二维编织碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(2D-SiC_f/SiC)在航空领域中得到广泛使用, 然而该材料层间强度低, 使其易萌生层间裂纹, 引起分层破坏。为此, 本工作采用楔形双悬臂梁法(W-DCB)和悬臂梁法(DCB)开展了层间I型断裂试验, 获得了2D-SiC_f/SiC的层间裂纹驱动的加载数据, 得到了其裂纹端口张开力及张开位移变形曲线。在试验加载过程, 通过光学显微镜监测了视觉裂纹扩展过程, 探究了2D-SiC_f/SiC的层间I型裂纹扩展规律。结合理论分析和裂纹视觉特征解释了加载曲线拐点及其他特征点的断裂力学含义。利用扫描电子显微镜分析了2D-SiC_f/SiC的层间断面特征, 揭示了断面分层裂纹扩展机制。结果表明: W-DCB方法测量的2D-SiC_f/SiC层间I型初始能量释放率与DCB方法等效; 2D-SiC_f/SiC层间I型断裂过程中, 裂纹端口变形曲线的多峰性不符合经典线弹性断裂力学预测的加载峰后特征, 反映了2D-SiC_f/SiC层间约束关系的复杂性; 层间断面为结构性非完全损伤, 发生了局部纤维桥连现象。

高能粒子与靶材料相互作用主要通过核能损和电子能损两种方式损失能量。电子阻止效应和电子-声子耦合效应是体现电子能损的两种不同机制。准确模拟高能粒子的辐照损伤过程，亟须解决电子能损效应对粒子辐照损伤的影响这一关键科学问题。本文综述了几种关键结构材料在考虑电子能损效应下辐照损伤行为的最新研究进展，阐述了电子阻止效应、电子-声子耦合效应和电子热导率等对辐照缺陷的影响规律，总结了目前电子能损效应对靶材料辐照损伤的影响规律，归纳了高能粒子辐照靶材料研究中存在的问题，并对后续的研究方向进行了展望。

评价一种可降解的液态基准标志物（Liquid fiducial marker，LFM）在图像引导放疗中的应用价值。体外实验：以固态基准标志物（Solid fiducial marker，SFM）为参考，评价不同锥形束CT管电压条件下LFM的可视性、伪影和最优注量。体内实验：以SFM为参考，评价LFM在裸鼠体内的稳定性和降解状况。将种植了肿瘤细胞的裸鼠随机分为未注入LFM的单次放疗组（16 Gy/次），注入了LFM的单次（16 Gy/次）、二分次（8 Gy/次）和四分次放疗组（4 Gy/次）。根据照射结果评价LFM对肿瘤生长的影响。相比SFM，LFM的伪影显著较小（均p<0.05），可视性满足临床鉴别要求，当注量为10 μL时成像质量最佳。裸鼠体内LFM质心相对脊髓位移显著大于黄金基准标志物（（0.22±0.03）mm vs.（0.17±0.02）mm，p<0.05），但始终小于一个像素尺寸，故稳定性良好。LFM的实际降解率同理论降解率高度相符。LFM对单次放疗组肿瘤生长影响较小，对分次放疗组影响较大。LFM具有一定临床应用和推广价值，未来有望取代SFM。

针对批产化空间透射镜头短周期、高精度和高像质一致性的研制需求，研发了一种自动调整、在线检测、自主分析和自动校正波像差的自动装校系统。首先，设计了透镜自动调整方式和悬浮胶粘的结构形式，采用坐标投影将透镜失调量的测量值转换为调整装置的线性调整量，利用电机驱动调整装置的组合运动实现透镜自动调整。然后，设计了镜头调整检测集成平台和波像差校正模块，根据系统波像差测试结果自主分析透镜自由度调整量，并驱动调整装置运动实现透镜位置的补偿调整，通过均衡校正残留波像差的方式保证批次间像质的高一致性。最后，对20套批产化镜头进行自动装校实验，镜头研制周期为3天/套，透镜失调量控制精度优于10″和5 μm，批次间相应视场调制传递函数最大偏差为0.026。实验结果表明，本系统可为批产化空间透射镜头装校提供一种高效的自动化研制途径。

连续碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(SiC_f/SiC)是发展先进航空发动机的关键材料, 航空发动机长时服役要求材料具有优异的高温蠕变性能。本工作研究了平纹编织Cansas-II碳化硅纤维增强碳化硅复合材料(2D-SiC_f/SiC)在空气中的高温蠕变行为, 蠕变温度为1200~1400 ℃, 应力水平为80~140 MPa。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了2D-SiC_f/SiC复合材料的微观组织和断口形貌, 使用能谱分析仪(EDS)进行了成分分析。结果表明: 当蠕变应力低于比例极限应力(σ_PLS)时, 2D-SiC_f/SiC的蠕变断裂时间超过500 h, 稳态蠕变速率为1×10^-10~5×10^-10 /s, 蠕变行为由基体和纤维共同控制。当蠕变应力高于σ_PLS时, 复合材料的基体、纤维和界面均发生氧化, 蠕变断裂时间显著降低, 稳态蠕变速率提高一个数量级, 蠕变行为主要由纤维控制。

本次研究主要探讨CpG-ODN对重离子辐射所致脾脏损伤的救治作用。实验中C57BL/6L小鼠受到5 Gy ¹²C⁶⁺离子全身照射，在照射后急性期计算小鼠脾脏指数，苏木精-伊红（Hematoxylin-Eosin staining，HE）染色观察脾脏组织结构变化。另外，免疫组化法检测γ-H₂AX蛋白含量以判断脾脏细胞DNA发生双链断裂（（Double-strand break，DSB）情况，末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标（Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick and labeling，TUNEL）法检测脾脏细胞凋亡水平，荧光标记法检测外周血CD19⁺B细胞数量。结果显示，经¹²C⁶⁺离子照射后CpG-ODN处理，小鼠脾脏指数提高，脾脏红髓萎缩程度减轻，白髓面积增大，其内淋巴B细胞排列密度提高，发生DSB和凋亡的细胞数量减少，外周血CD19⁺ B细胞数量增加。这些表明CpG-ODN能减轻¹²C⁶⁺离子照射后脾脏损伤，其原因可能与CpG-ODN抑制细胞发生DSB和凋亡有关。

为解决将量子电路映射到二维架构并实现量子位近邻问题, 提出了一种二维架构下的量子电路布局与优化方法。首先根据量子门在量子电路中的执行顺序和相互作用, 提出基于量子位权重的深度优先搜索量子位映射次序, 再考虑到映射次序的已放入量子位、待放入量子位和未放入量子位的关系进行量子位的初始布局实现量子位的初始映射；进而对近邻过程中的相同前瞻量子代价的选择进行了优化, 再根据优化后的代价结果, 插入SWAP门, 实现所有双量子门的最近邻。最后利用实验对提出的方法进行了验证, 并与已有的方法进行了比较。结果表明所提出方法在中小规模的基准电路上平均优化率达到18%, 在中大规模的基准电路上平均优化率达到17%。

在噪声中等规模量子 (NISQ) 设备上, 量子线路可靠性受到量子噪声的影响。为了实现CNOT量子线路在量子芯片上高效可靠的执行, 以相邻量子位交互错误率为权重, 给出了计算最小Steiner噪声路径长度的代价度量方法, 提出了噪声感知的CNOT量子线路最近邻综合算法。实验结果表明, 与现有方法相比, 所提出的综合算法在保证线路可靠性的前提下, 有效地降低了综合过程中所使用CNOT门的数量, CNOT门代价的平均优化率达到27.7%, 其中200门级的CNOT量子线路优化率达到了93.79%。