激光显微切割技术在植物细胞和分子生物学研究中的应用进展

激光显微切割技术是20世纪90年代后期发展,由现代物理学和生物学相结合的精确取材技术.该技术可以在显微镜下利用微激光束直接从不同的组织(包括活体组织)快速切割、分离和纯化生物体的目标组织、细胞及其组分,用于细胞和分子生物学的研究.笔者结合开展激光显微切割技术研究遇到的问题,从制片技术的改进、基因表达、DNA和蛋白质分析等方面,对激光显徽切割技术在植物细胞和分子生物学研究中的应用进行了综述.     

激光打孔小孔内壁再铸造层微裂纹检验方法？…

提出了一种ＣＣＤ（电荷耦合器件）显微图像采集技术检验激光打孔孔内壁再铸层微裂 新方法,经过对亚毫米孔径的小孔轴向（纵向）剖面凹面进行特殊抛光处理后,得到了小孔内壁表面的显微放大像（２００倍）、利用此图像,可对小孔内壁表面的微米级微裂纹进行观察和判断,实验结果表明,所提出的激光打孔的小孔内壁微裂纹检验方法是一种可行的技术途径。     

微通道内流的微尺度粒子图像测速技术实验研究

采用微流动粒子图像测速技术Micro-PIV对0.4~0.8 mm的方形截面微通道流场进行了研究.实验选取3μm的荧光染色微球作为示踪粒子,使用532 nm激光、12位灰阶电荷耦合器件(CCD)相机及10倍显微物镜得到粒子图像.通过背景噪声处理技术提高了图像信噪比,并采用系综相关及回归算法得到了微通道截面的速度分布,测量的空间分辨率达到23.68μm×23.68μm×15.64μm.为了消除壁面随机粗糙分布的影响,采用沿流向进行空间平均方法得到了充分发展的方形截面微通道速度分布.将测量结果与方形截面理论幂函数速度廓线进行比较发现:微通道近壁区流场受到扰动的强弱和流道尺寸直接相关,除近壁区外的大部分区域速度分布与矩形截面流道理论速度分布符合良好.     

激光增材制造氧化铝陶瓷的形貌特征及其缺陷

通过激光增材制造技术对氧化铝陶瓷材料进行成形试验,并利用光学金相显微镜观察成形结构体的微小微观组织及其缺陷,研究了激光功率对激光增材制造成形结构体形貌及其内部缺陷的影响规律。试验结果表明:采用激光增材制造技术可以实现氧化铝陶瓷材料的成形制造,但在成形结构体内部会出现一定数量的缺陷,以微裂纹和微小孔隙最为显著。随着激光功率的增大,成形结构体内部微裂纹缺陷无论是数量还是长度均呈现持续增大趋势,且微裂纹多为冷裂纹,与沉积方向有一定夹角。     

电子微器件微尺度激光喷丸强化实验研究

微尺度激光喷丸是一种灵活、精准的加工工艺,能够广泛应用于微电子设备中的电子微器件中,以改善电子微器件的强度及可靠性要求。为了研究微尺度激光喷丸对电子微器件的强化机制,对电子微器件常用加工材料铜箔进行微尺度激光喷丸强化。微尺度激光喷丸及未喷丸铜箔材料表面轮廓度、变形情况及显微硬度进行对比分析。实验结果表明,激光光斑的搭接率对铜箔微变形深度有一定影响,随着激光光斑能量的增加,铜箔微变形深度逐渐增加,经过微尺度激光喷丸强化的铜箔表面显微硬度得到了显著改善。     

780 MPa级微合金钢的激光相变硬化工艺及组织性能

利用4 k W光纤激光器对一种780 MPa级Nb-Ti-Mo微合金化的低碳钢进行了激光相变强化处理,研究了激光功率和扫描速度对激光相变区宏观形貌和显微硬度的影响,讨论了激光相变区显微组织的演变规律.结果表明:随着激光功率的增加或扫描速度的降低,激光相变区宽度和深度逐渐增加.激光相变区包含三个区域:微熔区、硬化区和过渡区.微熔区显微组织为铁素体、粒状贝氏体和马氏体;硬化区显微组织为全马氏体;过渡区为相对细小的全马氏体或与铁素体的混合组织.在所研究的参数中,硬化区的硬度可超过母材30%左右,平均硬度达到320 HV.实验钢表面耐磨性能提高30%左右.     

激光打孔小孔内壁再铸层微裂纹检验方法研究(Ⅰ)

提出了一种ＣＣＤ（电荷耦合器件）显微图像采集技术检验激光打孔孔内壁再铸层微裂纹的新方法．经过对亚毫米孔径的小孔轴向（纵向）剖面凹面进行特殊抛光处理后,得到了小孔内壁表面的显微放大像（２００倍）．利用此图像,可对小孔内壁表面的微米级微裂纹进行观察和判断．实验结果表明：所提出的激光打孔的小孔内壁微裂纹检验方法是一种可行的技术途径．     

SLuCUT-A全自动激光显微切割系统植物染色体切割的研究

SLuCUT-A全自动激光显微切割是目前比较先进高效的染色体微切割、微分离和微收集系统。为使高精尖仪器设备在植物染色体遗传分析中广泛应用,此研究利用SLuCUT-A全自动激光显微切割系统对普通小麦"中国春"和中间偃麦草染色体进行了微切割、微收集和微克隆,并且以回收到的切割染色体(或染色体片段)为模板进行了DOP-PCRDNA扩增。     

超声滚压微锻造增材件表面力学性能

增材制造Ti-6Al-4V钛合金构件时，易出现裂纹、表面粗糙度大等缺陷.为了解决这一问题，将应用于表面强化处理的超声滚压微锻造工艺与增材制造过程相结合，通过有限元软件模拟了激光熔丝增材制造及冷却过程，并分析了超声滚压微锻造加工对增材件表面力学性能的影响.结果表明：在经过超声滚压微锻造加工后，增材件残余应力由拉应力转变为较大的压应力，有效降低了增材件产生裂纹等缺陷的风险，同时，加工后的增材件表面等效塑性应变增大，表面显微硬度提高，且超声滚压微锻造加工对滚压头接触区域影响最大.     

超声微锻造辅助激光熔丝增材制造数值模拟研究

激光熔丝增材制造技术能大大提高制造效率,但制件存在复杂的残余应力,导致制件内部缺陷多.为了解决这些问题,将超声微锻造与滚压相结合对制件表面进行高频率击打,使金属表层产生塑性变形,将原有的拉应力转变成压应力.以TC4为研究对象,利用ANSYS对激光熔丝过程进行热-结构耦合数值模拟,并施加超声滚压微锻造,分析微锻造前后应力场的变化情况.研究结果表明:激光熔丝熔覆层应力分布更加均匀,拉应力减小,甚至转化为压应力,有效地抑制制件内部缺陷的形成.     

放电功率对微晶硅薄膜的晶化调控及光电性质的影响

以SiCl_4和H_2为源气体、采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术在不同放电功率下沉积微晶硅薄膜,通过调节放电功率实现了微晶硅薄膜的晶化调控和光电性质的优化,并利用Langmuir探针和质谱计分别对等离子体空间的电子特性和中性基团进行在线检测,初步探讨了成膜的微观机理.     

聚酯改性硅有机漆介电与耐热性能的研究

测量经不同固化条件制备的聚酯改性硅有机漆膜的体电阻率、损耗随温度的变化，并用热重和差热分析研究了固化温度对漆膜介电和耐热性能的影响，获得使漆膜具有最小介质损耗和最高的热分解温度的研制工艺     

多孔硅及其分形特性研究

利用阳极氧化技术制备了多种多孔硅（ＰＳ）样品，测出其结构参数，并摄得相应的ＳＥＭ微观形貌图片．针对多孔硅的结构特点，确立相应的离散分形布朗随机增量（ＤＦＢＩＲ）场模型，应用图像处理方法，求出不同ＰＳ微观图像的分形参数．发现了ＰＳ结构参数和分形参数的内在联系与规律性，为ＰＳ的定量化研究提出了新的方法     

基于透反式二维绝对零位光栅的光刻对准技术

在二维零位光栅原理的基础上提出了一种透反式二维零位光栅系统,从理论上分析了系统的可行性,并进行了对准性能的试验.实验数据表明透反式光栅系统比一般的光刻对准技术的对比度更强,判别零位的性能更好.该系统作为一种新型的掩模-硅片对准技术,应用于光刻机中可获得优于20 nm的定位对准精度.     

多孔硅的能带与发光机制的研究与分析

在光致发光技术对多孔硅光学性质研究的基础上讨论了与多孔硅的微观结构有关的多孔硅的能带结构,用能量赝势法模拟计算出多孔硅的能带间隙.     

基于纳米复合材料的太赫兹滤波器研究

为了克服高阻硅片过低的太赫兹透过率和激光阈值,通过放电等离子体烧结(SPS)工艺制备了一种新型纳米复合材料,可以作为透过太赫兹波、隔离飞秒激光的高效太赫兹滤波器件.器件整体设计原理主要基于瑞利散射,粒径100nm左右的纳米颗粒可以选择性地使太赫兹波高效透过,透过率最多达90%,远超高阻硅片50%的透过率,并且可以散射掉大部分波长为800nm的高能激光.器件由太赫兹频段吸收率很低的金刚石纳米颗粒和真空球磨得到的高阻硅颗粒组成,金刚石的高熔点提高了激光阈值,疏松多孔的结构进一步减少了太赫兹波段菲涅尔反射损失,器件整体性能优异.     

基于状态估测法的双通道励磁装置跟踪技术

针对双通道可控硅励磁装置普遍采用的通道状态跟踪技术存在微机故障时切换可靠性较低的问题,提出一种通过发电机状态参数估测可控硅控制角度的跟踪技术.运用该技术研制的双通道励磁装置具有在线切换扰动小、微机故障情况下切换可靠性高等优点.     

亚麻/彩棉/白棉混纺针织物柔软整理工艺研究

研究亚麻/彩棉/白棉混纺针织物的柔软整理工艺。在亚麻/彩棉/白棉针织物的柔软整理中,采用了纤维素酶、氨基硅油和纤维素酶配合氨基硅油3种整理方法,分别采用不同的柔软整理工艺,通过测试整理后织物柔软性、折皱回复性、悬垂性、抗起毛起球、透气性等服用性能,分析3种方法的柔软整理效果。结果表明：3种整理工艺都能改善织物的柔软性,采用氨基硅油和纤维素酶配合氨基硅油柔软整理效果最好,从整体上看,该工艺整理后的织物的服用性能好于另外两种工艺。     

硅含量及等温淬火条件对贝氏体球墨铸钢冲击韧性的影响

通过对不同硅含量的球墨铸钢在各种温度－时间条件下进行贝氏体等温淬火处理及随后的冲击试验，考察了硅含量及等温淬火条件对贝氏体球墨铸钢冲击韧性的影响，并由此可以确定获得最佳冲击韧性的硅含量及等温淬火规范。     

耐高温压阻力敏硅芯片及静电键合工艺

采用微型机械电子系统(MEMS)技术制作出了平膜型硅隔离(SOI)耐高温压阻力敏硅芯片,采用静电键合工艺将该力敏硅芯片封装在硼硅玻璃环上,制作出倒杯式弹性敏感单元.分析了静电键合时力敏硅芯片与玻璃环的对准偏差对力敏硅芯片非线性的影响;实验验证了静电键合工艺对硅芯片温度性能的影响以及制作的耐高温压力传感器的性能.结果表明,对准偏差对硅芯片的非线性有较大影响;静电键合工艺对硅芯片的零位时漂和热零点漂移影响较小;制作的耐高温压力传感器具有优良的性能指标,能满足实际的工程应用需求.