大气微波辐射与水汽的遥感

地面上接收大气的微波辐射可以遥感大气温度、湿度层结和云雨要素。在1981年9月—10月,本实验室用5 mm-1.35 cm波段中4个频段的微波辐射计进行大气遥感实验,本文讨论有关8 mm微波窗区和1.35 cm水汽吸收带大气微波辐射特性,以及用此两波段遥感大气总水汽含量的方法和实验。     

微波生物效应研究中的有关问题和前景

Hirsh(1952)首次报道一名雷达工作人员,在1500～3000兆赫(MHz)频段、100毫瓦(mW)/平方厘米(cm~2)功率密度微波辐射下,一年以后产生了双眼白内障。从那以后,微波的生物效应研究受到了广泛的重视。同时,许多研究者的生物效应实验,常获得各自不同的结果,长期存在着分歧与争论。本文对当前存在的主要问题,作一简要的整理和分析。     

微波左手材料的反射率和相位随频率的变化特性

利用矩形波导法首次由实验研究了微波垂直入射到由铜六边形开口谐振环(split ring resonators, SRRs)和铜杆组成的左手材料(left-handed metamaterials, LHMs)样品表面时, 其反射率和反射相位随频率的变化特性. 实验结果表明: 单层SRRs的LHMs样品在左手频段内出现了一个深度为−3.3 dB的反射峰, 即其反射率为47%. 在左手频段内, 反射波相位随微波频率的变化关系与透射波相位变化不同, 而且反射波相位曲线在反射峰频率处出现一个拐点. 对于三层SRRs的LHMs样品, 其反射峰的深度随样品排数的增加而增加, 即不反射能力增强, 且反射峰与左手透射峰有一个相对频移, 认为不同层间SRRs的相互作用是导致其频移的原因.     

微波通信在联网监控方面的应用

文章提出了一种基于2.4/5.8GHz频段的无线宽带图像传输系统设计原理和实现方案,简要介绍了该系统的构成及设备选型,描述了无线传输在高速公路方面的具体应用,设计了4个子系统方案,通过在区域路段构建了该微波无线宽带图像监控系统,具有任何时间、任何地点,实时数据、图像及视频信号的传输、存储、取用以及监控的作用。     

微波通信在联网监控方面的应用

文章提出了一种基于2.4/5.8GHz频段的无线宽带图像传输系统设计原理和实现方案,简要介绍了该系统的构成及设备选型,描述了无线传输在高速公路方面的具体应用,设计了4个子系统方案,通过在区域路段构建了该微波无线宽带图像监控系统,具有任何时间、任何地点,实时数据、图像及视频信号的传输、存储、取用以及监控的作用.     

异向媒质及其实验验证

同时具有负介电常数和负磁导率的人工媒质具有许多与通常媒质不同的奇异性质, 这种人工媒质的新发现引发了国际电磁学领域极大的关注. 这类媒质为“异向媒质”, 介绍了微波频段异向媒质的制作方法, 利用直角形和平行四边形异向媒质进行了负折射实验及波束位移实验. 实验结果表明, 我们制作的媒质在特定的频带内同时具有负的介电常数和磁导率.     

基于极性晶格振动的本征型超常电磁介质

具有反常电磁参数的新型介质材料由于其新颖的物理性质和广阔的应用前景引起了 越来越多的关注, 其使用频率范围也逐渐由微波段向可见光频段发展. 目前, 典型的超常介 质材料主要由人工设计的金属周期结构来实现, 但是到红外以上的光频段, 这类人工结构面 临着加工技术、物理学和材料学极限等方面制约. 因此, 摆脱人工结构而探索材料本征特性 与电磁波的相互作用行为, 寻找来自材料本身的超常电磁特性, 将成为高频超常电磁介质和 器件的重要发展方向之一. 在红外波段本征超常电磁介质的研究方面, 利用极性晶格振动和 电磁波相互作用机制实现超常介电常数是一个新的研究方向. 本文较详细地介绍了该机制 原理及其在实现超常电磁介质方面的应用和取得的主要研究成果.     

核壳结构吸波材料的研究进展

为应对生产生活中电磁干扰问题,同时满足军事中隐形技术的应用要求,发展综合性能优异的微波吸收材料具有重要意义.近些年来,包括本课题组在内的多个研究单位发现核壳结构拥有优异吸波性能,这是由于核壳结构材料的复合阻抗匹配、界面电荷极化、多级结构界面散射等在拓宽吸收频段、增加吸收强度等方面有着显著效果.与此同时,研究人员在核壳结构吸波材料的吸波机理方面也取得了突出进展,对设计新颖结构来满足吸波材料提出的包括"薄、轻、宽、强、热"在内的新挑战具有突出贡献.     

椭圆直波导的分类及其参考数据

在应用上我们希望把整个频谱划分成若干频段,使在每一个频段上,我们所用的椭圆波导的横截面尺寸取适当的值,以便得到在这个频段上的如下特性:(1)宽频带;(2)简单的匹配条件;(3)高的功率容量;(4)低的损耗值.第(1)及(2)的要求可用等截止波长条件     

基于BST-MgO介质Mie谐振的各向同性负磁导率复合材料

由Mie谐振原理和有效媒质理论出发, 设计并制备了一种具有各向同性负磁导率的介电复合材料. 该介电复合材料由高介电常数的BST-MgO铁电陶瓷立方块颗粒均匀分散在低介电常数的聚四氟乙烯介质中而形成. 微波测量和理论计算表明, 该复合材料在第1级Mie谐振附近表现出强的磁谐振, 并且具有负的磁导率. 该磁谐振起源于电磁波在介电颗粒内诱导产生的环形位移电流, 使得该介电颗粒等效于一个磁偶极子, 并且其谐振频率可由颗粒的大小和介电常数调节. 基于Mie谐振的介电复合材料为红外和可见光频段各向同性左手材料和隐身斗篷的实现提供了一种简单易行的方法.     

用光激射器抽运的微波激射现象

光激射器的出现与发展,为微波激射器的发展,提供了新的可能性。近两年来,国外一些科学家已经研究了这类器件。由于采用了光频抽运,使得这类微波激射器,具有下列特点:(1)可将放大频率扩展到毫米波、以至远红外,在这些频段中,用以往的微波抽运方法来获得放大是困难的;(2)放大器可工作在比液氦高很多的温度,而又能保持其低噪声特性,这在研究和使用上都带来好处。Hsu 等分析了用光频抽运的三能级系统微被固体激射器。有人分析过它的暂态过程。为了获得光激射器抽运的微波激射现象,我们用工作在78°K 下的光激射器来柚运处于同样温度     

微波生物学三十年

本文评述微波生物学的研究内容与现状。简要回顾了微波生物效应研究发展史,着重介绍了微波辐射的生物效应、安全标准以及在生物医学上的应用。最后,展望了微波生物学的前景。     

一种均匀场分布的微波谐振腔

随着微波在工业、农业、医学及化学等领域获得越来越广泛的应用,人们对谐振腔内的微波场分布也越来越感兴趣。在微波应用中,特别如用微波等离子体来产生金刚石薄膜的研究和用微波处理农作物种子或其它材料等工作中,人们总是期望谐振腔内有尽可能均匀的场。但令人遗憾的是一般的金属壁的微波谐振腔,其微波场总是不均匀的。以最简单的矩形腔为例,取x、y和z方向的长度分别为a、b和c,且c相似文献   

调幅电磁波作用下Kl及KMnO_4氧化还原反应的新特点

人们早已熟知静电场、静磁场对化学反应的作用,在光谱分析中人们也知道物质对微波的谐振吸收,即微波对物质分子能级的影响.现在射频电磁波特别是微波对化学反应的作用正受到人们的关注.大量的实验证实了微波能显著提高化学反应的速度和改变反应的机制.特别在生物电磁学实验中人们发现微弱的微波能量也能导致明显的生物效应,即生物效应的能量主要来自于生物体内的新陈代谢,即电磁波影响了新陈代谢过程,这就是所谓的非热生物电磁效应.1992年10月在荷兰的Breukelen召开了首届世界微波化学大会,会议就微波化     

微波无声亦有声

微波是一种电磁波,它不会引起空气的振动,因此,一般人耳是听不到微波的.但最近的研究发现,当人体受到脉冲调制的微波辐照时,可以产生听觉效应.微波辐照引起的听觉,有时似机器响,有时象昆虫鸣,有时还好比鸟儿叫. 这项发现直接在人身上得到了证实.实验在装有微波吸收材料的屏蔽室内进行,受试者的头部直接处于微波喇叭天线的前面,实验人员和微波发生设备都在隔壁房间内,与受试者分隔开.为了尽量降低扰动噪声,受试者有听觉感觉时就按下开关,用指示灯通知实验人员.结果表明,用宽度为1 ～32μs的矩形脉冲、调制频率为2450MHz的微波辐照受试者的头部时,他感到清楚的“卡嗒”声.在听阈,峰值功率密度在1～40W/cm~2之间变化,此时的平均入射功率密度为0.1mW/cm~2.     

微波对天然气水合物形成/分解过程的影响

天然气水合物是潜在的清洁能源, 储量巨大. 高效开发利用天然气水合物, 具有重要意义. 微波加热作用速度快, 应用比较灵活, 有希望用于开采各类型天然气水合物资源及水合物储运技术. 实验研究了2450 MHz、不同微波功率下天然气水合物的形成/分解过程, 初步分析了微波对天然气水合物相平衡的影响, 并在van der Waals-Platteeuw模型的基础上进行了计算. 结果表明: 一定功率的微波可降低水合物形成的过冷度和诱导时间, 20 W微波状况下, 过冷度减小约3℃, 诱导时间由4.5 h缩短到1.3 h; 发现微波可使水合物快速分解, 随着水合物的分解, 产生的分解水加速了水合物的分解, 分解水与微波具有协同作用; 相同压力下, 微波可提高水合物的相平衡温度. 天然气水合物分解过程中各组分介电性质的差异造成了反应体系在分解过程中存在显著的温度差异, 微波加热分解水合物存在多种因素的共同作用.     

微波炉上战场

微波炉以其烹饪的快速和方便,早已受到千家万户的欢迎,但每个用户都曾被告诫要小心微波泄漏,因为超标的微波会在相当程度上损害人体健康。殊不知,微波恰恰是因为有了这种特性而走上了战场。     

水跃区水流脉动压力频谱相似律研究

模型相似律是水工模型与原型之间的换算准则, 前人对水流脉动压力相似律已做了大量的研究, 但是对脉动压力频谱的相似准则至今仍没有达成共识. 本文将水跃作为研究对象, 对1:1, 1:2和1:5系列模型上测试所得的脉动压力频谱的主频和优势频段等进行了比较. 结果表明, 水跃强旋滚区脉动压力频谱符合重力相似律; 跃首跃尾脉动压力频谱主频和优势频段都很低, 不同比尺的脉动压力频谱较相近, 常被误认为λ_f=1, 但优势频段和频谱图归一化分析表明, 跃首跃尾脉动压力优势频段也基本符合重力相似律.     

未来世界的超级武器

微波武器 微波武器发射的是一种功率很强、聚集很好的微波射束.这种微波射束是利用一种功率极大的微波发生器产生的.     

微波卫生学

微波通常是指频率范围从300兆赫到300千兆赫的无线电波.微波理论与技术已经历了四十多年的发展历史.早在本世纪三十年代,医学工作者就发现在高功率微波发生器旁长期工作的人员有神经衰弱症候群的存在,并注意到高强度微波辐射造成动物致死的效应.四十年代,由于雷达发射机日趋高功率化,为保护操纵人员,曾大规模地开展过定名为“雷达危害”的研究课题.将微波作为职业卫生学的一部分,并进行较系统的研究是开始于五十年代初期.美国宾夕法尼亚大学施万(Schwan)博士首先开展了这方面的研究.1953年,苏联在医学科学院内设立了专门的研究机构.随后,其他各工业国也陆续开展了类似的研究.六十年代以来,各种新颖精巧的微波设备似雨后春笋