Study of the selective effect on cells induced by nanosecond pulsed electric field with the resistor-capacitor circuit model

A resistor-capacitor (RC) circuit model is proposed to study the effect of nanosecond pulsed electric field on cells according to the structure and electrical parameters of cells. After a nanosecond step field has been applied, the variation of voltages across cytomembrane and mitochondria membrane both in normal and in malignant cells are studied with this model. The time for selectively targeting the mitochondria membrane and malignant cell can be evaluated much easily with curves that show the variation of voltage across each membrane with time. Ramp field is the typical field applied in electrobiology. The voltages across each membrane induced by ramp field are analyzed with this model. To selectively target the mitochondria membrane, proper range of ramp slope is needed. It is relatively difficult to decide the range of a slope to selectively affect the malignant cell. Under some conditions, such a range even does not exist.     

纳秒脉冲放电参数对点火性能的影响

基于定容燃烧弹探究纳秒脉冲放电在不同脉冲电压、不同脉冲间隔下的放电特性,比较不同放电参数对甲烷/空气混合气点火成功率和着火延迟的影响.研究结果表明,减小脉冲间隔,可以合理利用脉冲之间的耦合作用,提高放电能量利用率;增大脉冲电压、脉冲数量和减小脉冲间隔可以扩大甲烷/空气混合气的着火界限;增大脉冲电压和减小脉冲间隔均可以有...     

超短脉冲微细电解加工电源及工艺试验

脉冲电源是实现高精度电解加工的关键技术之一.文中研制了一种用于微细电解加工的超短脉冲--纳秒级脉冲电源,其最小稳定输出脉宽为100 ns,额定电流为1 A,占空比和频率均独立可调.该电源采用直流加斩波输出方案,直流部分采用稳压集成块调压.设计的高频信号发生器工作频率范围宽;驱动信号具有陡峭的上升和下降沿,为斩波器提供了良好的驱动保证.斩波主器件采用快速互补功率场效应管,解决了波形失真问题.文中还针对微细电解加工工艺的特点设计了快速保护电路,实现了高精度的微细电解加工.最后,利用该电源样机加工出典型微细零件,验证了电源的有效性.     

基于雪崩晶体管纳秒脉冲发生器的设计与仿真

文章设计了一种基于雪崩晶体管的纳秒脉冲发生器,在介绍雪崩晶体管特性的基础上,对纳秒脉冲发生器电路进行了分析,并对电路进行仿真和测试。测试结果表明,这种纳秒脉冲发生器能够输出上升沿1.9～3.2ns、脉宽5～100ns和上升幅度10～100V的脉冲,测试结果与仿真结果吻合很好。     

瞬态电晕放电成像的实验研究

阐述了瞬态电晕放电成像的物理过程，根据气体放电的流光理论，采用纳秒脉冲放电技术，获得清晰的电晕放电的硬币成像图像，并对脉冲峰值电压及相对湿度等成像条件进行了探讨。     

溅射金膜对氧化铝陶瓷纳秒脉冲真空沿面闪络的影响

研究了溅射金膜对氧化铝陶瓷在真空环境中、纳秒脉冲高电压作用下沿面闪络特性的影响规律.通过对氧化铝陶瓷表面粗糙度、电极接触形式的研究,并结合表面态陷阱、界面能带结构、电荷注入过程的分析,探究了影响氧化铝陶瓷溅射金膜后沿面闪络电压的主要原因.在50 ns/1.2μs脉冲下、电极间距10 mm时,测量各试样的闪络电压60次,取后30次平均值作为稳定的闪络电压.研究结果发现,氧化铝陶瓷在溅射金膜电极试样的闪络电压比直接压接电极试样的闪络电压低,这是因为在不同电极接触方式下,氧化铝陶瓷材料的表面态对真空中的电子发射和材料表层的电荷注入的影响不同所致.     

介质阻挡放电照相技术的应用

在研究介质阻挡放电照相机理和质量的基础上,采用高压纳秒脉冲介质阻挡放电技术,以硬币、植物叶片以及人体手指为样品,对五种应用实例进行了实验尝试和讨论。结果表明,用该方法在拍摄单一色彩的非平面图案时,所得的图像比用普通光学摄影获得的图像更为完整、清晰、且对比度高。该技术可应用于非平面样品图案图像的提取和复印、植物新鲜程度的鉴别、人体指纹的获取以及特殊摄影等领域。     

基于电子电路仿真软件(PSPICE)的MOV全电流仿真模型的建立

MOV(metal oxide varistors)被广泛应用在低压配电系统的后续雷击防护中,MOV的应用特性已被广泛研究。但为了便于设计,常常需要借助仿真手段进行初步研究来对MOV进行选型;因此MOV的建模便成了重要的一方面。基于PSPICE,考虑了MOV在小电流区的伏安特性和快速脉冲作用下响应特性,并转化成电路模型,给出了MOV在全电流下的模型;并利用8/20μs冲击电流发生回路和上升时间为2 ns的方波回路进行实测。仿真验证了模型的可行性。这对工程设计有一定的应用价值。     

改进的低压脉冲法对变压器绕组变形的探测研究

为了保证大规模电力输送工作的质量和效率,提高电力输送设备的使用寿命,通过对电网内核心装置电力变压器的内部绕组进行了变形探测研究。根据以往常用的低压脉冲法与频响法的优缺点,提出了一种基于低压脉冲法的改进方法。利用纳秒级脉冲进行测量来诊断电力变压器内部绕组的状态,即采用持续时间为100～2 000 ns和上升沿大约10 ns的纳秒级脉冲发生器进行测量。通过在不同端子上进行对比测量,并根据不同端子间回波信号的差异来判断变压器内部绕组是否发生了形变。此种方法确保了良好的重复性和测量精度并改进了传统的低压脉冲法(Low voltage impulse,LVI)的缺陷。实验结果证明,开发的纳秒级脉冲源与针对变压器绕组变型的数值谱分析法,可以快速地得到变压器内部绕组的变型情况并且扩展了回波信号的频谱。