飞秒激光手术在细胞生物学中的应用

近红外飞秒激光脉冲持续时间短、瞬时功率大、聚焦尺寸小和低吸收的特点,在细胞生物学领域有着广阔的应用前景.简述了3种不同类型的飞秒激光在细胞手术过程中的作用机理,介绍了飞秒激光手术在细胞生物学领域中的一些研究成果,如细胞骨架动力学、活细胞内细胞器手术、细胞膜工程、光动力学、生物活体实验及相应的应用.     

考虑负荷过载及计量精度的牵引变压器计量用电流互感器配置

对纯单相和V/v接线牵引变压器的一次负荷进行分析,结合牵引站运行负荷的陡变特性,提出考虑负荷过载影响和计量精度要求的牵引变压器计量用电流互感器配置方案。依据变压器过负荷情况,提出最大负荷系数K用以计算最大负荷电流,进而利用变压器负荷率与负荷电流的对应关系,引入权重因子α对K进行修正,得到最大负荷修正系数K',进而对互感器进行优化配置,以确保同时满足最大过载电流和互感器精度标准要求。设计计量电流互感器配置计算软件,以配置计算公式为内核,简化牵引站供电设计过程。     

飞秒激光活细胞微手术研究

采用飞秒激光对活细胞进行手术,研究了其手术分辨率和微损手术对细胞活性的影响.首先建立飞秒激光活细胞手术系统,可以实时对手术中的细胞进行荧光成像.其次,在绿色荧光蛋白标记组蛋白的Hela细胞核内研究手术分辨率,达到了190 nm的极限尺寸,同时发现,细胞核的微损不会导致Hela细胞的死亡,为实现细胞核内微区功能研究奠定了基础.最后,飞秒激光对嗅鞘细胞的突起进行切割,5 h内损伤的细胞恢复了活性,因此细胞突起的切割可以实现胞外物质的跨膜运输.     

超声振动车削的研究现状

对超声振动车削的特点进行详细的介绍.介绍了超声振动车削的分类方式:一维超声直线振动车削、二维超声椭圆振动车削和三维超声3D振动车削,同时论述了一维超声直线振动车削、二维超声椭圆振动车削和三维超声3D振动车削的切削原理、研究现状与应用.最后总结了超声振动车削现阶段所存在的问题并提出了今后的发展趋势.     

聚晶金刚石复合片电火花线切割加工电极丝损耗研究

采用电火花线切割方法对聚晶金刚石复合片（PDC）进行了线切割加工实验,利用带能谱分析的扫描电子显微镜(SEM)观察了电极丝表面的显微形貌。从微观角度研究了PDC超硬材料电火花线切割加工的电极丝损耗机理,探讨了电参数和冲液条件等因素对电极丝损耗的影响。实验研究发现,采用贴附式高压喷液方式在高电压、小脉宽、大峰值电流的加工条件下,PDC切割效率为19.35mm2/min,电极丝损耗为1.5~2μm(104mm2切割量),较常压喷液方式切割效率提高51.6%,丝损降低15.2%。     

镍的周期换向脉冲电沉积实验研究

以不锈钢为基底,分别调节反向脉冲工作时间和正反电流比进行了系列化的电沉积镍涂层的工艺研究,发现随着反向脉冲工作时间的减小和正反电流比的增大,镀层表面的粗糙度减小、晶粒变细。     

电解抛光法制备铝合金EBSD试样方法研究

目的 为在导电单相金属中获得高质量EBSD试样表面,研究电解抛光法制备铝合金试样的方法,并提供理论支持。方法 基于Jacquet黏膜模型和金属阳极原理,提出利用阳极极化曲线、电流-时间曲线和扫描电镜二次电子图像获得电解抛光工艺参数,批量制备铝合金EBSD试样的理论方法。采用恒电位法中的静态法记录稳定的电压-电流走势,以获得电流稳定的实验时间,在90 s内进行各电压下的电解抛光实验,获得电压与稳定电流的对应关系,并绘制阳极极化曲线。电流由持续稳定转至持续上升后的斜率与电压横坐标相交处为理论最低分解电压值。结合扫描电镜二次电子图像在最低分解电压以上观察抛光表面。结果 获得最优抛光电压值为31 V。利用电流随时间的变化曲线,结合黏膜模型分析,并通过扫描电镜二次电子图像验证,最优电压下的最佳抛光时间为12 s,该值是电流-时间曲线中的电流最低点。此工艺使制备的铝合金EBSD样品标定率为97%,是理想的电解抛光工艺。结论 采用阳极极化曲线获得的最优电压和最优电压下的最小电流规律由Jacquet黏膜模型支持,其所获得的电解抛光工艺能够制备出优质的样品表面,也能够为其他金属块体导电材料和其他需要电解抛光的实验类型提供获得最佳电解抛光工艺值的理论方法。     

飞秒激光切割神经细胞突起

利用飞秒激光脉冲在细胞内部的非线性吸收,产生等离子体,通过产生等离子体诱导蚀除效应,从而达到细胞微手术的效果.对飞秒激光神经细胞突起切割的机理进行了初步分析,并研究了实验参量对切割作用和细胞活性的影响,发现平均功率≥0.5 mw的飞秒激光经40倍物镜(NA=0.60)聚焦进细胞中会产生光致破裂现象,导致作用细胞的死亡;稍低激光功率下在突起离胞体远近不同处切割,细胞均不会发生死亡,且稍远距离下切割细胞的突起似对细胞影响不大;不完全切割突起情况下,切割长度较小时,对细胞影响不大.     

基于多元半参数回归建模的机械加工过程误差分析

机械加工过程的误差分析对于消减误差源、提升工序质量具有重要的实际指导意义．研究者们尝试了多种误差分析方法用于获得误差源对加工质量的作用规律,然而由于加工误差的复杂性,各有局限性．本文则根据工程经验和数学推导建立了用于一般机械加工过程误差分析的多元半参数回归模型,基于测量数据详细讨论了所建立模型的参数估计和非参数规律辨识问题．仿真实例证明,与现有方法相比,本文所提方法能够准确估计上游工序传递误差,有效辨识当前工序系统误差的作用规律,研究成果为一般机械加工过程的误差分析奠定了基础．     

高锰钢的超声冲击强化和抗磨损机理

高锰钢优异的形变硬化行为使其在强冲击磨损工况下具有广泛的应用，但是在低应力磨损下高锰钢的硬化能力有待提高。为了提高高锰钢在低应力磨损下的力学性能，提出高锰钢表面的超声冲击强化方法。首先，采用超声冲击强化技术对高锰钢表面进行处理，并进行磨损试验，通过三维轮廓仪、XRD、SEM和EDS等对显微组织、表面磨痕进行测试，研究超声冲击前后高锰钢表面的抗磨损性能。然后，通过维氏硬度计和SEM进行磨损前后亚表面维氏硬度测量和显微组织分析，揭示超声冲击高锰钢的形变硬化和抗磨损机理。研究发现，超声冲击高锰钢由于高应变率冲击和动态霍尔佩奇效应的双重作用，获得较大的硬化效果，其硬度远高于磨损前后原始高锰钢。揭示了高锰钢的超声冲击强化和抗磨损机理，可为低应力磨损下高锰钢的超声硬化处理提供技术基础。