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利用离子束混合技术在埋层SiO?基质中实现单Si纳米晶体的位点可控形成
摘要： 对于未来的纳米电子设备——例如室温单电子晶体管——单硅纳米晶体（NCs）的位点可控形成是一个关键前提。在此，我们报道了一种通过中能Si?或Ne?离子束将硅混合到埋藏的SiO?层中，随后经热激活相分离来制备单硅纳米晶体的方法。采用二元碰撞近似和动力学蒙特卡罗方法，从原子尺度深入理解相关实验参数对硅纳米晶体形成过程的影响。通过能量过滤透射电子显微镜获取了不同层状结构几何、离子注量和热预算条件下硅纳米晶体的尺寸与分布的定量数据。利用氦离子显微镜的聚焦Ne?束，我们实现了单硅纳米晶体的位点可控自组装。以3000 Ne?/nm2注量和4 nm线宽进行线辐照后形成了硅纳米晶体链，并在聚焦离子束（FIB）制备的几纳米薄切片中成功分离并观测到一个直径为2.2 nm的单个纳米晶体。该硅纳米晶体位于SiO?层之间中心位置，且垂直于入射的Ne?束方向。
关键词： 相分离、蒙特卡罗模拟、单电子晶体管、离子束混合、氦离子显微镜
更新于2025-11-21 11:20:48
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基于有机-无机CH3NH3PbBr3钙钛矿荧光体的块体发光太阳能聚光器
摘要： 本文报道了溴化铅钙钛矿发光太阳能聚光器的表征与性能结果。通过超声法合成了CH3NH3PbBr3荧光团，并利用X射线衍射图谱和扫描电子显微镜进行检测。所合成钙钛矿在524 nm处呈现激子吸收峰，在532 nm处出现光致发光发射峰，斯托克斯位移约8 nm。将微米级荧光团溶解于制备溶液中，以0.006-0.120%wt浓度均匀嵌入PMMA基质。随后将制得器件切割为50×30×5 mm长方体，置于带光伏电池的镜面包围结构中。在标准AM1.5光照下测试聚光器输出光谱，采用可变光程法测量样品再吸收现象，显示输出光谱存在高达13 nm的红移。各样品均呈现空间分辨光致发光图谱与光学效率数据，并开发蒙特卡洛光线追踪算法辅助实验结果分析。高强紫外光照下评估样品稳定性，24小时后效率下降约15%。最终通过对比光伏电池电流-电压特性，发现0.04%wt样品实现超过65%的最佳效率增益。
关键词： 钙钛矿、蒙特卡罗模拟、再吸收、发光太阳能聚光器、光伏转换效率、太阳能电池
更新于2025-11-14 15:30:11
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空气比释动能腔标准的研制与特性描述
摘要： 电离室是辐射防护和放射治疗等精密测量中最常用的探测器。本文介绍了一种新型石墨壁腔式电离室的设计、开发与特性研究，该电离室被用作波兰国家计量院（GUM）137Cs和60Coγ射线空气比释动能率的一级标准。论文重点阐述了腔体体积测定方法及腔体体积与电场的关系，讨论了应用于一级标准的各类修正因子及其通过实验和蒙特卡罗方法的确定方式。根据ICRU90报告建议，本文对新建一级标准进行了重新评估，给出了该石墨壁腔式电离室作为γ射线空气比释动能率一级标准的典型不确定度分析，并总结了标准间内部比对结果。
关键词： 电离室、空气比释动能腔标准、蒙特卡罗模拟、伽马辐射
更新于2025-09-23 15:23:52
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光刻胶PMMA中二次电子激发的蒙特卡罗模拟
摘要： 采用蒙特卡罗方法，结合Mott截面和介电函数模型，模拟了PMMA光刻胶中二次电子激发的过程。通过分析PMMA光刻胶中二次电子激发的特性以及二次电子能量范围的模拟，我们认为在电子束光刻中不可忽视二次电子的影响。
关键词： 蒙特卡罗模拟、电子束光刻（EBL）、介电函数、二次电子
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE 2018年国际工业工程与现代技术多学科会议（远东会议）- 俄罗斯符拉迪沃斯托克（2018.10.3-2018.10.4）] 2018年国际工业工程与现代技术多学科会议（远东会议）- 考虑散斑波动的混浊介质中低相干辐射传播数值模拟及内窥光学相干断层扫描结构图像重建
摘要： 本文描述了一种考虑散斑噪声（次级球面波相互干涉的结果）的低相干辐射在浑浊介质中传播的蒙特卡罗模拟方法。光子在被测物体（如生物组织）内的传播过程包括以下步骤：光子注入、平均自由程确定、边界条件验证、吸收与散射。光学相干断层扫描（OCT）中考虑散斑波动的结构图像重建，是通过将探测器区域内出射光束的统计权重与当前A扫描系列像素强度求和实现的。本方法的核心特征在于被测物体几何结构的描述——采用组合为平行六面体的三维体素阵列，并通过改进的Smith算法进行边界交叉检测。该方法可用于获取体腔与管道的高质量内窥式OCT结构图像（如呼吸道、心血管系统、消化道、泌尿生殖系统等疾病的诊断）。
关键词： 相干探测深度、蒙特卡罗模拟、光学相干断层扫描、基于体素的模型、散斑波动、结构图像
更新于2025-09-23 15:22:29
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紫外遥感应用中主要臭氧吸收截面不确定度预算
摘要： 本文详细讨论了三种用于遥感应用的主要紫外（UV）臭氧吸收截面数据集的不确定度预算，这些数据集分别是Bass-Paur（BP）、Brion-Daumont-Malicet（BDM）以及较新的Serdyuchenko-Gorshelev（SG）。对于大多数遥感应用，通过回归分析选定大气相关温度下测量的截面数据，Huggins臭氧波段的温度依赖性采用二次多项式（Bass-Paur参数化）进行描述。为确保大气臭氧测量的溯源性，实验室测量不确定度及臭氧截面数据温度参数化的不确定度均需作为大气臭氧测量详细不确定度计算的输入参数。本文基于原始文献总结了这三种主要臭氧截面数据集的不确定度预算，研究了截面数据集的二次温度依赖性，并通过蒙特卡洛模拟（包含实验室测量不确定度及温度参数化不确定度）为所有数据集提供了综合不确定度预算。在300至330纳米波长范围内，BDM和SG的综合不确定度均为1.5%，而BP的不确定度稍高，为2.1%。当温度低于约215K时，由于缺乏极低温实验室测量数据（BDM可用的最低温度为218K），BDM数据的不确定度增幅较其他数据集更为显著。
关键词： 不确定度预算、蒙特卡罗模拟、温度依赖性、紫外遥感、臭氧吸收截面
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于蒙特卡罗方法的Esteya?电子表面近距离治疗装置剂量学特性研究
摘要： 本工作的目的有三：首先，获取专为皮肤表面治疗设计的电子近距离放疗（eBT）系统的相空间；其次，探索在相空间确定中采用若干效率增强（EFEN）策略；第三，利用已获得的相空间对Esteya eBT系统进行剂量学表征。方法：采用PENELOPE2014软件对荷兰埃因霍温Elekta Brachytherapy公司的Esteya?设备（69.5 kVp X射线束）进行蒙特卡罗研究。EFEN策略包括使用方差缩减技术及混合II类模拟（其中传输参数经过精细调节）。研究了四种源模型，通过改变轰击靶材的电子束关键参数（能谱：单能或高斯分布；焦斑电子分布：均匀或高斯分布）进行配置。分析所得相空间以检测EFEN策略或源配置导致的计算数据差异。针对每种源模型获取深度剂量曲线和吸收剂量分布，并与既往文献实验数据进行对比。结果：在本EFEN策略中，相互作用强制方差缩减（VRIF）技术使效率提升约20倍。调整传输参数值（C1和C2）未显著提高效率。采用10 keV通用截断能量EABS可节省84%CPU时间且对计算结果影响可忽略。通过设置70 keV电子能量截断（靶材除外）额外节省8%时间（但损失1.2%光子）。高斯能谱源（半高宽10%，中心位于标称kVp值，均匀电子分布）能谱中显示的特征K线未被实验观测到。理想源（单能、均匀电子分布）的平均光子能量为36.19±0.09 keV，与文献实测值36.2±0.2 keV一致。采用高斯分布电子源（单能）使半影区增宽50%，更接近实测结果。计算百分深度剂量与实测值的最大偏差为4.5%（模体表面，1 mm深度外小于2%），剂量分布曲线为5%（80%射野范围）。本研究结果与其他学者发表数据相符，且在预期的A类和B类不确定度范围内保持一致。结论：本结果与文献测量数据在报道不确定度范围内一致。PDD、剂量分布及光子能谱的差异主要源于三方面不确定性：设备间差异、测量误差及蒙特卡罗计算。研究表明，焦斑区域采用高斯电子分布的单能源是复现实验数据的合适选择。
关键词： 模拟效率、蒙特卡罗模拟、电子近距离治疗、表面治疗、剂量测定、X射线源
更新于2025-09-23 15:21:21
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短脉冲激光驱动宽带X射线成像的预测能力开发
摘要： 高强度短脉冲激光与固态金属靶相互作用可产生宽带硬X射线，有望应用于多种X射线成像场景。本文展示了短脉冲激光驱动宽带X射线成像的数值模拟实验验证：首先基于测量的轫致辐射信号分析推断快电子参数，采用混合粒子模拟程序Large Scale Plasma (LSP)计算角向依赖的X射线能谱；随后利用蒙特卡罗程序Particle and Heavy Ion Transport code System (PHITS)对成像方向的X射线能谱进行光子输运计算，模拟包含三维测试模型、X射线衰减滤片和成像板探测器的成像效果。将模拟结果与内华达大学里诺分校50-TW Leopard短脉冲激光实验测量值对比表明：该模拟方法能准确复现三种衰减滤片（塑料、铝和黄铜）的实验图像，其中塑料与铝滤片的一维透射曲线定量吻合良好。本工作建立的建模方法可作为预测工具，在无需实际成像实验的情况下，模拟任意角度位置复杂三维实体的成像效果，或根据成像对象优化光源能谱、X射线衰减滤片及探测器类型等实验组件。
关键词： 蒙特卡罗模拟、混合粒子模拟、宽带X射线成像、短脉冲激光产生的X射线
更新于2025-09-23 15:21:01
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单分子FRET传感器：简单的连接子设计与特性
摘要： 蛋白质的激活与失活是细胞信号传导和物质运输等多种生物机制的核心。单分子荧光共振能量转移（FRET）探针是一类融合蛋白传感器，能让生物学家通过光学显微镜观察特定蛋白质是否因附近存在类小分子药物信号分子、配体或分析物而激活。这类探针通常由连接配体结合结构域的供体荧光蛋白，以及连接受体荧光蛋白的传感器或报告结构域组成，其中配体结合结构域与传感器结构域通过蛋白质连接肽相连。连接肽类型多样，既可是高度柔性的蛋白质，也可是铰链状蛋白质?；箍筛荻杂Φ母Ｋ固匕刖堆≡窆┨?受体对，甚至通过突变结合结构域与传感器结构域来改变其激活态或失活态的结合能。本研究重点是通过模拟探究这些选择对传感器性能的影响。
关键词： 荧光共振能量转移显微镜、融合蛋白、诊断学、蒙特卡罗模拟、粗粒化方法、细胞信号传导
更新于2025-09-23 15:21:01
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在应用Blaugrund近似分析多普勒展宽衰减寿命测量时可能引入的误差
摘要： 研究表明，过去采用多普勒展宽衰减法（DSAM）测定寿命时，Blaugrund近似可能导致部分数据不够精确。与减速过程的蒙特卡洛模拟对比显示，目前尚无简单方法可据此判断历史数据的可靠性。
关键词： DSAM测量中的线形分析、蒙特卡罗模拟、寿命测定、布劳格伦德近似
更新于2025-09-23 15:21:01