有较好的相位裕度, 输出电压纹波较小。在输入电压为9.5~15.5 V时, 两级LDO的输出电压分别稳定在4.53 V和1.80 V, 具有较好的线性调整率。LDO用于GaN驱动芯片时, 能稳定地为逻辑和驱动等模块提供电源电压。
频率补偿 瞬态响应 LDO LDO frequency compensation transient response