DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 3. 部分可重复使用航天运载器关键技术 3.1. 垂直起飞、水平着陆模式 1) 结构设计 垂直起飞、水平着陆的航天运载器都是两级起飞模式。航天飞机的轨道器是由火箭搭载发射；而X-37B试验机是作为火箭的第二级外面套上巨大的整流罩，在入轨时整流罩脱落，二级与一级分离。如图2所示航天飞机主要由三部分组成：一个轨道器、一个巨大的外燃料贮箱和两个固体火箭助推器(SRB) [ 2 ]。X-37B其飞控由两个液压驱动的V型方向升降舵(同时起方向舵和升降舵的作用)，以及装在机翼上的襟副翼提供。机身下部的机身襟翼和方向升降舵之间的一个减速板提供了下降、进场和着陆速度的控制，其尺寸对比如表2所示。 Table 2 Comparison of structural dimensions between space shuttle and X-37B [2 X-37B 航天飞机(1980年方案) 结构 参数 结构 参数 机长 29ft3in 全系统长 56.14 m 翼展 14ft11in 起飞质量 2.02 × 106 kg 机翼面积 75.9 ft 2 助推器长 45.4 m 机高 9ft6in 助推器直径 3.7 m 总重 11，000 lb 轨道器长 37.2 m 空重 5300 lb 轨道器翼展 23.79 m 表2. 航天飞机与X-37B结构尺寸对比 [ 2 ] 图2. 航天飞机与X-37B结构设计 [ 2 ] 2) 动力设计 航天飞机轨道器动力系统由包括3台主发动机(SSME)的主推进系统、轨道机动系统和反作用控制系统组成。航天飞机主发动机是目前世界上最大的阶段燃烧液氢/液氧发动机。每台主发动机在起飞时能够提供大约1.8 MN的推力，推力的调节范围为额定值的约65%~109%，混合比的调节范围为5.5 。 ~6.5 。 同时，发动机可以提供工作过程中俯仰摆角为±10.5 。 的摆动，偏航、滚动摆角为±8.5 。 的摆动 [ 11 ]。轨道机动系统(OMS)可以为携带有29.45 t有效载荷并已与外贮箱分离的轨道器入轨、轨道转移、离轨提供304 m/s冲量。OMS发动机可重复使用100次，启动1000次，总工作时间15 h，最短点火时间2 s，每秒可以提供0.9~1.8 m/s冲量。反作用控制系统(RCS)主要靠推力器喷出气体产生反作用力，用于航天轨道器姿态调制、轨道控制。 X-37B由一台洛克达因公司推力可调、单推力室的AR2-3火箭发动机推动，其推进剂采用了过氧化氢和JP-10煤油，推力约为7000 lbf。随着NASA转交X-37项目，X-37B的推进剂从之前无毒的过氧化氢和JP-10煤油换成了技术成熟的MMH和N 2 O 4 燃料，虽然MMH有剧毒，但是可以降低一定技术风险 [ 12 ]。 3) 防热设计 如图3所示航天飞机轨道器的防热系统按不同使用温区分为四个区域 [ 13 ]，表面温度大于1260℃的区域，如机头锥、机翼前缘采用抗氧化碳–碳；表面温度为650℃~1260℃的区域，如机身和机翼下表面、立尾前后缘安装了高温重复使用的热防护瓦(HRSI)；表面温度为370℃~650℃的区域，如机身上表面(包括有效载荷舱门下部)、立尾和机身上表面近前缘区，用了低温重复使用的热防护瓦(LRSI)；柔性表面防热材料覆盖在表面温度370℃以下的区域，如有效载荷舱门、中后机身两侧和机翼上表面。总之，美国一架航天飞机轨道器共使用了材料不同、形状各异的陶瓷防热瓦3万多块，面积约1100 m 2 ，占总面积的98%。 图3. 航天飞机轨道器防热系统 [ 2 ] 由于热防护系统的破损直接导致了哥伦比亚号航天飞机的灾难，NASA对全部航天飞机计划其中热防护系统方面进行了调整：在从机头锥到前起落架的机体下表面区域更换原有的高温陶瓷瓦而采用碳–碳材料覆盖，以防脱落。 X-37B最新的技术改进就是机体采用了全高温复合材料——双马树脂(BMI)/石墨(Graphite)复合材料，这种材料比传统复合材料更轻且更耐高温，从而充分降低对隔热瓦的需求。对于控制面的防热材料主要包括两类：先进C/C (ACC)和C/SiC，这与航天飞机轨道器使用的RCC (Reinforced C/C)是不同的，ACC与C/SiC均使用了T-300纤维增强，而RCC使用的人造纤维已不再生产使用 [ 3 ]。 4) 飞行控制设计 航天飞机利用主发动机和固体火箭助推器的推力像火箭一样垂直起飞，如图4所示在起飞后大约2分钟，固体火箭助推器的燃料就燃烧耗尽，并与航天飞机的余下部分分离。大约8分钟后，主发动机关机，外燃料贮箱和轨道器分离。轨道器的小发动机点火，进行轨道机动，进入地球轨道，完成预定任务。轨道器准备返回地球时，首先将掉转方向，启动小发动机减速。离轨进入大气层后，轨道器开始无动力滑翔，最后水平着陆，完成一次飞行。固体助推器与外贮箱分离后在海上溅落回收，其降落伞系统包括引导伞(直径3.5 m)，减速伞(直径16 m)，3个主伞(直径均为35 m)，其中主伞也是重复使用装置，并且是同等尺寸规模下唯一可翻修重复使用的降落伞 [ 2 ]。 图4. 航天飞机起飞与着陆全过程 [ 2 ] 3.2. 垂直起飞、垂直降落模式 1) 结构设计 利用反推垂直起降实现可重复使用的运载器，基本都选用传统火箭构型，传统构型相较于带翼和升力体等复杂结构来说，结构更简单，更易控制。“猎鹰”-9在一子级在箭体上增加四个用于回收转向的折叠X翼结构栅格翼以及四个着陆使用的缓冲支架。“猎鹰”-9四个着陆支架采用蜂窝铝/碳复合材料，使用高压氦气气动系统控制，在下降时可以提前打开，提供额外的空气动力稳定性 [ 4 ]。 2) 动力设计 “猎鹰”-9一级选用9台Merlin1D发动机，其中1台为中心发动机，其余8台在中心发动机周围呈环形，这种结构简化了发动机部分的设计和组装与制造工艺。Merlin 1D发动机使用液氧/煤油为推进剂，相较于Merlin系列发动机的前几个版本，Merlin 1D能够实现从70%至100%的节流控制，后来经过改进，发动机能够最低以满推力的40%工作。另外，Merlin发动机的基础混合比大小由供应管道的大小控制，少部分燃料流由一个制动器控制的节流阀调节，可以提供混合比精细控制，从而能够实现在返回过程中的变推力矢量反推控制，具备良好的节流和中止性能。通过一子级回收复用虽然可以降低硬件成本，但也要为此牺牲大约损失40%的运载能力 [ 14 ]。 3) 防热设计 “猎鹰”-9一级壳体和穹顶使用铝锂合金，并采用可靠的焊接技术保证结构强度。级间段采用碳纤维铝芯复合结构，二级和一级一样采用高强度铝锂合金制成。在2017年底推出的BLOCK 5型“猎鹰”-9采用了更防热的钛制栅格翼和新型热防护涂层，火箭发动机采用可复用的热防护材料。一级尾部加装了热防护层，减小反推对壳体和发动机的烧蚀。 4) 飞行控制设计 “猎鹰”-9在约80 km的高度火箭一二级分离，一级惯性冲高到达最高点后，利用RCS控制系统、栅格翼等进行飞行姿态控制，最终实现陆地发射场回收。在着陆点着陆时，一子级中心发动机启动，减速至每秒2 m的着陆速度。在着陆喷射10秒后，四个着陆支架打开，完成着陆 [ 5 ]。如图5所示为“猎鹰”-9一级回收飞行轨迹。 图5. “猎鹰”-9一级回收飞行轨迹 [ 5 ]
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user: 5. 未来可重复使用航天运载器发展设想 可重复使用航天运载器技术是一门正在迅速发展的高技术，它是人类对太空不断探索的智慧结晶，它的研制涉及的关键技术有很多，而且有些问题有其特定的先进性和复杂性，很难确定未来的可重复使用航天运载器一定是何种形式。现就未来最有可能实际应用的可重复使用航天运载器提出如下设想： 1) 采用升力体结构外形，多种减速方式相结合 升力体结构外形具有高容积效率和较低后机身阻力的特点，气动稳定性和空气热动力性也很好，可以大幅度降低再入返回速度从而使得再入返回热环境大幅度改善，主发动机工作时间可大幅缩短，更有可能实现低成本目标。 对于可重复使用运载器，其在返回阶段的受热分析，气动力分析一直是整个运载器能否重复使用的关键，这对运载器的防热材料，气动构型设计提出了巨大的要求，采用单一的减速方式不能满足运载器返回阶段对速度的控制。可以采用发动机反推，翼伞减速或者氦气球减速，结构变形(类似于“猎鹰”-9的栅格翼)以及缓冲气囊着陆等手段相结合的方式。 中国运载火箭技术研究院近年来一直在试验群伞加气囊缓冲降落的回收系统，另外还有基于大型冲压翼伞的回收系统 [ 16 ]，目前还处于探索和部分演示验证阶段。我国目前在伞降回收技术方面已较为成熟，例如大型群伞技术、超声速开伞技术等 [ 17 ]。 2) 推进系统当前倾向于采用直排式塞式喷管发动机或三组元发动机 直排式塞式喷管发动机性能高，可以充分配合升力体外形，是RLV比较理想的推进系统。塞式喷管的矩形结构，可以实现发动机与运载器机体的一体化设计，降低系统重量，减少飞行阻力。运载器上升过程中高程变化导致的环境背压巨大差异会严重地影响发动机的效能，而直排式线性喷管结构一侧约束受限产生推力，另一侧由于不受限能膨胀到当地大气压，如此自适应了不同飞行环境，确保运载器发动机在海平面、高低空都能高效地工作，所以说直排式塞式喷管发动机是为了运载器单级入轨而生。 三组元发动机的特点是采用两种燃料、一种氧化剂，所以又称为双燃料发动机。在相同的室压条件下，三组元发动机的结构质量比氢/氧发动机低10%~25%。此外少量液氢(推进剂总流量的6%)的加入，不仅可以提高冷却性能，允许更高的燃烧室压力，也可以改善燃烧稳定性。三组元发动机充分继承了液氧/液氢、液氧/煤油发动机的研制经验，相比于以超燃冲压发动机为主体的吸气式组合循环推进系统，三组元发动机是风险小、技术效益高、能在近期内发展成功的新型动力装置，也是未来单级入轨RLV较好的动力系统。 3) 可重复使用运载器采用两级并联，依次回收 相比于单级入轨，采用两级并联的形式，是近期最有可能出现的可重复使用运载器构型。在发射场垂直发射，一、二级均可采用升力体构型，一级背驼二级在完成各自任务后依次水平降落至指定着陆场，也可以仅一级采用升力式构型，背驼一次性运载火箭二级形成有效载荷快速、低成本入轨能力。 对于火箭子级的回收，除了可以采用“猎鹰”-9的垂直返回方式外，采用运载火箭附带的降落伞或者翼伞是另一种重复使用技术路线。近年来，基于冲压翼伞的运载器回收方案发展迅猛，2001年12月13日X-38试验机V-131R与NASA的德莱顿(Dryden)飞行试验中心完成第八次自由飞行试验，在海拔13.7 km的高空投放，在离开飞机1 min后(下降约5 km时)打开降落伞，将其速度由960 km/h减低到96 km/h，然后打开一个700 m 2 左右的翼伞，经过12 min的平缓下降后，以不到64 km/h的速度在爱德华兹空军基地的罗杰斯干湖床着陆，实现了翼伞系统在大型航天器精确定点以及无损回收上的应用 [ 12 ]。
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user: 摘 要 本论文以CaO-SiO 2 基硅酸盐系无氟保护渣为研究对象，研究了助熔剂B 2 O 3 对保护渣黏性特征的影响规律，在CaO-SiO 2 -Na 2 O渣系中适量添加B 2 O 3 可发挥显著降低黏度和转折点温度的作用，随着B 2 O 3 添加量的增加，保护渣的黏度呈先逐渐降低而后基本稳定的变化趋势，转折点温度呈逐渐降低的变化趋势；B 2 O 3 在CaO-SiO 2 -Li 2 O渣系中的作用有所不同，随着B 2 O 3 添加量的增加，保护渣的转折点温度逐渐降低，而黏度有所升高。 关键词 :无氟结晶器保护渣，黏度，连铸，助熔剂 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 连铸保护渣对连铸工艺和铸坯质量的影响日渐突出。而不同类型助熔剂的选择对保护渣冶金功能的实现具有重要的影响作用 [ 1 ] [ 2 ] 。对于传统的硅酸盐系保护渣，其主要组成为CaO、SiO 2 ，同时添加Na 2 O(Li 2 O)和CaF 2 作为助熔剂 [ 3 ] [ 4 ] 。因此，普通的保护渣系可简化为CaO-SiO 2 -Na 2 O(Li 2 O)-CaF 2 渣系。然而，大量含F组元的应用将直接导致严重的环境污染并危及人类身体健康，无氟保护渣的研究开发逐渐引起了科研工作者的广泛关注 [ 5 ] [ 6 ] 。为寻找良好的CaF 2 替代物，B 2 O 3 逐渐引起科研工作者的关注。其主要原因为，B 2 O 3 具有较低的熔点和良好的助熔作用 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 。而且，我国硼镁矿资源丰富，在硼镁矿开采及利用的过程中，产生了大量的富硼渣，形成了含B 2 O 3 的巨大二次资源，将其应用于保护渣生产过程中具有重要的环保意义和资源综合利用价值。本论文以CaO-SiO 2 基硅酸盐系无氟保护渣为研究对象，研究助熔剂B 2 O 3 对CaO-SiO 2 -Na 2 O(Li 2 O)体系黏性特征的影响规律，研究结果可为保护渣的性能优化、新型保护渣的设计开发提供理论依据。
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user: 2. 实验方法 2.1. 实验原料 实验用保护渣采用化学纯试剂配制而成，为除去水分与杂质，各试剂均在马弗炉中进行高温煅烧预处理，煅烧时间大于1 h。将处理后的化学试剂按表1所示成分混匀后在高温重烧炉中预熔，经水淬、破碎并磨细制备预熔渣样。 Table 1 CaO-SiO2-B2O3-Na2O (Li2O) experimental slag composition (wt% 编号 CaO SiO 2 Na 2 O (Li 2 O) B 2 O 3 1 42.5 42.5 15 0 2 40 40 15 5 3 37.5 37.5 15 10 4 35 35 15 15 表1. CaO-SiO 2 -B 2 O 3 -Na 2 O (Li 2 O)实验渣成分(wt%) 2.2. 黏性特征测试方法 黏性特征测试采用旋转柱体法，主要设备为RTW-10熔体物性综合测定仪。取适量预熔渣置于钼坩埚中，炉体以10℃/min升温，待熔渣完全熔清后，调整炉体高度并将测试所用钼锤置于液态熔渣之中。使钼锤以200转/min的速度匀速转动，同时，炉体以−3℃/min降温至熔渣黏度为10 Pa∙s停止，测试过程由程序自动记录连续降温过程的黏度变化数据。以黏度–温度曲线进一步分析黏性特征变化规律。采用切线法确定转折点温度。在高温段和低温段，黏度曲线具有截然不同的斜率，分别对高温段曲线和低温段曲线做切线，切线的交点所对应的温度即为转折点温度。
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user: 3. 结果分析与讨论 3.1. B 2 O 3 对CaO-SiO 2 -Na 2 O渣系黏性特征的影响 图1所示为不同B 2 O 3 添加量下CaO-SiO 2 -Na 2 O熔渣的黏度–温度曲线图，图2(a)所示为不同B 2 O 3 添加量下CaO-SiO 2 -Na 2 O渣系在1300℃时的黏度。随着B 2 O 3 添加量的增加，保护渣的黏度呈先降低后基本稳定的变化趋势，当B 2 O 3 添加量高于10%时，1300℃时的黏度稳定在0.18 Pa∙s左右。 图1. CaO-SiO 2 -Na 2 O-B 2 O 3 熔渣的黏度–温度曲线 图2. B 2 O 3 对CaO-SiO 2 -Na 2 O熔渣黏度和转折点温度的影响 当B 2 O 3 添加量由0增加至10%时，熔渣黏度显著降低，由1.977 Pa∙s降至0.178 Pa∙s。查阅相关文献 [ 10 ] 可知，其原因为，当B 2 O 3 含量不高于10%时，随着其添加量的增大，网络形成体中各不同聚合度的结构单元的比例保持相对稳定，但是B 2 O 3 可优先与O 2− 离子结合生成[BO 3 ] 3− 结构单元。[BO 3 ] 3− 结构单元的增加可有效降低熔渣三维网络结构的复杂程度，进而降低熔渣聚合度，保护渣黏度相应呈降低趋势。 图2(b)所示为不同B 2 O 3 添加量下CaO-SiO 2 -Na 2 O熔渣的转折点温度。由图可得，未添加B 2 O 3 时，熔渣转折点温度为1361℃。随着B 2 O 3 添加量的增加，转折点温度不断下降。当B 2 O 3 添加量为10%时，转折点温度降至1025℃以下。 B 2 O 3 为低熔点组元，能与渣中Na 2 O形成低熔点化合物。由图3 [ 11 ] 可得，当B 2 O 3 添加量从0增至15%时，熔渣中Na 2 O∙B 2 O 3 等低熔点物相的生成有效抑制了熔渣的析晶能力，避免了高熔点结晶物相的析出，从而降低了转折点温度。 图3. Na 2 O-SiO 2 -B 2 O 3 相图 3.2. B 2 O 3 对CaO-SiO 2 -Li 2 O渣系黏性特征的影响 图4所示为不同B 2 O 3 添加量下CaO-SiO 2 -Li 2 O渣系的黏度–温度曲线图，图5(a)所示为不同B 2 O 3 添加量下CaO-SiO 2 -Li 2 O渣系在1300℃时的黏度。由以上结果可得，当B 2 O 3 添加量从0增加至15%时，保护渣的黏度持续升高，1300℃时的黏度由0.021 Pa∙s升高至0.14 Pa∙s左右。 图4. CaO-SiO 2 -Li 2 O-B 2 O 3 熔渣的黏度–温度曲线 结合相关文献 [ 12 ] [ 13 ] 研究结果分析上述黏度变化规律的原因为，在CaO-SiO 2 -Li 2 O渣系中持续提高B 2 O 3 添加量时，熔渣中网络修饰体结构单元持续增加可导致网络结构的不稳定性增强，渣中高聚合度结构单元相对比例将呈升高趋势，低聚合度结构单元相对比例将呈降低趋势，网络结构趋于紧密以平衡网络结构的不稳定性，从而有效提高保护渣的聚合度，进而导致保护渣的黏度随B 2 O 3 添加量的提高而明显升高。 图5(b)所示为不同B 2 O 3 添加量下CaO-SiO 2 -Li 2 O熔渣的转折点温度。由图可得，未添加B 2 O 3 时熔渣转折点温度为1050℃，当B 2 O 3 添加量由0增加至5%时，转折点温度急剧下降，降至895℃。当继续增加B 2 O 3 添加量时，转折点温度保持相对稳定。 如图6所示，根据Li 2 O-SiO 2 -B 2 O 3 相图 [ 14 ] 可得，当B 2 O 3 添加量从0增至15%时，在熔渣降温过程中，B 2 O 3 可以与Li 2 O结合生成Li 2 O∙2B 2 O 3 等低熔点的结晶物相，从而导致熔渣转折点温度降低。 对比图实验结果可得，在CaO-SiO 2 -Na 2 O渣系中，当B 2 O 3 添加量不高于10%时，其可显著发挥降低黏度的作用。在0~15%范围内，随着B 2 O 3 添加量的增加，保护渣的黏度呈先降低后稍有升高的变化趋势， 图5. B 2 O 3 对CaO-SiO 2 -Li 2 O熔渣黏度和转折点温度的影响 图6. Li 2 O-SiO 2 -B 2 O 3 相图 转折点温度持续降低。当B 2 O 3 添加量为10%时，1300℃时的黏度达到最低值，为0.178 Pa∙s。然而，以上作用在CaO-SiO 2 -Li 2 O渣系中有所不同，在0~15%范围内，随着B 2 O 3 添加量的增加，该渣系保护渣的转折点温度显著降低，黏度有所升高。 在结晶器内，保护渣是热量传递的重要介质。因此，除本文所关注的黏性特征外，后续工作开展过程中仍应着重关注含B 2 O 3 无氟保护渣的结晶特性、传热性能、润滑铸坯效果的有效发挥等方面内容。
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user: 4. 结论 在CaO-SiO 2 -Na 2 O渣系中适量添加B 2 O 3 可发挥显著降低黏度和转折点温度的作用，随着B 2 O 3 添加量的增加，保护渣的黏度呈先逐渐降低而后基本稳定的变化趋势，转折点温度呈逐渐降低的变化趋势；B 2 O 3 在CaO-SiO 2 -Li 2 O渣系中的作用有所不同，随着B 2 O 3 添加量的增加，保护渣的转折点温度逐渐降低，而黏度有所升高。
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user: 摘 要 《无证无照经营查处办法》的正式出台和施行，对于不再需要查处的无证经营行为进行了明确的界定，除该部分被划定合法的经营行为之外，大量的传统意义上的无证经营行为依旧需要受到规制和查处。无证经营行为不同于通常经营活动的行为模式，基于此种情况，对于无证经营者和无证经营行为的主体性质界定和行为性质界定存在一定的争议。而无证经营行为由于其符合于商事行为本质属性的营利性行为特征，出于对消费者、处于竞争地位的有证经营主体以及市场正常经济秩序的保护，无证经营者理应承担与行政责任、民事责任有所区分的商事行为责任，具体主要包括法定义务与合同的默示担保义务两大方面。 关键词 :无证经营行为，商事主体，商事行为，商事责任 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 2017年8月6日，由国务院总理李克强签发的第684号国务院令，公布了《无证无照经营查处办法》，同时确定于2017年10月1日正式施行。这一办法的出台，明确了对于无证无照经营行为范围的界定，使得市场规制和工商部门的管理更加具有指向性，将一些便民的经营行为合法化，解放了诸如农村市场之类的日常交易行为，为其注入了活力。但与此同时，由于失去了证照的限制，未领取证照的经营行为相较来说更容易产生责任分配上的争议。在社会实践中，对于此类经营行为的处理以行政处罚为主，而忽略了其应当承担的民商事方面的责任，由此产生的诸多矛盾争议也较难解决。本文以无证经营行为的商事责任为方向进行相关的研究与探讨。
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user: 2. 无证经营行为商事责任问题的提出 本文所研究的无证经营行为，主要指在未获得工商行政的许可证或批文的情况下，经营者自主进行的经营性行为，该现象广泛存在于当今的社会生活中。具体的分析无证经营者应当承担的商事责任，对于责任分配异议的解决具有一定的现实意义。 (一) 无证经营行为是否属于有效的商事经营行为 无证无照经营泛指未依法取得营业执照或未依法取得许可证、批准文件，或者许可证、批准文件被吊销、撤销、有效期届满，擅自从事有关经营活动的经营行为。常见的包括农业市场的“早市”、“晚市”、一些路边小吃摊等。要分析无证经营行为应当承担怎样的商事责任，首先我们需要明确无证经营行为是否属于有效的商事经营行为。通说观点认为，营利性、营业性、风险性是商事经营行为的三个主要特征 [ 1 ] 。 营业性指经营者从事此类经营活动，以营业行为来实现其营利目的；风险性指经营者对于能否获利以及获利多少，处于未知不确定的状态；营利性作为商事经营行为最为本质的特征，是指商事经营行为以赚取成本与收益间的利润差价为根本目的，而商事行为本质上就是具有商事行为能力的主体所从事的营利性活动。具体之于无证经营行为，确定其是否属于有效的商事经营行为，将于后文进行探讨和分析。 (二) 无证经营者是否应当承担经营者的法定义务 在提出了无证经营行为是否属于一种有效的商事经营行为之后，我们还需要探讨无证经营者与有证经营者之间的区别和联系。那么何为经营者？在我国的立法实践中，相关法律在不同语境中同时使用经营者这一概念，但是其内涵与外延并不是十分明确。以《消费者权益保护法》为例，我国的消保法将经营者与消费者定义为一对相对概念，将经营者规定为直接面向消费者的商品和服务的提供者。与此不同，以《反不正当竞争法》为例的一些法律条文则做出了明确规定，《反不正当竞争法》第2条第3款规定：“本法所称的经营者，是指从事商品经营或者营利性服务(以下所称商品包括服务)的法人、其他经济组织和个人。”因此，对于经营者概念的定位应立足于整个法律体系。 经营者作为商事主体，应当承担其法律层面上的义务，包括由经营者与消费者约定或法律所确认的，经营者必须受到为一定行为或不为一定行为的约束。而由于无证经营者与有证经营者之间的经营行为存在着不同，因此无证经营者所承担的义务也会随之产生差异。
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user: 3. 无证经营的商事经营行为性质分析 无证经营行为作为一种特殊形式的经营行为，只有能够确定其本质的法律属性，才能进一步明晰其应当承担怎样的法律责任，履行怎样的法定或者约定义务。 (一) 《无证无照经营查处办法》对无证经营行为的商事性质界定 最新公布的《无证无照经营查处办法》明确规定“下列经营活动，不属于无证无照经营：1) 在县级以上地方人民政府指定的场所和时间，销售农副产品、日常生活用品，或者个人利用自己的技能从事依法无须取得许可的便民劳务活动；2) 依照法律、行政法规、国务院决定的规定，从事无须取得许可或者办理注册登记的经营活动。” 前文提到的的“早市”、“晚市”等农业市场经营行为，在此前的《无照经营查处取缔办法》将其界定为无证经营行为。但是应当意识到，在中国传统的市场经济活动中，农副产品和日常生活用品的售卖，包括诸如“路边刷鞋”等以个人技能提供劳务服务都是较为普遍的市场经营行为，对无证经营行为查处的范围过宽，很大程度上阻碍了进城农民、失业人员等社会弱势群体的谋生方式，工商部门在执法过程中也十分容易造成较大的双方矛盾，关于“城管商贩大打出手”的新闻报道也屡见不鲜。 《无证无照经营查处办法》对于前述种类的经营行为进行了相比之前较为宽松的规定，即可以“销售农副产品、日常生活用品，或者个人利用自己的技能从事依法无须取得许可的便民劳务活动”。相对宽松的规定并不意味着此前的无证经营行为均可自主进行，而是做出了限定，正如条文中所表述，无证经营者所销售的只能为农副产品和日常生活用品而不包括非日常生活所用的工业产品；所服务的只能是依法无须取得许可的便民活动。除此之外，商事经营行为需要行为人以商事主体作为资格和条件，这就需要其取得工商部门的“证照”许可，否则势必对正常的市场秩序产生较大的冲击，因此办法规定相关经营主体必须“在县级以上地方人民政府指定的场所和时间”进行相关的经营行为。 据此我们可以将无证经营行为大体分为两类，一是符合《无证无照经营查处办法》中规定的不再属于无证经营行为的未取得证照的“无证经营行为”；二是依旧需要受到工商部门规制的通常意义上的无证经营行为。本文采取后者为主要的研究对象。 (二) 经营行为的营利性特征客观主义认定标准 在我国的法律体系中，已经有部分法律对经营者的概念做出了规定，但由于语境的不同，所做的规定也存在一定的差异，总结以《反不正当竞争法》为例的诸多法律条文，我们认为经营者就是指从事商品生产、经营或者提供服务的自然人、法人和其他组织。由此出发对于经营行为的界定，关键问题也应在于其是否从事从事商品生产、经营或者营利性服务，强调从事经营行为的营利性。至于经营者本身是否以营利为目的、是否持续地从事经营行为、是否办理工商登记等理论界在界定商主体或经营者概念时普遍强调的因素，均在所不问 [ 2 ] 。 商事经营行为以营利性为区分特征，究其本质是指具有商事行为能力的主体所从事的营利性活动。 商事行为的营利性，就是指其进行经营行为的根本目的在于赚取利润，也就是投入成本与获得回报之间的差价。经营者在经营活动中，为了达到最终的获取利益的目标，投入资金购买(或租用)原材料与劳务，生产产品售出以赚取成本与收益间的差价，或是购入商品再售出以赚取利润。因而，取得-让与-利润的结构是商事活动的基本结构 [ 1 ] 。对于营利性的判断需要确定经营者在进行经营行为之前是否具有营利的意图，而是否具有营利意图则需要应根据客观行为事实进行判断。 综合以上，我们认为对于一个行为是否属于商事经营行为的判断，就是通过客观事实确定其在行为前便具有营利性意图，进而进行投入成本-让与消费者-最终获取利润回报的行为结构。 (三) 无证经营行为的营利性特征 在确定了如何判断经营行为之后，我们需要具体分析无证经营行为的行为特征以确定其本质属性，以社会生活中最为常见和典型的路边小吃摊这种无证经营行为为例展开分析。 首先从商事行为的营业性来入手。未取得营业许可证的小吃摊位，常见于学校、商场等人员流动量大的公共场所。在学校附近的小吃摊位，以学校中数量庞大的学生为主要的营业对象，营业时间主要为午间和晚间学校放学之后，包括一些课间休息的时间。学生在校读书期间会消耗大量的能量，而相对于一些包装食品，小吃摊所售卖的小吃明显更为“美味”，再加上学校中巨大的消费人群，也就不难理解为什么无证经营的小吃摊会日常布满学校的附近。固定的时间和地点又是小吃摊位吸引购买者的必要条件，因而其多具有相对稳定的营业时间和营业地点，但是由于无证经营具有一定的流动性，需要适应选择人流量较大的地点开展经营，因而其营业时间和营业地点并非绝对固定，但由于其相对稳定的营业时间和地点，我们认为其具有一定的商事经营行为所具有的营业性。 再者是商事行为的风险性。风险性即经营者进行经营行为是否能达到获取利益的营利目的的结果并不固定，存在一定的风险。经营行为中的经营者的营利方式不同于常规的工作者，常规工作者一般按照月份获取工资薪水，虽然在薪水金额可能存在一定的上下浮动，但其获取的金钱回报是稳定可视的。而经营者则不同，经营行为的金钱回报是在与经营者与消费者达成交易之后方可获取，因此其利益的获取与否、获取的多少相对处于一种不确定的状态。无证经营行为明显符合此种特征，其售卖的物品和提供的服务，只有在消费者选择并达成交易后无证经营者才会获取其利益回报，无证经营行为因而具有风险性。 最后是商事经营行为最为本质的特征，也就是营利性。如前文总结的对于营利性的判断方法，我们首先需要判断无证经营者是否具有营利意图。无证经营者的主要群体，主要为社会失业、下岗人员等，他们更多的将进行无证经营当做一种谋生性手段，因此也就不难确定他们在进行行为前的营利意图。在无证经营的行为模式中，无证经营者购进原材料，进行加工制作再售与消费者，或通过提供相应的服务与消费者以获取利益回报。无证经营行为具有营利意图，同时符合营利性商事行为的行为模式，因此认定无证经营行为具有商事经营行为的营利性。 通过以上分析，我们认为无证经营行为符合商事行为营业性和风险性的主要特征，又契合了着商事经营行为营利性的本质性特征。因此无证经营行为在本质属性上属于商事经营行为，无证经营者也因营利性而被归于经营者的范畴，应当承担在一定差异范围内与通常经营者相关的法定义务。
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user: 4. 无证经营者承担商事责任的价值与必要性 在探讨无证经营者所承担的商事责任之前，我们首先需要对商事责任的概念进行界定。在我国的法律理论和实践中，民商合一的思想和观念一直占据着主流，传统的法律责任所包含民事责任、刑事责任以及行政责任，商事责任并未受到太多关注。但是在法律实践中，由于民法与商法之间立法理念的差异，也容易带来诸多问题。本文采取商事责任为商事主体所应承担义务的观点，如《票据法》第四条规定“本法所称票据责任，是指票据债务人向持票人支付票据金额的义务。”商事责任是指商事主体在经营活动和主体存续中依法应予履行或需予容忍的义务 [ 3 ] 。 无证经营行为广泛存在于社会日常生活，由于多方面的原因时常产生的行政或民事上的矛盾纠纷，无证经营者缘何要承担商事责任，以下将做具体分析。 (一) 对市场正常交易秩序的保护 市场经济是有序竞争的经济，从宏观层面的市场经济来看，正常的交易秩序对于市场经济的正常运行无疑具有极其重大的意义，公平公正的市场交易秩序，是市场经济合理配置资源的必要条件。关于市场秩序的概念，有广义和狭义之分。广义的市场秩序是市场管理主体的管理行为、市场经营主体的交易行为、市场消费主体的购买行为及市场交换客体的数量与质量作用于市场及其客观后果的总和；狭义的市场秩序指的是市场生产经营主体合法交易行为与违法交易行为及其客观后果的总和，本文采取狭义的市场秩序概念。 无证经营行为产生的根本原因在于，市场主体生存创业的价值需求与社会发展需要的市场秩序、公共管理、城市建设等社会价值取向之间产生了冲突和碰撞，未能得到自动的有效的调和 [ 4 ] 。市场主体合法是市场竞争有序的前提条件和基本保障，而无证经营游离于法律法规之外，由于其行为上的特殊性，对于自身行为缺乏必要的约束，经营行为不够规范，存在投机取巧的现象，挤占了一定的公共空间，进而提高了行政管理的成本，如果不对其做出规制，则势必对正常的市场经济秩序造成冲击和影响。 (二) 保证与有证经营主体之间的平等竞争 任由无证经营行为的任意发展，也将给市场中的其他合法有证经营主体带来巨大压力。 如前所述，无证经营主体大多为社会无业或失业人员，对于这些无业人员来讲，诸如小食摊之类的小商贩谋生手段，简单易学上手快，同时也不需要很大的经济投入，因而他们以谋生为目的从事无证经营行为。带有此种目的，无证经营者也就会尽力使利益最大化。 无证经营者之所以放弃办理营业许可等相关手续，一方面是因为办理证照之后使得经营者需要承担税费的负担，另一方面由于无证经营较小的经营规模和较强的流动性，工商部门的规制会使其受到较大的限制而影响其经营活动，再者是因为证照复杂繁琐的办理程序也使得无证经营者望而却步。工商管理部门的执法查处行为具有较强的随机性，难以产生持续的治理管制滋生了无证经营者的侥幸心理，两相比较，进行的无证经营的违法行为所带来的收益比有证经营的合法行为更为诱人。 低廉的经营成本，使无证经营的商品或服务价格也随之有所下降，对于一些普通百姓或是务工人员来说，他们对一些低廉的餐饮服务更是有着近乎刚性的需求，无证经营者利用其较强的流通性，可以较为任意的在人流量大的地点开展营业行为，从而更好的适应市场需求。有证的合法经营行为相较于无证经营，其难以任意更换营业地点，经营的商品或服务的价格也不占优势，也就会受到无证经营行为的冲击，这也是对无证经营的商事责任作出界定的一个必要原因。 (三) 维护消费者的合法权益 在我国《消费者权益保护法》中，经营者是与消费者相对的概念，存在着极为密切的关系而无证经营者所售卖的商品或提供的服务，一般直接售于消费者，因此对于消费者合法权益的保护是探讨无证经营行为商事责任的重要原因。 无证经营行为所追求的低廉、便捷、快速的经营理念，迎合了部分消费者的消费意愿。无证经营者往往追求低廉的经营成本以达到利益最大化，这样的经营方式使最终销售的商品或服务价格产生一定的优惠，一方面迎合了消费需求，但同时存在着很大的安全隐患。以最常见的小食摊为例，无证经营者所采用的食材原料等进价低廉，其卫生品质容易出现问题，再加上难以保证清洁的营业环境，使得所销售的食品容易产生安全问题，而这些流动商贩又有着随停随走的流动性，在产生了食品安全问题后无外乎放弃原有的经营地点，选取新的营业时间和营业地点重新开展经营活动，这使得消费者很难维护自己受到侵害的合法权益。不受保障的食品安全、难以实现消费者的合法权益维护，这都是应当明确无证经营者承担商事责任的必要原因所在。
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user: 6. 结语 无证经营行为作为一种广泛存在于社会生活中的生产经营方式，由于其以营利为主的根本目的，因而我们认为无证经营行为符合商事经营行为营利性的根本属性，属于一种特殊的商事经营模式。无证经营者作为经营主体，当然的需要承担起相应的商事责任，即商事主体在经营活动和主体存续中依法应予履行或需予容忍的义务。包括《消费者权益保护法》、《反不正当竞争法》等具体法律条文中所规定的应当适用于无证经营者的法定义务，以及法定义务之外的基于无证经营行为产生的合同之上的无证经营者应当承担的合同默示担保义务。在具体分析了无证经营行为的商事责任之后，简要的对无证经营行为的治理提出建议，以期能达到《无证无照经营查处办法》制定的根本目的。
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user: 摘 要 本文综述国内外有关脂质代谢组学(lipidomics)概念、分析方法，认为气相色谱质谱联用法(GC-MS)为目前主流方法。综述了脂质代谢组学在鱼类领域的研究文献，特别突出了在鱼类繁殖学中的研究进展。该论文为鱼类亲鱼饲养与仔稚鱼培育提供科学参考。 关键词 :脂质代谢组学，鱼类，繁殖 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 脂质组学是对整体脂质进行系统分析的一门新兴学科，通过比较不同生理状态下脂代谢网络的变化，进而识别代谢调控中关键的脂生物标志物，最终揭示脂质在各种生命活动中的作用机制。脂质组学也称脂质代谢组学(lipidomics)，属于代谢组学(metabonomics)分支。 随着科技和生物技术的快速发展，目前已出现基因组学(genomics)、转录组学(transcriptomics)、代谢组学、蛋白组学(proteomics)等组学领域。脂质代谢组学概念由Han等(2005)提出 [ 1 ] ，应用电喷雾质谱(electrospray ionization mass spectrometry， ESI-MS)分析生物组织样本脂质物质的含量与分布，旨在揭示脂质物质之间的交互作用以及与其他物质之间的作用。
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user: 2. 脂质代谢组学分析方法 脂质组学是对生物组织、细胞等整个脂质进行系统性分析得新兴学科，通过对不同生理条件下样本脂质代谢和相关调控机制的比较，解析脂质的功能、含量，进而揭示脂质物质在不同生理状态下的调控机制。常见的检测方法包括： 2.1. 薄层色谱法(TIC) 通过物质中组分对同一吸附剂吸附强度的不同，使各类物质在移动相至固定相的过程中，连续进行吸附、解吸附操作，从而达到物质分离的目的。主要用于物质的快速分离，具有成本低、自由度大、直观快捷等优点，但需要的样本量较大，且灵敏度有限 [ 2 ] 。 2.2. 气相色谱质谱联用法(GC-MS) GC-MS方法基本原理是利用电离的方式将物质击碎为碎片离子，由于离子电荷数和电性不同，在飞行过程中轨迹发生变化，通过对扫描图分析定性物质 [ 3 ] 。其主要优势在于灵敏度高和抗干扰性强，在分析复杂物质中应用广泛。根据其二级结构和工作原理又可以分为：三重四极杆质谱(QQQ-MS/MS)、离子阱质谱(IT-MS/MS)、四极杆飞行时间质谱(Q-TOF MS)等 [ 4 ] 。GC-MS是目前主流技术。 2.3. 电喷雾电离质谱法(ESI-MS) 电喷雾电离技术最早出现于上世纪80年代末，通过高电压喷射将物质形成带点的雾滴，经过加热后形成气相离子进入质量分析器中，对分子离子进行定性分析。此类方法具有速度快、定量容易、样品处理简便等有点，但由于前期样品处理简单，往往含有较多杂质 [ 5 ] [ 6 ] 。 2.4. 高效液相色谱质谱联用法(HPLC-MS) 高效液相色谱质谱联用法出现的时间比较晚，样品经过液相色谱仪分离后，被离子化，进入质量分析器。通过质荷比实现物质分离鉴定的目的；具有灵敏度高、分离效率高、选择性高、分析速度快等优点。但其仪器价格比较昂贵，在应用上受到一定的限制。
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user: 3. 脂质代谢组学在水产动物研究中的应用 近年来，脂质代谢组学发展迅速，已广泛应用于疾病、营养、繁殖、食品、药品等邻域中。在鱼类研究中主要包括仔稚鱼繁殖、疾病防控、饲料营养、药物残留等方面。许多学者利用HPLC-MS方法对鱼体内抗菌药物、氯霉素、抗生素等药物残留进行研究 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] ；徐盼盼等(2017)研究了褐藻糖胶对黄颡鱼幼鱼脂质水平的影响 [ 10 ] ；Höller等利用脂质组学技术对饲料、食品、药品、预混料中生物素含量进行定量研究 [ 11 ] ；Falch等(2006)利用核磁共振技术对鳕鱼类生殖腺中磷脂组分进行分析，确定了鱼卵和脾脏分别含有44.8%和36.3%的n-3脂肪酸，鱼卵中PC:PE值和三酰基甘油含量均显著高于脾脏，但脾脏中胆固醇含量是鱼卵的2.4倍 [ 12 ] ；Shendge & Pawar (2014)研究了不同成熟期驼背鱼(Notopterus notopterus)生殖腺和肌肉脂质含量的变化，结果表明性腺成熟过程中，性腺脂质含量增加，肌肉脂质含量减少，雌、雄鱼性腺中均有较高的脂质含量 [ 13 ] ；李磊等(2018)采用毛细管气相色谱法对中间球海胆(Strongylocentrotus intermedius)繁殖前后性腺中脂质和脂肪酸含量进行研究，鉴定出24种脂肪酸，繁殖钱卵巢中脂质水平显著高于雄性，繁殖后磷脂水平增加，甘油三酯和游离脂肪酸水平降低 [ 14 ] 。 鱼类在性腺发育时会大量积累营养物质，主要是为生殖细胞提供能源物质，其次也为机体活动提供能量 [ 15 ] 。生殖细胞中营养物质主要包括蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素等，通过糖异生、糖酵解、脂肪酸代谢、蛋白代谢等途径为机体提供能量。而脂质物质是胚胎中主要的能源物质，主要以磷脂形式储存在卵黄或油球中，为鱼类胚胎发育、孵化和其他生理活动提供能量保证。黄旭雄等(2014)研究表明银鲳(Pampus argenteus) V期卵巢中脂肪水平高达35.7%，其中极性脂肪:中性脂肪为3:7 [ 16 ] ；鲈鱼(Lateolabrax japonicus)繁殖期间性腺和肝脏中总脂含量均达到最高水平，且饱和脂肪酸含量升高，多不饱和脂肪酸，特别是n-3系列达到最低水平 [ 17 ] ；河鲈(Perca fluviatilis)在性腺成熟期间二十二碳六烯酸、亚麻酸、亚油酸含量增加，且产卵后卵巢中总脂含量明显下降 [ 18 ] ；软体动物性腺成熟期精巢中胆固醇和磷脂水平均显著升高，与之不同，卵巢中胆固醇微量增加，磷脂含量显著升高，这可能是由于精巢中脂质的位置不会发生改变，但睾丸随着发育体积增大，需要更多的膜磷脂；而卵黄发生过程中细胞膜数量增加，卵泡细胞增殖并融合，形成一个紧密的上皮细胞网，参与卵黄体的形成 [ 19 ] [ 20 ] 。 目前对鱼类繁殖营养学的研究已有一定成果，但不难发现大多数研究集中于对大类物质含量变化的研究，很少有将物质定性并从代谢通路的角度去分析响应的机制。
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user: 摘 要 为满足高采样速率可见光成像探测要求，本文设计了一种具有6 MHz采样频率的四采样长线列CMOS探测器。通过减小四采样后的第一级P跟随管宽长比降低总线寄生电容，和减小P跟随负载管偏置电压增加驱动电流，缩小信号延迟，使读出电路的采样频率由原来的2 MHz增加到6 MHz，有效地提高了长线列可见光CMOS探测器的读出频率。为实现真正相关双采样降低器件等效输入噪声，采用了CTIA积分放大器后接四采样跟随电路。通过测试，该CMOS探测器在积分时间为200 us、光敏面面积为20 um × 18 um的情况下其等效输入噪声电子数50e，与未采用四采样时相比较下降了50%左右。其线性度、输出摆幅、灵敏度等方面都能满足整机系统对CMOS探测器的指标要求。该CMOS探测器的研制为未来超高速高清晰成像探测奠定了重要的理论基础和实用基础。 关键词 :四采样，速率优化，低噪声，CMOS读出电路 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 随着超大规模集成技术的发展，CMOS图像传感器显示出强劲的发展趋势，早在70 年代初，国外就已经开发出CMOS 图像传感器，但成像质量不如CCD，但随着近年超大规模集成技术的飞速发展，CMOS 图像传感器可在单芯片内集成A/D转换、信号处理、自动增益控制、精密放大和存储等功能，大大减小了系统复杂性，降低了成本，因而显示出强劲的发展势头，此外，它还具有低功耗、单电源、低工作电压、成品率高，可对局部像元随机访问等突出优点。因此，CMOS图像传感器重新成为研究、开发的热点，发展极其迅猛，目前已占据低、中分辨领域。CMOS图像传感器的一些参数性能指标已达到或超过CCD。在航天遥感领域，可见光成像探测是航天探测的重要组成部分，为了获取更高分辨率的可见光图像数据，需要采用小像元长线列的可见光CMOS探测器 [ 1 ] - [ 6 ] 。 为满足高分辨率对地观测需求，本论文针对航天遥感领域，根据目前外协代工厂的加工能力，采用了0.35微米工艺，设计了PIN探测器与读出电路集成的长线列CMOS探测器。为实现真正相关双采样降低器件等效输入噪声，采用了CTIA积分放大器后接四采样跟随电路；通过减小四采样后的第一级P跟随管宽长比降低总线寄生电容，和减小P跟随负载管偏置电压增加驱动电流，缩小信号延迟，使读出电路的采样频率由原来的2 MHz增加到6 MHz，有效地提高了长线列可见光CMOS探测器的读出频率，研制了820元四采样低噪声高采样速率CMOS探测器 [ 7 ] - [ 13 ] 。
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user: 2. CMOS探测器读出电路设计及原理 2.1. 四采样电路结构 四采样读出电路工作模式设计为：电路分为两组交替工作，分别用于前后两帧复位信号和积分信号的采样保持，再通过后续差分电路减除复位电平及复位噪声，从而实现真正的帧内相关采样。通道内所有像素同时积分、同时复位，串行输出，积分与信号输出同时进行的工作模式，即在同一脉冲控制下，所有像素同时复位后开始积分，积分完成以后，所有像素的信号同时采样到各自的保持电路上，在下一帧积分的过程中，上一帧信号按顺序串行读出。图1为单列像素电路结构原理图。 图1. CTIA像素电路结构图 当Reset为低电平，CTIA处于积分状态，光电二极管光生电流I in 存储列积分电容C int 上，假定积分时间为t时，CTIA输出的积分信号由公式(1)表示。 V C T I A _ s i g = 1 1 + 1 / A ( V r e f + V o s + I i n ⋅ t C i n t ) + V ˜ n (1) 其中：A为运放增益，V os 为运放输入失调， V ˜ n 为像素复位噪声电压。 当Reset为高电平，CTIA处于复位状态，由公式(2)表示。 V C T I A _ r e f = 1 1 + 1 / A ( V r e f + V o s ) + V ˜ n (2) 为减小像素的单元面积，本设计中采用的像素放大电路结构为单端放大器，主放大器只有四个MOS管，包括两个PMOS管和两个NMOS管，为减小噪声，需尽量增加第一级放大器的跨导，采用较大宽长比的输入MOS管，本输入管的宽长比设计为20 um/1um。 2.2. 仿真分析 图2为像素CTIA积分和四采样工作时序图，当Reset为低电平，CTIA处于积分状态，光电二极管光生电流Iin存储在列积分电容Cint上；当Reset为高电平，CTIA处于复位状态。复位信号由R1和R2交替输入信号控制，selA和selB输入信号控制R1和R2复位信号输出，光信号采样由S1和S2输入信号控制，四个C load 为相应的复位信号保持电容和光积分信号保持电容，两个列选通管由selA和selB输入信号控制，实现了真正的相关双采样读出方式。各通道最终输出信号为复位信号VoutR和光信号VoutS之差，由每个通道设置的差分放大器进行差分放大后输出，有效地降低了CMOS探测器的总噪声。 图3为双采样后一级跟随寄生电容为3 pf时的仿真结果，上升延迟为151 nS，不满足采样速率6 MHz的频率要求。 为减小延迟，达到6 MHz的采用频率，采用减小源级跟随管来减小寄生电容来增加带宽和降低跟随负载管的偏置电压增大电流来增加带宽。但源级跟随管的设计不能太小，否则会导致跟随后的驱动能力不够，减小源级跟随管后对电路进行了仿真。图4为优化后的仿真结果。当采样后一级跟随寄生电容为3 pf，Vb从2 V降低到1.5 V，最后一级差分放大倍数由2.5倍增加到4.5倍时的仿真结果，上升延迟为76.5 nS，满足采样速率6 MHz的频率要求。 图2. 像素积分和CDS四采样工作时序图 图3. 寄生电容为3 pf时的仿真结果 图4. 寄生电容为3 pf，Vb为1.5 V时的仿真结果 2.3. 版图设计 通过大量电路设计仿真比较，确定最佳电路参数后，利用版图软件对其电路进行版图设计，为增加器件的可靠性，在版图设计中，尽量增加P+区与N+区形成的衬底接触与阱接触的数目抑制闩锁效应，将N阱中的NMOS晶体管周围加上接电源的N+环，在NMOS晶体管周围加上接地电位的P+环，在NMOS晶体管周围加上接低电位的P+环，再将这些扩散环用金属短接，以减小接电源和接低电位的电阻，这样可以使得多数载流子在衬底或阱中形成的电阻电压降在注入寄生晶体管基区之前被保护环收集，不但可以减小寄生电阻阻值，还可以降低PNP管的电流增益，有效的防止闩锁。 图5为CMOS低噪声探测器总图及引脚排布。为降低电路总噪声，所有的数字PAD和模拟PAD分开布局，数字电源和模拟电源分开供电，尽量减小数字的脉冲冲击通过衬底耦合到模拟部分。在画版图时，所有的放大器对管都采用叉指晶体管，尽量保证上下和左右对称，这样可以减小CMOS差分运算放大器的输入端失调，特别是差分放大器的输入管，尤为重要，在本电路中，由于差分输入对管采用了上下和左右对称，这在很大程度上减小了整个差分运算放大器的输入失调，提高了电路的对称性能，降低了失调电压引起暗电流带来的电路总噪声。 2.4. 器件封装设计 根据芯片尺寸封装测试要求，设计了28双列直插(DIP)管座，如图6所示。这种管座具有封装密度高，可靠性高等优点。每个管座共有28根插针，内腔面积24 mm × 8 mm左右。为降低杂散光干扰降低噪声，满足滤光片和窗口封装要求，管座内腔设计了三层台阶。 图5. CMOS探测器总图及引脚排布 图6. DIP28双列直插陶瓷管座
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user: 3. 测试结果 3.1. 时序驱动条件 图7为CMOS探测器四采样读出电路全部工作时序图，CLK为时钟脉冲，SYNC为帧周期的起始脉冲，RESET为帧周期的复位脉冲，R1和R2为复位后的复位采样信号脉冲，S1和S2为积分完成后的信号采样脉冲，selA和selB为两个阶段，R1和S1是在selA为低电平时采样保持在各自的采用电容上，在selA为高电平时按顺序读出，R2和S2是在selB为低电平时采样保持在各自的采用电容上，在selB为高电平时按顺序读出，selA和selB为相反的时序脉冲。当RESET为低电平时，CTIA处于积分状态，光敏探测器光生电流存储在积分电容上；当RESET为高电平时，CTIA处于复位状态。复位信号由R1和R2交替输入信号selA和selB控制，采样信号由S1和S2交替输人信号selA和selB控制，即selA和selB交替控制R1、S1输出和R2、S2的输出。各通道最终输出信号为相关的光信号和复位信号之差，实现真正的相关采样降低电路的相关噪声，最终由每个通道的输出放大器进行差分放大输出，降低了固定图像噪声以及1/f噪声影响。 图7. CMOS探测器四采样读出电路工作脉冲 3.2. 功能测试 器件采用3.3伏供电，在外驱动正常加载的情况下，调节输入时钟频率为6 MHz，在示波器上能读出探测器的输出电信号，增加和减弱输入的光强，能在示波器上看到输出信号的增加和减小，说明该CMOS探测器能6 MHz采样速率的情况下正常工作。 3.3. 线性度测试 当CP频率为6 MHz，帧周期为200 µS，积分时间188 µS，Vb偏压为1.3 V，AVdd工作电压为3.3 V，DVdd工作电压为3.3 V，片上差分放大，其线性度的测试结果如图8所示。 图8. 线性度测试结果 从图8可以看出，其线性度大于99%。 3.4. 上升下降时间测试 在测试条件和线性度测试条件相同的情况下，进行了上升和下降延时的测量，测试结果如图9所示，其上升时间为100 ns，下降时间为50 ns，总延时小于150 ns，满足6 MHz的工作采样频率要求。 图9. 上升下降时间测试结果 3.5. 噪声测试 在环境稳定无输入信号照射的条件下，利用多次(100次)采样求均方差的方法测量每个响应元的噪声。该系统利用Labview编写了标准的噪声测试程序，用NI6110采集卡对各个探测元的输出电压进行采样。将读出电路的移位寄存器输出脉冲连接到采样系统中进行同步，在测试时，采样次数设定为100次，采样完成后，该程序求出每元的100次采样电压的均方根噪声电压。为减小环境噪声对电路的干扰及提高测试准确性，噪声测量时，把测试系统的低噪声放大器倍数设置为100倍，当CP频率为6 MHz，帧周期为200 µS，积分时间188 µS，Vb偏压为1.3 V，Avdd、DVdd工作电压为3.3 V，片上差分放大；高增益四采样时，经多次检测，测试结果为小于1 mV。按照等效电荷增益计算，其等效输入噪声电子数为50e，与未采用四采样时相比较下降了50%左右。
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user: 4. 结论 为满足低噪声高采样速率高分辨率可见光成像探测要求，本文设计研制了一种具有6 M采样频率的四采样低噪声长线列CMOS光电探测器。通过采用减小双采样后的第一级P跟随管宽长比，降低总线寄生电容，以及降低P跟随负载管偏置电压增加驱动电流，减小信号延迟，使读出电路的采样频率由2 MHz增加到6 MHz，有效提高了长线列可见CMOS探测器的读出频率。为实现真正相关双采样降低噪声，采用了CTIA放大器后接四采样跟随电路。通过测试，器件在输出噪声、采用速率方面有明显改善，经过测试验证，器件在摆幅、线性度、灵敏度等方面都表现出优良的特征。
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user: 摘 要 空气悬浮颗粒物作为主要大气污染物之一，对人体健康、动物植物、器物材料以及大气气候产生的影响十分严重，细颗粒物与超净环境的监测更是显得尤为重要。为此，充分研究大气颗粒物的特性以及其演化过程的跟踪，设计基于显微放大以及视角直接观测的微粒辨识装置，可以良好的观测大气中微粒的演变过程，对雾霾起到有效的控制作用。 关键词 :显微放大，视角观测，微粒辨识装置 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 气溶胶作为重要的大气成分之一，可以降低能见度形成霾污染 [ 1 ] [ 2 ] ，其重金属和有机物等有毒有害的化学成分还会影响人体健康 [ 3 ] [ 4 ] 。气溶胶是指长时间悬浮在空气中能被观察或测量的液体或固体粒子，按其颗粒物粒径大小又可被分为总悬浮颗粒物、降尘、飘尘和细微粒等。其中，总悬浮颗粒物是粒径在100 μm以下的颗粒；降尘为粒径大于30 μm的总悬浮颗粒物；飘尘是指粒径小于10 μm的颗粒物，符号上表示为PM10，能够较长时间的飘浮于空气中；细微粒为粒径小于2.5 μm的颗粒物，符号记为PM2.5，是室内主要污染物之一，这是因为在室内这么小的颗粒都是悬浮颗粒物，我们每天都会开窗通风，在水平作用下，直径越大，受到水平方向的力就越大，移动速度就比直径小的移动快，这样一来，越大的颗粒物能迅速的移出室外，而直径小的就会继续留在室内 [ 5 ] 。粒径小于10 μm的颗粒由于能够进入人体呼吸道，即可吸入颗粒物颗粒粒径越小，能够进入人体的部位越深。 目前，对大气颗粒物质量浓度的检测主要采用直接测量和间接等效测量方法，包括采样称重法、β射线法、微量振荡天平法等。这些测量基本都还局限于点测量或者空间网格式分布测量。由于受气象条件以及其他人为因素的影响，大气颗粒物质量浓度空间分布变化很大，点测量获得的信息不足以完整地反映颗粒物在大气中停留和传输的物理过程。在地面或低空微粒测量的原理和方法都十分地成熟，但在小体积、低功耗、低成本的家用净化器市场上微粒测量的方法就比较简单，虽说其价格比较低廉，但区分不开微粒的粒径以及水气粒子，它们采用的是间接观测法。由于成本和体积要求，其测量结果只是统计结果，而不是计量结果。同时，采用激光雷达探测高空中的微粒，在不同的气候条件下探测的效果不同，且只是在垂直线上的探测，其数据应用也受到了限制。