中国原子能科学研究院核物理研究所成功研制出国内首台紧凑型加速器质谱仪

<正>2023年11月,中国原子能科学研究院核物理研究所成功研制出国内首台紧凑型加速器质谱仪（AMS）,标志着我国在高端核分析设备研制方面取得重要进展,为加速器质谱的高灵敏分析应用奠定了坚实基础。加速器质谱小型化、紧凑化是当前国内外加速器质谱研究的热点领域。经过近4年的努力探索,原子能院加速器质谱研究团队对紧凑型加速器质谱仪的核心难点——加速器紧凑化进行了创新研究,并突破高压馈入、气体输入、     

圆弧型电极离子阱中的多极场研究

离子阱是质谱仪器中应用最为广泛的质量分析器之一,采用非双曲面电极的离子阱会在四极场基础上引入多极场成分而影响离子阱的性能。为研究掺杂多极场的成分比例,通过GEM语言构建了3组不同的圆弧形电极离子阱,应用软件SIMION8.1计算离子阱内部电势,在此基础上应用软件PAN33进行傅里叶变换得到离子阱多极场参数。本文通过计算得出了3种圆弧形电极离子阱在不同场半径下的多极场参数,并对偶数极场(A2、A4、A6)和奇数极场(A3、A5)的变化规律进行了研究,为圆弧形电极离子阱进一步的实验测试提供了理论基础和依据。     

pPre_ITMS:基于机器学习方法的串联质谱数据预处理系统

串联质谱技术被广泛应用于高通量的蛋白质鉴定.质谱中噪音峰和同位素峰的存在会降低蛋白质鉴定的准确性,同时增加计算负担.pPre_ITMS系统是针对离子阱数据,利用机器学习中的最大期望方法和决策树方法分别识别出质谱中的噪音基线和同位素峰的预处理系统.此外,pPre_ITMS系统采用三层独立模型增强系统鲁棒性,并提供了手动调节功能.利用pPre_ITMS系统可以简单、快速且可视化地对离子阱数据进行预处理.     

小型化离子漏斗设计与仿真

离子漏斗是一种新型的离子传输装置,可在高气压下聚焦离子,大幅提高离子的传输效率。针对经典离子漏斗几何尺寸较大的问题,设计了一种小型化离子漏斗。通过优化电极间距等几何参数对其离子传输性能进行优化,采用电场模拟软件SIMION和离子轨迹仿真软件AXSIM,对具有不同几何参数的小型化离子漏斗进行了模拟。模拟结果表明:在离子漏斗电极厚度为0.5 mm的情况下,当电极间距为1.6 mm时,离子的传输效率达到最高。进一步研究了电参数对小型化离子漏斗性能的影响。结果表明:在射频频率为0.5 MHz、射频电压为100 V且直流电压梯度为9.1 V/cm时,该漏斗对于质荷比大于100 Da的离子传输效率达到95%。经优化后的小型化离子漏斗总体外形为圆柱结构,其长度和径向直径均小于36 mm,可用于小型化质谱仪的开发。     

可配置数模混合片上系统卫星应用初探

摘要微电子技术的不断发展，推动了电路小型化的进程，为实现卫星及其星栽电子系统的小型化提供了前提。本文首先介绍了目前卫星及其星栽电子系统小型化的发展现状；然后，通过对各航天机构现阶段所采用的实现方法进行分析，总结出未来航天器小型化设计的发展方向；最后，介绍了一种符合小型化发展的片上系统一可鳊程片上系统PSoC（Programmable Systemon Chip），并结舍国内星载电子系统的实际应用情况，提出了使用PSoC实现小型化设计的方案，并通过与原设计电路的比较，指出在具体实现中可以得到的优势。     

国产化微小型星敏感器研究及应用

星敏感器是航天飞行器姿态控制的重要组成部件。基于国产抗辐射CMOS APS芯片和So PC控制芯片,设计一款微小型星敏感器的光学及电学系统,最终实现星敏感器的小型化、国产化。以研制一台国产化微小型化星敏感器作为切入点,研究其参数的设计、系统的构建、使用性能等关键技术问题。最终研制的星敏感器符合预期设计,能够完成基本功能。     

基于USB3.0的小型化通用测试平台设计

为满足航天领域多型号多任务的测试需求,对USB3.0高速总线技术进行了研究,对目前卫星、船器等型号中固存单元的测试需求进行了详细分析,提出了一种基于USB3.0的小型化通用测试平台,进行了详细的硬件电路设计,通用测试软件设计以及软硬件交互协议设计,研制出的平台在多个型号中得到了应用,应用结果表明该平台充分利用了USB3.0高性能、即插即用的特点,具备功能在线配置功能,能够实现1.2Gbps高速数据传输,性能可靠、稳定,通用性强、成本低,能满足航天领域多型号多任务的测试需求。     

微小型无人系统技术在未来战争中的重要意义及发展动向

本文从微小型无人系统的内涵出发,阐述了包括微小型飞行器、微小型机器人、微小型水下无人航行器和微小型航天器等微小型无人系统的国内外发展现状,着重强调了发展微小型无人系统的战略地位、重要意义及微小型无人系统的重要作用,如侦察与战场评估、近距离电子干扰、直接作为攻击武器和特殊环境应用等作用.     

质谱图文件转换方法

用质谱仪测出的质谱图是以文件的形式保存在磁盘上,但这种文件只能被质谱仪所带的专用软件所识别,不能在其它不带此软件的PC机上直接使用,因此无法对其进行进一步的数据处理。本文以Agilent公司的GC6890N MSD 5973N型色谱-质谱联用仪产生的MS文件为例进行分析,解析了其文件结构,并自编转换、检索和处理程序,实现了在任何PC机上对MS文件进行处理的目的。     

囚禁离子中的微弱信号测量及实验结果

介绍离子阱物理(离子囚禁)实验中微弱信号检测方法及实验结果,如射频共振吸收法、激光诱导荧光法和离子抛出法检测的原理以及在我们已建立的离子阱实验装置中所获得的囚禁离子信号的实验结果.这些测量方法分别被用于不同形式的离子阱物理实验装置并获得了比较好的实验结果.     

Development of Microfabricated Cylindrical Ion Trap Mass Spectrometer Arrays

A novel approach, in which microelectromechanical systems (MEMS) technology is used for constructing miniature cylindrical ion trap (CIT) mass spectrometer (MS) arrays in silicon (Si), is described. MEMS processes were used to fabricate precise CIT geometries in a stack of Si, SiO₂, and Si₃N₄. These geometries were then selectively coated with conductive (Cr/Au) layers to obtain a functional CIT array with individual CIT radii (r₀) of 360 mum, half-thickness (z₀) of 351 mum, and aperture size (r_H) of 162 mum. Each trap of a 5 times 5 CIT array was operated in the mass selective instability mode to analyze trichloroethylene and perfluorotributylamine at a pressure of 10^-5 torr. Mass spectra from individual CITs in the array were obtained using a rasterable electron beam for internal ionization. Investigation of the operation of individual CITs in the array is a critical step toward the understanding of the overall functioning of MS arrays.     

空间网络安全技术发展综述

综合叙述了空间网络概念的产生,技术发展过程,目前的国内外现状。对空间网络实施技术中的安全性问题作了深入探讨,特别是在空天安全领域,包括通讯卫星宿主的安全性,空间无线信号传输、信号加密、通讯协议的安全性等。最后简单介绍了目前国外在该领域的一些最新技术和热点问题。     

无人驾驶飞机机载传感器小型化研究与应用

结合无人驾驶飞机机载使用要求，从工程实践出发，着重对ＣＫ－ＩＭ缩比模拟飞机机载小型压力测试系统进行了可行性方案论证，通过合理选择和设计压力测试部件，实现了机载应用。进而根据微型无人驾驶侦察机使用特点，试制了小型高度传感器，并按航空环境条件作了地面模拟试验，证实传感器具有稳定可靠的性能。上述小型压力测试传感器有着广泛开发前景，不仅适合于小型无人机机载应用，同时可改进大型无人机机载压力测试系统，并将有助于新型机载传感器小型化、数字化的综合应用研究。     

A microcomputer/hall probe data acquisition system for a magnetic sector mass spectrometer

An efficient approach for obtaining mass spectral data from a magnetic sector mass spectrometer is described. The approach involves: (1) direct monitoring of the magnetic field strength of the mass spectrometer via a Hall effect probe, (2) the use of a popular microcomputer system for the acquisition of the ion current and magnetic field strength in real time, and (3) computer assignment of mass to charge ratio to detected ions via polynomial curve fitting. This approach offers the advantages of commercially available hardware, simple construction and implementation, low cost, versatility and efficiency.     

基于微/纳米加工技术的微型电化学免疫传感器研究

生物传感器的研制越来越趋向于微型化、集成化、智能化以及无创伤的方向发展.研制基于微/纳米加工技术的电化学免疫传感器顺应了这一趋势,利用微电子机械系统(MEMS)技术在硅基芯片上制备微型三电极系统和SU-8微型池,并采用自组装单层膜和纳米金修饰微型电极表面用于抗体的固定化,研制出新型的电化学免疫传感器.研究表明,这种微型电化学免疫传感器易于实现批量生产,便于集成,检测过程只需要少量的样品,大大降低有毒试剂的消耗,减少环境污染,同时具有分析成本低,响应时间快,检测下限低和适用于现场快速检测等优点.     

网络信息系统的可生存性研究

可生存性技术是信息安全领域前沿的研究课题,有着广阔的应用空间,其研究结果可广泛用于安全关键的网络化应用系统及网络基础设施的入侵容忍安全防护中.然而,从其目前国内外研究现状来看,还远未达到实用化的程度.可生存性研究还是一个较有发展潜质的研究领域,首先对可生存性理论进行了系统化的研究与分析,通过分析目前常见网络服务模型的安...     

公安物联网移动应用初步研究

公安物联网已成为我国物联网发展的重要方向之一。公安物联网移动应用是移动互联网在公安安全领域的具体应用,在公安物联网发展中占据了非常重要的地位。文中对公安物联网移动应用业务、总体架构、发展所涉及的三项关键技术（基于位置的应用、终端安全技术和集群通信技术）进行了阐述,并对公安物联网移动应用的公安数字化单兵系统进行了介绍,以期为了解、发展和推进公安物联网及应用起到一定的作用。     

小卫星综合测试供电安全性探索与实践

卫星综合测试供电安全贯穿于卫星的整个测试周期,面对众多功能特性不同的单机,避免因低层次问题引起用电设备发生故障,一直是航天质量管控的工作重点;为了实现提升小卫星综合测试供电安全的目的,结合卫星研制过程中遇到的具体问题,对常见的测试关键工序中的制约因素进行了归纳分析,并且需要将这些限定条件落实到操作规范中;对卫星母线电压建立方式和建立时间进行了研究,采用了方阵模拟器外电升电及控制母线建立时间小于300 ms,可有效防止设备启动故障;采用了蓄电池包的优化设计和配电器短路故障自检功能设计,彻底解决了带电操作的安全性问题和卫星研制全周期防短路检测问题;经过实际应用所述方法能够大幅度减少卫星在综合测试遇到的供电安全性问题,满足卫星大批量生产和研制的工程应用需求,为卫星供电安全设计提供参考。