影响瞬态电磁生物效应实验重复性的要素

从瞬态电磁生物效应的特点出发,对影响其实验重复性的主要物理要素进行了分析,并运用量子 理论推出了随着实验对象复杂程度的增加"瞬态电磁脉冲所产生的非热生物效应实验的重复性降低,从而 得出提高实验重复性的3个方向,对研究生物系统内部复杂的相互作用而加以控制,又是其中更为重要的 解决手段。     

影响瞬态电磁生物效应实验重复性的要素

从瞬态电磁生物效应的特点出发，对影响其实验重复性的主要物理要素进行了分析，并运用量子理论推出了随着实验对象复杂程度的增加，瞬态电磁脉冲所产生的非热生物效应实验的重复性降低，从而得出提高实验重复性的3个方向，对研究生物系统内部复杂的相互作用而加以控制，又是其中更为重要的解决手段。     

基于三维光电传感器的接触式探头优化设计

文章设计了一种适用于微纳米三坐标测量机(coordinate measuring machine,CMM)的光学接触式探头,介绍了该探头的结构和原理,并建立了探头的灵敏度模型;依据三维方向等刚度和等灵敏度的原则,得出了探头结构的最优参数;对探头刚度进行仿真验证,并对探头在三维方向上的灵敏度和重复性进行了测试。实验结果表明,探头在三维方向灵敏度约为0.26 V/μm,灵敏度近似相等且线性度良好,重复性优于14 nm。     

射频前端强电磁脉冲防护研究进展

未来战争条件下,人为产生的强电磁环境的攻击对通信系统构成了重大威胁,其射频前端电路在强电磁脉冲环境条件下,极易出现性能降级和损毁,导致通信系统工作异常甚至完全失效.因此,研究强电磁环境效应以及强电磁脉冲防护理论与方法,对于提高通信装备在强电磁环境下的生存能力具有重要的意义.文中阐述和分析了射频前端强电磁脉冲防护的的研究内容,并围绕电磁脉冲效应研究、电磁脉冲防护技术研究、电磁脉冲防护标准与效能评估这3个基本内容,从理论分析、建模仿真和实验评价等角度对现阶段国内外开展的电磁脉冲防护研究工作进行了概述和分析,并对射频前端强电磁防护的研究方向和研究重点进行了展望.      

用于皮肤特征与溶液渗透测量的电容成像技术

电容成像技术在皮肤测量领域中具有非常大的潜力.皮肤水分测试仪(Corneometer)是当前皮肤测量中应用最为广泛的基于电容接触测量原理的仪器之一,但是其重复性较差,无法校准,并且不具备成像功能.本文研究开发了一种新型无损伤的基于电容接触成像技术的仪器:艾普西龙皮肤水分测试成像系统(Epsilon),与Corneometer相比,Epsilon具有可成像、重复性好和可校准的优势,并能对皮肤损伤所形成的随时间变化的曲线,以及溶液渗透状况进行分析.文章通过3个实验来研究电容接触成像技术在皮肤测量中的应用:(1)Epsilon和Corneometer精确度和重复性的实验分析;(2)皮肤损伤特征分析:深度洗涤,发泡剂(SLS)刺激,以及胶带剥离实验;(3)体外猪皮溶液渗透的实验分析.结果显示,Epsilon与Corneometer相比,具有更好的重复性和精确度,通过Epsilon测量所产生的图像可以直观地观察皮肤水化以及溶液渗透皮肤的状况,其测量结果形成的随时间变化的曲线可以反映出皮肤损伤和溶液渗透的程度,通过不同形状的闭合曲线可以判断出皮肤损伤的方式,而通过校准后仪器测量出的介电常数,可以计算出皮肤中准确的水化含量,从而进行更进一步的分析.     

电磁脉冲传导干扰对开关触发系统的影响

为了研究电磁脉冲(EMP)传导干扰对开关触发系统可靠性的影响,以氢闸流管栅极触发电路为研究对象,建立了共地耦合干扰模型,进行了栅极共地耦合电磁干扰研究和重复频率EMP环境下的实验。结果表明,重复频率电磁脉冲传导干扰对触发系统产生影响,重复频率EMP数量增多与间隔减小均使误触发的可能性增大,对比理论分析与实验结果,认为该现象是由重复频率电磁脉冲传导干扰的累积效应和高频分量增强导致交互作用耦合增强引起的。     

智能孔口流量计校准方法研究

通过研究智能孔口流量计的工作原理,提出了基于钟罩标准装置的正压校准法和基于标准流量计的负压校准法,分别建立了实验测量系统和数学模型.通过2种校准法的检测实验,对实验结果的不确定度进行了分析评价,并对2种方法进行了比对分析.     

干井炉的轴向温度分布对现场温度校准影响的实验研究

针对干井炉易受被校温度探头长度尺寸的影响,无法满足其始终在井底部被测量的条件问题,实验选用FLUKE干井炉,在不同校准温度下,改变标准铂电阻插入干井炉的深度。研究发现,在同一校准温度下,轴向由井底到井口方向的温度梯度值会不断增加,靠近井口处的温度准确性差,尽量避免在该位置校准温度探头。此外,随着校准温度的升高,校准温度与环境差别增大,干井炉温度偏差通常会增加,其轴向最大温差也会升高。当校准温度比较高时,轴向温度的不均匀性对其测温准确性的影响比较大,不可忽略。     

单片微控制器系统的静电放电敏感性研究

分别以2种常用的微控制器芯片80C196和AT89C51为核心设计的2种单片微控制器系统做为目标测试板,利用静电放电电磁脉冲分别对这2种系统进行静电放电效应实验研究,并对其失效机理进行分析.实验结果表明, 80C196单片微控制器系统对静电放电比89C51单片微控制器系统敏感,单片机系统在静电放电电磁脉冲作用下出现死机、跳转、重启动、RAM内容改写等功能失效现象.     

超小自聚焦光纤探头在光学相干层析系统中的应用研究

建立了基于超小自聚焦(GRIN)光纤探头的扫频光学相干层析(SS-OCT)系统,经玻片厚度测试实验,分析了其在光学相干层析成像系统中的应用效果,并与裸单模光纤结构探头的检测结果对比分析,结果表明超小自聚焦光纤探头具备更强的聚焦性和信号收集能力.     

电磁脉冲与电路之间能量耦合辨识建模方法

针对现有机理建模算法普遍存在计算电磁脉冲过于复杂的问题,探索基于实验统计的电磁脉冲效应仿真新方法,利用系统辨识,对以集成稳压电源电路为实验对象的电磁脉冲能量耦合建模进行了研究.由标准信号发生器产生的阶跃信号和方波信号作为激励,基于最小二乘法的OE(output error)模型对能量耦合传递函数进行建模,并用不同幅度的激励及其响应实测数据验证辨识所得模型的预测能力.结果表明,所得模型能较好地预测出响应波形,阶跃信号波形拟合度分别为90.1%,78.7%,76.0%,方波信号拟合度为61.4%.证实了利用系统辨识对电磁脉冲响应建模的正确性.     

瞬态电磁脉冲对细胞跨膜电位的影响

我们初步研究了瞬态电磁脉冲的非热生物效应,取得了第一手实验数据,为进一步探索其机理提供基础［１］．低强度瞬态电磁脉冲非热效应的源发点为细胞膜,脉冲对细胞跨膜电位的影响是导致其生物效应的原因之一［２］．所以需要了解电磁脉冲激发的细胞跨膜电位,以及瞬态电磁脉冲特性对跨膜电位的影响．我们采用简化的细胞电学模型计算得到不同特性的瞬态电磁脉冲对细胞跨膜电位的影响,结果具有普遍指导意义．１　简化的细胞电学模型　　在实验系统中,电磁脉冲的频率范围不是很宽,采用的细胞种类也有限,可以统一采用简化的细胞电学模型进…     

地面脉冲激光扫描仪的误差模型与自校准

为确保工程应用的数据质量,在实施后继稳定性或变形分析之前,建模、校准和修正所有系统的仪器误差.采用理论分析与实验的方法,系统研究了地面脉冲激光扫描仪的误差模型和自校准方法,同时阐明了这些过程的要求及应注意的问题.研究结果表明:自校准法易于统一实施误差建模,比传统组件校准法更为快捷有效,可以可靠估计系统的TLS仪器误差,其中基于点的自校准方法已成为TLS仪器自校准的研究热点和发展趋势.     

高频电磁脉冲循环冷却水污垢处理与热阻监测系统

换热设备中循环冷却水系统在高温下容易产生污垢,不但会降低换热设备的换热效率,还会影响设备安全。通过模拟实际工业循环冷却水结构,搭建了微型循环冷却水实验平台,采用高频电磁脉冲对人工配置的碳酸钙循环冷却水溶液进行阻垢处理,观察空白实验组和不同频率的高频电磁脉冲处理组中水垢形成情况,并利用自行设计的热阻监测系统对管道热阻进行监测。实验结果表明：高频电磁脉冲对循环冷却水起到了很好的阻垢作用,主要表现为循环冷却水的电导率下降趋势和pH值上升趋势均变缓。根据模拟换热器的热阻监测结果显示,高频电磁脉冲处理组的热阻要小于空白实验组的热阻,并进一步证实了高频电磁脉冲的阻垢作用。     

电磁脉冲对数字电路的辐照法与注入法比较

为了研究电磁脉冲注入法在评价设备或系统中电子器件受电磁脉冲辐照作用的有效性,准确评价电子器件在工作时的抗电磁脉冲能力,选取了某导弹装备上信息处理模块的串行数据分配电路为研究对象,研究了2种雷电电磁脉冲对电路的辐照效应与注入效应,总结了耦合规律与作用机理,讨论了直接注入与辐射耦合的相关性,探讨了电磁脉冲抗扰度的实验方法.研究结果表明,电磁脉冲的注入法与辐照法是不相关的,注入法不能替代辐照法.     

雷达吸波材料反射率的现场测量

雷达吸波材料(radar absorbing material,RAM)反射率的大小是衡量吸波材料性能好坏的重要指标.提出一种对雷达吸波材料反射率进行现场测量的新方法.该方法将六端口矢量反射计与H面喇叭测量探头相结合,并配合现代电子计算机及Matlab软件对测量系统进行校准与数据处理,最终成功实现雷达吸波材料反射率的现场测量.实验结果表明,该方案切实可行,精度满足工程需要,又一次拓宽了六端口测量技术这一经典理论的应用领域,并且在六端口系统的校准方面提出一种简单快捷的校准方法.该方法与传统方法相比,无论在时间上还是在校准精度上都有较大幅度的提升.     

一种新型纳米通道单分子检测探头的设计

针对纳米通道单分子检测的探头测量系统,在详细分析探头结构以及测量带宽等属性的基础上,采用前置带宽补偿的原理,提出了一种改进的检测探头的设计方法。该方法不仅能够扩大原有测量系统的测量带宽,而且能够灵活配置系统的零点和极点,加快系统的动态响应过程。通过仿真实验验证了本文方法的可行性和有效性,并且通过实际测量探头电路给出了测量实验结果。     

DSP通信系统的静电放电电磁脉冲敏感性研究

选用可编程数字信号处理器(DSP)和单片微控制器(SCM)等组成CAN总线通信系统,采用人体-金属静电模型,利用静电放电模拟器对水平耦合板、垂直耦合板放电,对该DSP通信系统进行了静电放电电磁脉冲(ESD EMP)辐照效应实验研究,得出了该DSP通信系统出现"死机"故障的ESD敏感电压值.实验表明,靠近DSP芯片一侧比靠近SCM一侧更易受到静电放电电磁脉冲的干扰.     

弹丸速度测量系统校准方法研究

给出了国内弹丸速度测量系统常用校准方法,分析了常用校准方法存在的问题及其不合理性。基于数理统计的原理,探讨了用多组无偏、一致、有效的区截装置同时测量弹丸某点的飞行速度,以其速度测量的平均值作为弹丸在该点飞行速度之真值的区截装置的校准方法,并分析了该校准方法的优点。组建了基于光幕靶的弹丸速度测量系统的校准系统,实验和数据处理证明了该方法的可行性,研究结果为定量给出弹丸速度测量不确定性提供了一种行之有效的校准方法。     

强电磁脉冲对雷达接收机的天线耦合分析

针对强电磁脉冲可以通过天线、线缆及孔缝耦合方式进入雷达系统并造成威胁的问题,对强电磁脉冲经由"前门"耦合进入雷达系统的干扰机制进行了分析,给出了电磁脉冲对雷达天线的能量耦合公式,设计了雷达接收系统,并就强电磁脉冲对雷达接收机的干扰影响进行ADS仿真分析,最后提出了相应的抗电磁脉冲的防护措施.