摘要 — 过去二十年来,为应对气候变化,电网发生了重大变化。可再生能源发电水平的提高是这一变化的一个显著特征,这导致输电网出现了新的拥塞模式。输电系统最初是为传统能源设计的,具有可预测的流量模式。拥塞输电系统中的传输能力不足导致投入更昂贵的发电厂和更高水平的可再生能源削减。缓解拥塞的一种方法是通过可变阻抗灵活交流输电系统 (FACTS) 设备采用潮流控制。本文在多种情景下研究了潮流控制对发电成本、碳排放和可再生能源削减的影响,包括美国主要区域输电组织的发电组合和代表季节性变化的不同负荷曲线。包括 FACTS 调整在内的两阶段随机机组投入用于评估 FACTS 设备对各种类型和可再生能源渗透水平的影响。结果表明,安装 FACTS 可有效降低发电成本、碳排放和可再生能源削减。可再生能源资源的位置、高峰时段需求和系统的发电结构都是影响因素。
1 苏丹王子大学数学与科学系,邮政信箱 66833,利雅得 11586,沙特阿拉伯;muaffaqnofal69@gmail.com 2 哈米德·马吉德先进聚合物材料研究实验室,苏莱曼尼大学科学学院物理系,Qlyasan Street,Sulaimani 46001,库尔德斯坦地区政府,伊拉克 3 科马尔科技大学工程学院土木工程系,苏莱曼尼 46001,库尔德斯坦地区政府,伊拉克 4 苏莱曼尼大学科学学院化学系,Qlyasan Street,Sulaimani 46001,库尔德斯坦地区政府,伊拉克;hewa.ghareeb@univsul.edu.iq 5 人类发展大学健康科学学院科学医学实验室系,苏莱曼尼 46001,库尔德斯坦地区政府,伊拉克; jihad.chemist@gmail.com 6 数学与科学系,女子校区,苏丹王子大学,邮政信箱 66833,利雅得 11586,沙特阿拉伯;elhamdannoun1977@gmail.com 7 化学系,科学学院,诺拉公主大学,邮政信箱 84428,利雅得 11671,沙特阿拉伯;sialsaeedi@pnu.edu.sa * 通信地址:shujahadeenaziz@gmail.com
微流控装置与荧光显微镜相结合,提供了高分辨率和高内涵的平台,用于研究芽殖酵母酿酒酵母的单细胞形态、行为和复制衰老的动态过程。然而,大量记录的图像使得数据处理工作非常耗费人力和时间,而酵母复制寿命 (RLS) 是酵母衰老的主要标准。为了解决这一限制并进行无标记的 RLS 分析,引入了可通过微流控装置中的微电极轻松功能化的电阻抗谱 (EIS) 来监测芽殖酵母的细胞生长和分裂。在此,提出了一种集成 EIS 生物传感器的微流控装置,以单细胞分辨率进行酵母增殖的原位阻抗测量,从而识别子代从母代分离的瞬时事件。单个酵母细胞被可靠地固定在瓶颈状陷阱中以进行连续培养,在此过程中子细胞在水力剪切力的作用下有效地从母细胞中分离出来。每 2 分钟进行一次延时阻抗测量以监测细胞过程,包括出芽、分裂和解剖。通过使用 K 均值聚类算法首次分析自定义参数“解剖指标”,从 EIS 信号中准确提取了子细胞脱离母细胞的瞬时事件。从而验证了基于阻抗传感技术识别子细胞解剖事件。随着进一步的发展,这种集成电阻抗生物传感器的微流控装置在高通量、实时、无标记分析出芽酵母的衰老和 RLS 方面具有良好的应用前景。
*通讯作者:Nanjing邮政与电信大学的电子与光学工程学院与微电子学院,Nanjing 210023,中华人民共和国电话: +86-25-858666131传真: +86-25-86-25-8585866131 Email Email:Guozhixie njupt.njupt.njupt.njupt.ive;
本文系统地比较了采用相同 CMOS 后端工艺的 CPW、慢波 CPW、微带和慢波微带的传输线特性阻抗与 Q 因子之间的关系。结果表明,最佳 Q 因子的特性阻抗取决于慢波传输线的地线间距。虽然从传播模式的角度来看,介质相似,但当慢波 CPW 的特性阻抗为 §23 ȍ 和慢波微带线的特性阻抗为 §43 ȍ 时,慢波传输线可实现 60 GHz 最佳 Q 因子,并且接地平面间隙越宽,Q 因子就越大。此外,结果表明,在芯片面积相同的情况下,慢波 CPW 的最佳 Q 因子比慢波微带高 12%。这里提供的数据可用于选择 CMOS 中 S-MS 和 S-CPW 无源器件的 Z 0 值,以最大化传输线 Q 因子。
草甘膦是一种用于破坏通常被称为杂草的除草剂。从1970年代开始,草甘膦的生产和使用在世界范围内稳步增长。到目前为止,尽管涉及风险,但这种除草剂仍在广泛使用(Cuhra等,2013)。草甘膦通过中断对植物功能必不可少的芳族氨基酸的合成而起作用(Lopes等,2018)。最近,人们对草甘膦对生物和环境的影响越来越关注(Johansson等,2018; Seide等,2018)。在这种除草剂的许多影响中是毒性,抗氧化剂活性的变化,内分泌破坏,对脂质的损害,组织学损害等。(Lopes等,2018; Ren等,2018; Lorenz等,2019)。草甘膦可以在土壤,植物和食品中作为污染物。gly在水中具有很高的溶解度,其大量使用会导致表面和地下水污染(Ruiz de Arcaute等,2018)。在各种培养基中检测草甘膦,例如色谱,光度法,
电阻抗断层扫描 (EIT) 是一种新兴的成像技术,在许多领域都具有巨大潜力,尤其是在功能性脑成像应用方面。高速、高精度的 EIT 系统可以应用于多种医疗设备,用于诊断和治疗神经系统疾病。在这项研究中,EIT 算法和硬件得到了开发和改进,以提高重建图像的准确性并缩短重建时间。由于多路复用器设计的限制,EIT 测量会受到开关周期内充电和放电的强烈电容效应,大约每 1280 个样本(10 毫秒采样)有 300 到 400 个样本。我们开发了一种算法,可以选择性地选择处于稳态的数据。这种方法提高了信噪比,并产生了更好的重建图像。我们开发了一种有效同步数据起点的算法,以提高系统速度。本演讲还介绍了基于德州仪器定点数字信号处理器 - TMS320VC5509A 的 EIT 系统硬件架构,该处理器成本低,未来在社区中具有很高的普及潜力。为了提高运行速度,我们建议 EIT 系统使用德州仪器的 Sitara™ AM57x 处理器。
对于此类高级应用,使用高精度的电导率测量单元,能够在广泛的电导率范围内进行测量并且对广泛的腐蚀性离子介质具有抵抗力是有益的。最常见的是,使用了两种类型的电导率传感器:基于电极的传感器和电感传感器。电极传感器适用于低电导率和中等电导率,电导率的精度在2×10-8至0.65 s cm -1的范围内±3%至5%。14,15在通用设备中,由于这些传感器的紧凑设计,尤其是针对更高的电导率,准确性降低了。此外,在反应性介质中,电极结垢可以改变细胞常数,并对测量精度产生负面影响。电感传导率传感器特别适用于苛刻的化学环境,因为只有惰性和耐热材料(例如PEEK和PTFE)与样品接触。但是,这些传感器缺乏电极型对应物的灵敏度,并且需要较大的样品体积。16后者在实验室应用中不利,例如,当空间有限或
本文旨在描述当使用算法中电池内部阻抗的概念,这些方面的重点是表征锂离子(Li-ion)电池的健康(SOH)降解。第一部分提供了简短的文献综述,该综述将帮助读者解释典型的锂离子排放和/或退化测试的结果。本文的第二部分显示了在受控条件下在锂离子细胞上进行的加速降解实验的初步结果。结果显示,电化学阻抗光谱测试的变化可以与电池降解有关。在实施旨在在温度,电压和放电电流测量方面预测电池终止寿命(EOL)的算法时,这种知识可能具有很高的价值。
摘要 — 本文介绍了一种基于电阻抗传感的低成本便携式微流式细胞仪的开发和测试,用于在受控氧微环境下进行单细胞分析。该细胞仪系统基于 AD5933 阻抗分析仪芯片、微流控芯片和由定制 Android 应用程序操作的 Arduino 微控制器。对受镰状细胞病影响的人类红细胞 (RBC) 进行了代表性案例研究,以证明该细胞仪系统的能力。悬浮生物细胞的等效电路模型用于解释单个流动 RBC 的电阻抗。在正常血液中,细胞质电阻和膜电容不会随着氧张力的变化而显着变化。相反,受镰状细胞病影响的 RBC 显示,在缺氧治疗后,细胞质电阻从 11.6 M Ω 降低到 23.4 M Ω,膜电容从 1.1 pF 降低到 0.8 pF。单细胞亚细胞电成分的变化与缺氧治疗引起的细胞镰状过程之间存在很强的相关性。本文报告的代表性结果表明,单细胞电阻抗可用作量化细胞对氧浓度变化反应的敏感生物物理标记。开发的流式细胞术系统和方法还可以扩展到分析其他细胞类型对缺氧的反应。索引术语——电阻抗、微流式细胞术、单细胞分析、缺氧、镰状细胞病I. 引言缺氧(体内缺氧)会导致细胞发生各种生理变化。在全身和单细胞水平上,人们对高海拔或深海潜水引起的缺氧生理反应或病理反应进行了广泛的研究 [1, 2]。单细胞悬浮液的分析已经成为重要的医学兴趣。细胞对缺氧反应的研究为肿瘤病理学 [3]、癌症治疗 [4]、心血管病理生理学 [5]、代谢 [6, 7] 和哺乳动物细胞的稳态机制 [8] 提供了见解。测量细胞缺氧和缺氧环境反应的黄金标准是通过流式细胞术分析单个细胞,测量蛋白质水平,例如缺氧诱导因子 1-alpha (HIF1 α ) 和 BCL2/腺病毒 E1B 19 kDa 蛋白相互作用蛋白 3 (BNIP3) [9, 10]。该方法通过基于抗体的免疫染色针对目标蛋白质提供高特异性,但也需要固定和透化所分析的细胞。最近,基于电阻抗的流式细胞术已被证明是分析单个细胞的传统光学方法的替代方法。它本质上是定量的、非侵入性的和无标记的,