发布时间:2023-03-23 15:13:21
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的技术技术论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
数据挖掘技术是近些年发展起来的一门新兴学科,它涉及到数据库和人工智能等多个领域。随着计算机技术的普及数据库产生大量数据,能够从这些大量数据中抽取出有价值信息的技术称之为数据挖掘技术。数据挖掘方法有统计学方法、关联规则挖掘、决策树方法、聚类方法等八种方法,关联规则是其中最常用的研究方法。关联规则算法是1993年由R.Atal,Inipusqi,Sqtm三人提出的Apriori算法,是指从海量数据中挖掘出有价值的能够揭示实体和数据项间某些隐藏的联系的有关知识,其中描述关联规则的两个重要概念分别是Suppor(t支持度)和Confi-dence(可信度)。只有当Support和Confidence两者都较高的关联规则才是有效的、需要进一步进行分析和应用的规则。
二、使用Weka进行关联挖掘
Weka的全名是怀卡托智能分析环境(WaikatoEnviron-mentforKnowledgeAnalysis),是一款免费的、非商业化的、基于JAVA环境下开源的机器学习以及数据挖掘软件[2]。它包含了许多数据挖掘的算法,是目前最完备的数据挖掘软件之一。Weka软件提供了Explorer、Experimenter、Knowledge-Flow、SimpleCLI四种模块[2]。其中Explorer是用来探索数据环境的,Experimenter是对各种实验计划进行数据测试,KnowledgeFlow和Explorer类似,但该模块通过其特殊的接口可以让使用者通过拖动的形式去创建实验方案,Simple-CLI为简单的命令行界面。以下数据挖掘任务主要用Ex-plorer模块来进行。
(一)数据预处理
数据挖掘所需要的所有数据可以由系统排序模块生成并进行下载。这里我们下载近两年的教师科研信息。为了使论文总分、学术著作总分、科研获奖总分、科研立项总分、科研总得分更有利于数据挖掘计算,在这里我们将以上得分分别确定分类属性值。
(二)数据载入
点击Explorer进入后有四种载入数据的方式,这里采用第一种Openfile形式。由于Weka所支持的标准数据格式为ARFF,我们将处理好的xls格式另存为csv,在weka中找到这个文件并重新保存为arff文件格式来实现数据的载入。由于所载入的数据噪声比较多,这里应根据数据挖掘任务对数据表中与本次数据任务不相关的属性进行移除,只将学历、职称、论文等级、学术著作等级、科研获奖等级、科研立项等级、科研总分等级留下。
(三)关联挖掘与结果分析
WeakExplorer界面中提供了数据挖掘多种算法,在这里我们选择“Associate”标签下的Apriori算法。之后将“lowerBoundMinSupprot”(最小支持度)参数值设为0.1,将“upperBoundMinSupprot”(最大支持度)参数值设为1,在“metiricType”的参数值选项中选择lift选项,将“minMetric”参数值设为1.1,将“numRules”(数据集数)参数值设为10,其它选项保存默认值,这样就可以挖掘出支持度在10%到100%之间并且lift值超过1.1且排名前10名的关联规则。其挖掘参数信息和关联挖掘的部分结果。
三、挖掘结果与应用
以上是针对教师基本情况和科研各项总分进行的反复的数据挖掘工作,从挖掘结果中找到最佳模式进行汇总。以下列出了几项作为参考的关联数据挖掘结果。
1、科研立项得分与论文、科研总得分关联度高,即科研立项为A级的论文也一定是A。这与实际也是相符的,因为科研立项得A的教师应该是主持了省级或是国家级的立项的同时也参与了其他教师的科研立项,在课题研究的过程中一定会有国家级论文或者省级论文进行发表来支撑立项,所以这类教师的论文得分也会很高。针对这样的结果,在今后的科研工作中,科研处要鼓励和帮助教师搞科研,为教师的科研工作提供精神上的支持和物质上的帮助,这样在很大程度上能够带动整个学校科研工作的进展。
2、副教授类的教师科研立项得分很高,而讲师类教师和助教类教师的科研立项得分很低,这样符合实际情况。因为副教授类的教师有一定的教学经验,并且很多副教授类的教师还想晋职称,所以大多数副教授类教师都会申请一些课题。而对于讲师类和助教类的教师,由于教学经验不足很少能进行省级以上的课题研究,因此这两类教师的科研立项分数不高。针对这样的结果,在今后的科研工作中,科研处可以采用一帮一、结对子的形式来帮助年轻教师,这样可以使青年教师参与到老教师的科研课题研究工作中去,在课题研究工程中提高科研能力和教学能力。
关键词:纳米科学纳米技术纳米管纳米线纳米团簇半导体
NanoscienceandNanotechnology–theSecondRevolution
Abstract:Thefirstrevolutionofnanosciencetookplaceinthepast10years.Inthisperiod,researchersinChina,HongKongandworldwidehavedemonstratedtheabilitytofabricatelargequantitiesofnanotubes,nanowiresandnanoclustersofdifferentmaterials,usingeitherthe“build-up”or“build-down”approach.Theseeffortshaveshownthatifnanostructurescanbefabricatedinexpensively,therearemanyrewardstobereaped.Structuressmallerthan20nmexhibitnon-classicalpropertiesandtheyofferthebasisforentirelydifferentthinkinginmakingdevicesandhowdevicesfunction.Theabilitytofabricatestructureswithdimensionlessthan70nmallowthecontinuationofminiaturizationofdevicesinthesemiconductorindustry.Thesecondnanoscienceandnantechnologyrevolutionwilllikelytakeplaceinthenext10years.Inthisnewperiod,scientistsandengineerswillneedtoshowthatthepotentialandpromiseofnanostructurescanberealized.Therealizationisthefabricationofpracticaldeviceswithgoodcontrolinsize,composition,orderandpuritysothatsuchdeviceswilldeliverthepromisedfunctions.Weshalldiscusssomedifficultiesandchallengesfacedinthisnewperiod.Anumberofalternativeapproacheswillbediscussed.Weshallalsodiscusssomeoftherewardsifthesedifficultiescanbeovercome.
Keywords:Nanoscience,Nanotechnology,Nanotubes,Nanowires,Nanoclusters,“build-up”,“build-down”,Semiconductor
I.引言
纳米科学和技术所涉及的是具有尺寸在1-100纳米范围的结构的制备和表征。在这个领域的研究举世瞩目。例如,美国政府2001财政年度在纳米尺度科学上的投入要比2000财政年增长83%,达到5亿美金。有两个主要的理由导致人们对纳米尺度结构和器件的兴趣的增加。第一个理由是,纳米结构(尺度小于20纳米)足够小以至于量子力学效应占主导地位,这导致非经典的行为,譬如,量子限制效应和分立化的能态、库仑阻塞以及单电子邃穿等。这些现象除引起人们对基础物理的兴趣外,亦给我们带来全新的器件制备和功能实现的想法和观念,例如,单电子输运器件和量子点激光器等。第二个理由是,在半导体工业有器件持续微型化的趋势。根据“国际半导体技术路向(2001)“杂志,2005年前动态随机存取存储器(DRAM)和微处理器(MPU)的特征尺寸预期降到80纳米,而MPU中器件的栅长更是预期降到45纳米。然而,到2003年在MPU制造中一些不知其解的问题预期就会出现。到2005年类似的问题将预期出现在DRAM的制造过程中。半导体器件特征尺寸的深度缩小不仅要求新型光刻技术保证能使尺度刻的更小,而且要求全新的器件设计和制造方案,因为当MOS器件的尺寸缩小到一定程度时基础物理极限就会达到。随着传统器件尺寸的进一步缩小,量子效应比如载流子邃穿会造成器件漏电流的增加,这是我们不想要的但却是不可避免的。因此,解决方案将会是制造基于量子效应操作机制的新型器件,以便小物理尺寸对器件功能是有益且必要的而不是有害的。如果我们能够制造纳米尺度的器件,我们肯定会获益良多。譬如,在电子学上,单电子输运器件如单电子晶体管、旋转栅门管以及电子泵给我们带来诸多的微尺度好处,他们仅仅通过数个而非以往的成千上万的电子来运作,这导致超低的能量消耗,在功率耗散上也显著减弱,以及带来快得多的开关速度。在光电子学上,量子点激光器展现出低阈值电流密度、弱阈值电流温度依赖以及大的微分增益等优点,其中大微分增益可以产生大的调制带宽。在传感器件应用上,纳米传感器和纳米探测器能够测量极其微量的化学和生物分子,而且开启了细胞内探测的可能性,这将导致生物医学上迷你型的侵入诊断技术出现。纳米尺度量子点的其他器件应用,比如,铁磁量子点磁记忆器件、量子点自旋过滤器及自旋记忆器等,也已经被提出,可以肯定这些应用会给我们带来许多潜在的好处。总而言之,无论是从基础研究(探索基于非经典效应的新物理现象)的观念出发,还是从应用(受因结构减少空间维度而带来的优点以及因应半导体器件特征尺寸持续减小而需要这两个方面的因素驱使)的角度来看,纳米结构都是令人极其感兴趣的。
II.纳米结构的制备———首次浪潮
有两种制备纳米结构的基本方法:build-up和build-down。所谓build-up方法就是将已预制好的纳米部件(纳米团簇、纳米线以及纳米管)组装起来;而build-down方法就是将纳米结构直接地淀积在衬底上。前一种方法包含有三个基本步骤:1)纳米部件的制备;2)纳米部件的整理和筛选;3)纳米部件组装成器件(这可以包括不同的步骤如固定在衬底及电接触的淀积等等)。“build-up“的优点是个体纳米部件的制备成本低以及工艺简单快捷。有多种方法如气相合成以及胶体化学合成可以用来制备纳米元件。目前,在国内、在香港以及在世界上许多的实验室里这些方法正在被用来合成不同材料的纳米线、纳米管以及纳米团簇。这些努力已经证明了这些方法的有效性。这些合成方法的主要缺点是材料纯洁度较差、材料成份难以控制以及相当大的尺寸和形状的分布。此外,这些纳米结构的合成后工艺再加工相当困难。特别是,如何整理和筛选有着窄尺寸分布的纳米元件是一个至关重要的问题,这一问题迄今仍未有解决。尽管存在如上的困难和问题,“build-up“依然是一种能合成大量纳米团簇以及纳米线、纳米管的有效且简单的方法。可是这些合成的纳米结构直到目前为止仍然难以有什么实际应用,这是因为它们缺乏实用所苛求的尺寸、组份以及材料纯度方面的要求。而且,因为同样的原因用这种方法合成的纳米结构的功能性质相当差。不过上述方法似乎适宜用来制造传感器件以及生物和化学探测器,原因是垂直于衬底生长的纳米结构适合此类的应用要求。
“Build-down”方法提供了杰出的材料纯度控制,而且它的制造机理与现代工业装置相匹配,换句话说,它是利用广泛已知的各种外延技术如分子束外延(MBE)、化学气相淀积(MOVCD)等来进行器件制造的传统方法。“Build-down”方法的缺点是较高的成本。在“build-down”方法中有几条不同的技术路径来制造纳米结构。最简单的一种,也是最早使用的一种是直接在衬底上刻蚀结构来得到量子点或者量子线。另外一种是包括用离子注入来形成纳米结构。这两种技术都要求使用开有小尺寸窗口的光刻版。第三种技术是通过自组装机制来制造量子点结构。自组装方法是在晶格失配的材料中自然生长纳米尺度的岛。在Stranski-Krastanov生长模式中,当材料生长到一定厚度后,二维的逐层生长将转换成三维的岛状生长,这时量子点就会生成。业已证明基于自组装量子点的激光器件具有比量子阱激光器更好的性能。量子点器件的饱和材料增益要比相应的量子阱器件大50倍,微分增益也要高3个量级。阈值电流密度低于100A/cm2、室温输出功率在瓦特量级(典型的量子阱基激光器的输出功率是5-50mW)的连续波量子点激光器也已经报道。无论是何种材料系统,量子点激光器件都预期具有低阈值电流密度,这预示目前还要求在大阈值电流条件下才能激射的宽带系材料如III组氮化物基激光器还有很大的显著改善其性能的空间。目前这类器件的性能已经接近或达到商业化器件所要求的指标,预期量子点基的此类材料激光器将很快在市场上出现。量子点基光电子器件的进一步改善主要取决于量子点几何结构的优化。虽然在生长条件上如衬底温度、生长元素的分气压等的变化能够在一定程度上控制点的尺寸和密度,自组装量子点还是典型底表现出在大小、密度及位置上的随机变化,其中仅仅是密度可以粗糙地控制。自组装量子点在尺寸上的涨落导致它们的光发射的非均匀展宽,因此减弱了使用零维体系制作器件所期望的优点。由于量子点尺寸的统计涨落和位置的随机变化,一层含有自组装量子点材料的光致发光谱典型地很宽。在竖直叠立的多层量子点结构中这种谱展宽效应可以被减弱。如果隔离层足够薄,竖直叠立的多层量子点可典型地展现出竖直对准排列,这可以有效地改善量子点的均匀性。然而,当隔离层薄的时候,在一列量子点中存在载流子的耦合,这将失去因使用零维系统而带来的优点。怎样优化量子点的尺寸和隔离层的厚度以便既能获得好均匀性的量子点又同时保持载流子能够限制在量子点的个体中对于获得器件的良好性能是至关重要的。
很清楚纳米科学的首次浪潮发生在过去的十年中。在这段时期,研究者已经证明了纳米结构的许多崭新的性质。学者们更进一步征明可以用“build-down”或者“build-up”方法来进行纳米结构制造。这些成果向我们展示,如果纳米结构能够大量且廉价地被制造出来,我们必将收获更多的成果。
在未来的十年中,纳米科学和技术的第二次浪潮很可能发生。在这个新的时期,科学家和工程师需要征明纳米结构的潜能以及期望功能能够得到兑现。只有获得在尺寸、成份、位序以及材料纯度上良好可控能力并成功地制造出实用器件才能实现人们对纳米器件所期望的功能。因此,纳米科学的下次浪潮的关键点是纳米结构的人为可控性。
III.纳米结构尺寸、成份、位序以及密度的控制——第二次浪潮
为了充分发挥量子点的优势之处,我们必须能够控制量子点的位置、大小、成份已及密度。其中一个可行的方法是将量子点生长在已经预刻有图形的衬底上。由于量子点的横向尺寸要处在10-20纳米范围(或者更小才能避免高激发态子能级效应,如对于GaN材料量子点的横向尺寸要小于8纳米)才能实现室温工作的光电子器件,在衬底上刻蚀如此小的图形是一项挑战性的技术难题。对于单电子晶体管来说,如果它们能在室温下工作,则要求量子点的直径要小至1-5纳米的范围。这些微小尺度要求已超过了传统光刻所能达到的精度极限。有几项技术可望用于如此的衬底图形制作。
—电子束光刻通常可以用来制作特征尺度小至50纳米的图形。如果特殊薄膜能够用作衬底来最小化电子散射问题,那特征尺寸小至2纳米的图形可以制作出来。在电子束光刻中的电子散射因为所谓近邻干扰效应(proximityeffect)而严重影响了光刻的极限精度,这个效应造成制备空间上紧邻的纳米结构的困难。这项技术的主要缺点是相当费时。例如,刻写一张4英寸的硅片需要时间1小时,这不适宜于大规模工业生产。电子束投影系统如SCALPEL(scatteringwithangularlimitationprojectionelectronlithography)正在发展之中以便使这项技术较适于用于规模生产。目前,耗时和近邻干扰效应这两个问题还没有得到解决。
—聚焦离子束光刻是一种机制上类似于电子束光刻的技术。但不同于电子束光刻的是这种技术并不受在光刻胶中的离子散射以及从衬底来的离子背散射影响。它能刻出特征尺寸细到6纳米的图形,但它也是一种耗时的技术,而且高能离子束可能造成衬底损伤。
—扫描微探针术可以用来划刻或者氧化衬底表面,甚至可以用来操纵单个原子和分子。最常用的方法是基于材料在探针作用下引入的高度局域化增强的氧化机制的。此项技术已经用来刻划金属(Ti和Cr)、半导体(Si和GaAs)以及绝缘材料(Si3N4和silohexanes),还用在LB膜和自聚集分子单膜上。此种方法具有可逆和简单易行等优点。引入的氧化图形依赖于实验条件如扫描速度、样片偏压以及环境湿度等。空间分辨率受限于针尖尺寸和形状(虽然氧化区域典型地小于针尖尺寸)。这项技术已用于制造有序的量子点阵列和单电子晶体管。这项技术的主要缺点是处理速度慢(典型的刻写速度为1mm/s量级)。然而,最近在原子力显微术上的技术进展—使用悬臂樑阵列已将扫描速度提高到4mm/s。此项技术的显著优点是它的杰出的分辨率和能产生任意几何形状的图形能力。但是,是否在刻写速度上的改善能使它适用于除制造光刻版和原型器件之外的其他目的还有待于观察。直到目前为止,它是一项能操控单个原子和分子的唯一技术。
—多孔膜作为淀积掩版的技术。多孔膜能用多种光刻术再加腐蚀来制备,它也可以用简单的阳极氧化方法来制备。铝膜在酸性腐蚀液中阳极氧化就可以在铝膜上产生六角密堆的空洞,空洞的尺寸可以控制在5-200nm范围。制备多孔膜的其他方法是从纳米沟道玻璃膜复制。用这项技术已制造出含有细至40nm的空洞的钨、钼、铂以及金膜。
—倍塞(diblock)共聚物图形制作术是一种基于不同聚合物的混合物能够产生可控及可重复的相分离机制的技术。目前,经过反应离子刻蚀后,在旋转涂敷的倍塞共聚物层中产生的图形已被成功地转移到Si3N4膜上,图形中空洞直径20nm,空洞之间间距40nm。在聚苯乙烯基体中的自组织形成的聚异戊二烯(polyisoprene)或聚丁二烯(polybutadiene)球(或者柱体)可以被臭氧去掉或者通过锇染色而保留下来。在第一种情况,空洞能够在氮化硅上产生;在第二种情况,岛状结构能够产生。目前利用倍塞共聚物光刻技术已制造出GaAs纳米结构,结构的侧向特征尺寸约为23nm,密度高达1011/cm2。
—与倍塞共聚物图形制作术紧密相关的一项技术是纳米球珠光刻术。此项技术的基本思路是将在旋转涂敷的球珠膜中形成的图形转移到衬底上。各种尺寸的聚合物球珠是商业化的产品。然而,要制作出含有良好有序的小尺寸球珠薄膜也是比较困难的。用球珠单层膜已能制备出特征尺寸约为球珠直径1/5的三角形图形。双层膜纳米球珠掩膜版也已被制作出。能够在金属、半导体以及绝缘体衬底上使用纳米球珠光刻术的能力已得到确认。纳米球珠光刻术(纳米球珠膜的旋转涂敷结合反应离子刻蚀)已被用来在一些半导体表面上制造空洞和柱状体纳米结构。
—将图形从母体版转移到衬底上的其他光刻技术。几种所谓“软光刻“方法,比如复制铸模法、微接触印刷法、溶剂辅助铸模法以及用硬模版浮雕法等已被探索开发。其中微接触印刷法已被证明只能用来刻制特征尺寸大于100nm的图形。复制铸模法的可能优点是ellastometric聚合物可被用来制作成一个戳子,以便可用同一个戳子通过对戳子的机械加压能够制作不同侧向尺寸的图形。在溶剂辅助铸模法和用硬模版浮雕法(或通常称之为纳米压印术)之间的主要差异是,前者中溶剂被用于软化聚合物,而后者中软化聚合物依靠的是温度变化。溶剂辅助铸模法的可能优点是不需要加热。纳米压印术已被证明可用来制作具有容量达400Gb/in2的纳米激光光盘,在6英寸硅片上刻制亚100nm分辨的图形,刻制10nmX40nm面积的长方形,以及在4英寸硅片上进行图形刻制。除传统的平面纳米压印光刻法之外,滚轴型纳米压印光刻法也已被提出。在此类技术中温度被发现是一个关键因素。此外,应该选用具有较低的玻璃化转变温度的聚合物。为了取得高产,下列因素要解决:
1)大的戳子尺寸
2)高图形密度戳子
3)低穿刺(lowsticking)
4)压印温度和压力的优化
5)长戳子寿命。
具有低穿刺率的大尺寸戳子已经被制作出来。已有少量研究工作在试图优化压印温度和压力,但显然需要进行更多的研究工作才能得到温度和压力的优化参数。高图形密度戳子的制作依然在发展之中。还没有足够量的工作来研究戳子的寿命问题。曾有研究报告报道,覆盖有超薄的特氟隆类薄膜的模板可以用来进行50次的浮刻而不需要中间清洗。报告指出最大的性能退化来自于嵌在戳子和聚合物之间的灰尘颗粒。如果戳子是从ellastometric母版制作出来的,抗穿刺层可能需要使用,而且进行大约5次压印后需要更换。值得关心的其他可能问题包括镶嵌的灰尘颗引起的戳子损伤或聚合物中图形损伤,以及连续压印之间戳子的清洗需要等。尽管进一步的优化和改良是必需的,但此项技术似乎有希望获得高生产率。压印过程包括对准、加热及冷却循环等,整个过程所需时间大约20分钟。使用具有较低玻璃化转换温度的聚合物可以缩短加热和冷却循环所需时间,因此可以缩短整个压印过程时间。IV.纳米制造所面对的困难和挑战
上述每一种用于在衬底上图形刻制的技术都有其优点和缺点。目前,似乎没有哪个单一种技术可以用来高产量地刻制纳米尺度且任意形状的图形。我们可以将图形刻制的全过程分成下列步骤:
1.在一块模版上刻写图形
2.在过渡性或者功能性材料上复制模版上的图形
3.转移在过渡性或者功能性材料上复制的图形。
很显然第二步是最具挑战性的一步。先前描述的各项技术,例如电子束光刻或者扫描微探针光刻技术,已经能够刻写非常细小的图形。然而,这些技术都因相当费时而不适于规模生产。纳米压印术则因可作多片并行处理而可能解决规模生产问题。此项技术似乎很有希望,但是在它能被广泛应用之前现存的严重的材料问题必须加以解决。纳米球珠和倍塞共聚物光刻术则提供了将第一步和第二步整合的解决方案。在这些技术中,图形由球珠的尺寸或者倍塞共聚物的成分来确定。然而,用这两种光刻术刻写的纳米结构的形状非常有限。当这些技术被人们看好有很大的希望用来刻写图形以便生长出有序的纳米量子点阵列时,它们却完全不适于用来刻制任意形状和复杂结构的图形。为了能够制造出高质量的纳米器件,不但必须能够可靠地将图形转移到功能材料上,还必须保证在刻蚀过程中引入最小的损伤。湿法腐蚀技术典型地不产生或者产生最小的损伤,可是湿法腐蚀并不十分适于制备需要陡峭侧墙的结构,这是因为在掩模版下一定程度的钻蚀是不可避免的,而这个钻蚀决定性地影响微小结构的刻制。另一方面,用干法刻蚀技术,譬如,反应离子刻蚀(RIE)或者电子回旋共振(ECR)刻蚀,在优化条件下可以获得陡峭的侧墙。直到今天大多数刻蚀研究都集中于刻蚀速度以及刻蚀出垂直墙的能力,而关于刻蚀引入损伤的研究严重不足。已有研究表明,能在表面下100nm深处探测到刻蚀引入的损伤。当器件中的个别有源区尺寸小于100nm时,如此大的损伤是不能接受的。还有就是因为所有的纳米结构都有大的表面-体积比,必须尽可能地减少在纳米结构表面或者靠近的任何缺陷。
随着器件持续微型化的趋势的发展,普通光刻技术的精度将很快达到它的由光的衍射定律以及材料物理性质所确定的基本物理极限。通过采用深紫外光和相移版,以及修正光学近邻干扰效应等措施,特征尺寸小至80nm的图形已能用普通光刻技术制备出。然而不大可能用普通光刻技术再进一步显著缩小尺寸。采用X光和EUV的光刻技术仍在研发之中,可是发展这些技术遇到在光刻胶以及模版制备上的诸多困难。目前来看,虽然也有一些具挑战性的问题需要解决,特别是需要克服电子束散射以及相关联的近邻干扰效应问题,但投影式电子束光刻似乎是有希望的一种技术。扫描微探针技术提供了能分辨单个原子或分子的无可匹敌的精度,可是此项技术却有固有的慢速度,目前还不清楚通过给它加装阵列悬臂樑能否使它达到可以接受的刻写速度。利用转移在自组装薄膜中形成的图形的技术,例如倍塞共聚物以及纳米球珠刻写技术则提供了实现成本不是那么昂贵的大面积图形刻写的一种可能途径。然而,在这种方式下形成的图形仅局限于点状或者柱状图形。对于制造相对简单的器件而言,此类技术是足够用的,但并不能解决微电子工业所面对的问题。需要将图形从一张模版复制到聚合物膜上的各种所谓“软光刻“方法提供了一种并行刻写的技术途径。模版可以用其他慢写技术来刻制,然后在模版上的图形可以通过要么热辅助要么溶液辅助的压印法来复制。同一块模版可以用来刻写多块衬底,而且不像那些依赖化学自组装图形形成机制的方法,它可以用来刻制任意形状的图形。然而,要想获得高生产率,某些技术问题如穿刺及因灰尘导致的损伤等问题需要加以解决。对一个理想的纳米刻写技术而言,它的运行和维修成本应该低,它应具备可靠地制备尺寸小但密度高的纳米结构的能力,还应有在非平面上刻制图形的能力以及制备三维结构的功能。此外,它也应能够做高速并行操作,而且引入的缺陷密度要低。然而时至今日,仍然没有任何一项能制作亚100nm图形的单项技术能同时满足上述所有条件。现在还难说是否上述技术中的一种或者它们的某种组合会取代传统的光刻技术。究竟是现有刻写技术的组合还是一种全新的技术会成为最终的纳米刻写技术还有待于观察。
另一项挑战是,为了更新我们关于纳米结构的认识和知识,有必要改善现有的表征技术或者发展一种新技术能够用来表征单个纳米尺度物体。由于自组装量子点在尺寸上的自然涨落,可信地表征单个纳米结构的能力对于研究这些结构的物理性质是绝对至关重要的。目前表征单个纳米结构的能力非常有限。譬如,没有一种结构表征工具能够用来确定一个纳米结构的表面结构到0.1À的精度或者更佳。透射电子显微术(TEM)能够用来研究一个晶体结构的内部情况,但是它不能提供有关表面以及靠近表面的原子排列情况的信息。扫描隧道显微术(STM)和原子力显微术(AFM)能够给出表面某区域的形貌,但它们并不能提供定量结构信息好到能仔细理解表面性质所要求的精度。当近场光学方法能够给出局部区域光谱信息时,它们能给出的关于局部杂质浓度的信息则很有限。除非目前用来表征表面和体材料的技术能够扩展到能够用来研究单个纳米体的表面和内部情况,否则能够得到的有关纳米结构的所有重要结构和组份的定量信息非常有限。
V.展望
在利用激光进行的三维测量中应用最广泛的测量方法主要有三种:干涉法、飞行时间法和三角法。1.1干涉法干涉法测量是利用激光的干涉原理来完成对物体测量的一种方法,其原理是将一束相干光通过分光系统分成测量光和参考光,通过测量光波与参考光波相干叠加产生的干涉条纹变化量来获得物体表面的深度信息。干涉法的测量精度高,在100m范围内可以获得0.1mm的分辨率。1.2飞行时间法飞行时间法是通过测量脉冲光束的飞行时间来测量距离的一种测量方法,其原理是通过测量发射和接收激光脉冲信号的时间差来间接获得被测目标的距离。飞行时间法以时间分辨率来换取距离测量精度,精度相对较低,一般在1mm左右,精度高的测量头可达亚毫米级,常用于大尺度远距离测量。1.3三角法三角法是光学测量中最常见的一种测量方法。它是将待测点的深度坐标,通过不同的检测元件,利用几何三角关系转换为相对于光学基准的偏移量进而计算出该点深度值。根据具体照明方式的不同,光学三角法可分为两大类:被动三角法和主动三角法。激光三角法测量是基于激光的主动三角法,是近年来研究较多、发展比较成熟的一种测距方法。其测量原理是:由光源发出的光照射到被测物体表面上,反射后在检测器(如:CCD)上成像,物体表面的位置改变,检测器上成的像也随之改变,由几何三角关系即可通过对像移的检测和计算出实际高度。激光三角法测量的精度取决于感光设备的敏感程度、与被测表面的距离、被测物表面的光学特性等,适合于近距测量,精度一般在丝米级。
2测量方法的选择
船板的形状尺寸测量是一个典型的外表面三维曲面测量。由于船板是一个连续而光滑的曲面,因此,可以将整个曲面离散成m×n个点,通过测量得到这些点的坐标值后,即可通过软件拟合出整个曲面。由于传统的接触式测量,存在探头易磨损,需要人工干预,价格昂贵,对使用环境有一定要求,测量速度慢,效率低等问题,因此,虽然其有较高的测量精度,但确并不适合应用在船板多点成形在线测量中。对比三种常用的激光测量方法,测量精度均能满足船板的测量要求。本着实用而不浪费的原则,由于干涉法测量所需的测量设备成本较另外两种方法高出很多,并且使用时需反射镜,现场在线使用不方便,速度慢效率低,因此,采用飞行时间法或三角法的激光测量传感器比较适合船板三维测量,其设备价格较低,对测量表面的要求不高,并且可直接测量,使用灵活方便。
3扫描装置
扫描装置是激光测量头的安装平台,其作用是带动激光测量头沿X轴和Y轴运动,完成对整个测量表面的扫描,并在测量的同时给出测量点的X方向和Y方向的坐标值。为了提高测量效率,最终确定扫描装置采用多点方式,这样可以大大提高船板多点成形的生产效率。由于多点测量方式使用的激光测量头数量较多,因此,在满足测量精度要求的前提下,选择了价格相对较低的飞行时间法激光测量头。扫描系统由电动滑台、联轴器、接轴、减速机、伺服电机、测量架、测头等部分组成(见图1)。电动滑台和减速机通过架子固定在上模座上,伺服电机与减速机相连,并通过接轴与电动滑台连接,测量架固定在电动滑台上。测量时,在伺服电机驱动下,电动滑台带动测量架沿X方向移动,每走一个步长测头测量当前X坐标下各点的Z坐标值,直到测量完整个板材表面点阵(见图2)。
4结束语
在方法层面,传统研究汉代灯具主要侧重考古、考证以及设计技术与文化等领域研究,在方法论上较少涉及灯具的装饰与仿生科学考察,尤其是对汉代灯具的研究。近代对中国古代灯具的研究达到了相当高的水平,特别近几年很多以研究古代灯具作为硕、博士学位论文为选题。研究者分别从考古学、文化学、艺术学等学科进行单学科或多学科交叉。从现有关于汉代铜灯的研究成果中可以看到,不同专业的研究者都会不约而同的提到汉代灯具的装饰,但几乎没有研究者专以汉代灯具装饰艺术作仿生学意义上的科学系统性研究。但是,随着汉代灯具的不断出土,以及现代设计科学的进步,汉代灯具研究的未来研究趋势显示:从传统的考古研究转向设计研究;从传统的文化装饰研究转向科学装饰研究。
二、研究空间及价值
“装饰与仿生”是汉代灯具设计研究的一个可开掘空间。通过研究汉代灯具装饰制作工艺及其仿生科学,调查与梳理相关资料,发现与整理汉代灯具工艺技术,通过科技考古与艺术复原实验的现代技术手段,还原汉代灯具的装饰工艺技术,揭示汉代灯具仿生科技发展水平及其技术文化内涵,从而填补汉代灯具制作工艺研究之不足,向世人展示中国汉代灯具装饰技术与科学文化水平,力求在技术层、装饰层与文化层等维度上弘扬中国优秀工艺文化。在装饰层面,研究汉代灯具制作装饰的艺术手段,复原汉代灯具装饰艺术风格,包括工艺、造型、纹饰、绘画、色彩等。汉代灯具装饰技术文化,主要揭示其技术历史之嬗变与演进;汉代灯具制作装饰材料文化,揭示其物质文明;汉代灯具装饰文化,主要揭示其图案、纹饰、色彩背后的时代与历史文化如何渗透到装饰制作之中。在仿生层面,通过灯具的仿生造型分析汉代人的审美的需求,以及汉代大简的造物形态和“守约以治广”“规天矩地”“自然相生”等美学思想的命题;深究仿生造型的潜在含义,佐证汉代神学思想、视死如生的丧葬观以及封建初期等级的划分;对仿生灯具的实证分析,探讨汉代环保、节能、调光等先进的科学性。对汉代灯具的研究,再现汉代灯具的可视化物质形式、工艺流程与技术发展为微观特色,其优势在于再现与复原汉代灯具工艺技术的同时,还侧重开掘汉代灯具工艺的载体、材料、工具与技术等内容,为我国灯具技术文化史的建构发展助推,为我国工艺技术文化提升软实力;通过对汉代灯具艺术发的复原,以再现、实验、传承、利用汉代灯具仿生技术遗产为宏观特色,其优势在于运用现代技术、科学实验传承与再现汉代灯具制作工艺,绘制汉代灯具工艺技术图谱。
三、结语
1育苗
育苗温室棚及育苗材料的选择:育苗棚座北朝南,东西走向,有水源,棚内实用面积在1.2亩左右,棚膜应选择聚乙烯无滴膜,保温材料最好选择棉被,大棚中间建一标有刻度的水池,起蓄水、补肥、增加水温的作用。
2温室扣棚及棚内消毒
扣棚及棚内消毒。扣棚:11月中旬及时扣棚,提高棚温,以利于棚内保暖。选用扣三道膜方式;在播种前一周进行棚内消毒。方法:一是每个标准棚用45%的百菌清烟雾剂200~300g,均匀放置,分别点燃,密闭烟熏。二是硫磺烟熏法,选晴天进行,每m3空间用硫磺4g,锯末8g,于晚上7时每2m一个点堆放锯末,摊平后上层撒一层硫磺粉,倒入少量酒精,逐个点燃,24h后放风排烟。
3温室苗床的准备
苗床要整成中间略高3~5cm、两边略低的斜面,两侧开小沟,以便苗期喷水的时候苗床不积水。
4育苗材料的选择
育苗秧盘:秧盘选用长540mm,宽280mm,高48mm的128穴黑色盘。基质和蛭石:选用养分全面、丰富、肥效期较长的基质。蛭石要求颗粒均匀、中等大小(直径在3~5mm),基质和蛭石的比例为3:1。5装盘、点种、摞盘、淋盘2月下旬初将按比例混合好的营养土装入盘中,用平板刮平后,每20个一摞摆好,由于重力的作用,每穴均有等深的孔;在装盘之前先把基质拌湿(60~70%水份,即手捏面团,碰之即散),放置一天后装盘点种,然后轻淋水,催芽。
6种子及播量
种子要选择优良品种,一个棚应做到只育一个品种,以便管理;纯度大于98%,净度大于99%,发芽率大于85%,播量每穴2~3粒;点好后上面用营养土覆盖,刮平,将四周清理干净淋水。摞盘时每两盘并排为一垛,垛高为20~30个盘,摞盘时要注意穴盘的孔要错开,以免影响出芽,盘的下面要用砖块和木板腾空20cm左右,以免下层秧盘由于温度低、空气不流通、氧气不足而出芽不整齐,摞好后用薄膜整体覆盖,增温、保湿,覆盖时,最上层用苇杆把膜与营养土隔开,以免出芽时顶到膜而烧芽。
7番茄育苗方法有三种
一是苗床育苗,出苗后再假植到秧盘.适用于抗灾苗的准备。苗床育苗技术难度较小,但假植到秧盘时用工较多,增加育苗成本,秧苗假植后有一个缓苗期,人为伤口也较多,为病菌侵入提供了机会。二是用催芽室集中催芽,出苗后直接摆盘。出苗期短易出全苗,但缓苗时间短,人工接触少,病害也少,但催芽室育苗技术难度大。我团生产以催芽室育苗为主,在棚中间用大棚膜或化纤布隔成一个小温室,约相当于大棚面积的1/10,摞盘催芽。三是整棚催芽。利于出壮苗,但加温消耗煤多,一个标准棚须有8个炉子。
8苗期管理
早春气温低,达不到种子发芽的温度,应用炉子加温,夜间要及时观察温度。第一天温度低一点,白天22~23℃,24h后白天增温到28~30℃,晚上温度不低于15℃。加温第三天及时倒盘,同时检查种子发芽情况,当种子露白后适当降温到20~25℃,见芽后摆盘。出苗前7天是育好壮苗的关键时期。育苗要点:热(温度)、水、光照。温度:摆盘后夜温最低不低于8℃,白天20~25℃,如遇寒潮,则应整棚加温,待芽整齐后,应把握“低温育苗”的原则进行调控。正常天气条件下,下午5点放棉被保温,早上9~10点拉开升温,育苗期由于春风较多,应做好防风的准备。水分:摆盘后要及时喷水,喷水要注意喷透,切忌表湿里干。喷水前应把水抽到蓄水池中在棚内升温,以免井水温度太低,喷水后造成营养土温度急速下降,影响根系的生长。幼苗出土后的管理:随着外界气温升高必须增大棚面上部放风口的宽度并设置底部放风口进行温度调节。底部放风口的进风位置要高于苗盘80~100cm。具体方法:一种是在覆盖大棚膜时预留。另一种是在大棚内距膜30~40cm处垂直设一风障高度80~100cm。苗盘湿度的控制主要靠勤观察,一般中午幼苗出现萎焉或苗盘表层5mm以下表现干燥时就要及时洒水。尽量避免控水过度干旱死苗和水分过多造成幼苗徒长诱发病害。洒水时间要避开高温时段,每次洒水要做到足量,均匀。光照:由于早春日照时间短,为促使秧苗叶片尽早进行光合作用,在温度容许的条件下,应尽量延长大棚见光时间,培育壮苗。促、控结合:番茄的壮苗标准:苗龄45天,株高12cm左右,茎杆粗壮,幼茎紫红,长势均匀,4~5片真叶,叶色深绿,根系发达呈白色无病害。为了培育适龄壮苗,必须做到促、控结合,2~3叶期可用奇丽施、氨基酸、福施壮进行叶面喷施。3~4叶期可用0.2%的尿素加福施壮1000~1500倍进行喷施。对一些僵苗,可用0.2%尿素+0.1%硫酸锌+30ppm的天然芸苔素进行促苗。出棚前做到带药、带肥移栽,喷施福施壮1000~1500倍和普力克800~1000倍。
9炼苗
关键词:CDMA;AAA服务器;Internet;Intranet
CharacteristicsandFunctionsforCDMATechnology
Abstract:Thisissuemainlysetsforththecharacterandstrongpowerofthe3thgenerationmobiletelecommunicationtechnology-CDMA.Telecommunicationaltermshavetranseredfromnarrowservices,suchastelephone,sendingorreceivingmessages,tomultimediumofbroadband.PDSNisentrygateway,whitchlinkingwirelessnetandpackagenettogether.PDSNalsoservingforusers`enteringpackagedatenet.AAAservercanprovideusers`identificationbyprobingpre-registedlogininformation,thendecidewhetherpermittingmobileusersusingsomenetworkresourse,atthesametimeitcalculatingfee,audittin,allottingofcostoranalysisingoftrend.CDMAprovidingpowerfulguaranteefordevelopmentofmobilecommunication.
Keywords:CDMA;AAAserver;Internet;Intranet
1引言
CDMA(CodeDivisionMultipleAccess码分多址)是近年来被应用于商业的一种数字接口技术。他拥有频率利用率高、手机功耗低等优点。CDMA手机是指基于CDMA网络的移动通信终端。目前,19家企业被批准有资格生产CDMA终端产品。
CDMA手机除了能够提供GSM手机的通话功能和信息服务外,还具有高速无线数据传输和多媒体功能。能提供的服务主要有:
(1)基本增值服务,如呼叫转移、信息提示等。
(2)语音邮件服务,如邮件、传真、新闻等语音信息。
(3)短信息服务,如天气、交通、证券、广告等。
(4)无线智能网服务,如虚拟网络、个人号码识别等。
(5)无线互联网服务,如网络浏览、电子商务、电子邮箱、网络游戏等。
2CDMA所具有的优点
与GSM手机相比,CDMA手机具有以下优点:
(1)CDMA手机发射功率小(2mw)。
(2)CDMA手机采用先进的切换技术——软切换技术(即切换是先接续好后再中断),使得CDMA手机的通话可与固定电话媲美,而且不会有GSM手机的掉线现象。
(3)使用CDMA网络,运营商的投资相对减少,这就为CDMA手机资费的下调预留了空间。
(4)因采用以拓频通信为基础的一种调制和多址通信方式,其容量比模拟技术高10倍,超过GSM网络约4倍。
(5)基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成为可能,从而使手机从只能打电话和发送短信息等狭窄的服务中走向宽带多媒体应用。
在第三代移动通信的无线接口国际提案中,WCDMA和CDMA2000都是极为重要的技术。这两种宽带CDMA方案,除了码片速率、同步方式、导频方式等有所不同外,其他如功率、软切换等基本技术并无大的区别。
CDMAOne是基于IS-95标准的各种CDMA产品的总称,即所有基于CDMAOne技术的产品,其核心技术均以IS-95作为标准。CDMA2000是美国向ITU提出的第三代移动通信空中接口标准的建议,是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案,这是一种宽带CDMA技术。CDMA2000室内最高数据速率为2Mb/s以上,步行环境时为384kb/s,车载环境时为144kb/s以上。
CDMA2000-1X原意是指CDMA2000的第一阶段(速率高于IS-95,低于2Mb/s),可支持308kb/s的数据传输,网络部分引入分组交换,可支持移动IP业务。
CDMA2000-1XEV是在CDMA2000-1X基础上进一步提高速率的增强体制,采用高速率数据(HDR)技术,能在1.25MHz(同CDMA2000-1X带宽)内提供2M/s以上的数据业务,是CDMA2000-1X的边缘技术。3GPP已开始制订CDMA2000-1XEV的技术标准,其中用高通公司技术的称为HDR。
与CDMAOne相比,CDMA2000有下列技术特点:多种信道带宽,前向链路上支持多载波和直扩两种方式;反向链路仅支持直扩方式;可以更加有效地使用无线资源;可实现系统平滑过渡;核心网协议可使用IS-41,GSM-MAP以及IP骨干网标准;前向发送分集;快速前向功率控制;使用Turbo码;辅助导频信道;灵活帧长;反向链路相干解调;可选择较长的交织器。CDMA2000-1X采用扩频速率为SR1,即指前向信道和反向信道均用码片速率1.2288Mb/s的单载波直接序列扩频方式。因此他可以方便地与IS-95(A/B)后向兼容,实现平滑过渡。运营商可在某些需求高速数据业务而导致容量不够的蜂窝上,用相同载波部署CDMA2000-1X系统,从而减少了用户和运营商的投资。由于CDMA2000-1X采用了反向相干解调、快速前向功控、发送分集、Turbo编码等新技术,其容量比IS-95大为提高。在相同条件下,对普通话音业务而言,容量大致为IS-95系统的两倍。
3CDMA关键技术所在
CDMA2000-1X关键技术包括以下几个方面。
(1)前向快速功率控制技术CDMA2000采用快速功率控制方法。即移动台测量收到业务信道的Eb/Nt,并与门限值比较,根据比较结果,向基站发出调整基站发射功率的指令,功率控制速率可以达到800b/s。由于使用快速功率控制,可以达到减少基站发射功率、减少总干扰电平,从而降低移动台信噪比要求,最终可以增大系统容量。
(2)前向快速寻呼信道技术此技术有2个用途。一是寻呼或睡眠状态的选择。因基站使用快速寻呼信道向移动台发出指令,决定移动台是处于监听寻呼信道还是处于低功耗的睡眠状态,这样移动台便不必长时间连续监听前向寻呼信道,可减少移动台激活时间和节省移动台功耗。二是配置改变。通过前向快速寻呼信道,基地台向移动台发出最近几分钟内的系统参数消息,使移动台根据此新消息作相应设置处理。
(3)前向链路发射分集技术CDMA2000-1X采用直接扩频发射分集技术,有2种方式:一种是正交发射分集方式,方法是先分离数据流再用不同的正交Walsh码对2个数据流进行扩频,并通过2个发射天线发射。另一种是空时扩展分集方式,使用空间两根分离天线发射已交织的数据,使用相同原始Walsh码信道。使用前向链路发射分集技术可以减少发射功率,抗瑞利衰落,增大系统容量。
(4)反向相干解调基站利用反向导频信道发出扩频信号捕获移动台的发射信号,再用梳状(Rake)接收机实现相干解调,与IS-95采用非相干解调相比,提高了反向链路性能,降低了移动台发射功率,提高了系统容量。
(5)连续的反向空中接口波形在反向链路中,数据采用连续导频,使信道上数据波形连续,此措施可减少外界电磁干扰,改善搜索性能,支持前向功率快速控制以及反向功率控制连续监控。
(6)Turbo码使用Turbo码具有优异的纠错性能,适于高速率对译码时延要求不高的数据传输业务,并可降低对发射功率的要求、增加系统容量,在CDMA2000-1X中Turbo码仅用于前向补充信道和反向补充信道。Turbo编码器由2个RSC编码器(卷积码的一种)、交织器和删除器组成。每个RSC编码器有两路校验位输出,2个输出经删除复用后形成Turbo码。Turbo译码器由2个软输入、软输出的译码器、交织器、去交织器构成,经对输入信号交替译码、软输出多轮译码、过零判决后得到译码输出。7)灵活的帧长与IS-95不同,CDMA2000-1X支持5ms,10ms,20ms,40ms,80ms和160ms多种帧长,不同类型信道分别支持不同帧长。前向基本信道、前向专用控制信道、反向基本信道、反向专用控制信道采用5ms或20ms帧,前向补充信道、反向补充信道采用20ms,40ms或80ms帧,话音信道采用20ms帧。较短帧可以减少时延,但解调性能较低;较长帧可降低对发射功率的要求。
(8)增强的媒体接入控制功能媒体接入控制子层控制多种业务接入物理层,保证多媒体业务的实现。他实现话音、分组数据和电路数据业务同时处理,提供发送、复用和Qos控制,提供接入程序。与IS-95相比,他可以满足更高宽带和更多业务的要求。CDMA1X网络的关键设备,分组数据服务节点(PDSN)、鉴权、授权、计费服务器(AAA)、本地(HA)是CDMA1X系统支持分组数据业务的关键设备,为此对他们进行专门的介绍。PDSN是连接无线网络和分组数据网的接入网关,为移动Internet/Intranet用户提供分组数据接入服务。除了使点到点协议(PPP)封装的IP包能在无线网络和IP网络间正确传输外,PDSN还与其他各种接入服务商的IP分组网络连接,从而为终端用户提供诸如互联网接入、电子商务、WAP应用等多种业务。PDSN同时还完成AAA服务器所需的合并的分组会话计费数据和无线会话计费数据搜集功能,并且支持移动IP的外部(FA)和用户设备的85认证功能,同时还能提供移动IP业务,满足终端用户丰富多彩的移动互联网业务需求。
AAA服务器完成的功能有:用户注册信息的认证,即通过验证一些预先登记的信息来提供用户身份认证;数据业务的授权,即决定是否授权移动用户访问特定的网络资源;计费信息的处理,即搜集资源使用信息,用于进行计费、审计、成本分配或趋势分析等。此外,他还须实现与PDSN,HA及其他AAA服务器的交互功能,向移动用户提供分组数据业务。AAA服务器具有下列特征:使用RADIUS协议,支持大规模的外部和漫游业务,RADIUS能向外部的RADIUS服务器提供可靠的AAA功能;通过目录支持功能和程序化的配置接口,完成配置、计费和其他业务管理部件的集成,从而降低运营成本和加快业务推出速度;通过支持集中化的IP地址分配和对跨多地理区域接入设备会话的限制,高效使用管理资源。
只有使用“移动IP”时才需要HA。作为一个独立的网络单元,HA用来完成对移动IP和移动IP用户的移动性管理功能。HA通过移动终端登记来定位移动用户,同时把分组数据转发到用户当前所登记的FA(位于PDSN内)。HA同时支持动态的IP地址分配和反向隧道。HA具有冗余备份功能,可由一个HA替代另一个HA。这样,新的HA可以用原有IP地址和转换地址维护关联表,保证移动关联表处于同步状态。此外,这种方式还能保证解决方案的可用性和可扩展性。
近一段时间以来,联通开始大举推广CDMA1X网络,并明确宣称将把重心放在无线互联的移动数据业务上。而目前,无线局域网成熟的标准可达到11Mb/s的速率,新的标准最高达54Mb/s的速率,这对移动用户具有非常大的吸引力。
早在2003年4月的博鳌亚洲论坛首届年会上,海南联通在当地建了3个CDMA1X的基站,并向前来采访年会的记者分发了近300张的无线上网卡,CDMA1X+WLAN方案的数据业务更是引起了广泛关注。按照设想,海南联通甚至要为沿海渔民以及钻井平台上的工作人员提供包括天气预报等在内的移动数据服务。
WLAN这种早已被电信网通普遍采纳的无线接入技术,一经与CDMA1X融合,就显示出其独特的魅力。一般说来,虽然WLAN可以提供高速的数据业务,但WLAN却缺少对用户进行鉴权与计费的成熟机制,而且无线局域网的覆盖范围较小,一般都在热点地区,用户使用时受到地点的限制。而CDMA1X网络经过了几十年的研究与实验,不仅有成熟鉴权与计费机制,并且具有覆盖广的特点。CDMA1X网络可以利用WLAN高速数据传输的特点以弥补自己数据传输速率受限的不足,而无线局域网不仅充分利用了CDMA1X网络完善的鉴权与计费机制,而且可结合CDMA1X网络覆盖广的特点,进行多接入切换功能。这样就可实现WLAN用户与CDMA1X用户统一的管理。
为了获得无线局域网提供的数据业务,终端必须处于无线局域网的信号覆盖范围内,即首先要连接到AP。当终端发起数据业务的呼叫时,先在APGW和PDSN之间建立RP连接,然后到PDSN进行分组网络的注册,才可进行数据业务,其具体连接过程如下:
(1)终端在WLAN网络系统中检测WLAN的信号,并连接到AP。
(2)当终端有数据业务的需求时,发起连接请求,在AP/APGW收到连接消息后,APGW向PDSN发送Au注册请求消息。若注册请求消息有效,则PDSN通过返回带接收指示的Au注册应答消息接收该连接,PDSN和APGW均产生关于A10连接的绑定记录。
(3)终端和PDSN建立PPP的连接,在建立PPP连接的过程中,如果是SimpleIP用户,PDSN会分配给终端一个IP地址(对MobileIp用户,还需进行MIP的注册)。
(4)PPP连接建立成功,终端可以通过GRE帧在A10连接上发送或接收数据。
(5)在Au注册生存期超过前,APGW发送Au注册请求消息以更新A10连接的注册。Au注册请求消息也用于向PDSN传送与计费相关的信息以及其他信息,这些信息在系统定义的触发点上传送。
(6)对于有效的注册请求,PDSN返回带接受指示和生存期值的A11注册应答消息。PDSN和APGW均更新A10连接的绑定记录。PDSN在返回注册应答消息之前保存与计费相关的信息(如果收到的话)用于进一步处理。
(7)如果用户或PDSN终止数据业务,则PDSN将终止和用户PPP连接,并拆除与APGW的RP连接。
WLAN网络,其中无线接入点(AccessPoint,AP)是无线终端接入固定电信网的连接设备,为用户提供无线接入功能,可提供话音和数据的接入服务。AP完成简单的对无线用户的管理和对无线信道的动态分配,并完成802.11与802.3协议的转换,经过AP转换后的数据包是以太网包。
接入点网关(AccessPointGateway,APGW)是将AP转换出的以太网数据包封装成IP包,并发送到PDSN的设备。一般PDSN设备放置的位置与无线网络侧设备AP、APGW离得比较远,要实现PDSN接入网关的作用经常需要将AP转换的二层数据包穿越三层网络以到达PDSN。因此,APGW功能实体就是为了完成此功能的转换设备。
参考文献
[1]TeroOjanpera.宽带CDMA:第三代移动通信技术[M].北京:人民邮电出版社,2001.
[2]杨大成.CDMA2000技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2001.
[3]杨大成.CDMA20001x移动通信系统[M].北京:机械工业出版社,2003.
玄参又名元参、黑参、角参、乌元参,为玄参科多年生草本,以块根供药用,具有凉血滋阴、泻火解毒之功效。用于热病伤阴、舌体烦渴、温毒发斑、津伤便秘、白喉、痈肿疮毒等症,是我国传统常用中药之一。玄参在恩施州栽培历史悠久,主产建始、巴东等地。药材呈纺锤状、个体大,且香气浓、品质优。现将玄参的高产栽培技术介绍如下。
1生长习性
玄参是深根性植物,喜温暖湿润气候,耐旱耐寒。种子发芽率为70%~80%,温度在20℃左右,在足够湿度的条件下,播后约15d出苗。地上部分生长期3~11月,3~5月生长迟缓,6~7月生长较快,8月中旬至9月下旬为地下块根迅速膨大时期,11月以后地上部分枯萎。7~8月为花期,8~9月为果期。地下部分有多数肥壮的越冬芽,具有较强的繁殖能力,称为“子芽”。
2栽培技术
2.1选地整地
玄参对土壤适应性强,平原、丘陵、低坡地均可栽培,宜选用土层深厚、疏松、肥沃、排水良好的沙质壤土栽植。玄参是深根植物,在前作收获后,深翻土地,施用有机肥30.0~37.5t/hm2或复合肥2250~3000kg/hm2作基肥。土壤整平耙细后,作成宽1.3m的高畦。
2.2繁殖方法
2.2.1子芽繁殖。一般在12月中下旬至翌年1月上中旬种植为宜,早种根系发达,植株健壮,产量高。栽前挑选粗壮、色白、无病虫害、长3~4cm的子芽头,从芦头上掰下作种栽。选好芽头后,在室外向阳处地势高燥、排水良好的地方挖窖贮藏。窖深50cm左右,大小视种栽量而定。窖底整平,先铺10cm厚的细砂,将种栽平铺入窖里,厚约30cm,窖上盖土10cm厚,使呈龟背形,以防积水。冬季可再加盖细土或柴草,防止芽头受冻。翌春3月,取出芽头,在整好的畦面上按行株距50cm×25cm挖穴,穴深10cm,每穴栽芽头1个,芽头向上,覆土与畦面平,约30d萌发苗。栽9万个/hm2左右。
2.2.2宿根分离繁殖。一般在秋季收获或翌春化冻后栽种。将挖起的根茎分成若干带芽的种根,大的块根擘下作药用,使每株种根带芽1~2个,种植方法同芽头繁殖。宿根分离繁殖的缺点是用种量大,远途运输不便。
2.3田间管理
2.3.1中耕除草。幼苗出土后,要注意中耕除草。中耕不宜过深,以免伤根。从4月中旬至6月中旬进行3~4次。6月中旬以后,植株生长茂盛,杂草不易生长,不必除草。
2.3.2追肥。一般追肥3次。第1次在齐苗后,施人粪0.75~11.25t/hm2;第2次在苗高30cm时,施人粪尿15.0~22.5t/hm2或硫酸铵150~225kg/hm2;第3次在7月中旬,施过磷酸钙750kg/hm2、草木灰3750~4500kg/hm2。
2.3.3培土。7月中旬,将畦沟中的泥土铲起雍于植株旁边。培土可保护子芽,使白色子芽增多,芽瓣闭紧,同时减少开花芽、青芽、红芽,以提高子芽质量。培土还有固定植株,防止倒伏,保湿抗旱和保肥作用。
2.3.4排灌。干旱时需灌溉,使土壤保持湿润,以利生长。多雨而造成田间积水时应及时排水,可减少烂根。
2.3.5打顶。玄参开花时应将植株顶部花序摘除,使其不开花结籽,使养分集中供给根部生长,促进根部膨大。
2.4病虫害防治
2.4.1斑枯病。4月中旬开始发生,6~8月发病严重,危害上部茎叶。防治方法:①玄参收获后,集中处理残株落叶,减少越冬病源;②加强田间管理,增施磷钾肥,增强抗病能力;③发病初期喷1∶1∶100波尔多液,连续3~4次。
2.4.2白绢病。4月下旬发生,7~8月严重危害根部。防治方法:①发病初期喷雾50%甲基托布津800倍液,连续3~4次;②发现病株及时拔除,病穴用石灰水消毒。
2.4.3虫害。有红蜘蛛、蜗牛等。①红蜘蛛5月下旬开始发生,7~8月进入危害盛期。防治方法:用40%乐果或氧化乐果乳油2000倍液喷雾;②蜗牛3月中旬开始危害,4~5月危害较重。防治方法:清晨进行人工捕杀,5月间蜗牛产卵盛期,及时中耕除草,消灭卵粒,清除地面杂草,喷洒1%石灰水。
3采收加工
玄参为一年产药材,种植当年10月底至11月初,茎叶枯萎时收获。采收时先挖松玄参根际泥土,然后将玄参挖起,剪去茎叶,取下芽头,切下根部进行加工。
1.1种子育苗。采用种子育苗法进行育苗,具体流程主要包括:①采种。在秋季,刺槐荚果的颜色由绿色转变为赤褐色,并且荚皮变硬,同时呈干枯状,在这种情况下,即可进行采种。在采种过程中,为了确保所取种子的纯净性,通常情况下需要对荚果进行曝晒处理,进一步将果皮、秕粒、夹杂物等去除。②浸种催芽。对于刺槐来说,由于其种皮比较厚,并且比较坚硬,同时透水性比较差,在进行播种前,需要树种进行浸种催芽处理。在处理过程中,先用60℃的热水浸泡24h,当种子浸泡膨胀后将催芽捞出,对于未膨胀的种子需要继续浸泡24h。在浸泡种子的过程中,为了确保超过90%的种子能够吸水膨胀,通常需要连续浸种2~3次。按照1:3的比例,将膨胀的种子与沙进行均匀的混合,将混合物堆放在背风向阳处或者草袋内进行催芽,同时每天进行适当的喷水(通常每天1~2次),进而在一定程度上达到保温、保湿的效果。
1.2扦插育苗。对于刺槐来说,可以通过2种方式实施扦插育苗:①插根育苗。在进行插根育苗时,需要选择0.5~2.0cm的粗根,并且将根截成10~15cm的小段,将其插入苗床,并对其进行覆土覆膜处理,进而在一定程度上便于增温保墒催芽。②插条育苗。当树木进入休眠后,选择一年生枝条的中下部,将其截成20cm的小段,进行沙藏处理,插条经过冬季沙藏处理后,春季进行整地,同时施入底肥,并覆膜,在扦插过程中,需要将插条下部用200mg/kgABT生根粉溶液浸泡2~12h,同时按照3~5cm的株距进行扦插。
2苗期管理。
在苗长到3~4cm时,在雨后或灌溉后进行间苗,将病弱的小苗去除,在间苗过程中进行第1次除草。当苗高达到15cm时,按照“去弱留强,去小留大”的原则进行定苗,同时进行第2次中耕除草。
3移栽。
移栽刺槐时,通常在萌芽前、树液已流动时(通常4月下旬至5月初)进行,进而在一定程度上提高栽植的成活率。栽植前,需要用水浸苗3~5d,进一步使苗木吸收足够的水分,通过上述处理,其成活率可达90%。
4抚育管理。
①幼苗抚育。对刺槐幼林进行抚育,通常情况下主要包括:松土锄草、扩穴培土、踩穴、抹芽修枝、间苗等。其中,通过抹芽可以进一步培养优良的干形,同时有利于截干造林。②整形修剪。对于刺槐来说,由于具有较强的分枝力,其生长非常旺盛。如果不进行修剪,任其自然生长,进而很容易形成广卵形的树冠,进而在一定程度上影响树形的美观和生长速度。刺槐经过正确的修剪后,平均每年可以长高180cm,与未修剪的刺槐相比,高出100cm左右。③病虫害防治。刺槐病虫害有刺槐蚜、刺槐种子小蜂、褐斑病等。病害用三唑酮1000倍液叶面喷雾防治,每7d喷1次,连喷2~3次。
5结束语
免责声明以上文章内容均来源于本站老师原创或网友上传,不代表本站观点,与本站立场无关,仅供学习和参考。本站不是任何杂志的官方网站,直投稿件和出版请联系出版社。