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信息检索作业1. 简介信息检索（Information Retrieval）指的是通过计算机系统从大量的信息中找到用户所需的有效信息的过程。
本篇文档将介绍信息检索的基本概念、技术和应用，并探讨信息检索系统的优化策略。
2. 信息检索的基本概念2.1 信息检索定义信息检索是指从大规模的、非结构化的信息资源中寻找用户所需信息的过程。
不同于数据库查询，信息检索更关注的是如何从大规模、动态的信息资源中快速准确地提取出用户需要的信息。
2.2 信息检索过程信息检索过程主要包括以下几个步骤：1.收集信息源：从互联网、数据库、文件等资源中收集大量的信息。
2.预处理：对收集到的信息进行清洗、分词、去除停用词等操作，将原始文本转化为可以处理的形式。
3.索引构建：根据预处理后的文本，构建倒排索引（Inverted Index），用于快速定位文档。
4.查询处理：根据用户的查询词，通过倒排索引定位相关的文档。
5.评价与排序：根据查询与文档的匹配程度，计算出相关性分数，并对结果进行排序。
6.结果展示：将获取的信息以用户易读的方式展示给用户。
2.3 常见的信息检索模型•布尔模型：把检索任务看作是布尔逻辑运算，通过组合关键词的逻辑运算进行检索。
•向量空间模型：将查询和文档表示为向量，在向量空间中计算相似度并排序结果。
•概率检索模型：基于概率论统计的模型，通过计算查询与文档的相关性得分进行排序。
•语言模型：将查询和文档都看作是语言模型，通过计算两者的相似度进行排序。
3. 信息检索的技术3.1 分词技术分词是信息检索的基础步骤，通过将文本切分成一个一个的词语，构建倒排索引。
常见的分词技术有：基于字典的分词、最大匹配法、最少切分法等。
3.2 倒排索引倒排索引是一种将词语映射到文档的数据结构，用于快速定位包含某个词语的文档。
倒排索引一般由词典和倒排列表组成，可以通过词典快速查找到包含某个词语的文档列表。
3.3 相似度计算相似度计算是信息检索中评价文档与查询之间相关性的指标，常见的相似度计算方法有：余弦相似度、BM25等。
2 Science Citation Index Expanded (SCI-E)4 Scopus：四、了解本专业十年来高被引论文Essential Science Indicators数据库中点击Highly Cited Papers (last 10 years)从Display papers from this field: 中选择你所在学科领域，从你所在学科领域的高被引论文中找出一篇，题目：A LEVEL SET METHOD FOR IMAGE SEGMENTATION IN THE PRESENCE OF INTENSITY INHOMOGENEITIES WITH APPLICATION TO MRI摘要（将英文翻译成中文）：摘要原文Intensity inhomogeneity often occurs in real-world images, which presents a considerable challenge in image segmentation. The most widely used image segmentation algorithms are region-based and typicallyrely on the homogeneity of the image intensities in the regions of interest, which often fail to provide accurate segmentation results due to the intensity inhomogeneity. This paper proposes a novel region-based method for image segmentation, which is able to deal with intensity inhomogeneities in the segmentation. First, based on the model of images with intensity inhomogeneities, we derive a local intensity clustering property of the image intensities, and define a local clustering criterion function for the image intensities in a neighborhood of each point. This local clustering criterion function is then integrated with respect to the neighborhood center to give a global criterion of image segmentation. In a level set formulation, this criterion defines an energy in terms of the level set functions that represent a partition of the image domain and a bias field that accounts for the intensity inhomogeneity of the image. Therefore, by minimizing this energy, our method is able to simultaneously segment the image and estimate the bias field, and the estimated bias field can be used for intensity inhomogeneity correction (or bias correction). Our method has been validated on synthetic images and real images of various modalities, with desirable performance in the presence of intensity inhomogeneities. Experiments show that our method is more robust to initialization, faster and more accurate than the well-known piecewise smooth model. As an application, our method has been used for segmentation and bias correction of magnetic resonance (MR) images with promising results.摘要翻译：真实图像的强度不均匀性往往会给图像的分割提供一个巨大的挑战。
检索作业要求请各位同学在2013.1.4(本门课最后一节课),将打印的作业交给我，统一打印，打印格式按发给的作业模板确定：一、选题要求：可以结合自己的专业选题找自己感兴趣的问题选题分析研究课题，明确课题的内涵、外延，明确课题所属学科确定调研的方向。
二、选择数据库（中文和网络工具都要作，外文数据库任意选择一个）三、记录检索结果要求：利用中、西文（期刊、学位论文、会议论文）数据库，检出中文切题（所用的主要关键词至少一个要出现在标题中）文献不少于10篇，最大数量限制在120篇以内。
反映在报告中任选3篇既可,同一小组人员,选择文献不可全部相同。
记录文献方式如下：粘贴到报告的格式：1【篇名】北京市快速环线交通事故分析【作者】李东,佟林【作者单位】市市政工程设计研究总院研究所;市公安交通管理局事故处【会议名称】中国公路学会'98学术年会【出处】中国公路学会'98学术交流论文集【年份】1998【页码】211～2172【篇名】几个高速公路隧道交通事故分析和对策【作者】姚思国,刘清泉,和松等【作者单位】交通部公路科学研究所;重庆成渝高速公路有限公司;虎门大桥有限公司;福泉发展高速公路股份有限公司【会议名称】2000年道路工程学术交流会【出处】2000年道路工程学会学术交流会论文集【年份】2000【页码】26～31【摘要】该文对8个隧道交通事故的严重性、事故的统计分析进行了阐述，并提出了主要事帮类型及减少隧道交通事故的对策。
3【篇名】院前急救557例交通事故分析【作者】佘育纯【作者单位】西安高新医院急救中心(陕西)【会议名称】2005急诊医学学术研讨会【出处】2005急诊医学学术研讨会论文汇编【年份】2005【页码】276-278【摘要】本文收集了557例院前急救交通事故的资料,将研究对象按病种分布、受伤人数全年分布、不同年龄组、性别、月份、时间分布情况进行了系统性的统计分析,指出我国的交通事故死亡是导致男性居民和城市人群死亡的主要原因;事故发生中人的因素起决定性作用.并给出了预防和控制措施.4【篇名】基于案例推理及故障树法融合基础下的船舶水上交通事故分析【作者】郭庆祝,王政,刘意福等【作者单位】大连渔监局;长海渔港监督处,辽宁大连116015【会议名称】中国航海学会海洋船舶驾驶专业委员会2007年船舶航泊安全的新经验新技术研讨会【出处】中国航海学会海洋船舶驾驶专业委员会2007年船舶航泊安全的新经验新技术研讨会论文集【年份】2007【页码】154-159【摘要】本文在案例推理和故障树诊断两种方法的基础上,提出了融合诊断的思想,将案例推理得到的但在故障树方法中不存在的“底事件”加入故障树中完善故障覆盖面；另一方面由案例库统计得到的故障树最小割集重要度,由故障树分析法完成的成功诊断实例再次添加到案例库中,使故障定位和诊断方法更充分、更精确CNKI：粘贴到报告的格式：1、SrcDatabase-来源库: CJFD2005Title-题名: 基于速度的交通事故分析Author-作者: 刘志强;王兆华;钱卫东;Organ-单位: 江苏大学汽车与交通工程学院;江苏大学汽车与交通工程学院;江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013教授;镇江212013;镇江212013Source-文献来源: 中国安全科学学报Keyword-关键词: 交通安全;平均速度;速度离散性;速度限制;交通事故Summary-摘要: 速度对交通事故的发生以及严重程度有着直接影响;是道路交通事故的重要诱因之一。
信息检索与利用实习报告作业要求：
1、确定检索课题，翻译该检索课题以用于英文检索。
2、做课题分析，确定检索词，写明检索式。
3、结合课题选择图书馆主页中列出的任意2个中文科技期刊全文数
据库做检索实习；
检索结果要求：分别从两次检索结果中各挑选1条贴近检索课题的中文文献，记录该文献基本信息。
注意：中文期刊文献一共需要记录2条文献基本信息
4、结合课题选择图书馆主页中列出的任意1个外文期刊全文数据库
做检索实习；
检索结果要求：从检索结果中挑选1条贴近检索课题的外文文献，记录该文献基本信息。
5、结合课题选择图书馆主页中列出的任意1个中文学位论文数据库
做检索实习；
检索结果要求：从检索结果中挑选1条贴近检索课题的中文学位论文，记录该文献基本信息。
6、利用中、外文专利数据库做检索实习；
6.1 通过任意一个中文专利数据库做检索实习；
6.2 通过任意一个外文专利数据库做检索实习
检索结果要求：
（1）从中文专利检索结果中挑选1条中国专利文献，记录该文献基本信息；
（2）从外文专利检索结果中挑选1条国外专利文献，记录该文献基本信息。
7、利用外文文摘数据库做检索实习；
通过图书馆主页的任意一个外文文摘数据库（SCI、CPCI或EI）做检索实习
检索结果要求：从检索结果中挑选1条贴近检索课题的外文文献，记录该文献基本信息。
4 1。
信息检索作业（6月9日上交）请各位同学在6月8日晚上之前将打印的作业交给我，统一打印A4，封面我附在最后，到时记得将封面用胶水粘在左上角）具体要求如下：文献综合调研内容及课题综述要求一、文献综合调研内容（一）、以毕业论文题目作为文献调研的目标；（二）、分析研究课题，明确课题的内涵、外延，明确课题所属学科确定调研的方向；（三）、选择数据库及记录检索结果：1、利用中文（期刊、学位论文、会议论文）数据库，检出中文切题（所用的主要关键词至少一个要出现在标题中）文摘不少于10篇（其中学位论文要求不少于2篇、期刊论文不少于6篇）记下文摘格式；2．利用广东工业大学等图书馆馆藏检索系统或“超星数字图书馆”或“书生之家”或“常州维库数字图书馆”或google 图书搜索（）、百度图书搜索（）检出相关专中文或英文专著2—4篇，记下目录或文摘格式；3．使用英文（文摘、期刊、学位论文）数据库(两个)，分别记录检索过程, 提供英文切题文摘3篇（记录文摘格式），并将篇名及文摘的第一句话翻译成中文；二、课题综述要求（具体格式参照综述范文）根据所检出文献，认真阅读全文，针对课题的现状、技术特点、研文，但需用注释的方式写出参考文献；如引用英文文献，译文在先，再附用括号括着的原文；每位同学的参考文献不少于10篇[图书(必须1-2篇)、期刊(必须6-8篇)（期刊论文中有许多相关主题的综述性文章，论文的篇名中通常会出现“综述”、“发展”、“进展”、“展望”、“述评”、“前景”、“纵览”等关键词。
）学位论文(必须2-4篇)（学位论文的第一章通常是综述）、会议论文、专利、标准等]，在标注的参考文献后附上文摘格式，每位同学的综述800字以上，以world格式，与前面的文摘或目录一并打印后提交。
三、写出对本门课程学习的真实体会、要求及建议（不需多，如有建设性意义可加10分）。
四、综述的格式（具体可参见附录的原文）2007—2008学年度第一学期信息检索与利用专题检索报告课题：学院专业班级学号姓名指导教师年月日。
工研2202 冯君课题气相火焰燃烧合成纳米材料及其机理研究课题背景超微粒子(又称团簇纳米粒子量子点等)一般其尺寸介于1-100nm处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域是一种典型的介观系统超微粒子具有特殊的结构因而具有很多新异的物理化学性质涉及到体相材料中所忽视的或根本不具有的基本物理化学问题因此超微粒子在化学性质物理性质磁性光学性能及催化性能等方面与常规粒子相比有着明显的差异比如用超微粒子制备的陶瓷材料可以发生很大的变形用超微磁粉制备的磁盘其存储容量明显增大超微粒子催化剂比常规催化剂的催化性能更高等[1]目前制备这种纳米材料的方法有很多,根据合成的不同相态看主要可分为固相法液相法和气相法固相法主要是指一些物理方法如物理粉碎法机械合金法等固相法操作起来虽然很简单但制备出的产品粒径分布不均匀且在研磨和加热过程中也易引入杂质且要浪费大量的时间和能量液相法主要有化学沉淀法水热合成法溶胶-凝胶法等液相法的研究现在较为成熟不过液相法中为了使生成的颗粒成型和活化往往都有一个焙烧过程很容易导致最终产品比表面积的下降[2]气相法是通过金属蒸汽或化合物气相的化学反应生成各种纳米粉末的方法,具有如下的特点1原料金属化合物具有挥发性提纯较容易生成物纯度高不需要粉碎2气相中物质浓度小生产粉末的凝聚较小3控制生产条件容易制得粒径分布窄粒径小的微粒4气氛容易控制除氧化物外用液相法直接合成困难的金属氮化物碳化物硼化物也可用此法合成[3]正是由于这些优点气相法成为现在大家研究的热点具体来说气相法又可分为许多种如气相冷凝法PVD化学气相沉积法(CVD)等离子体法气相燃烧合成法等等其中气相燃烧合成是最近几年发展起来的先进纳米颗粒材料的合成技术根据燃烧区域的不同又可分为火焰反应器和热壁反应器气相火焰燃烧法的反应是在火焰中进行对原料的要求不高产物不需要经过高温锻烧可以大大减少团聚是一种值得研究开发的纳米粉体制备技术课题目的本次实验打算以氯化钇或硝酸钇水溶液在甲烷燃烧火焰中分解制备纳米氧化钇为研究对象研究超细液滴在火焰中的蒸发崩裂氧化反应过程建立纳米氧化钇形成和长大过程模型解决气相燃烧合成纳米粉体中的关键技术难题为该技术的工业化放大提供科学理论依据参考文献[1] 匡洞庭周桂江.超细粒子制备方法进展.大庆石油学院学报.2000,24(2):31-35[2] Tue Johannessen and Sotiris Koutsopulos. One-step flame synthesis of an Active Pt/TiO2Catalyst for SO2 Oxidation-A Possible Alternative to Traditional Methods for Parallel Screening.Journal of Catalysis. 2002,205:404-408[3] 任瑞铭. 纳米粉体材料制备技术.大连铁道学院学报.1999,20(3):69-73检索策略1CA化学文摘美国化学文摘是当今世界上公认的化工领域最具权威性的文摘性检索刊物CA ON CD 的问世使他的检索更方便更快捷大大提高了检索效率CA ON CD 共为我们提供了四种基本的检索途径索引浏览格式检索词条检索化学物质名称等级检索和分子式检索,我们用的最多的还是词条检索光盘版的CA 有很多期卷现以CA ON CD 2002版本为例进行检索其检索过程如下检索策略1WORD SEARCHWORD=FLAME AND WORD=SYNTHESIS 检索结果 94 Documents/ 923 OccsWORD=COMBUSTION AND WORD=SYNTHESIS 检索结果449 Documents /4805 OccsWORD=FLAME OR COMBUSTION AND WORD= SYNTHESIS 检索结果518 Documents /5607 Occs检索策略2 WORD=FLAME OR COMBUSTION AND WORD= SYNTHESIS AND DOC.TYPE=JOURNAL;GENERALREVIEW 检索结果 34 Documents/271 occs检索策略 3WORD SEARCHWORD=GAS-PHASE AND COMBUSTION 检索结果 132 Documents/1298 OccsWORD= GAS-PHASE AND COMBUSTION AND SYNTHESIS 检索结果 7 Documents/ 95 Occs WORD= GAS-PHASE AND COMBUSTION AND DOC.TYPE=JOURNAL;GENERAL REVIEW检索结果7 Documents/65 OccsWORD=FLAME AND SPRAY 检索结果 93 Documents/938 OccsWORD=FLAME AND SPRAY AND SYNTHESIS OR PYROLYSIS 检索结果3 Documents/78 Occs WORD=FLAME AND SPRAY AND DOC.TYPE=JOURNAL;GENERAL REVIEW 检索结果 1 Document检索策略 4AUTHOR对我们的研究很有帮助因为综述的作者可以帮我们看许多的文章大大节省我们的时间 课题不太一样,可能是用的关键词不太对下面从新调整我的检索关键词 教授研究的比较多所以决定查教授的文章首先在Index Browse 中查到pratsinis 的名字有两种拼写方式pratsinis S.E 和pratsinis sotiris,eauthor=pratsinis sotiris,e 检索结果 7 Documents /7 Occs author=pratsinis S.E 检索结果 2 Documents /2 Occsauthor= pratsinis sotiris,e or pratsinis S.E 检索结果 9 Documents/ 9 Occs 体会检索词的选取很重要可以通过看一些相关文献扩大搜索所用的关键词及检索途径2EI工程索引美国工程索引是检索工程技术领域文献的最主要的工具书之一EI 全面收录报道了工程技术领域的主要文献内容有航空航天电子电讯自动控制矿冶金属工艺等学科并及时报道尖端和新兴学科但对各学科纯理论方面的文献及具体的技术资料如专利文献不作报道EI 名为索引实际上是以指示性文摘为主的一种简介性的检索工具它的文摘比较简洁每条文摘50-150个词左右旨在指明文章的目的方法结果和应用总的来说EI 的检索也可分为简单检索和高级检索现选择Compendex 数据库进行检索检索策略 1subject/title/abstrate =限定语种为 英语查找从 1990-2003 年的文章 检索结果为 1943 如果再限定文章的类型为综述后发现相关的综述有 检索策略 2subject/title/abstrate” = gas-phase” and “combustion”限定为英语 检索结果为 912 records如果再限定文章的类型为综述后发现相关的综述有检索策略 3abstrate =gas-phase” and “combustion” 检索结果为如果再限定文章的类型为综述后发现相关的综述有 检索结果 4subject/title/abstrate flame” and “spray” and “synthesis”限定为英语 检索结果 46 records如果再限定文章的类型为综述后发现相关的综述有6 records检索策略 5 abstrate=flame” and “spray” and “synthesis” 检索结果为 19 records如果再限定文章的类型为综述后发现相关的综述有3 records体会EI 中收录的文章时间范围广不过与CA 一样这里查到的只是一些文摘我们还要到其他地方找原文3SCI 科学引文索引SCI 共为我们提供了4种检索途径1字段式检索这种检索方式用的较多具体说又可以分为基本检索Basic index 题名检索Title word 关键词检索Keywords 文摘检索Abstracts word 论文著者检索Author name 被引著者或文献检索cited Author/Reference 其中用的最多的是基本检索Basic index 不过被引著者或文献检索cited Author/Reference 是SCI 最重要的有别于其他传统检索工具的功能通过对某个著者的某篇论文被引用情况的检索反映出该论文的学术价值和著者的研究能力2字典式检索一般用于规范我们检索时所用的关键词3限制式检索其中包括对语种文献类型和更新周期3种限定窗口4布尔逻辑检索可以提高我们的查准率SCI 为我们提供了很多的可选择的数据库一次可以同时选择同一种类型中的几期以material science citation index 中的Jan01-Dec01 和Jan00-Dec00 两期来具体说明以下我的检索策略在all章但不一定有用检索策略1Basic indexBasic index= “gas-phase” 结果 query 1:material science citation index (Jan01-Dec01) 8421 gas 25117 phasematerial science citation index(Jan00-Dec00) 7948 gas 23975 phase total:1662 gas-phaseBasic index=“combustion” 结果 query 2:material science citation index (Jan01-Dec01) 849 combustionmaterial science citation index(Jan00-Dec00) 0 combustion total:849 combustion检索策略2set combination将上两次的检索结果进行一次与操作后结果如下query 4:material science citation index (Jan01-Dec01) 861 1 849 2science citation index(Jan00-Dec00)801 1 0 2 total:50 1 and 2检索策略 3Cited Author/Reference打开其中的material science citation index 1999-2001年的数据库 Cited Author/Reference = “Wooldridge” 结果为material science citation index jan 99-dec99 9 Wooldridgematerial science citation index jan 01-dec01 13 Wooldridge成方面的研究较多因此查一下引用的情况material science citation indexjan 00-dec007 Wooldridge total29 Wooldridge体会利用SCI 中提供的每一篇文章的相关记录我们可以作到越查越新或越查越老并组成一个有效的检索网这也体现了SCI 的理念利用科学文献之间内在的联系来查找大大提高检索结果的相关性得到比传统检索工具更为科学的客观的信息4中国期刊网中国期刊网专题全文数据库简称中国期刊网是中国期刊全文数据库的网络使用方法通过中国知识基础设施工程知识网络服务平台系统为单位用户建立中国期刊网镜像站点为单位内部用户提供网络检索服务它有初级检索和高级检索之分在高级检索中可以进行逻辑与和逻辑或操作现在高级检索的全范围内检索检索策略 1关键词=火焰OR 关键词燃烧 检索结果 21635篇二次检索 关键词=合成检索结果 555 篇再次进行二次检索 关键词=纳米材料检索结果 4 不过如果输入 关键词=纳米粉体检索结果 1 篇检索策略 2: 检索范围为范围理工 a,b,c 辑关键词=燃烧合成 检索结果 273篇 进行二次检索 关键词=纳米材料 检索结果15篇关键词=喷雾燃烧 检索结果 36 篇作者=陈世柱 检索结果 19篇检索策略 4:机构=华东理工大学 检索结果 13272 篇进行二次检索 关键词=燃烧 检索结果 55 篇再进行二次检索 关键词=合成检索结果 5篇如果在二次检索时 直接输入 关键词=燃烧合成 检索结果3 篇太多了考虑到文献检索中的宽重新查找 们写的文章如果在二次检索时 直接输入 关键词=喷雾燃烧 检索结果 0 篇5重庆维普查找范围是自然科学工程技术搜索时间范围 1989-2003关键词=气相燃烧 and 关键词=合成 检索结果 3 篇 关键词=气相燃烧 检索结果 7 篇 关键词=喷雾燃烧 检索结果 31 篇关键词=喷雾燃烧 and 关键词=合成检索结果 0 篇6专利文献检索1 中国专利检索进入中华人民共和国知识产权网/检索策略 1文摘=燃烧合成 检索结果 发明专利(18条) 实用新型(6条)检索策略 2文摘=燃烧*合成 检索结果 发明专利(215条) 实用新型(180条) 检索策略 3名称= 燃烧*合成 检索结果 发明专利(8条) 实用新型(12条) 检索策略 4文摘=燃烧合成*纳米材料 检索结果 0 检索策略 5文摘= 喷雾燃烧*纳米材料 检索结果0检索策略 6文摘= 喷雾燃烧 检索结果 发明专利(2条) 实用新型(5条)2 欧洲专利(http:/)检索 进入woldwide-30 million documents检索策略 1title or abstract=combustion and synthesis” 检索结果为569 matching documents found. Only the first 500 documents can be retrieved检索结果 2title or abstract=gas-phase and combustion” 检索结果为 0 检索结果 3title or abstract=flame and spray” 检索结果为988 matching documents found. Only the first 500 documents can be retrieved 检索结果 4title or abstract=flame and spray and synthesis”检索结果为5 matching documents were found7各类搜索引擎这里以yahoo 和google检索策略 your search =” flame synthesis nanoparticle” your search =” gas-combustion synthesis” 搜索结果检索策略 “flame synthesis nanoparticle” 搜索结果 870 ” gas-combustion synthesis” 搜索结果 779体会通过网上的一些信息我了解到许多从事这方面研究的一些研究所院生产所需仪器的一些大公司的许多信息为今后的实验研究作些准备眼界了解到更多的信息气相火焰合成纳米材料及其机理研究工研2202 冯君1概述超微粒子(又称团簇纳米粒子量子点等)一般其尺寸介于1-100nm处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域是一种典型的介观系统超微粒子具有特殊的结构因而具有很多新异的物理化学性质涉及到体相材料中所忽视的或根本不具有的基本物理化学问题因此超微粒子在化学性质物理性质磁性光学性能及催化性能等方面与常规粒子相比有着明显的差异比如用超微粒子制备的陶瓷材料可以发生很大的变形用超微磁粉制备的磁盘其存储容量明显增大超微粒子催化剂比常规催化剂的催化性能更高等[1]纳米不仅是一个空间尺寸概念而且也是一种新的思维方式即生产过程越来越细以致于在纳米尺度上直接安排原子或分子来制造具有特定功能的产品纳米粒子以其独特的性质受到了科学家的关注目前制备这种纳米材料的方法有很多,根据合成原料的不同相态看主要可分为固相法液相法和气相法2三种主要制备方法的比较固相法主要是指一些物理方法如物理粉碎法机械合金法等固相法操作起来虽然很简单但制备出的产品粒径分布不均匀且在研磨和加热过程中也易引入杂质且要浪费大量的时间和能量[2]液相法主要有化学沉淀法水热合成法溶胶-凝胶法等上世纪90年代以来国内在纳米材料的制备技术方面取得了非常大的发展但大多采用液相法液相法合成纳米材料生产路线比较长环境污染大在最后灼烧过程中易产生团聚气相法是通过金属蒸汽或化合物气相的化学反应生成各种纳米粉末的方法,具有如下的特点1原料金属化合物具有挥发性提纯较容易生成物纯度高不需要粉碎2气相中物质浓度小生产粉末的凝聚较小3控制生产条件容易制得粒径分布窄粒径小的微粒4气氛容易控制除氧化物外用液相法直接合成困难的金属氮化物碳化物硼化物也可用此法合成[7]正是由于这些优点气相法成为现在大家研究的热点具体来说气相法又可分为许多种如气相冷凝法PVD化学气相沉积法(CVD)等离子体法气相燃烧合成法等等其中气相燃烧合成是最近几年发展起来的先进纳米颗粒材料的合成技术根据燃烧区域的不同又可分为火焰反应器和热壁反应器气相火焰燃烧法的反应是在火焰中进行对原料的要求不高产物不需要经过高温锻烧可以大大减少团聚是一种值得研究开发的纳米粉体制备技术3气相火焰燃烧合成的发展气相火焰燃烧合成技术的应用最早可以追溯到我国古代采用石油燃烧制备碳黑20世纪中期气相火焰燃烧合成技术在工业生产上的应用大大的促进了它的实验室研究早在1940年工业上首次用气相火焰燃烧合成技术合成了SiO2与此同时也有人采用这种方法合成了TiO2,并对装置的设计和要加入的添加剂做了详细的研究Ulrich等人率先在实验室用一个层流的预混火焰燃烧装置以SiCl4为前驱体合成了纳米SiO2通过实验他们发现在颗粒的形成机理中颗粒间的凝并起了一个主导作用而且生成的颗粒尺寸分布呈现出了一种自保分布状态这些早期的研究还指出颗粒的最终形态还取决于粒子间碰撞和团聚的竞争与此同时法国的科学家们出了用这种方法合成了除TiO2以外的一些氧化物如Al3O2等火焰燃烧合成技术还被成功的运用到大规模的合成光纤维材料中20世纪90年代后期人们对于采用这种方法合成纳米材料的兴趣进一步促进了气相火焰燃烧合成技术的进一步研究该方面的研究主要集中在对于气相火焰燃烧合成过程中种种影响因素的研究比如前驱体的性质火焰结构火焰温度氧化剂的种类等等[3]气相燃烧合成技术用于纳米粉体制备的研究受到许多大公司的青睐美国duPont TAL MTI等公司都已经使用气相燃烧合成技术生产纳米材料并对该技术进行进一步的开发TAL材料公司将金属有机物作为前驱体溶解于乙醇雾化的乙醇溶液与氧气接触并点燃由于前驱体种类流量以及氧气流量的不同火焰的温度在14002000度在离出口一定距离处将火焰快速熄灭收集得到纳米粉体目前该公司单个烧嘴制备15纳米粒径的粉体速度为50100g/h如果粒径小于30纳米则制备速度可达4kg/h美国宝洁公司Spicer等人详细研究了在高温气相中四氯化钛的气相氧化表面生长和团聚过程美国Microcoating Technologies公司采用气相燃烧技术合成了10nm的球形氧化铝520nm 的氧化钇稳定的氧化锆5nm的铂形状和晶形都能够得到很好的控制目前采用气相燃烧合成技术生产的工业产品达到每年数百万吨近年来国外的一些科研工作者报道了许多采用气相火焰燃烧合成技术制备纳米粉体的研究成果Pratsinis(1998)教授曾对火焰合成陶瓷粉体作过详细的综述其课题组研究制备的二氧化钛的比表面积在30250m2/g制备的二氧化硅的比表面积在60400m2/g在氢气-空气火焰中制备得到了纳米级的碳-二氧化硅颗粒实验室制备速度达到了700g/h 上世纪90年代以来国内在纳米材料的制备大多采用的是液相法液相法合成纳米材料生产路线比较长环境污染大在最后灼烧过程中易产生团聚现在也相继开始了对于气相法合成纳米材料的研究中南工业大学的陈世柱发表了多篇相关的文章介绍了采用液体金属喷雾燃烧制备纳米金属氧化物的研究工作并已经合成了多种纳米级的金属氧化物但液体金属喷雾燃烧受到原料的限制并且高温雾化也是其中的一个难点华东理工大学技术化学物理研究所将四氯化钛蒸汽引入到燃烧后的高温气体中四氯化钛在高温下氧化燃烧制备得到二氧化钛该方法的优点是可以大规模工业化生产,其困难在于生成的粉体容易粘到反应器壁面上需要采取特殊的技术进行清理不过实践证明气相火焰燃烧合成纳米材料时反应是在火焰中进行的对原料的要求不高而且产物不需要经过高温锻烧可以大大减少团聚是一种值得研究开发的纳米粉体制备技术不过合成过程中的高温及快的反应速度等又给我们从微观上认识并研究颗粒的形成过程和微观反应机理带来了困难这将成为今后研究的一个重点主要是想通过计算机加上一些软件如CFD等来从微观上模拟颗粒的微观生长过程从而对其反应机理进行进一步的研究4气相火焰燃烧合成纳米材料的过程这种合成方法的前驱体可以是气相物质液滴甚至是固体颗粒其中当前驱体是液滴或是固体颗粒时在它进入火焰这个反应区前必须要经过一个迅速的蒸发雾化过程使它成为气相这些前驱体在火焰的高温区域发生反应生成中间分子和产品分子的一个混合体系这些分子通过表面反应或分子间的团聚形成纳米颗粒当通过表面反应生长时分子的总数不变但如果通过分子间的凝结生长在分子变大的同时分子数也会减少到底分子是通过表面反应还是通过凝结生长取决于气体的平均自由程λ和球型固体当量直径dp间的大小关系当λ>dp时化学反应速度很快分子间的凝结占占主导地位当λ<dp时化学反应速度较慢分子上的表面反应占主导地位一般情况下这两种作用同时起作用很快这些气体流会离开火焰的高温区并且会迅速的冷却并且会发生颗粒间的团聚和颗粒的继续生长而生成最终的颗粒此时需要对颗粒进行收集不过气相火焰燃烧合成的纳米粉体的收集不是简单的一个气-固分离问题因为它的温度较高这里想利用陶瓷膜技术进行分离[3]从上述可以看出总的来说气相火焰燃烧法合成纳米粒子时从溶液到最终的纳米粉体只经过了一个主要的步骤这可以说是这种方法的一个最主要的优点不过在这一过程中影响颗粒质量的因素却有很多如火焰温度颗粒的停留时间前驱体的类型火焰结构氧化剂的类型等等而且合成过程中的高温及快的反应速度等给我们从微观上认识并研究颗粒的形成过程和机理带来了困难下图为颗粒在火焰中的一个形成过程5火焰燃烧合成纳米材料过程中的影响因素 1火焰结构火焰又可分为扩散火焰和预混火焰预混火焰指燃料与氧化剂在进入燃烧室之前已均匀混合的可燃混合物的火焰扩散火焰指燃料与氧化剂以一定的比例边混合边燃烧的火焰其中预混火焰的结构简单流量控制简单火焰的温度也较容易控制和测量扩散火焰的优势在于由于它需要控制的流量参数有很多虽麻烦却为它提供了一个较宽的操作范围在加上事先氧化剂与燃料并未混合因此操作起来较为安全曾经有人分别用预混火焰和扩散火焰制造YbaCuo结果表明用预混火焰时无目标产物生成因为YbaCuo生产的过程中怕水而预混火焰的高温区水蒸气含量高且火焰的前区OH-浓度很高但当换用扩散火焰时却取得了较好的效果[4]有人还对燃料和助燃剂的位置对生成的颗粒大小做过进一步的研究结果表明在用T i Cl4氧化生成TiO2的过程中仅仅改变CH4, 空气和Ar/ T i Cl4的位置可使TiO2的基本颗粒尺寸最多变化10倍(2) 火焰温度可以说火焰的温度是过程中的一个最主要的影响因素在用火焰燃烧法合成BaTiO3的过程中温度较低时生成的颗粒不均匀且颗粒大多呈现中空多孔结构随着温度的升高出现了一个过渡过程许多颗粒变的较为光滑均匀且慢慢呈现出球型结构随着温度的进一步升高出现了紧密的球型光滑颗粒进一步升高温度则可以形成纳米颗粒与此同时其产品颗粒的比表面积先下降后又有所上升开始的减少是由于中空结构的破坏后来的上升是由于纳米粒子的形成[5](3) 前驱体的组成及流速在用火焰燃烧法制备氧化铯的过程中当把Ce(Ac)3溶于纯醋酸时生成粉体CeO3用电子透射电镜看到其颗粒分布不均匀而当把Ce(Ac)3溶于一个混合溶液50%醋酸4%异辛烷10%2-丁醇时则得到一个较为均匀的粉体Ce2O5而且通过提高液相前驱体的流速减少O2的流速可得到高结晶度和均匀的粉体实际上前驱体的不同可以导致颗粒形成过程中的不同机理可以通过表面反应也可以通过先气相反应后颗粒间的聚合[8](4) 助燃/扩散气体的组成一般的来说可以采用氧气或空气作为助燃气氧气作为助燃气时它的火焰温度较高燃烧速度快比如说在用火焰合成法合成TiO2的过程中当用氧气作为助燃/扩散气体时将生成球型均匀的金红石型的TiO2而用空气作为助燃/扩散气体时生成的TiO2易团聚且锐态型含量高这主要是由于使用氧气时燃烧速度快温度高形成的火焰短可以加速前驱体的氧化燃烧[3](5) 添加剂在火焰合成过程中加入少量的添加剂对颗粒生长过程中的团聚和凝并速度进而就会影响生成的最终粉体的质量比如说在用火焰燃烧法合成SiO2的过程中如果在前驱体中加入少量的三价铁离子可以使合成的SiO2的比表面积扩大一半并且可以大大的减小大颗粒的数目[6]在用TiCl4氧化生成TiO2的过程中加入少量的SnCl4或AlCl3可以加强TiO2锐态型向金红石型的转化且可以减少TiO2的比表面积[6](6) 外加电场外加电场又可分为针形电场平板形电场引入的外加电场不仅仅对刚刚形成的颗粒有影响而且会极大的降低火焰的温度减短颗粒在高温区的停留时间一般来说随着场强的增大颗粒间的聚集速度变慢生成的颗粒尺寸也会随之减小[3]当然影响反应的工艺参数远远不止这些这里之列出了几个主要的影响因素6纳米材料的表征催化剂的表征技术即是确定催化剂微观结构的技术是研究和开发催化剂的基础纳米催化剂粒。
基因芯片及其制作技术The gene chip and its production technology姓名：** 学院：*** 专业：*** 学号：*** 班级：*** 指导老师：**1:技术背景1.1基因芯片（The gene chip）基因芯片（又称DNA 芯片、生物芯片）, 是在90年代中期发展出来的高科技产物。
基因芯片大小如指甲盖一般，其基质一般是经过处理后的玻璃片。
每个芯片的基面上都可划分出数万至数百万个小区。
在指定的小区内，可固定大量具有特定功能、长约20个碱基序列的核酸分子（也叫分子探针）。
由于被固定的分子探针在基质上形成不同的探针阵列，利用分子杂交及平行处理原理，基因芯片可对遗传物质进行分子检测，因此可用于进行基因研究、法医鉴定、疾病检测和药物筛选等。
1.2基因芯片的原理基因芯片的测序原理是杂交测序方法，即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法。
在一块基片表面固定了序列已知的八核苷酸的探针。
当溶液中带有荧光标记的核酸序列TATGCAATCTAG，与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时，通过确定荧光强度最强的探针位置，获得一组序列完全互补的探针序列。
据此可重组出靶核酸的序列。
基因芯片又称为DNA微阵列(DNA microarray)，可分为三种主要类型：1）固定在聚合物基片（尼龙膜，硝酸纤维膜等）表面上的核酸探针或cDNA片段，通常用同位素标记的靶基因与其杂交，通过放射显影技术进行检测。
2）用点样法固定在玻璃板上的DNA探针阵列，通过与荧光标记的靶基因杂交进行检测。
3）在玻璃等硬质表面上直接合成的寡核苷酸探针阵列,与荧光标记的靶基因杂交进行检测。
基因芯片是在基因探针的基础上研制出的，所谓基因探针只是一段人工合成的碱基序列，在探针上连接一些可检测的物质，根据碱基互补的原理，利用基因探针到基因混合物中识别特定基因。
它将大量探针分子固定于支持物上，然后与标记的样品进行杂交，通过检测杂交信号的强度及分布来进行分析。
