Bead-based polymerase chain reaction on a microchip

We present a bead-based approach to microfluidic polymerase chain reaction (PCR), enabling fluorescent detection and sample conditioning in a single microchamber. Bead-based PCR, while not extensively investigated in microchip format, has been used in a variety of bioanalytical applications in recent years. We leverage the ability of bead-based PCR to accumulate fluorescent labels following DNA amplification to explore a novel DNA detection scheme on a microchip. The microchip uses an integrated microheater and temperature sensor for rapid control of thermal cycling temperatures, while the sample is held in a microchamber fabricated from (poly)dimethylsiloxane and coated with Parylene. The effects of key bead-based PCR parameters, including annealing temperature and concentration of microbeads in the reaction mixture, are studied to achieve optimized device sensitivity and detection time. The device is capable of detecting a synthetically prepared section of the Bordetella pertussis genome in as few as 10 temperature cycles with times as short as 15?min. We then demonstrate the use of the procedure in an integrated device; capturing, amplifying, detecting, and purifying template DNA in a single microfluidic chamber. These results show that this method is an effective method of DNA detection which is easily integrated in a microfluidic device to perform additional steps such as sample pre-conditioning.     

基于光通信的数据单向导入系统的设计与实现

随着信息网络的日趋成熟,网络信息安全尤其是内网信息安全,越来越受到人们的关注,成为一时研究的热点。其中如何防止在移动存储设备与内网计算机信息交流过程中内网信息流失的问题,显得尤为迫切。为此,本文提出一种基于光通信的数据单向导入系统,为用户提供一种安全地将信息或者数据单向导入到内网的解决方案。利用光的单向性,从传输通道上卡断了反向的可能,有效地保护内网的机密信息不会流失到外部,同时做到良好的人机交互,用户可以任意选择存储设备中的文件发送。     

独立分量分析理论在海底管道漏磁检测中的应用

应用独立分量分析(ICA)方法对海底管道缺陷漏磁法检测中电磁干扰的消除进行了研究，阐述了漏磁检测和负熵法ICA快速算法的原理，应用相应的分析工具研究了试验数据。结果表明，在试验室条件下该方法能很好地分离出缺陷信号和电磁干扰信号。     

磁耦合谐振式无线能量传输的阻抗匹配特性

针对无线电能传输过程中传输效率随匹配阻抗大小变化的特点,提出两种阻抗匹配的方法:一种是基于步进电动机通过检测网络反馈信号,控制网络通过GA神经网络算法控制步进电动机,改变电容实现阻抗匹配;另一种是基于直直变换器中Cuk电路的占空比大小来匹配阻抗的方法.在负载和线圈之间嵌入单相桥式整流电路和Cuk升降压变压器实现匹配.根据最大传输功率理论,定量分析了改变电路的阻抗值大小,使系统的传输功率及效率最大.在MATLAB/Simulink平台验证了两种阻抗匹配设计方案的有效性.结果 表明,利用基于步进电动机和Cuk电路的阻抗匹配方法可以实现最佳阻抗值匹配,使无线电能传输效率最大化.     

蛙跳式充电的无人机自主巡线技术与系统(一):基于GPS/RTK的无人机自主定位

为解决无人机巡线过程中的续航难题,设计实现基于蛙跳式充电的无人机自主巡线系统.作为第一部分,本文基于GPS/RTK的无人机自主定位展开研究.首先,针对南方电网公司提出的无人机无人操控自主巡线目标,搭建了蛙跳式充电平台,以提高无人机的续航能力;然后,为保证无人机能按预设航迹进行自主导航,并准确降落到地面平台进行充电,对无人机GPS/RTK组合导航模块中自主巡线关键技术进行了研究;最后,分别对巡线技术中姿态解算、加速度补偿及延时补偿这3个主要环节进行实验仿真.实验结果表明:姿态解算算法可以准确地估计无人机在飞行中的飞行姿态,并能适时快捷地补偿运动加速度;延时补偿算法能有效地解决定位传感器延时的问题;在气压计输出高度数据不健康时,系统能识别数据的健康状况,并自动融合GPS输出的高度数据.因此本文提出的方法和研究结论对无人机的自主巡线有着重要的工程指导意义.     

基于无线网络的制造业物料配送系统的设计*

针对制造业传统物料配送系统存在的缺点,基于业务流程再造的理念,运用无线局域网技术设计了全新的物料配送系统。该系统能够对配送流程进行优化,提高了配送效率,有效地解决了配送不及时所造成的生产速度瓶颈问题。     

一种基于身份的群签名方案*

群签名使得群中任何一个成员均可以代表该群进行签名,而不会暴露签名者的身份.当争议发生时,签名者的身份可以通过群管理员公开.基于身份的签名与群签名有许多相似性,给出了一个由基于身份的签名转换而来的群签名,并给出了它在电子选举中的应用实例.     

超导故障限流器抑制短路电流直流分量的仿真分析

短路电流中的周期分量和直流分量对系统短路容量都有贡献,而后者在工程应用中没有引起足够的重视.目前我国宁夏、上海、广州等电网普遍面临短路电流直流分量超标,系统保护装置难以可靠清除故障的状况,严重威胁电力系统的安全可靠性.基于此,本文提出使用超导故障限流器在限制短路电流幅值的同时,抑制短路电流直流分量的方法,缓解断路器的开断负担.目前超导限流器对短路电流直流分量的抑制效果及在高直流分量系统超导限流器的设计方法尚不清楚.因此,搭建了超导故障限流器模型,以330 kV系统为例,研究了不同直流分量时间常数下超导限流器阻值与直流分量的关系,提出了超导故障限流器失超阻值的优化设计方法.结果表明在不同的短路故障条件下,超导限流器对直流分量的抑制效果均非常明显,能有效提高系统的可靠性.     

基于ANSYS Workbench下芯片的耦合研究

为了研究电子设备在温度较高的环境下电路板元器件散热和在温度载荷下引起的变形,通过ANSYS数值模拟的方法建立流热耦合的电路芯片散热模型,对芯片与电路板表面形成冲击压力进而导致热疲劳进行研究,分析与讨论温度对流场与静力学结构的影响.通过数值模拟分析得出:电路板为铝材质的变形很大,变形从中间凸起;而PCB材料电路板的变形不是局部变形,属于扩散式变形.     

An experimental investigation into soft-pad grinding of wire-sawn silicon wafers

Silicon is the primary semiconductor material used to fabricate microchips. A series of processes are required to manufacture high-quality silicon wafers. Surface grinding is one of the processes used to flatten wire-sawn wafers. A major issue in grinding of wire-sawn wafers is reduction and elimination of wire-sawing induced waviness. Results of finite element analysis have shown that soft-pad grinding is very effective in reducing the waviness. This paper presents an experimental investigation into soft-pad grinding of wire-sawn silicon wafers. Wire-sawn wafers from a same silicon ingot were used for the study to ensure that these wafers have similar waviness. These wafers were ground using two different soft pads. As a comparison, some wafers were also ground on a rigid chuck. Effectiveness of soft-pad grinding in removing waviness has been clearly demonstrated.