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2026-01-16
雙模式通用型磁控微操作系統(tǒng)：筷式雙指微機(jī)械手與流體動(dòng)力鑷子

近二十年來(lái)，微操控技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)與生物領(lǐng)域。然而，現(xiàn)有微操控方法難以同時(shí)滿足兩大領(lǐng)域的全部需求。本文提出一種全用途磁性驅(qū)動(dòng)微操控系統(tǒng)，針對(duì)工業(yè)與生物應(yīng)用分別設(shè)計(jì)了接觸與非接觸兩種工作模式。系統(tǒng)中，含磁性微珠的微量移液管在磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)高精度、高速度運(yùn)動(dòng)；配合另一支移液管，該“雙指微機(jī)械手”可通過(guò)物理接觸高效完成類似筷子的夾取動(dòng)作。借助高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)主動(dòng)釋放機(jī)制，可將粘附于末端執(zhí)行器上的目標(biāo)順利釋放。此外，移液管高速圓周運(yùn)動(dòng)在局部誘導(dǎo)的旋渦流可在無(wú)接觸條件下捕獲、運(yùn)輸并旋轉(zhuǎn)微目標(biāo)，如同“流體動(dòng)力鑷”，實(shí)現(xiàn)對(duì)微小生物目標(biāo)的無(wú)損傷操作。實(shí)驗(yàn)表明，在“筷子式雙指微機(jī)械手”模式下，微珠可被高效抓取并精準(zhǔn)釋放在指定位置，已組裝出六邊形及“TMECH”圖案；在“流體動(dòng)力鑷”模式下，系統(tǒng)成功完成對(duì)微珠的捕獲、運(yùn)輸與旋轉(zhuǎn)，并進(jìn)一步應(yīng)用于小鼠卵細(xì)胞的操作。我們相信，所提出的磁性微操控系統(tǒng)作為微尺度全用途工具，在工業(yè)與生物應(yīng)用中具有巨大潛力。

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2025-12-29
基于數(shù)字微流控技術(shù)的即時(shí)凝血檢測(cè)方法的研究

本研究采用全血作為檢測(cè)樣本，通過(guò)血液在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中進(jìn)行凝血檢測(cè)，考慮了血液中所有成分對(duì)于凝血過(guò)程的影響，同時(shí)還模擬了人體內(nèi)血液流動(dòng)的生理?xiàng)l件，能夠較全面對(duì)凝血功能進(jìn)行評(píng)估。本研究搭建的數(shù)字微流控凝血檢測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)具有小型化、便攜式、樣本消耗量小、檢測(cè)成本低、集成度高等優(yōu)勢(shì)，我們對(duì)于微流控技術(shù)的即時(shí)診斷市場(chǎng)進(jìn)行了市場(chǎng)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)微流控在即時(shí)診斷場(chǎng)景下有非常大的應(yīng)用潛力。

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2025-12-29
螺旋載荷下管中彎曲模態(tài)導(dǎo)波激勵(lì)方法研究

彎曲模態(tài)螺旋傳播的現(xiàn)象并不正確，其傾斜的波前實(shí)際是由同一模態(tài)，但周向朝向垂直的兩個(gè)波結(jié)構(gòu)軸向傳播不同步造成的；最佳螺旋激勵(lì)夾角與Ray-Plate理論算得的夾角近似，工程上可以使用該螺旋激勵(lì)夾角來(lái)獲得較為純凈的彎曲模態(tài)導(dǎo)波；在螺旋切向載荷激勵(lì)下，只有周向或者軸向位移為主要位移的彎曲模態(tài)才能有效地激勵(lì)；目標(biāo)彎曲模態(tài)應(yīng)選取其最優(yōu)螺旋夾角與其他模態(tài)對(duì)應(yīng)的最優(yōu)螺旋夾角相差較大的模態(tài)。

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2025-12-29
非正弦激勵(lì)下高頻變壓器鐵心動(dòng)態(tài)磁滯特性模擬方法

該文考慮鐵心磁化物理過(guò)程，利用系統(tǒng)級(jí)電力電子仿真軟件PLECS中底層模塊和語(yǔ)言編寫程序，建立基于靜態(tài)J-A磁滯模型和磁導(dǎo)-電容類比法的鐵心靜態(tài)磁滯磁導(dǎo)模型；然后，考慮高頻條件下渦流效應(yīng)與弛豫效應(yīng)對(duì)鐵心動(dòng)態(tài)磁滯特性的影響，根據(jù)損耗統(tǒng)計(jì)理論建立鐵心動(dòng)態(tài)磁滯磁導(dǎo)模型；最后，基于模擬退火與Levinberg-Marquardt混合算法提取靜態(tài)J-A磁滯模型參數(shù)，根據(jù)鐵心損耗特性曲線采用最小二乘法提取動(dòng)態(tài)損耗系數(shù)。對(duì)比分析不同占空比、高頻方波電壓激勵(lì)下電流波形以及磁滯回線的仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果，驗(yàn)證了模型的有效性。

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2025-12-29
基于叉指電極的無(wú)載流子注入/傳輸層的量子點(diǎn)發(fā)光器件

本文提出了一種具有叉指電極結(jié)構(gòu)的交流驅(qū)動(dòng)的量子點(diǎn)發(fā)光器件，通過(guò)研究器件在不同驅(qū)動(dòng)電壓和頻率下的光電特性，發(fā)現(xiàn)與常規(guī)的連續(xù)注入載流子的驅(qū)動(dòng)模式不同，載流子在交流電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下呈周期性運(yùn)動(dòng)。因此，存在一個(gè)能使器件電致發(fā)光強(qiáng)度最大化的最佳驅(qū)動(dòng)頻率。基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本文分析了器件的工作機(jī)制，并提出了載流子輸運(yùn)模型以解釋最佳驅(qū)動(dòng)頻率存在的原因。從電路角度出發(fā)，對(duì)不同驅(qū)動(dòng)頻率下器件的電致發(fā)光現(xiàn)象進(jìn)行了分析，從而進(jìn)一步證實(shí)了所提出的器件工作機(jī)制的準(zhǔn)確性。

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2025-12-29
HIAF-SRing電子冷卻與電子內(nèi)靶高精度電源研制

論文詳細(xì)介紹了電子冷卻電源中的±20kV高壓電源模塊的單級(jí)和三級(jí)的穩(wěn)定度、紋波以及放電波形測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到SRing電子冷卻的設(shè)計(jì)要求，證明了基于高頻級(jí)聯(lián)變壓器的高穩(wěn)定度高壓電源方案的可行性。基于高壓線性放大器的電子內(nèi)靶調(diào)制電源樣機(jī)在HIRFL-CSRm裝置上開(kāi)展在束測(cè)試，多次雙電子復(fù)合在線實(shí)驗(yàn)都得到了理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，驗(yàn)證了采用高壓線性放大器作為調(diào)制關(guān)鍵部分的正確性。

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