遥测胶囊微带天线的设计

针对遥测胶囊工作在人体消化道中的特点,为遥测胶囊设计了一种新型的微带天线,用于和外部数据接收存储器通信,工作频率为915 MHz波段(ISM波段).为了模拟天线在人体消化道内的工作环境,计算模型采用了真实的三维人体数字模型.基于时域有限差分算法,讨论了天线的设计参数,分析比较了天线在自由空间中和人体消化道内的谐振频率、方向图等特性,计算了天线在人体消化道内的比吸收率,求出了最大允许输入功率.结果表明,该天线完全满足遥测胶囊的实际应用要求.     

高温超导材料的电子顺磁共振理论研究

为了合理解释含稀土离子的高温超导材料的电子顺磁共振谱,从晶体场理论出发,给出晶体材料中稀土离子的微扰公式,阐述了高温超导材料中稀土kramers离子的自旋哈密顿参量理论,并计算给出了稀土离子Re3的电子顺磁共振(electron paramagnetie resonance,EPR)参量g因子和超精细结构常数A.计算结果与实验谱线符合较好,说明所采用的微扰公式和理论处理方法是有效和合理的.研究表明,对高温超导材料中Re3+的自旋哈密顿参量进行精确解释,通常应该考虑到二阶微扰项的贡献.     

四角对称V4+离子化合物光谱和电子顺磁共振谱的理论研究

用对角化完全能量矩阵方法和微扰方法计算了分别由辛基胺(R3N, TOA)和辛基磷化物(R3PO, TOPO)二种物质在盐酸溶液中萃取的四角V4+离子化合物的光谱带和电子顺磁共振(EPR)参量. 计算结果表明, 由这二种微观理论方法计算的光谱带和EPR参量不仅互相非常接近, 而且也与实验值较好的符合. 这说明人们可以用这二种方法来研究固体中3d1过渡金属离子基团的光谱和EPR谱.     

Cr 3+离子在SrLaAlO 4中电子顺磁共振参量的理论研究

电子顺磁共振谱(electron paramagnetic resonance,EPR)参量对杂质离子局域结构极为敏感,对EPR参量的理论研究可以用来确定材料的离子占位和缺陷结构等.从晶体场理论出发,用高阶微扰公式和晶体结构数据和重叠模型获得晶场参量,计算出Cr3+离子在八面体晶体SrLaAIO4中的的自旋哈密顿参量g因子和零场分裂参量D,计算中所用到的参量由该晶体的光谱和结构数据获得,计算结果和实验数据较为符合,并对计算结果进行了分析.     

CaF2晶体中四角对称的Yb3+- F-中心的电子顺磁共振参量的理论研究

作者用考虑了二阶微扰贡献的理论公式和由光谱获得的晶场参量,计算了CaF2晶体中四角对称的Yb^3 -F^-中心的电子顺磁共振参量(g因子和超精细结构常数Ai),计算结果与实验结果符合较好。     

Cr3+离子在Na3Li3In2F12石榴石中电子顺磁共振参量的理论研究

用Macfarlane的高阶微扰公式计算了Cr3+离子在氟石榴石Na3Li3In2F12中八面体晶位的电子顺磁共振(EPR)参量.计算中所用到的参量由该晶体的光谱和结构数据获得,计算结果和实验数据一致.     

KTaO3<-sub>:Cu2+的电子顺磁共振参量与局域结构理论研究

用基团模型的3d⁹离子在四角对称下的高阶微扰公式计算了KT_aO₃晶体中Cu²⁺杂质中心的g//因子!\"!!#和超精细结构常数\"$和\"##通过对四角,-./ 中心的012结果分析!发现杂质,-./ 占据了八面体)*$/ 的位置!同时在,!轴上的最近邻出现氧空位$34%#由于该空位引起的静电排斥作用!,-./ 将沿,!轴在远34方向上位移一段距离!#%\"5\".’67#在考虑了上述的缺陷结构后!各向异性!     

化学还原法制备金纳米棒及其光学性质研究

在十六烷基三甲基溴化铵和十四烷基二甲基苄基氯化铵形成的双分子层胶体溶液中,利用种子生长的方法,控制硝酸银添加物制备纵横比不同金纳米棒．在表面活性剂作用下,金种沿着[100]方向生长,其它方向受限生长,形成各向异性的纳米结构．根据实验结果,利用时域有限差分方法模拟金纳米棒的生长,选择折射率为1．33,探索金纳米棒光学吸收谱,较好符合了实验结果．     

磁流体热疗设备的三维电磁场模拟

为清楚了解磁流体热疗设备产生的电磁场的分布,本文采用有限元方法对自制的设备原型建立三维模型并进行了优化,计算了该模型在静态和谐态下产生的电磁场的分布,对磁极中间的气隙宽度在20～40mm范围内变化时的磁场强度进行了对比．选取气隙宽度为30mm时计算电磁场的磁场强度、电感和涡流损耗,所得结果与实验测量值完全吻合,验证了模拟计算的可靠性．     

金属纳米粒子对非晶硅太阳能电池性能影响的理论模拟

使用时域有限差分(FDTD)方法,在标准太阳光下模拟非晶硅太阳能电池表面上有序排列的Ag或Au纳米颗粒对电池的光吸收增强效应.结果表明:通过改变金属颗粒的直径和粒子周期性间距等不同条件,光吸收的增强效应有规律地变化.结合AMPS-1D模拟软件对非晶硅电池的电学性能进行计算,在标准太阳光下,使用直径为200 nm、周期性间距为600 nm的Ag纳米粒子可以使非晶硅电池效率的提高幅度达到23.4％.     

Kramers-Kronig关系中外延函数指数因子确定?

在基于Kramers-Kronig(K-K)关系求解太赫兹(THz)频段介质的折射率和吸收系数时,针对反射率高频端外延指数函数的指数因子的确定问题,提出采用时域有限差分(FDTD)算法模拟优化指数因子的方法,从而保证提取介质折射率和吸收系数的精确性.该方法根据FDTD算法模拟与实测样品时域信号的最小二乘差来确定指数因子,当最小二乘差取极小值时所对应的指数因子即为最优解.葡萄糖多晶粉末压片的实验表明,采用本文所提出的利用FDTD算法模拟优化确定的指数因子为0.495,当用K-K关系求解折射率和吸收系数时得到的结果更加精确.     

用于射频安全的标准中国人头模型构建

为评估无线发射设备的电磁辐射比吸收率,本文构建了用于数值计算的标准中国人头模型(CHP).模型尺寸来源于中国发布的成年人头面部尺寸中的第50百分位的数据,模型的厚度及耳部的轮廓与特定标准头部模型(SAM)人头模型相同.构建了一个频率为1 761 MHz的PIFA天线手机模型对CHP模型和SAM模型进行SAR评估,并对评估结果进行了分析与讨论.     

纳米小孔光学近场分布的研究

扫描近场光学显微镜突破了传统远场光学的衍射极限 ,能够获得超高光学分辨率。亚波长尺寸的小孔作为扫描近场光学显微镜中常用的金属膜光纤探针的简化模型。研究光透过小孔后的近场分布特性 ,对理解和分析探针在近场成像中的作用十分重要。采用时域有限差分 (FDTD)方法研究了无限大理想导体屏上纳米小孔的近场分布 ,计算结果表明 ,入射偏振光从小孔出射后发生了退极化 ,即出射光含有与入射光偏振方向垂直的电场分量。文中详细分析了小孔的近场分布特征与退极化之间的关系 ,研究了小孔的形状以及入射光偏振态对近场分布的影响     

变压器局部放电超高频信号传播特性仿真分析

变压器内部产生的超高频(UHF)电磁波信号在传播过程中,有很多因素会影响传感器所检测到的信号波形和能量.为了研究影响因素与UHF信号的关系,构建了变压器仿真计算的物理模型,并用时域有限差分法计算变压器内局部放电产生的UHF信号,通过分析UHF电磁波信号的幅值和能量累积曲线,研究了绕组和铁心、检测点与激励源间的距离、检测点附近不同金属导体位置等因素对UHF信号的影响.该研究结果有助于对UHF信号传播特性的理解以及提高信号检测的准确度.     

改进的高阶FDTD方法在散射问题中的应用

对Maxwell方程进行了变形,变形后的方程将所考查的媒质空间的特性集中反映在2个本构关系式中,大大简化了FDTD方法实现的难度。为了提高精度,推导了变形后麦氏方程的高阶FDTD差分格式,实现了高阶FDTD(HO-FDTD)的理想匹配层(PML)吸收边界条件,并对介质目标的雷达散射截面(RCS)进行了数值计算,计算结果表明,该方法具有很高的计算精度和计算效率。     

高阶FDTD方法在三维散射问题中的应用

从麦氏方程出发,详细推导了三维情形下散射问题中高阶FDTD方法的迭代公式,并实现了该方法对应的高阶PML吸收边界条件;在此基础上,对传统近远场外推公式进行了改进,将三次递归多项式理论与传统外推方法结合,提出了高阶外推方法,并将所作的改进对三维导体和介质目标的电磁散射特性进行了数值验证.