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

近二十年來，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)動微操控系統(tǒng)，針對工業(yè)與生物應(yīng)用分別設(shè)計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驅(qū)動下實現(xiàn)高精度、高速度運動；配合另一支移液管，該“雙指微機械手”可通過物理接觸高效完成類似筷子的夾取動作。借助高速運動產(chǎn)生的振動主動釋放機制，可將粘附于末端執(zhí)行器上的目標順利釋放。此外，移液管高速圓周運動在局部誘導(dǎo)的旋渦流可在無接觸條件下捕獲、運輸并旋轉(zhuǎn)微目標，如同“流體動力鑷”，實現(xiàn)對微小生物目標的無損傷操作。實驗表明，在“筷子式雙指微機械手”模式下，微珠可被高效抓取并精準釋放在指定位置，已組裝出六邊形及“TMECH”圖案；在“流體動力鑷”模式下，系統(tǒng)成功完成對微珠的捕獲、運輸與旋轉(zhuǎn)，并進一步應(yīng)用于小鼠卵細胞的操作。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)的即時凝血檢測方法的研究

本研究采用全血作為檢測樣本，通過血液在運動的過程中進行凝血檢測，考慮了血液中所有成分對于凝血過程的影響，同時還模擬了人體內(nèi)血液流動的生理條件，能夠較全面對凝血功能進行評估。本研究搭建的數(shù)字微流控凝血檢測系統(tǒng)平臺具有小型化、便攜式、樣本消耗量小、檢測成本低、集成度高等優(yōu)勢，我們對于微流控技術(shù)的即時診斷市場進行了市場調(diào)研，發(fā)現(xiàn)微流控在即時診斷場景下有非常大的應(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，其傾斜的波前實際是由同一模態(tài)，但周向朝向垂直的兩個波結(jié)構(gòu)軸向傳播不同步造成的；最佳螺旋激勵夾角與Ray-Plate理論算得的夾角近似，工程上可以使用該螺旋激勵夾角來獲得較為純凈的彎曲模態(tài)導(dǎo)波；在螺旋切向載荷激勵下，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；目標彎曲模態(tài)應(yīng)選取其最優(yōu)螺旋夾角與其他模態(tài)對應(yīng)的最優(yōu)螺旋夾角相差較大的模態(tài)。

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

該文考慮鐵心磁化物理過程，利用系統(tǒng)級電力電子仿真軟件PLECS中底層模塊和語言編寫程序，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)對鐵心動態(tài)磁滯特性的影響，根據(jù)損耗統(tǒng)計理論建立鐵心動態(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態(tài)損耗系數(shù)。對比分析不同占空比、高頻方波電壓激勵下電流波形以及磁滯回線的仿真結(jié)果與實驗測量結(jié)果，驗證了模型的有效性。

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2025-12-29
基于叉指電極的無載流子注入/傳輸層的量子點發(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)動的量子點發(fā)光器件，通過研究器件在不同驅(qū)動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)動模式不同，載流子在交流電場的驅(qū)動下呈周期性運動。因此，存在一個能使器件電致發(fā)光強度最大化的最佳驅(qū)動頻率。基于實驗結(jié)果，本文分析了器件的工作機制，并提出了載流子輸運模型以解釋最佳驅(qū)動頻率存在的原因。從電路角度出發(fā)，對不同驅(qū)動頻率下器件的電致發(fā)光現(xiàn)象進行了分析，從而進一步證實了所提出的器件工作機制的準確性。

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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

論文詳細介紹了電子冷卻電源中的±20kV高壓電源模塊的單級和三級的穩(wěn)定度、紋波以及放電波形測試，測試結(jié)果表明各項參數(shù)達到SRing電子冷卻的設(shè)計要求，證明了基于高頻級聯(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)制電源樣機在HIRFL-CSRm裝置上開展在束測試，多次雙電子復(fù)合在線實驗都得到了理想的實驗結(jié)果，達到設(shè)計指標，驗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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