海浪感应电磁场特性研究

为了研究海洋环境电磁场对海上低频电磁场探测的影响,首先推导了三层介质中海浪速度函数,再利用电磁场边界条件求解麦克斯韦方程组,建立了三层介质中海浪运动产生感应电磁场的数学模型.在仿真分析基础上进行了浮动平台和沉底固定平台的海浪感应电磁场测量实验,结果表明:海浪感应电磁场频率集中在0.5 Hz以下,大小和频率都与海浪速度密切相关,海浪速度越快频率越低,3级海况下海浪感应电场可达数μV/m量级,感应磁场可达0.5 nT量级.     

体外ELF电磁场对肝细胞Ca2+生理浓度变化的影响

研究了ELF电磁场对细胞游离Ca2 浓度的影响。分别通过(a)从单个肝细胞内钙离子振荡的动力学模型出发,以细胞膜上IP3受体浓度作为作用因子的数值计算和(b)ELF电磁场对细胞作用的实验结果分析电磁场对细胞游离Ca2 浓度的影响。结果表明:钙振荡的周期与IP3受体的浓度成非线性关系,外加ELF电磁场影响胞内钙振荡的周期和胞浆Ca2 浓度:强度为53v/m、频率为16Hz、45Hz和频率为16Hz、强度为80v/m的电磁波可使细胞胞浆Ca2 浓度上升明显,有显著统计学意义,强度为53v/m、频率为32Hz和60Hz和频率为16Hz、强度为26v/m的电磁波作用后细胞胞浆Ca2 浓度上升不明显,无统计学意义。     

交变磁场曝露对大鼠心电信号多尺度熵的影响

为研究电磁场对生物体心电信号复杂度的影响,在20mT,50Hz交变电磁场环境中曝露大鼠,连续曝露7d,采集大鼠磁场曝露前、磁场曝露10,20和30min心电信号(ECG),利用经验模态分解(EMD)重构信号,计算各信号多尺度熵(MSEn).实验结果表明,20mT,50Hz交变磁场对大鼠心电信号多尺度熵的影响具有时间效应,通过心脏的自我调控可以降低交变磁场对大鼠心脏的影响.     

超高压送电线路下方空间电磁环境的研究

探讨了超高压送电线路下方空间电磁环境问题 ,主要就超高压送电线路辐射工频电磁场进行论述 .利用模拟电荷法计算工频电场 ,离地 2m范围内的合成工频电场 ,其数值和垂直场强差别不大 ,实际测量值与理论计算值基本一致 .工频磁场按静态场计算 ,其大小与地磁场在同一数量级 ,并与实测结果基本相符 .由于我国现在还没有制定工频场强限制的国家标准 ,故本文的数据可供实际工作者参考     

220 kV高压输电线路的工频电磁场和无线电干扰污染

为获得２２０ＫＶ输电线路临近民房时的工频电场、磁场及无线电干扰污染状况,对２２０ＫＶ输电线路邻近居住区域工频电磁场强度及无线电干扰场强的分布进行实例,结合工频电磁场的有关国家标准,作出定性分析,认为２２０ＫＶ输电线路附近的电磁场对人们的健康不会产生有害影响,但暂态电击场强限值以３ｋＶ／ｍ为宜。     

原油中水滴电分散的研究

原油中的水滴在高压直流电场中被电场力分散成小液滴。通过测定小液滴的平均粒径和原油中被分散的水量,发现水滴的电分散程度与温度和电场强度的变化有密切关系。温度改变原油性质来影响水滴的变形断裂,其中粘性阻力起主导作用。电场强度会明显影响水滴所受的电场力。在80℃下,场强1500V/cm时有10%以上的水滴被分散,到场强5 000V/cm时则达到40%以上。场强超过7 000V/cm以后分散作用的增强逐步减弱。     

均匀电磁场中带电粒子的运动学特性

通过对不同电磁场环境中的带电粒子受力情况研究带电粒子的运动规律。带电粒子只受电场或只受磁场作用时,其运动轨迹分别是抛物线或螺旋线。当带电粒子受电磁场作用时(带电粒子初速度、电场与磁场两两相互垂直或磁场垂直于初速度与电场构成的平面且初速度与电场成任意角度),得出带电粒子的运动方程。     

基于晃动平台的船舶电场跟踪方法

为解决晃动测量平台的船舶电场跟踪问题,对水面浮动平台的实测电场数据进行了特征分析,明确了海洋环境及平台晃动产生的干扰电场能量主要集中在0.5 Hz以下,随着频率的增加而减小．水面浮动平台环境电场干扰在0.5 Hz以下和0.5～30.0 Hz两个频段的量级分别为100μV/m和10μV/m,得出了在动平台不宜采用0.5 Hz以下静电场或静态电位差作为船舶跟踪信号源的结论,提出了利用轴频电场的动平台船舶跟踪方法,并首次实现了实船电场跟踪,实测结果表明：所提的跟踪方法对船舶的有效跟踪距离达900 m,最小跟踪距离误差为20 m.     

电场辐射对南美白对虾幼虾抗逆性影响的研究

分别用不同强度的高压静电场和高压脉冲电场以及两个电场联合作用对南美白对虾幼虾进行处理,对南美白对虾幼虾在少氧状态48h成活率和对盐度突变的适应性进行了实验观测。结果表明一定的电场辐射可以改变南美白对虾幼虾的抗逆性,其作用效果与电场的类型和频率都有关,且适当提高频率作用效果会更好。实验发现在高压静电场(场强:4.0kV/cm,作用时间:4min)与高压脉冲电场(场强:1.5kV/cm、频率:120Hz,作用时间:4min)联合作用时,效果比电场单独作用时要好。对电场辐射对幼虾盐度突变适应性影响的实验数据采用T检验,配对分析进行了统计学分析。由统计结果可知,df=15,P=0.000,按α=0.05的水平,拒绝检验假设,说明电场处理后幼虾对盐度突变的适应能力有改善。     

电磁场耦合忆阻神经网络的放电模式及同步行为研究

神经元电活动依赖于外界刺激及其感应电流,而细胞内部离子穿越细胞膜会诱发时变磁场。此外,每个细胞膜表面都被视为具有复杂电荷分布的带电体,会产生感应电场。因此,在传统的神经元模型中引入电磁场变量并研究电磁场耦合对神经网络集体动力学行为的影响具有实际意义。本文提出一种考虑电场和磁场的神经网络模型,其中采用磁控忆阻器模拟细胞内的电磁感应效应,描述磁通量和膜电位之间耦合。通过数值仿真研究电磁感应对神经网络的放电模式转换以及网络同步行为的影响,发现电场和磁场感应可以诱导神经元电活动模式发生转变,还发现突触连接的增强更能促进神经网络同步行为。本文考虑电磁场对神经元的作用,研究结果可望为认识神经系统的信号编码和传播机制提供新的见解。     

Effects of Pulsed Electric Fields on DNA Synthesis in an Osteoblast-Like Cell Line (UMR-106)

IntroductionThebioeffectsofelectromagneticfields(EMFs)havebeenacontinuingsourceofskepticismandinteresttothescientificcommunityformanyyears.Inthe1850s,thepiezoelectricpropertyofbonewasobservedanddemonstrated[1,2].Subsequently,Friedenbergandhisgroupreportedontheuseofelectricitytohealanonunionofmedialmalleolus[3].Sincethen,extensiveclinicalexperienceandresearchhavebeenreportedcontainingelectricalstimulationfornonunionorotherosseousdiseases.However,usingEMFstotreatbonediseasesisstillcontrovers…     

6B1细胞的低频弱电磁场效应研究

以小鼠６Ｂ１骨髓瘤细胞为效应靶细胞,采用细胞化学（ＭＴＴ）,免疫酶标（ＥＬＩＳＡ）等方法,研究了低频弱电磁场对６Ｂ１细胞代谢的影响。结果表明：（１）１ｍＶ／ｃｍ的低频电场（１０～１００Ｈｚ）对６Ｂ１细胞的增殖无明显作用,而１ｍＶ／ｃｍ,５０Ｈｚ电场对６Ｂ１细胞乙肝表面抗体的分泌有显著促进,提示在此条件下电场对６Ｂ１细胞膜的外侧存在某种特异性作用;（２）０．８Ｔ、３０Ｈｚ的弱磁场对６Ｂ１细胞的增殖有     

Molecular dynamics simulation study on behaviors of liquid 1,2-dichloroethane under external electric fields

Molecular dynamics simulation was carried out to study the behavior of liquid 1,2-dichloroethane molecules under external electric fields including direct current field, alternating current field and positive-half-period cosin field. The maximum applied field strength was 10(8) V/m, the maximum frequency of the alternating current field and that of the positive-half-period cosine field was 10(12) Hz. The simulation revealed that the field type and field strength act on the population of the molecular configuration. In the strong direct current field, all trans forms converted completely into gauche forms. Order parameter and the correlation of the system torsion angle were also investigated. The results suggested that these two dynamical parameters depended also on the field type and the field strength. The maximum of order parameter was found to be at 0.6 in the strong direct current field.     

感生电流对软接触结晶器内磁感应强度的影响

利用有限元程序对矩形坯电磁软接触连铸结晶器内的电磁场和感生电流分布进行了模拟计算,研究了频率、结晶器材质电导率、结晶器结构等参数对结晶器上感生电流和结晶器内磁感应强度的影响以及感生电流对结晶器内磁场的影响.计算结果表明:电磁软接触连铸结晶器分瓣体上的感生电流产生的磁场对结晶器内部的磁场有十分重要的影响,合理利用感生电流可以增大结晶器内部的磁感应强度,达到节约能源的目的.在一定的频率段范围内,感生电流产生的磁场能增大结晶器内的磁感应强度,而超出这个范围,感生电流对结晶器内磁场的影响不够明显.在高频条件下,结晶器内的磁感应强度主要以外部线圈产生的磁场的透入为主;而频率较低时,有必要充分考虑和利用感...     

磁刺激作用下感生电场对网络同步的影响

磁刺激作为一种无侵入式的物理技术,在治疗某些精神疾病方面取得了一定的发展．但是由于对磁刺激和大脑之间的相互作用机制的认识不清,极大限制了此技术的发展．磁场对脑部的影响体现在其产生的感应电场可以调节神经网络的活动．在基于模型的基础上研究了磁场刺激作用下的感生电场对神经元及其网络的影响．在对直流感应电场的分析中,研究了电场强度、突触电导以及网络规模对网络同步的影响,并发现由抑制性中间神经元所组成的网络只能产生在gamma频段（30～80Hz）内的同步振荡;在对交流感应电场的分析中,发现只有当神经元处于单周期放电模式时才能产生同步的网络振荡．研究结果解释了感应电场对神经元及其网络的作用规律,有助于推动以磁刺激为核心技术治疗某些精神疾病的有效手段的进一步发展．     

靶向振荡磁场发生器的研制

针对药物靶向治疗中难以产生足够磁场强度和梯度的交流脉冲磁场问题,提出了采用双极性脉冲电流产生靶向引导磁场的新思路,研制了一种适用于磁性药物聚焦和控制药物释放的靶向振荡磁场发生器,其主电路拓扑利用负载能量回馈,减少电路损耗,提高电流幅值和电流脉冲陡度,从而提高磁场强度和磁场强度变化率。该装置输出频率0.125~32 Hz,磁感应强度达1.3 T,正弦磁场、单极性和双极性脉冲磁场的磁性微粒聚焦效果和振荡效果的对比实验,证明双极性陡脉冲强磁场更适用于靶向治疗。双极性脉冲强磁场中磁性微粒聚集速度快,聚焦效果好,振荡现象明显。     

电场强度对线性丙烯酰胺毛细管电泳特性的影响考察

使用两种不同浓度（4%和6%）的线性聚丙烯酰胺（Linear Polyacrylamide,LPA）作为筛分介质,对片段长度为80bp~584bp 的标准DNA样品进行毛细管电泳,利用激光诱导荧光方法检测信号,荧光染料为溴化乙啶。改变电场强度从100V/cm到375V/cm,得到电泳电流、迁移率、信号强度、半峰宽以及分辨率的变化曲线。实验测得电场强度与电流有很好的线性关系,非线性度参数分别为:0.99944和0.99876。迁移率曲线与电场强度和DNA片段长度成复杂的函数关系,DNA的迁移率依赖于电场强度、筛分介质浓度和片段长度;电场强度对信号强度的影响较小,筛分介质的浓度对区带展宽有影响,因此也影响了信号强度,使用4% LPA比6% LPA区带展宽小,信号强度高,更适合分离片段长度600bp的DNA样品。电场强度对分辨率的影响十分复杂,增大电场强度并不能提高分辨率,为了提高分辨率,优化分离电场强度为125V/cm,理论分析对实验起到了很好的指导作用。     

强外电场作用下 AlF 分子的结构和激发特性

在沿 Al-F 连线方向的不同外电场（0 ~ 2. 571 125 × 1010V/m）下,采用密度泛函（DFT）方法中的 LSDA 在B3LYP /3 21G 基组水平上,优化得到氟化铝（AlF）分子的基态结构参数、电荷分布、电偶极矩、最高占据轨道（HOMO）能量、最低空轨道（LUMO）能量、能隙和费米能级。在同样的外电场作用下,采用杂化 CIS-DFT 方法（CIS-LSDA）,使用相同的基组,研究 AlF 分子的激发能和振子强度。结果表明：随着外电场的增大,AlF 分子总能量先增大后减小,电偶极矩先减小后增大,基态键长呈现先减小后增加、再不断减小的变化;电场使振子强度有的增大有的减小,影响比较复杂,说明外电场影响了电子的跃迁光谱强度。     

介质中的电磁能量密度及其损耗

以电磁场理论为基础,从场与介质相互作用的角度详细分析了介质中电（磁）场能量密度的物理意义,将介质中的电磁能量密度分解为电（磁）场能量密度和介质的极（磁）化能量密度.极（磁）化能量密度决定于极（磁）化强度和外场强度.在交变电（磁）场中产生电磁能量损耗的物理机制是,由于非线性介质中的各种阻尼作用,电（磁）偶极矩跟不上外场的变化而出现弛豫损耗,电磁能量被损耗转换为热能.利用极（磁）化能量密度公式导出在简谐交变外场中电磁能量损耗的平均功率密度表达式,该损耗功率密度与介质的相对介电常数（磁导率）的虚部、外场频率和场强的平方成正比.电磁能量密度时变值分解为场能时变值、极（磁）化能时变值和电磁损耗时变值.     

脉冲电场对好氧反硝化细菌生长代谢的影响

将脉冲电场技术应用于硝酸盐废水的好氧反硝化处理.通过比较不同脉冲电场强度、脉冲频率、极板间距和接种量等因素作用下好氧反硝化细菌生长代谢的变化情况,确定了脉冲电场处理的最佳工艺参数.结果表明,在电场强度为0.8V·cm^-1,频率为1000Hz,极板间距为5cm,接种量为5%的最佳试验条件下,经脉冲电场处理的好氧反硝化细菌Pseudomonas putida W207-14仅24h其在600nm波长下的细胞光密度(OD600)、化学需氧量(COD)和硝态氮(NO^-₃-N)的去除率均达到最大值,分别为1.926±0.04,(97.67±1.12)%和(90.34±0.73)%.与未处理的好氧反硝化细菌相比,在生长时间大幅缩短的同时,其硝酸盐去除速率提高了115.76%.