Institutional Repository of Institute of Modern Physics, CAS
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Early effects of carbon-ion irradiation on murine lymphocytes and thymocytes
No full textTo estimate the biological risks from space radiation encountered by cosmonauts in outer space, the effects from whole-body exposure to carbon ions or X-rays irradiations at 0, 0.39, 0.55 and 1 Gy at a dose rate of 0.2 Gy/min were investigated in BALB/c mice. The relative thymus and spleen weights were measured at 24 h after exposure, and the cell cycle distribution and percentage of apoptosis of thymocytes and spleen and peripheral blood lymphocytes were determined by flow cytometry. The data showed that exposure to carbon ions delayed cell progression of peripheral blood lymphocytes in S-phase, and delayed thymocytes and spleen lymphocytes in G(0)/G(1)-phase. Apoptosis of thymocytes and peripheral blood lymphocytes induced by carbon ions increased more rapidly with dose than was the case for X-rays. There were some differences between the relative weight loss of the thymus and the spleen with increasing dose of either carbon ions or X-rays. The results obtained provide evidence of dose- and organ-specific differences induced by carbon ions compared to X-rays, with increased apoptosis in peripheral blood lymphocytes and thymocytes, but not spleen lymphocytes. Our data may suggest that further work would be of interest to estimate risk of changes in immune function during particle radiation exposures in space travel. (c) 2007 COSPA
The Study of the Circuits and Acquisition Methods for Weak Signal
No full text论文以长时间超低零漂积分器和基于前端ASIC芯片的微弱信号读出系统两项课题为核心展开，讨论我们在两类典型微弱信号的获取方法和电路研究方面上采用的一些新思路和新方法。论文论述了用于托卡马克装置上电磁测量的长时间超低零漂积分器的原理与设计。积分器的积分零漂被减小到极低的水平，积分1000s绝对积分零漂典型值为16.7mV，同时积分器的非线性误差也得到改善。同时，阐述了一种采用前端ASIC芯片实现微弱信号读出的新型方法。它替代了采用分离元件和电子学插件构建微弱信号读出系统的传统方法，着重解决了近代核与粒子物理实验中越来越突出的多路多道需求和高性能指标要求论文以长时间超低零漂积分器和基于前端ASIC芯片的微弱信号读出系统两项课题为核心展开，讨论我们在两类典型微弱信号的获取方法和电路研究方面上采用的一些新思路和新方法。论文论述了用于托卡马克装置上电磁测量的长时间超低零漂积分器的原理与设计。积分器的积分零漂被减小到极低的水平，积分1000s绝对积分零漂典型值为16.7mV，同时积分器的非线性误差也得到改善。同时，阐述了一种采用前端ASIC芯片实现微弱信号读出的新型方法。它替代了采用分离元件和电子学插件构建微弱信号读出系统的传统方法，着重解决了近代核与粒子物理实验中越来越突出的多路多道需求和高性能指标要
Study of the strange quark mass with QCD sum rule
No full textQCD求和规则是强子物理中的一种非常有效的非微扰方法，它从流的算符乘积展开开始，引入算符乘积展开式的真空期望值，把微扰和非微扰效应分开处理：微扰效应包含在展开系数中，非微扰效应则由算符的真空凝聚值表示。然后利用色散关系，把算符乘积展开式的真空期望值与一个含有强子物理参数的色散积分联系起来，这样就能够计算有关强子的物理量。 本文首先系统介绍了QCD求和规则的基本原理、基本方法，然后结合Dominguez，Gend和Paver的工作[14]，展开式保留了的算符d=4凝聚值，采用新的参数化渐近自由阈以下谱函数的方法：即根据文献[25]，用实验上了解得比较清楚的两个共振态的贡献来参数化谱函数，计算了s夸克的质量，得到了在动量标度为1Gev时，s夸克的跑动质量为219MeV。在误差范围内，这是一个理论上可以接受的结果，本文计算得到的跑动质量的值能为考察动量转移为1GeV时的质量效应提供参考。 关键词：QCD求和规则 算符乘积展开 色散关系 Borel变换 夸克质QCD求和规则是强子物理中的一种非常有效的非微扰方法，它从流的算符乘积展开开始，引入算符乘积展开式的真空期望值，把微扰和非微扰效应分开处理：微扰效应包含在展开系数中，非微扰效应则由算符的真空凝聚值表示。然后利用色散关系，把算符乘积展开式的真空期望值与一个含有强子物理参数的色散积分联系起来，这样就能够计算有关强子的物理量。 本文首先系统介绍了QCD求和规则的基本原理、基本方法，然后结合Dominguez，Gend和Paver的工作[14]，展开式保留了的算符d=4凝聚值，采用新的参数化渐近自由阈以下谱函数的方法：即根据文献[25]，用实验上了解得比较清楚的两个共振态的贡献来参数化谱函数，计算了s夸克的质量，得到了在动量标度为1Gev时，s夸克的跑动质量为219MeV。在误差范围内，这是一个理论上可以接受的结果，本文计算得到的跑动质量的值能为考察动量转移为1GeV时的质量效应提供参考。 关键词：QCD求和规则 算符乘积展开 色散关系 Borel变换 夸克
The Experimental Study of Relationship Between the Expression of DNA Damage Checkpoint Proteins and Radiosensitivity in Human tumor cells
No full text本论文应用X射线和12C6+离子对不同肿瘤细胞：HL-60、K562、SMMC-7721和HepG2进行辐照，用克隆形成率和四唑盐比色法(MTT)测定四种细胞的辐射敏感性；通过流式细胞术测定细胞周期分布、细胞凋亡、ATM和SMC1蛋白的表达变化。应用免疫细胞化学法与流式检测相结合研究了γ-H2AX蛋白表达的时间效应与剂量效应之间的关系。实验结果表明，四种细胞的辐射敏感性由强到弱依次为HL-60>K562>SMMC-7721>HepG2。即ATM表达量越低的细胞对辐射越敏感，周期阻滞水平越低，细胞凋亡越明显，但辐照后ATM蛋白的表达无显著增加，说明ATM的表达量和功能状态与细胞辐射敏感性有关，但其表达水平不能完全反映ATM蛋白激酶的活性。对ATM表达量差异最显著的HepG2和HL-60细胞来说,辐照前SMC1的表达水平与细胞S期的含量没有直接关系，辐照后SMC1蛋白的上调表达在S期阻滞修复中发挥明显的作用。辐照后1h,HL-60和HepG2细胞的H2AX磷酸化水平随吸收剂量的增加呈线性正相关,但曲线斜率与细胞辐射抗性的差异没有直接的联系。γ-H2AX的消失率与存活分数存在良好的相关性，HepG2细胞抗辐射能力强，这一时间短，HL-60细胞抗辐射能力弱，这一时间长。可以用γ-H2AX的消失速率来评估细胞的辐射敏感性。 以SMMC-7721细胞为同步化细胞模型发现，与其它同步化方法相比，步进电机旋转同步化培养法对细胞损伤最小，同步化效率最高，达到M期＞90%，GO/G1期＞80%，S期＞60%，G2/M>50%。同种射线辐照，GO/G1期SMMC-7721细胞的存活相对G2/M期来说较高。12C6+离子辐照明显减小了二者敏感度的差异性本论文应用X射线和12C6+离子对不同肿瘤细胞：HL-60、K562、SMMC-7721和HepG2进行辐照，用克隆形成率和四唑盐比色法(MTT)测定四种细胞的辐射敏感性；通过流式细胞术测定细胞周期分布、细胞凋亡、ATM和SMC1蛋白的表达变化。应用免疫细胞化学法与流式检测相结合研究了γ-H2AX蛋白表达的时间效应与剂量效应之间的关系。实验结果表明，四种细胞的辐射敏感性由强到弱依次为HL-60>K562>SMMC-7721>HepG2。即ATM表达量越低的细胞对辐射越敏感，周期阻滞水平越低，细胞凋亡越明显，但辐照后ATM蛋白的表达无显著增加，说明ATM的表达量和功能状态与细胞辐射敏感性有关，但其表达水平不能完全反映ATM蛋白激酶的活性。对ATM表达量差异最显著的HepG2和HL-60细胞来说,辐照前SMC1的表达水平与细胞S期的含量没有直接关系，辐照后SMC1蛋白的上调表达在S期阻滞修复中发挥明显的作用。辐照后1h,HL-60和HepG2细胞的H2AX磷酸化水平随吸收剂量的增加呈线性正相关,但曲线斜率与细胞辐射抗性的差异没有直接的联系。γ-H2AX的消失率与存活分数存在良好的相关性，HepG2细胞抗辐射能力强，这一时间短，HL-60细胞抗辐射能力弱，这一时间长。可以用γ-H2AX的消失速率来评估细胞的辐射敏感性。 以SMMC-7721细胞为同步化细胞模型发现，与其它同步化方法相比，步进电机旋转同步化培养法对细胞损伤最小，同步化效率最高，达到M期＞90%，GO/G1期＞80%，S期＞60%，G2/M>50%。同种射线辐照，GO/G1期SMMC-7721细胞的存活相对G2/M期来说较高。12C6+离子辐照明显减小了二者敏感度的差异
12C6+ Ion Beam Induced Changes in Bone of Rats
No full text放射性骨损伤是一种严重的放射病，通常由放射治疗引起。在进行重离子治癌研究的同时，我们应该考虑放射性骨损伤的预防。本文通过细胞和动物两方面的研究实验，初步评估了12C6+离子束对大鼠骨的影响。在细胞学方面，我们首次使用体外原代培养的方法，成功地培养了大鼠成骨细胞并进行了12C6+离子束照射实验。结果表明：1，细胞在2Gy以上剂量照射后，增殖受到了明显抑制，细胞存活率随剂量加大而下降；2，照射细胞在形态上发生了明显的变化，例如，细胞大小不一，透明度增大，丝状突起减少，核仁增多等，这些变化在不同剂量点表现有所不同；3，照射使以碱性磷酸酶活性为代表的细胞功能受到了不同程度的影响。与此同时，我们对这些现象和结果进行了比较深入的分析和讨论。另外，我们对细胞体外原代培养的方法进行了一些经验总结和讨论。在动物实验方面，我们用12C6+离子束分别对大鼠进行了全身照射和股骨部局部照射，以生物化学，物理学，力学的方法研究了照射大鼠在骨代谢，骨密度，骨生物力学等方面受到的影响并分析了各种结果出现的原因。实验结果表明：除血清碱性磷酸酶活性在照射剂量下无显著变化之外，受照大鼠的骨质合成能力，骨密度，股骨的最大承载力和最大应力都出现了与剂量负相关的变化。在局部照射中，2Gy以下的剂量对大鼠股骨各检测指标没有显著性影响放射性骨损伤是一种严重的放射病，通常由放射治疗引起。在进行重离子治癌研究的同时，我们应该考虑放射性骨损伤的预防。本文通过细胞和动物两方面的研究实验，初步评估了12C6+离子束对大鼠骨的影响。在细胞学方面，我们首次使用体外原代培养的方法，成功地培养了大鼠成骨细胞并进行了12C6+离子束照射实验。结果表明：1，细胞在2Gy以上剂量照射后，增殖受到了明显抑制，细胞存活率随剂量加大而下降；2，照射细胞在形态上发生了明显的变化，例如，细胞大小不一，透明度增大，丝状突起减少，核仁增多等，这些变化在不同剂量点表现有所不同；3，照射使以碱性磷酸酶活性为代表的细胞功能受到了不同程度的影响。与此同时，我们对这些现象和结果进行了比较深入的分析和讨论。另外，我们对细胞体外原代培养的方法进行了一些经验总结和讨论。在动物实验方面，我们用12C6+离子束分别对大鼠进行了全身照射和股骨部局部照射，以生物化学，物理学，力学的方法研究了照射大鼠在骨代谢，骨密度，骨生物力学等方面受到的影响并分析了各种结果出现的原因。实验结果表明：除血清碱性磷酸酶活性在照射剂量下无显著变化之外，受照大鼠的骨质合成能力，骨密度，股骨的最大承载力和最大应力都出现了与剂量负相关的变化。在局部照射中，2Gy以下的剂量对大鼠股骨各检测指标没有显著性影
Radio-resistance induced by nitric oxide to heavy ion irradiation in A172 human glioma cells
No full textTo investigate effects of nitric oxide on cellular radio-sensitivity, three human glioma cell lines, i.e. A172, A172 transfected green fluorescence protein (EGFP) gene (EA172) and A172 transfected inducible nitric oxide synthesis (iNOS) gene (iA72), were irradiated by C-12(6+) ions to 0, 1 or My. Productions of nitric oxide and glutathione (GSH) in A172, EA172 and iA172 were determined by chemical methods, cell cycle was analyzed by flow cytometry at the 24th hour after irradiation, and survival fraction of the cells was measured by colorimetric MTT assay at the 5th day after irradiation. The results showed that the concentrations of nitric oxide and GSH in iA172 were significantly higher than in A172 and EA172; the G(2)/M stage arrest induced by the C-12(6+) ion irradiation was observed in A172 and EA172 but not in iA172 at the 24th hour after exposure; and the survival fraction of iA172 was higher than that of EA172 and iA172. Data suggest that the radio-sensitivity of the A172 was reduced after the iNOS gene transfection. The increase of GSH production and the change of cellular signals such as the cell cycle control induced by nitric oxide may be involved in this radio-resistance
First results of SECRAL at 18GHz for intense beam production of highly charged ions
No full textA Superconducting ECR ion source with Advanced design in Lanzhou (SECRAL) was successfully built to produce intense beams of highly charged ions for Heavy Ion Research Facility in Lanzhou (HIRFL). The ion source has been optimized to be operated at 28GHz for its maximum performance. The superconducting magnet confinement configuration of the ion source consists of three axial solenoid coils and six sextupole coils with a cold iron structure as field booster and clamping. For 28GHz operation, the magnet assembly can produce peak mirror fields on axis 3.6T at injection, 2.2T at extraction and a radial sextupole field of 2.0T at plasma chamber wall. A unique feature of SECRAL is that the three axial solenoid coils are located inside of the sextupole bore in order to reduce the interaction forces between the sextupole coils and the solenoid coils. During the ongoing commissioning phase at 18GHz with a stainless steel chamber, tests with various gases and some metals have been conducted with microwave power less than 3.2kW and it turned out the performance is very promising. Some record ion beam intensities have been produced, for instance, 810e mu A of O7+, 505e mu A of Xe20+, 306e mu A of Xe27+, 21e mu A of Xe34+, 2.4e mu A of Xe38+ and so on. To reach better results for highly charged ion beams, further modifications such as an aluminium chamber with better cooling, higher microwave power and a movable extraction system will be done, and also emittance measurements are being prepared
Solitary magnon excitations in a one-dimensional antiferromagnet with Dzyaloshinsky-Moriya interactions
No full textWe investigate solitary excitations in a model of a one-dimensional antiferromagnet including a single-ion anisotropy and a Dzyaloshinsky-Moriya antisymmetric exchange interaction term. We employ the Holstein-Primakoff transformation, the coherent state ansatz and the time variational principle. We obtain two partial differential equations of motion by using the method of multiple scales and applying perturbation theory. By so doing, we show that the motion of the coherent amplitude must satisfy the nonlinear Schrodinger equation. We give the single-soliton solution
重离子辐照酿酒酵母及其产酒能力初步研究
No full text通过利用能量为100MeV/u C12的重离子束对酿酒酵母进行辐照处理,再经筛选得到1株产酒能力高的菌株,结果表明,突变株表现出较好的遗传性状,对温度的耐受性也有所提高,利用诱变菌株进行发酵,酒精度达到10.3°
重离子辐射植物的诱变效应研究及应用
No full text重离子生物技术已引起人们的广泛关注,植物育种是重离子生物技术研究和应用的热点之一。简要介绍了重离子的基本特征和在育种应用中的优势,综述了重离子辐射对植物分子、细胞、个体3个水平的诱变效应研究及重离子辐射育种取得的进展