基于石墨烯场效应晶体管的超灵敏X射线探测方法研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11405265
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    28.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A3010.核技术在其他领域中的应用
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

X-ray pulsar-based navigation is a promising way to long time and high precision autonomous navigation for spacecraft. It requires the X-ray detector with high energy resolution, high time resolution, large area, light weight, small volume, the certain ability of imaging, without cryogenic cooling and other characteristics, but at present there is no single detector can meet these requirements. This project proposed a new method for X-ray detection by using field effect of graphene. The main contributions of this project are as follows: 1) Theoretical calculations and experimental validation studies on the field effect of single-crystal graphite, providing a solid physical foundation for further study. 2) Monte Carlo simulation of the detector response characteristics and performance optimization studies, to help the design of detector structure and operating parameters, thus optimizing performance of the detector. 3) Experimental study on performance of the X-ray detector based on graphene field effect transistors, verifying the feasibility and excellence of this new detecting method. The new detector of this project, not only can realize the detection of the X-ray, but also can detect neutrons and charged particles; not only can be used for the pulsar navigation, but also applicable to all applications of conventional X-ray detector.
X射线脉冲星导航是实现航天器长时间高精度自主导航的可行途径。它要求X射线探测器具有高能量分辨率、高时间分辨率、大面积、重量轻、体积小、具备一定的成像能力以及不需低温制冷等特点,但目前尚无单一的探测器能同时满足这些要求。本课题提出了一种利用石墨烯电场效应来进行X射线探测的新方法。主要研究内容包括:1)单晶石墨烯电场效应理论计算与实验验证研究,为探测器的后续研究提供坚实的物理基础;2)探测器响应特性蒙卡模拟及性能优化研究,有助于探测器结构和工作参数的设计,优化探测器性能指标;3)石墨烯场效应晶体管X射线探测器性能指标实验研究,验证所提出新探测方法的可行性和先进性。课题所研究的新型探测器,不仅可以实现对X射线的探测,还能探测中子以及带电粒子;不仅可用于脉冲星导航,还适用于传统X射线探测器的所有应用领域。

结项摘要

X射线脉冲星导航是实现航天器长时间高精度自主导航的可行途径,是当前国际航天前沿技术领域的研究热点。脉冲星导航探测器要求具有高能量分辨率和高时间分辨率等特性。为满足脉冲星导航的要求,研究了基于石墨烯电场效应的X射线探测方法。探测器利用了石墨烯的电场效应。实验获得了石墨烯的电场效应曲线,为石墨烯探测器的研制奠定了物理基础。分析了石墨烯探测器结构参数和工作参数对探测器性能的影响,并实现了探测器性能优化设计。研制了探测器原型样机,并获得了探测器的光照响应特性,了解了石墨烯探测器用于可见光以及X射线探测的可行性及未来发展潜力。作为一种新型的探测器,本项目所研究的石墨烯探测器,具有其自身的独特优势,未来有望在医学成像、工业CT、安全检查以及空间天文等领域得到应用。

项目成果

期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
一种基于石墨烯的脉冲星导航X射线探测器
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    宇航学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴耀军;帅平;张倩;傅灵忠;陈强
  • 通讯作者:
    陈强

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其他文献

脉冲星导航试验卫星时间数据分析与脉冲轮廓恢复
  • DOI:
    10.16708/j.cnki.1000-758x.2017.0051
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中国空间科学技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄良伟;帅平;张新源;陈绍龙;徐立宏;杨哲;邓楼楼;陈建武;石永强;薛力军;丁强强;吴耀军;贝晓敏;蒙静;林晴晴;陈强;张倩;张恒彬
  • 通讯作者:
    张恒彬
桉树轮斑病原菌生物学特性分析
  • DOI:
    10.19692/j.cnki.gfs.2021.02.013
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    广西林业科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    廖旺姣;邹东霞;罗辑;钟雅婷;吴耀军;黄乃秀;黄华艳
  • 通讯作者:
    黄华艳

其他文献

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相似海外基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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