A V-shaped module technique for promoting generation photocurrent density of silicon solar cells

A V-shaped solar cell module consists of two tilted mono-crystalline cells [J. Li, China Patent No. 200410007708.6 (March, 2004)]. The angle included between the two tilted cells is 90 degrees. The two cells were fabricated by using polished silicon wafers. The scheme of both-side polished wafers has been proposed to reduce optical loss. Compared to solar cells in a planar way, the V-shaped structure enhances external quantum efficiency and leads to an increase of 15% in generation photocurrent density. The following three kinds of trapped photons are suggested to contribute to the increase: (1) infrared photons converted from visible photons due to a transformation mechanism, (2) photons reflected from top contact metal, and (3) a residual reflection which can not be eliminated by an antireflection coating.

A Smart Frequency Presetting Technique for Fast Lock-in LC-PLL Frequency Synthesizer

This paper proposes a smart frequency presetting technique for fast lock-in LC-PLL frequency synthesizer. The technique accurately presets the frequency of VCO with small initial frequency error and greatly reduces the lock-in time. It can automatically compensate preset frequency variation with process and temperature. A 2.4GHz synthesizer with 1MHz reference input was implemented in 0.35 mu m CMOS process. The chip core area is 0.4mm(2). Output frequency of VCO ranges from 2390 to 2600MHz. The measured results show that the typical lock-in time is 3 mu s. The phase noise is -112dBc/Hz at 600KHz offset from center frequency. The test chip consumes current of 22mA that includes the consumption of the I/O buffers.

impossible differential cryptanalysis of reduced-round aria and camellia

This paper studies the security of the block ciphers ARIA and Camellia against impossible differential cryptanalysis. Our work improves the best impossible differential cryptanalysis of ARIA and Camellia known so far. The designers of ARIA expected no impossible differentials exist for 4-round ARIA. However, we found some nontrivial 4-round impossible differentials, which may lead to a possible attack on 6-round ARIA. Moreover, we found some nontrivial 8-round impossible differentials for Camellia, whereas only 7-round impossible differentials were previously known. By using the 8-round impossible differentials, we presented an attack on 12-round Camellia without FL/FL 1 layers.

面向XML文档的细粒度强制访问控制模型

XML文档存放的信息需要受到访问控制策略的保护.现有的一些面向XML文档的访问控制模型都是基于自主访问控制策略或基于角色的访问控制.高安全等级系统需要强制访问控制来保证系统内信息的安全.首先扩展了XML文档模型使其包含标签信息,并给出了扩展后的文档模型需要满足的规则.然后通过讨论XML文档上的4种操作,描述了面向XML文档的细粒度强制访问控制模型的详细内容.该模型基于XML模式技术,它的控制粒度可以达到文档中的元素或者属性.最后讨论了该模型的体系结构和一些实现机制。

面向有差异群体的联合决策方案

公平性、透明性是联合决策的基本安全需求.结合多机构商务合作背景,利用具有同态性质的Paillier公钥密码系统和门限密码技术,提出了面向有差异群体的联合决策策略与方案,并对其安全性进行了分析和证明.

Methane hydrate growth velocity in seepage system of Qiongdongnan Basin, South China Sea

The occurrences of diapirs, gas-filled zones and gas plumes in seawater in Qiongdongnan Basin of South China Sea indicate that there may exist seepage system gas-hydrate reservoirs. Assuming there has a methane venting zone of 1500 m in diameter, and the methane flux is 1000 kmol/a, and the temperature of methane hydrate-bearing sediments ranges from 3 degrees C to 20 degrees C, then according to the hydrate film growth theory, by numerical simulation, this paper computes the temperatures and velocities in 0 mbsf, 100 mbsf, 200 mbsf, 425 mbsf over discrete length, and gives the change charts. The results show that the cementation velocity in sediments matrix of methane hydrate is about 0.2 nm/s, and the seepage system will evolve into diffusion system over probably 35000 years. Meanwhile, the methane hydrate growth velocity in leakage system is 20 similar to 40 times faster than in diffusion system.

SOA-based actively mode-locked fiber ring laser by forward injecting an external pulse train

An actively mode-locked fiber ring laser based on cross-gain modulation (XGM) in a semiconductor optical amplifier (SOA) is demonstrated to operate stably with a simple configuration. By forward injecting an easily-generated external pulse train, the mode-locked fiber laser can generate an optical-pulse sequence with pulsewidth about 6 ps and average output power about 7.9 mW. The output pulses show an ultra-low RMS jitter about 70.7 fs measured by a RF spectrum analyzer. The use of the proposed forward-injection configuration can realize the repetition-rate tunability from I to 15 GHz for the generated optical-pulse sequences. By employing a wavelength-tunable optical band-pass filter in the laser cavity, the operation wavelength of the designed SOA-based actively mode-locked fiber laser can be tuned continuously in a wide span between 1528 and 1565 nm. The parameters of external-injection optical pulses are studied experimentally to optimize the mode-locked fiber laser. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

基于核酸特殊结构的分子识别及核酸相关纳米结构的设计应用

核酸为生命的最基本物质之一，是生物体遗传信息的携带者，在生长、遗传、变异等一系列重大生命现象中起决定性的作用。以核酸作为新药设计的靶分子，越来越受到人们的广泛重视。然而，不像其它靶分子如蛋白质、受体等具有特定的结构和功能，核酸结构在很多情况下是同源的，而且联系到很多人体正常的生理功能；能够与核酸结合的药物又往往不具有序列选择性，这就带来明显的毒副作用。因此，寻找和发现一些与疾病相关的核酸的特殊结构，并筛选对其有特异性结合能力的小分子，是以核酸为靶的药物研究的一个重要课题。 近年来，随着纳米科学技术的兴起，以核酸作为纳米体系的结构材料开始受到人们的广泛关注。作为一类特殊的线性高分子，核酸具有化学性质稳定，结构丰富且可控，良好的刚性和柔性，精确识别，高度生物相容性，合成方便等诸多优点，是一类优良的结构材料。目前核酸相关的纳米组装结构和器件研究还处于起步阶段，但是已经呈现出良好的发展前景。 本论文主要针对核酸特殊结构的分子识别及核酸相关功能纳米结构的设计这两方面展开了研究，全文由以下两大部分组成： 第一部分通过光谱学和生物化学等手段，研究了小分子对不同核酸结构的识别作用。借助于竞争平衡透析技术，发现一类恶嗪染料(oxazine dyes)能够与多种结构核酸结合。热变性及光谱实验结果表明，oxazine染料能够诱导杂合体三链核酸poly(rA):2poly(dT)的形成，并强烈地稳定其结构，其中以cresyl violet作用最强，是迄今发现的化合物中最强的。进一步研究发现，此类化合物以嵌插方式与杂合体三链核酸结合。RNase H酶切实验表明，杂合体三链核酸的形成能够强烈地抑制RNase H核酸酶的活性。研究了oxazine-170与三链核酸poly(dA):2poly(dT)及poly(rA):2poly(rU)的相互作用，发现oxazine-170能够强烈稳定三链DNA poly(dA):2poly(dT)的结构，而对相应双链DNA不具稳定作用；对三链RNA poly(rA):2poly(rU)及相应的双链RNA都有一定稳定作用，但作用不强。进一步研究发现，oxazine-170能够以两种结合方式与核酸结合：嵌插方式和外部静电堆积作用。研究了oxazine-170及cresyl violet与单链核酸的相互作用。研究发现oxazine-170能够序列特异性地与单链核酸poly(rA) 结合，CD光谱及AFM研究发现oxazine-170诱导poly(rA)形成新的二级结构。UV光谱、FL���谱及RLS研究发现poly(rA)促使oxazine 170形成H-aggregate，并以poly(rA)为模板自组装。而cresyl violet能够与单链核酸poly(rA)及poly(dA)结合，且采用不同的结合方式： cresyl violet能够与oxazine-170 类似地以poly(rA)为模板自组装；以嵌插方式与poly(dA)结合，并诱导其单链碱基堆积方式的改变。通过以上实验结果，我们进一步揭示了oxazine染料作为肿瘤细胞染色及光动力学治疗试剂的结构基础，对进一步设计、合成更加高效的抗肿瘤药物具有一定的指导意义。 第二部分中，我们尝试设计了几种基于核酸的纳米结构功能体系，并讨论了其相关应用。利用有机小分子coralyne能够诱导聚腺嘌呤序列反平行双链结构的形成，实现了一类新型的小分子诱导的纳米金组装结构。并以(dA)16功能化的金纳米粒子作为新型纳米探针，发展了一种简单的筛选单链核酸聚腺嘌呤序列结合分子的筛选方法。利用核酸限制性内切酶酶切位点回文序列的结构特点，设计了一种以DNA功能化的金纳米粒子组装体为酶切底物的比较通用的核酸限制性内切酶活力检测方法，并进一步用于甲基化酶活性检测及其抑制剂的筛选。基于单链DNA富胞嘧啶i-motif结构在不同pH值条件下的形成与解离，设计了一类质子驱动的DNA分子镊子，与基于链交换反应的DNA分子镊子相比，该体系更加简单，工作效率更高。随后，我们又通过合理设计，得到了两种分别能够结合与释放DNA和蛋白的分子镊子，为其应用做了一些探索。

稀土透明发光薄膜的合成及其应用

利用溶胶-凝胶法制备了SiO_2、TiO_2等单组份凝胶玻璃及二者混合的双组份二元凝胶玻璃。对其中溶胶的形成、溶胶向凝胶的转化过程及最终凝胶玻璃的形成进行了大量系统的研究。稀土(Tb~(3+)、Eu~(3+))配合物分别以预掺杂法、原位(in-situ)掺杂法及原位两步水解法等方法掺入溶胶中，用旋转涂覆法(spin-coating method)制成发光薄膜。利用荧光光谱、红外光谱、X射线衍射分析等现代谱学方法对薄膜的性能进行了分析。由于稀土Eu~(3+)离子的~5D_0→~7F_2跃迁是对环境变化比较敏感的跃迁超灵敏跃迁，相应于这些跃迁的谱线强度随着环境的不同可改变2-4倍，故将Eu~(3+)离子作为荧光探针引入TiO_2凝胶玻璃中来研究TiO_2凝胶形成中的水解、缩聚过程。差热一热重分析表明在400 ℃左右TiO_2凝胶发生了由无定型向锐钛矿型的晶型的转变，在不同温度下处理的TiO_2凝胶的XRD曲线也可得到同样的结论。当温度达到800 ℃时观察到了金红石相的微小的衍射峰。从Eu~(3+)离子的荧光光谱可以看出对应于610 nm的~5D_0→~7F_2的跃迁强度(I_2)和590 nm的~5D_0→~7F_1的跃迁强度(I_1)随着热处理温度的升高而逐渐增强，说明随着处理温度升高，凝胶中水分子不断挥发，热处理过程中的羟基含量由于缩聚反应的不断进行而逐渐减少。~5D_0→~7F_1的跃迁属于磁偶极跃迁，发射强度I_1变化与环境变化无关。定义两个发射强度的比值R(R=I_2/I_1)，由R值的变化可以看出，TiO_2湿凝胶时Eu~(3+)离子与水成水合离子，干凝胶中水合离子逐渐被(Ti-O)_nEu键所取代，Eu~(3+)离子逐渐进入凝胶网状结构中。同时掺入Al~(3+)离子的凝胶中Eu~(3+)的发光强度要大于不含Al~(3+)离子的凝胶中Eu~(3+)的发光强 度，因为Eu~(3+)离子的聚集对荧光有猝灭作用，掺入Al~(3+)离子之后由于其对Eu~(3+)离子的分散作用使得跃迁强度大大增强。采用预掺杂法；原位掺杂法；原位两步水解法制备了稀土Eu~(3+)、Tb~(3+)的羧酸类配合物，2-2‘联吡啶，1，10-邻菲咯啉，β-二酮类等有机配合物掺杂的溶胶-凝胶发光薄膜。双掺Tb~(3+)和苯甲酸的凝胶荧光薄膜的红外分析结果可以看出，制得的凝胶薄膜的红外光谱图与SiO_2凝胶粉末的红外光谱图几乎一致，Tb~(3+)及有机配体掺入凝胶后配合物没有明显的特征振动吸收峰。说明配合物进入凝胶网状结构中，其振动被缩聚反应形成的微小孔隙结构所限制，没能观察到明显的吸收峰。由几种双掺稀土羧酸配合物的SiO_2凝胶薄膜的激发光谱可以看出，当以稀土Eu~(3+)离子或Tb~(3+)离子的特征发射波长监控时，得到的激发谱均为260 nm-350 nm范围内的宽带代替了稀土离子的特征窄带激发光谱，可以判断在凝胶薄膜中已经形成了配合物。而且双掺凝胶薄膜发射峰值比单掺稀土离子的凝胶薄膜发光强度高几个数量级。同时将薄膜在一定温度下进行热处理发现，对于双掺稀土和羧酸配体的凝胶薄膜，50 ℃时发射光谱无明显的发射峰，而随着热处理温度的逐渐升高出现发射峰并且强度逐渐增强，热处理超过100 ℃时发射峰的强度又有所降低。说明温度的升高使凝胶环境向着有利于稀土配合物形成的方向转变，因为两步水解过程中加入的六次甲基四胺会随着温度升高而逐渐分解出OH~-而仗凝胶环境pH值升高；另一方面，由于分子水和HCl的不断挥发也能提高凝胶环境的pH值，从而使配合物的形成反应更加完全。超过120 ℃后，接近配体的熔点(苯甲酸熔点129 ℃)，由于薄膜相当薄使配体的逐渐分解，荧光逐渐减弱；经175 ℃处理后，荧光几乎消失。除了羧酸配合物外还制备了稀土Tb~(3+) (Eu~(3+))与2-2‘联吡啶(邻菲咯啉)、TTA等二元配合物掺杂的溶胶-凝胶发光薄膜。凝胶薄膜的发光强度与相应的纯配合物薄膜相比由于凝胶的独特网状结构而有了较大的提高，通过荧光光谱和荧光寿命的比较均可以得出这样的结论。对凝胶薄膜和纯配合物/PVB薄膜的热稳定性比较可以看出，溶胶-凝胶发光薄膜的荧光强度随温度升高而降低，但与配合物的PVB薄膜的相比，仍显示了一定的热稳定性，在温度超过配合物的分解温度后仍显示出一定的发光强度，而纯配合物/PVB薄膜中配合物的荧光此时几乎完全消失。除了SiO_2凝胶之外，还制备和研究了TiO_2凝胶以及TiO_2-SiO_2复合凝胶作为基质的发光薄膜，发现在TiO_2凝胶中配合物未能象在SiO_2中那样显示出良好的发光性能，可能是因为作为过渡金属钛由于有d轨道与掺入其中的配体作用参与成键，影响了配体与稀土离子之间的能量转移。本论文中还将在光学领域中有重要作用的染料，例如荧光素(FL)引人TiO_2凝胶中，研究了FL���凝胶中的发光性质，对比了FL���入TiO_2、TiO_2-SiO_2凝胶前后的吸收光谱、荧光光谱的变化。结果表明吸收峰有了较为明显的位移；荧光发射光谱吸收峰位置也有了较大的红移，这可能是由于凝胶的网状结构及孔道内的Ti-OH键等对染料影响的结果。

剪切对iPP结晶行为的影响

在聚合物的生产加工过程中，样品会不可避免地受到剪切流动作用，剪切流动诱导聚合物结晶一直是高分子的基础领域之一。受到剪切作用后，聚合物分子链取向生成与静态结晶时不同结构形态的晶体。聚丙烯具有质量轻，耐热性、耐腐蚀性好及易进行各种成型加工等优点，是应用最广泛的工业化生产的聚合物之一。因此研究聚丙烯在外力场中的性质是目前的热点之一。本论文通过剪切仪，偏光显微镜，X一射线衍射仪，DSC等各种实验仪器和实验手段研究了剪切对添加不同含量β成核剂的聚丙烯的晶体形态和晶体结构的影响；剪切对等规聚丙烯晶体形态、结晶动力学的影响以及振荡剪切对等规聚丙烯晶体形态和晶体结构的影响。通过对实验结果的分析研究，我们发现在134 ℃结晶时，对不同β成核剂含量的样品，成核剂含量越高，晶体尺寸越小，密度越大；并且样品的结晶温度越高。对样品施加剪切后我们发现虽然不同含量成核剂的样品中β晶的生成机制不同，但剪切都会抑制β晶的生成。同样的，在其他结晶温度，剪切也会抑制β的生成。通过不同的剪切方法，我们发现松弛是影响剪切诱导聚丙烯结晶行为的重要因素。采用适当的剪一切方法可以改变iPP晶体形态，生成纤维晶，增加晶体密度；并且可以力Fl���球晶生长速率。对实验结果进行拟合发现修正的Lauxizen-Hoffinan理论可以很好的用于描述剪切之后iPP的球晶生长结晶动力学。我们认为剪切加速结晶速度的原因是剪切增加了iPP熔体的自由能，利用DE-IAA模型计算得到的△G_f与实验结果基本一致。同时我们发现通过Arrhennius公式推导得到的iPP结晶温度范围内的零剪切粘度刃。适用于修正后的Laulizen-Hoffnan结晶动力学理论。我们通过分别变化应变和频率测定了振荡对iPP结晶行为的影响，结果发现在一定的频率下，应变对iPP形态影响很大，当应变达到200％时，生成纤维晶。并且随着应变的增加，iPP的晶体密度增加，而且分子取向明显增加。固定应变（100%），改变频率，我们发现在低频率时随着频率的增加，球晶密度增加，而后频率继续增加，球晶密度变化不大；并且频率的变化对iPP晶体形态没有影响，只生成球晶。另外振荡剪切同样能够诱导聚丙烯生成β晶，在一定的频率下，随着应变的增加，β晶结晶度增加；但是固定应变，增加振荡频率，我们发现p晶结晶度几乎不随着频率的变化而变化。

染料激光器混合染料体系的研究

分子间的能量转移是当今光化学、光生物学和光物理学中的一个重要课题，长期以来一直受到人们的广泛关注。六十年代染料激光器出现以后，人们很快就将这一原理应用研究染料激光器的工作物质。选择适当的混合染料溶液作为染料激光器的工作物质，可以提高某些染料的激光输出能量或扩展激光波长覆盖范围，这已成为分子间能量转移的一个新的应用领域。本文首先阐述分子间能量转移的基本理论并对混合染料体系的选择及其研究进行了文献综述。另外，对研究过程中，他人工作改采用的实验手段也进行了概述，特别对荧光寿命的测量讨论得较为仔细。实验中我们着重研究了R6G/Red B、R6G/NB两个二元体系和C440/C540/Saf.~(-1)、C440/Fl.Na/Saf.~(-1)以及R6G/Red B/Ox725三个三元混合染料体系。实验方法主要通过测量混合染料溶液的荧光光谱、荧光寿命和激光输出性能。激发源波长始终固定在337.1nm。荧光光谱和荧光寿命多是在英国Applied Photophysics公司生产的SP-70型纳秒荧光分光光度计上测量的。这套仪器的设置从激发、探测以至最后的数据处理（微机处理）都达到较高的灵敏度和精确度。更为主要的是采用了时间相关单光子计数技术这一新的测量方法，真有较高的时间分辨本领，为染料分子的短寿命测量提供了重复性极好的可靠数据。并且由于这套仪器的信噪比大，能够测出高浓度溶液情况下的荧光光谱，而一般地荧光光谱仪却很难探测。激光调谐范围的测量是在QJD-9型染料激光器上进行的，光路结构安排合理，各项技术指标都达到了较高水平。激光强度的测量是采用了通用的光路结构测量混合染料溶液的超辐射模式的激光输出。下面是我们的实验结果。1.R6G/Red B、R6G/NB二元混合染料体系。通过测量R6G/Red B混合染料溶液的荧光光谱，了解到给体R6G有较强的能量转移给受体Red B。又通过荧光寿命的测量，表明溶液浓度达到～10~(-3) mol.L~(-1)时，分子间的能量转移主要是共振转移，且符合Stern-Volmer关系。由此我们进行了一定量讨论，计算了不同浓度溶液中给体与受体分子间的平均距离R。激光性能的测量表明这一体系具有较大的激光强度输出，且通过改变给体、受体浓度可扩展调谐范围。对于R6G/NB，我们做了类似的研究。但与R6G/Red B不同的是，R6G/NB始终是双峰。激光性能测量表明此体系可以扩展调谐范围，且可改善NB的激光输出，降低泵浦阈值。2.C440/C540/Saf.-T、C440/Fl.Na/Saf.-T及R6G/Red B/Ox725三元体系。C440/C540/Saf.-T混合染料溶液的荧光光谱研究表明，三种染料分子之间有较强的能量转移发生，且与溶液浓度配比适当时，可以同时获得三个不同波段处的荧光发射，从而可望扩展波长调谐范围。见图1。对于C440/Fl.Na/Saf.-T混合溶液，我们主要是采用光谱手段，对能量转移过程做了研究。结果表明C440/Fl.Na之间以辐射转移为主要机制，Fl.Na/Saf.-T之间在波度稍大时，发生共振转移的可能性较强。另外对能量转移过程进行了一些定量的讨论。计算求得C440/Fl.Na的临距离R_o = 47.5A，小于Fl.Na/Saf.-T的临界距离R_o = 59.0A，因而后者发生共振转移的可能性较大。R6G/Red B/Ox725体系与前两体系相比是向长波长方向扩展了。激光性能的测量表明，此体系可以作为染料激光器的工作物质。实验结果还表明三种染料混合以后的激光性能比Red B/Ox725二组份混合的效果好得多。R6G/Red B/Ox725的超辐射是图2所示。