Institutional Repository of Institute of Modern Physics, CAS
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HIRFL-CSR PHYSICS PROGRAM
No full textThe research activities at HIRFL-CSR cover the fields of the radio-biology, material science, atomic physics, and nuclear physics. This talk will mainly concentrate on the program on nuclear physics with the existing and planned experimental setups at HIRFL-CSR
DNA damage response induced by 12C6+ beam and Mitomycin C
No full text本文旨在分别研究重离子束及MMC在诱导细胞的DNA损伤效应中一些具体的分子机制，为治疗的进行以及相关辅助药物的开发提供理论依据。本文探索的重点有两个，第一个是重离子束辐射诱导的DNA损伤效应及p53在其中的激活，第二个是MMC诱导的DNA损伤效应及p53和BRCA1、H2AX等分子在其中的角色。 1. 12C6+离子束诱导HeLa细胞DNA损伤效应为了研究HeLa细胞经过12C6+ 束辐照之后的DNA损伤效应，及这个过程中p53激活的分子机制。我们运用中性单细胞电泳技术，检测了HeLa细胞经过4Gy 12C6+ 束辐照0h、3h、6h和12h之后DNA的损伤情况，以及0.5Gy、1Gy、2Gy和4Gy 12C6+ 束辐照0h后的DNA损伤情况。同时运用细胞生长实时监测仪监测了HeLa细胞在经过0Gy、0.5Gy和1Gy 12C6+ 束辐照之后的生长变化，并运用AO/EB双染检测了辐照24小时后的凋亡情况。另外，利用8mmol/L的caffeine（抑制ATM和ATR）和20μmol/L的wortmannin（抑制ATM和DNA-PK）处理HeLa细胞后再进行1Gy 12C6+ 束辐照，通过western blot检测p53的表达。结果显示，12C6+ 束辐照可造成HeLa细胞的DNA损伤，损伤随剂量升高而升高但随时间降低；并诱导HeLa细胞发生凋亡；而且辐照后p53表达升高，但经过caffeine或者wortmannin预先处理的细胞p53均没有显著升高。我们的结论是：12C6+ 束辐照可造成HeLa细胞的DNA损伤并诱导损伤修复及凋亡等效应，损伤效应相关的分子p53被激活，并且激活依赖于ATM。 2. MMC诱导的DNA损伤效应在这一部分研究中，首先，我们利用与上面相同的研究方法，探讨了p53在MMC诱导的DNA损伤效应中的激活情况，结果显示，MMC诱导的DNA损伤效应并不依赖于p53。另外，我们还探讨了， BRCA1在FANCD2的γ-H2AX依赖性转移中的作用。MMC可造成DNA的ICL（interstrand cross-link）损伤，ICL可通过FA(Fanconi Anemia)通路进行修复。FANCD2是FA通路的核心分子，在DNA产生ICL时被各种分子修饰然后转移到损伤部分，这个过程的涉及到ATR、γ-H2AX及BRCA1等，本文试图探讨BRCA1在其中的作用方式。研究中，我们监测了不同处理（包括对照、caffeine（可抑制ATR）、MMC及MMC ＋caffeine）的HCC1937(BRCA1缺陷型)和MCF7（BRCA1野生型）细胞的生长；并用Western blot检测MMC处理之后HCC1937细胞γ-H2AX的表达情况。结果表明，MMC和caffeine均可以抑制HCC1937的生长，但caffeine和MMC+caffeine的抑制效果是一样的；MMC和caffeine均可以抑制MCF7的生长，且MMC+caffeine处理比仅进行caffeine处理的抑制作用强；MMC处理之后，HCC1937的γ-H2AX表达显著升高。我们的结论是，在FANCD2的γ-H2AX依赖性转移中，H2AX的磷酸化并不依赖于BRCA1，不过，BRCA1和ATR应该参与一个相同的分子事件，可能是FANCD2的磷酸化。这个有待进一步的实验验证本文旨在分别研究重离子束及MMC在诱导细胞的DNA损伤效应中一些具体的分子机制，为治疗的进行以及相关辅助药物的开发提供理论依据。本文探索的重点有两个，第一个是重离子束辐射诱导的DNA损伤效应及p53在其中的激活，第二个是MMC诱导的DNA损伤效应及p53和BRCA1、H2AX等分子在其中的角色。 1. 12C6+离子束诱导HeLa细胞DNA损伤效应为了研究HeLa细胞经过12C6+ 束辐照之后的DNA损伤效应，及这个过程中p53激活的分子机制。我们运用中性单细胞电泳技术，检测了HeLa细胞经过4Gy 12C6+ 束辐照0h、3h、6h和12h之后DNA的损伤情况，以及0.5Gy、1Gy、2Gy和4Gy 12C6+ 束辐照0h后的DNA损伤情况。同时运用细胞生长实时监测仪监测了HeLa细胞在经过0Gy、0.5Gy和1Gy 12C6+ 束辐照之后的生长变化，并运用AO/EB双染检测了辐照24小时后的凋亡情况。另外，利用8mmol/L的caffeine（抑制ATM和ATR）和20μmol/L的wortmannin（抑制ATM和DNA-PK）处理HeLa细胞后再进行1Gy 12C6+ 束辐照，通过western blot检测p53的表达。结果显示，12C6+ 束辐照可造成HeLa细胞的DNA损伤，损伤随剂量升高而升高但随时间降低；并诱导HeLa细胞发生凋亡；而且辐照后p53表达升高，但经过caffeine或者wortmannin预先处理的细胞p53均没有显著升高。我们的结论是：12C6+ 束辐照可造成HeLa细胞的DNA损伤并诱导损伤修复及凋亡等效应，损伤效应相关的分子p53被激活，并且激活依赖于ATM。 2. MMC诱导的DNA损伤效应在这一部分研究中，首先，我们利用与上面相同的研究方法，探讨了p53在MMC诱导的DNA损伤效应中的激活情况，结果显示，MMC诱导的DNA损伤效应并不依赖于p53。另外，我们还探讨了， BRCA1在FANCD2的γ-H2AX依赖性转移中的作用。MMC可造成DNA的ICL（interstrand cross-link）损伤，ICL可通过FA(Fanconi Anemia)通路进行修复。FANCD2是FA通路的核心分子，在DNA产生ICL时被各种分子修饰然后转移到损伤部分，这个过程的涉及到ATR、γ-H2AX及BRCA1等，本文试图探讨BRCA1在其中的作用方式。研究中，我们监测了不同处理（包括对照、caffeine（可抑制ATR）、MMC及MMC ＋caffeine）的HCC1937(BRCA1缺陷型)和MCF7（BRCA1野生型）细胞的生长；并用Western blot检测MMC处理之后HCC1937细胞γ-H2AX的表达情况。结果表明，MMC和caffeine均可以抑制HCC1937的生长，但caffeine和MMC+caffeine的抑制效果是一样的；MMC和caffeine均可以抑制MCF7的生长，且MMC+caffeine处理比仅进行caffeine处理的抑制作用强；MMC处理之后，HCC1937的γ-H2AX表达显著升高。我们的结论是，在FANCD2的γ-H2AX依赖性转移中，H2AX的磷酸化并不依赖于BRCA1，不过，BRCA1和ATR应该参与一个相同的分子事件，可能是FANCD2的磷酸化。这个有待进一步的实验验
The Design and research of a novel power supply and protecting equipment for superconductor magnet
No full text超导磁铁以其能实现极高的磁场强度和较低的能量损耗的优势，正在迅速成为现代加速器系统中普遍采用的一项技术。为超导磁体提供励磁的超导电源也就成为了必需研究的课题。此外，与之相似的低压大电流电源也大量的应用于加速器系统中，服务于核物理研究工作。针对这类电源在加速器中的应用，本课题的主要挑战在于如何实现一种高效率和低纹波输出特性的电源。为此，本论文的作者采用了一种完全不同的拓扑结构“多路多相同步整流BUCK变换器”，来达到高效率和低纹波的目标。并尝试使用数字技术来实现控制单元。本论文首先详细介绍了“多路多相同步整流BUCK变换器”的拓扑，通过计算和推导介绍了这种拓扑是如何提高效率和减少纹波电流输出的。然后介绍了这种拓扑结构所必需解决的均流问题、其产生原因和解决办法：一种几乎无损的单路电流的测量方法，以及这种测量方法的原理和实现方法。之后介绍了整个电源的参数计算和PCB板设计的一些细节。最后详细介绍了用MCU实现的控制器的设计细节。作为超导电源必配的失超保护装置，它担负着在失超故障状态，将超导磁体内存储的能量在尽量短的时间内消耗在外部负载上，以用于实现保护超导磁体的功能。因此超导磁铁失超保护装置 的设计原则是：可靠性和经济性。本论文最后一部分详细介绍了按照这个目标设计的超导磁铁失超保护装置及其设计细节超导磁铁以其能实现极高的磁场强度和较低的能量损耗的优势，正在迅速成为现代加速器系统中普遍采用的一项技术。为超导磁体提供励磁的超导电源也就成为了必需研究的课题。此外，与之相似的低压大电流电源也大量的应用于加速器系统中，服务于核物理研究工作。针对这类电源在加速器中的应用，本课题的主要挑战在于如何实现一种高效率和低纹波输出特性的电源。为此，本论文的作者采用了一种完全不同的拓扑结构“多路多相同步整流BUCK变换器”，来达到高效率和低纹波的目标。并尝试使用数字技术来实现控制单元。本论文首先详细介绍了“多路多相同步整流BUCK变换器”的拓扑，通过计算和推导介绍了这种拓扑是如何提高效率和减少纹波电流输出的。然后介绍了这种拓扑结构所必需解决的均流问题、其产生原因和解决办法：一种几乎无损的单路电流的测量方法，以及这种测量方法的原理和实现方法。之后介绍了整个电源的参数计算和PCB板设计的一些细节。最后详细介绍了用MCU实现的控制器的设计细节。作为超导电源必配的失超保护装置，它担负着在失超故障状态，将超导磁体内存储的能量在尽量短的时间内消耗在外部负载上，以用于实现保护超导磁体的功能。因此超导磁铁失超保护装置 的设计原则是：可靠性和经济性。本论文最后一部分详细介绍了按照这个目标设计的超导磁铁失超保护装置及其设计细
微小样品密度精确测量的方法
No full text本发明涉及样品密度的高精确度测量方法，尤其涉及微小样品密度的高精确度的测量方法。一种微小样品密度精确测量的方法，包括有将待测样品与比浸没液体密度小的已知精确密度的金属丝连接；将样品和金属丝的联合体浸没于经精确标定密度的化合物液体中，其化合物液体的密度大于所述金属密度，而小于样品密度；通过逐步精确调整已知精确密度的金属丝的质量达到样品和金属丝联合体在化合物液体中呈现既不上升也不下降的悬浮状态；取出样品和金属丝联合体，将金属丝与样品分别精确称重。利用公式计算待测样品的密度。本发明的有益效果是该技术借助漂浮技术来测量样品密度，本发明所述方法最突出的特点是对毫克级的微小样品密度测量有相当高的精度，可以好于０．５％，而其他密度测量方法对于这样微小样品的测量难以达到这样的精度
Surface Disorder of GaN Irradiated by Highly Charged Arq+-Ions
No full textSurface damage of gallium nitride films irradiated by Arq+ (6 ≤ q ≤ 16) ions at room temperature is studied by the atomic force microscopy. It is found that when charge state exceeds a threshold value, significant swelling was turned into obvious erosion in the irradiated region. The surface change of the irradiated region strongly depends on the charge state and ion fluence. On the other hand, surface change is less dependent on the kinetic energy nearly in the present experimental range (120 keV≤ Ek ≤ 220 keV). For q ≤ 14, surface of the irradiated region iscovered with an amorphous layer, rough and bulgy. A step-up appears between the irradiated and un-irradiated region. Moreover, the step height and the surface roughness are functions of the ion dose and charge state..
TI C28X系列MCU电源管理设计TI C28X系列MCU电源管理设计
No full textA brief summary of TI C28X MCU is presented in this paper. The key points of power management design for all C28X MCU based on different requirements on power management are proposed. Two different solutions of power management design with specific examples can help C28X MCU developers with technical advice and have positive impact on application of C28X MCU in the field of industrial control.中文摘要：本文对 TI C28X 系列 MCU 作了简要归纳和介绍 针对各款 MCU 对电源管理的不同要求,提出了全系列 MCU 的电源管理部分设计要点,总结了两类不同的电源管理设计方案,对每类方案均给出了具体的设计案例 为 C28X 系列 MCU 的电源管理设计提供了技术指导,对促进 C28X 系列 MCU 在工业控制领域内的应用有积极的意义
兰州重离子加速器深层治癌扫描电源研究与设计
No full textThis paper describes the technique targets and operation principle of the scanning power supply for the deep tumor therapy facility with heavy ions in Cooler-Storage-Ring of the Heavy Ion Research Facility in Lanzhou(HIRFL-CSR).To ensure the specified accuracy of the current,the hysteresis loop control strategy was adopted,and tracking error was constrained in the specified tolerance.One prototype was designed and installed.And the simulation results and test results were listed in the paper.The results sho...中文摘要：阐述了用于兰州重离子深层治癌装置的扫描电源的技术指标和工作原理,为保证该电源输出电流的精度,采用滞环控制策略,将跟踪误差限制在设计要求的误差范围内。研制了1台扫描电源样机,并给出了电路仿真和测试结果。测试结果显示各项指标均达到了设计要求,表明所选电路结构和滞环控制方案是切实可行的
An outlook of heavy ion driven plasma research at IMP-Lanzhou
No full textSince the successful completion of the cooling storage ring (CSR) project in China at the end of 2007, high qualitative heavy ion beams with energy ranging from keV to GeV/u have been available at the Heavy Ion Research Facility at Lanzhou (HIRFL). More than 1091 GeV/u C6+particles or 108235 MeV/u Xe particles can be stored in the CSR main-ring and extracted within hundred nano-seconds during the test running,the beam parameters will be improved in the coming years so that high energy density (HED) conditions could be achieved and investigated there. Recent scientific results from the experiments relevant to plasma research on HIRFL are summarized. Dense plasma research with intense heavy ion beams of CSR is proposed here.Since the successful completion of the cooling storage ring (CSR) project in China at the end of 2007, high qualitative heavy ion beams with energy ranging from keV to GeV/u have been available at the Heavy Ion Research Facility at Lanzhou (HIRFL). More than 1091 GeV/u C6+particles or 108235 MeV/u Xe particles can be stored in the CSR main-ring and extracted within hundred nano-seconds during the test running,the beam parameters will be improved in the coming years so that high energy density (HED) conditions could be achieved and investigated there. Recent scientific results from the experiments relevant to plasma research on HIRFL are summarized. Dense plasma research with intense heavy ion beams of CSR is proposed here
potential mechanisms involved in resistant phenotype of MCF-7breast carcinoma cells to ionizing radiation induced apoptosis
No full textIn the present study, we investigated the mechanisms of apoptosis resistance and the roles of the phosphorylation of BRCA1, p21, the Bax/Bcl-2 protein ratio and cell cycle arrest in IR-induced apoptosis in MCF-7 cells. X-irradiation, in particular at low dose (1 Gy), but not carbon ion irradiation, had a significant antiproliferative effect on the growth of MCF-7 cells. 1 Gy X-irradiation resulted in G1 and G2 phase arrest, but 4 Gy induced a significant G1 block. In contrast, carbon ion irradiation resulted in a significant accumulation in the G2 phase. Concomitant with the phosphorylation of H2AX induced by DNA damage,carbon ion irradiation resulted in an approximately 1.9–2.8-fold increase in the phosphorylation of BRCA1 on serine residue 1524, significantly greater than that detected for X-irradiation. Carbon ion irradiation caused a dramatic increase in p21 expression and drastic decrease in Bax expression compared with X-irradiation. The data implicated that phosphorylation of BRCA1 on serine residue 1524 might,at least partially, induce p21 expression but repress Bax expression. Together, our results suggested that the phosphorylation of BRCA1 at Ser-1524 might contribute to the G2 phase arrest and might be an upstream signal involved in preventing apoptosis signal via upregulation of p21 and downregulation of the Bax/Bcl-2 ratio