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  • 而且功能不同的核团群在起源上并没有发生完全的隔离,而神经前体细胞所编码的空间信息才是决定核团生成的关键因素;最后对中间前体细胞的单克隆分析显示中间前体细胞只能产生2-4个神经元,相当一部分的姐妹神经元并没有分布于单个核团中,而是迁移到不同的核团中执行不同的功能,表明姐妹神经元的命运不完全相同。
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  2018-10-16日新闻讯:技术创新。有了理论还不够,高性能条纹相机的研制在技术上还有很多棘手的难题。衡量条纹相机最主要的指标就是时间分辨率,这个指标决定了条纹相机能够探测的时间极限,是纳秒、皮秒,飞秒,甚至是阿秒?为了实现高的时间分辨率,要具备以下三个主要条件:第一,电子具有足够高的初速度保证电子到达荧光屏的时间足够短;第二,电子在传输过程中的速度与扫描电脉冲的速度精确匹配,尽可能降低由于速度适配造成的时空弥散;第三,具有极低的触发晃动。在西安光机所科研人员的彻夜奋战下,经过无数次的理论计算、结构设计和协调测试,最击破了各个技术难题,实现了在阴极和栅极之间小于1mm的超短间距下获得超过10000V/mm加速场强的苛刻条件,并保证了在如此高的场强下的稳定工作。而为获得电子束与扫描电脉冲之间的精密时间同步,科研人员创新性地在电子光学设计上提出了采用行波偏的扫描结构,即采用行波偏转板将电子束脉冲的”速度放慢”,以达到电子群速度与扫描脉冲相速度的匹配,减小了速度适配造成的时间弥散,同时行波偏转结构还增大了电子束与扫描脉冲作用的时间,使电子束获得的径向动能足够大,提高了系统的偏转灵敏度,进一步提高了时间分辨率。另一方面,为保证飞秒时间分辨,要求条纹相机系统的触发晃动足够小,这样才能尽可能地提高整个系统在重复扫描时的时间分辨率。在这种情况下,传统的电触发方式已经不能满足要求。选择半导体光触发技术,通过改进光开关的制作工艺以及优化工作状态,西安光机所研究人员实现了上升时间小于100ps的光开关的研制,将系统的触发晃动减小到150fs以下,保证了条纹相机在6000次以上重复扫描下的飞秒时间分辨率。低触发晃动的指标也达到了国际先进水平。

  图2:偏斜度示意图。横坐标是速度,越往右,速度越大。分布最高的地方对应的横坐标对应了速度的众值,当平均值大于众值时,表示分布偏斜度为正,呈现了一个高速长尾;当平均值小于众值时,表示分布偏斜度为负,呈现出一个低速长尾。

  如同普通CCD相机一样,条纹相机的前端也有光学镜头,用于对目标图像的聚焦和成像,条纹相机的后端有图像采集芯片用于对光学图像信息的数字采集。但是在条纹相机的中间部分有一个核心组件,叫条纹变像管,主要由光电阴极、扫描偏转板和荧光屏组成。目标的光学图像经过光学镜头上的狭缝以后变为一维的狭缝像,一维狭缝图像在与条纹管的光电阴极作用后将光学信号,通过光电转换变为容易被调控的电子信号。电子信号在传输过程中会受到扫描偏转板内线性电场的作用,将不同时间到达的电子信号在空间上展开,这些电子轰击荧光屏后再产生光学信号,最终采用图像采集芯片将光学信号记录。也就是说,条纹相机在整个记录过程中将入射光的时间信息转换为了空间信息,根据事先设定的扫描速度及空间位置信息可计算出入射的时间间隔。而条纹相机前面的狭缝像也导致了记录到的信息为一条一条的条纹,因此这种超快成像仪器被称为条纹相机。由于条纹相机的先进性和尖端性,我们可以称其为尖端科学仪器皇冠上的明珠。

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  有性生殖是包括真菌在内的真核生命特有的基础繁殖方式。真菌作为遗传操作便利的优秀研究材料广泛的被应用于探索有性生殖在环境适应、物种进化以及感染疾病中所扮演的功能角色,其中人类病原真菌新生隐球菌是研究真菌有性生殖的模式菌之一。该病原菌具有两种交配型(α和a),可通过α-a异性生殖和α同性生殖两种模式进行有性生殖。自然界中超过99%的菌株为α交配型,故α同性生殖被认为是新生隐球菌的主要有性生殖方式。

  项目的研制成功对我国超快诊断技术的发展起到了的非常重要的支撑作用。在该项目的研制过程中,西安光机所建成了四大科研平台,包括国内最完善的电子光学设计平台、最先进的电真空器件研制平台、领先的超快电子学研制平台和最完备的超快诊断综合测试与分析平台,保证了条纹相机从设计、器件研制、电路制作和系统测试整个过程的先进性和完备性,为精密科学仪器的研制和小批量生产奠定了基础。同时,还实现了核心设备如条纹管转移阴极制作系统、可见光增强器制作系统以及MCP预处理台等多种大型设备的自主研制,打破了国内外封锁,为条纹相机关键器件的研制提供了重要保障。

  该成果近期在线发表在AdvancedFunctionalMaterials,2018,DOI:10.1002/adfm.201800757,。该工作得到了国家自然科学基金(21573265,21673263和51501208)和青岛市自主创新计划基金(16-5-1-42-jch)的资助和支持。 西安光机所正凭借在高新技术产学研方面创新发展的特色优势将高性能条纹相机产业化,使条纹相机能更好地服务于国家重大科技和先进制造行业。不仅如此,西安光机所的科研人员也努力将高性能条纹相机推向国际市场,力争使国产重大科研仪器走出国门,走向世界。

  理论创新。当入射光子经过光电阴极发射出光电子后,要继续运行到达荧光屏。在这个过程中,大量电子之间会发生相互排斥作用,产生严重的空间电荷效应。这种空间电荷效应会使电子向前传输过程中发生横向和纵向的展宽,严重影响条纹相机的主要技术指标,如导致时间分辨率和动态范围的降低。为了在理论上分析空间电荷效应对条纹相机关键指标的影响,国际上提出了各种物理模型,如采用”层流模型”对连续电子束轨迹的追踪,采用多“多体相互作用模型”对大量电子脉冲运动规律的描述等。针对条纹相机中电子的数量巨大、且一般为脉冲电子束团的特点,西安光机所科研人员创新性地提出了空间电荷效应的“圆盘理论模型”,将电子脉冲中成千上万个电子之间的相互作用等效为若干个“电荷圆盘”之间的库伦斥力,精确描述了条纹相机中大量脉冲电子束之间的空间电荷效应,巧妙地实现了对电子束团行进过程中相互作用的精密化描述,具有理论模型简单、粒子轨迹追踪精确的特点,成为了高性能条纹相机研制的重要理论基础。不仅如此,研究人员还建立了光电子初始状态的蒙特卡洛抽样理论模型,并在国际上首次将“正交试验法”引入条纹相机的设计中,使条纹相机的理论设计更贴近实际。

  青藏高原是世界上平均海拔最高的高原。该地区山峦起伏,地理拓扑结构复杂,区域内降水量差异极大,并呈现出自东南向西北降水递减的地带性趋势。此外,该地区植被的区划特征明显,在不同水热组合梯度下依次分布着高寒草甸、高寒草原及荒漠草原等生态系统。已有研究表明该地区的土壤古菌、细菌、真菌等微生物的地理分布也呈现出明显的地带性特征,并主要受植被多样性和土壤理化因子所驱动。但有关该区域固氮菌地理分布特征及其驱动因子的认知仍近乎空白。此外,诸多研究表明青藏高原地区的初级生产力深受氮素限制。鉴于该区域氮沉降量较低,作为典型的自然生态系统,其氮素的最主要来源很可能是生物固氮。而固氮菌生物地理研究又是开展生物固氮研究的基础。因此,在青藏高原地区开展固氮菌生物地理的研究不仅能在一定程度上填补世界范围内固氮菌生物地理研究匮乏的空缺,也为青藏高原地区氮收支动态的了解及生物固氮的调控等奠定了基础。 ”

  该文针对化石能源效率改进在控制全球温室气体排放方面的关键性作用,创新性地建立了能效改进和效果评估中的内生演变机制,丰富了能源-经济-环境(3E)集成系统中能效改进研究方法体系的内涵;通过构建气候变化集成评估模型(E3METL),纠正了传统单纯外生能效改进方法可能带来的评估结果偏差;为综合评估模型框架(IAM)下系统分析全面(内生和外生)能效改进的减排潜力及其对全球碳排放路径演化、减排时间选择的影响提供了可能,对能效改进和替代能源发展双重减排作用背景下,进行科学有效的排放控制政策制定和全球变暖挑战应对方案的设计提供理论支撑。

  图1.Gaia卫星的示意图,在其遮阳帆布上方其有两个夹角为106.5度的指向镜,用来测量不同天区天体间的角距离,这种独特设计的目的是为了测量绝对视差。随着卫星自身转动和绕太阳运动,最终基于多年观测数据可解算出这些天体的高精度天体测量参数(赤经、赤纬、绝对视差、自行)。图片来源:ESA

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