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关键词： 微扰理论   整体单极子   似正模   渐近匹配法   矩阵法  

摘要： 多年来,黑洞微扰理论一直备受人们的关注。由黑洞微扰理论可知,黑洞时空中微扰场的演化包括三个阶段:第一个阶段为初始波爆发阶段;第二个阶段为衰减振荡阶段,也即似正模阶段;第三个阶段为晚期幂率拖尾阶段。在本论文中,我们关心的是似正模阶段。具体而言,我们将在本论文中研究能流边界条件下,电磁场在含有整体单极子的Schwarzschild-Ad S时空中的似正模。首先,我们分别利用Regge-Wheeler-Zerilli方法和Teukolsky方法推导电磁场在含有整体单极子的Schwarzschild-Ad S时空中的运动方程;并根据能流边界条件,分别推导出Regge-Wheeler-Zerilli变量和Teukolsky变量所应满足的边界条件的具体形式。其次,在含整体单极子的纯Ad S时空中我们计算了电磁场的正则模,发现存在两支不同的正则模式。在小黑洞和低频近似下,我们利用渐近匹配法解析计算了电磁场的似正模。最后,我们采用数值计算方法矩阵法在更大的参数空间系统分析了电磁场的似正模,确定了似正模对不同参数,特别是整体单极子的依赖关系。我们发现整体单极子起到斥力的作用。

关键词： Nb3Al   有限元   温度分布   材料参数   复合加热  

摘要： 超导电工技术是21世纪具有极大发展潜力和广阔市场前景的高新技术之一。在具有实用潜力的超导材料中,Nb3Al无论就其基本超导特性和抗应变特性都表现得格外突出。与Nb3Sn相比,Nb3Al在高场下具有更高的临界磁场、临界电流密度,将是未来核聚变超导磁约束装置中Nb3Sn超导线圈的理想替代品。然而就当前实用的基于快热急冷法处理的制备工艺而言,由于Nb3Al前驱体在高温过程中对热处理的敏感性,Nb3Al线材的规模化生产面临极大制约,严重限制了其优异超导性能的发挥。本文通过对Nb3Al前驱体加热过程的电磁场和温度场进行仿真,分析了影响温度分布的诸多因素,从而为实现自加热过程中温度分布均匀化奠定理论基础。首先用数学方程描述对Nb3Al前驱体的加热行为,利用有限元软件建立了Nb-Al均匀复合导体加热的三维仿真模型,考虑到导体材料的电导率、结构组分等材料参数的变化,针对直流加热和感应加热两种不同的加热方式进行了耦合场仿真计算。然后根据实际Nb3Al前驱体的非均匀结构特性,优化对应的导体加热模型,研究不同电阻率模型导体的整体加热分布。探究激励电流大小和频率的变化、线材走线速度的变化、交直流功率搭配对导体温度分布的影响,进而确定各项加热参数的选取原则和相关结论。最后,结合直流加热和感应加热辅热的优势,对影响前驱体线材温度分布的因素进一步细化处理计算,得出理想的优化参数范围,并与直流加热时的温度分布情况进行比较,发现复合加热的温度均匀性要明显好于直流加热。

关键词： CD44   脉冲电磁场   心肌梗死   血管生成   心脏康复  

摘要： 目的: 课题组前期研究发现治疗参数为30Hz,3m T的脉冲电磁场(Pulsed Electromagnetic Fields,PEMFs)对心肌梗死小鼠的心脏保护作用与PEMFs促进缺血心肌血管生成有关,但其作用机制尚未完全阐明;此外,既往研究发现,CD44在小鼠正常心肌微血管内皮细胞中低表达或不表达,但在急性心肌梗死后1～2周,CD44表达明显增加,且梗死边缘区域形成大量新血管。因此,本研究的目的是:1)明确CD44在PEMFs(30Hz,3m T)干预后的心梗小鼠缺血心肌中的表达情况;2)如果CD44在PEMFs干预后的缺血心肌中表达有变化,则进一步明确CD44在PEMFs促缺血心肌血管生成中的作用,并探究PEMFs与CD44相关的作用机制。 材料和方法: 结扎小鼠冠状动脉左前降支制备心肌梗死模型。将制备成功的模型随机分为对照组和PEMFs组。PEMFs组接受PEMFs干预(30Hz,3m T,45min/天×7/14天)。小鼠超声心动图检测心脏功能;RT-q PCR检测缺血心肌中CD44的表达(实验1)。 如果CD44的表达在PEMFs干预后的缺血心肌有变化,则将CD44基因敲除纯合子小鼠(KO)与野生型小鼠(WT)配对繁育出遗传背景相近的CD44WT和CD44KO小鼠用于后续实验(实验2)。 将制备成功的心肌梗死模型按基因型随机分为四组:即WT+Control组、WT+PEMFs组、KO+Control组、KO+PEMFs组。WT+PEMFs组和KO+PEMFs组接受PEMFs干预,干预参数及时间同实验1。评价小鼠心脏功能、心肌梗死面积及心肌梗死边缘区血管生成数量,检测CD44及相关基因的蛋白或m RNA表达水平(实验3)。 同时结合小鼠体内基质胶塞血管生成实验(实验4)及体外小鼠主动脉环出芽实验(实验5)进一步研究PEMFs干预下CD44在血管生成中的作用。 结果: 在实验1中,超声心动图检测结果显示PEMFs分别干预1周或2周可明显改善小鼠心肌梗死后心脏功能;心肌梗死边缘区CD44 m RNA在PEMFs干预2周时表达增加。 在实验2中,成功繁育、基因鉴定出遗传背景相近的可以用于后续实验的CD44野生型(CD44WT)及基因敲除型纯合子小鼠(CD44KO)。 在实验3中,我们发现PEMFs干预1周对WT+PEMFs组小鼠和KO+PEMFs组小鼠心肌梗死后心脏功能均有改善作用,但对WT+PEMFs组小鼠心脏功能的改善作用优于KO+PEMFs组小鼠。PEMFs干预2周仅对WT+PEMFs组小鼠心肌梗死后心脏功能有持续的改善作用,对KO+PEMFs组小鼠心肌梗死后心脏功能的改善作用消失。在干预1周时,四个组心肌梗死面积无显著性差异;在干预2周时,与其他三个组比较,WT+PEMFs组的左室梗死面积明显降低。干预1周时,与WT+Control组比较,KO+Control组小鼠心肌梗死边缘区血管生成数量明显下降;与WT+PEMFs组比较,KO+PEMFs组小鼠心肌梗死边缘区血管生成数量明显下降。干预2周时,与其他三个组比较,WT+PEMFs组小鼠缺血心肌边缘区毛细血管密度显著升高。进一步研究发现:1)在PEMFs干预1周时,心肌梗死边缘区组织内的CD44/AKT/VEGF信号通路被激活;2)PEMFs干预2周时,心肌梗死边缘区CD44/PKC-α/VEGF/TGF-β1/HIF-1α信号通路被激活;3)在PEMFs干预1和2周时CD44基因缺失上调心肌梗死边缘区MMP-2表达水平。 在实验4和实验5中,我们发现,CD44基因敲除体内基质胶塞血管生成和体外小鼠主动脉环出芽。 结论: CD44在PEMFs促进小鼠心肌梗死后缺血心肌血管生成、减小心肌梗死面积及改善心脏功能的作用中扮演了重要角色。这些作用可能与PEMFs激活CD44/AKT/VEGF,CD44/PKC-α/VEGF/TGF-β1/HIF-1α和CD44/MMP-2等有细胞保护作用和促血管生成作用的信号通路有关。

关键词： 模糊数学   舰船射频   电磁场曲线   拟合计算  

摘要： 目前研究的舰船射频电磁场曲线拟合计算方法在时域和频域上都难以达到期望吻合度,电磁场曲线精度过低。为了解决上述问题,应用模糊数学研究一种新的舰船射频电磁场曲线拟合计算方法。从幅频变化规律和时域变化规律2个角度出发,确定舰船射频电磁场的特性。引用模糊数学理论,获得舰船航行过程中电磁场曲线拟合函数,在直线和曲线下生成PPC,根据生成的PPC结果实现曲线拟合计算。实验结果表明,应用模糊数学的舰船射频电磁场曲线拟合计算方法能够从横荡、垂荡、纵遥等多种方向实现拟合,得到的拟合曲线计算结果与期望值吻合度高,甚至可以达到完全吻合,计算能力更强。

标准号: GB/T 39640-2020

摘要： 本标准规定了家用和类似用途器具周围电场强度和磁感应强度的评估方法，包括运行条件以及测量距离与位置，涉及的电磁场不超过300 GHz。器具里可装有电动机、电热元件或二者兼有，可包含电气或电子线路。它可以由市电、电池或其他电源供电。器具包括家用电器、电动工具和电动玩具。

关键词： 电磁场与电磁波   教学设计   教学资源配置   线上课堂  

摘要： 在线上教学过程中,针对“电磁场与电磁波”课程对数学能力水平要求高、公式繁多、概念抽象,学生在学习过程中容易处于消极被动状态的问题,给出一种有别于“微课”的线上课堂教学活动设计与教学资源配置方案。首先,采用手写平板设备优化线上板书效果,并与雨课堂平台配合完成以直播授课为主,监督互动为辅的一系列教学活动,收集了丰富的过程性考核数据;其次,采用录屏软件完整记录授课过程,方便学生复习回看。本方案科学合理地采用了多样化的教学方法,优化教学效果,增强教师与学生的粘性,为线上教学模式的发展提供切实可行的参考。

关键词： 超宽带天线   电磁仿真   实验教学   项目驱动  

摘要： 在电磁场实验教学中,结合电磁场在工程项目上的实例,适度优化、改善成适合课堂教学的案例,帮助学生将理论知识与工程应用相结合。基于项目驱动的《电磁场与电磁波实验》教学实践教学模式,不但能提高学生在学习方面的积极性,明确学习目标,而且在解决实际问题和电路设计方面的能力也将得到很大的提升,为日后从事工程设计工作奠定坚实的基础。

关键词： 地球物理学   瞬变电磁法   电性源   短偏移距   数值模拟   三维异常体   扩散规律   正演模拟  

摘要： 电性源短偏移距瞬变电磁法(SOTEM)采用近源探测形式,极大地提高了信号强度,目前对电性源短偏移距瞬变电磁响应特征的研究主要基于一维模型,且主要讨论电场E_x分量和磁场H_z分量的响应特征和探测能力,不利于复杂目标体的精细探查。基于以上问题,采用三维时域有限差分法,对电性源短偏移距瞬变电磁场在地层中的扩散规律进行了模拟,并研究了三维异常体对电性源短偏移距瞬变电磁场扩散的影响。结果表明:电场E_x分量的正极值区域主要集中在发射源附近,并随着时间的推移逐渐向下扩散;电场E_y分量正极值区域和负极值区域分别位于发射源两端,并随着时间的推移逐渐向下、向外扩散;电场E_z分量在地层分界面产生跃变;磁场H_x分量正极值区域和负极值区域分别位于发射源两端,并随着时间的推移逐渐向下、向外扩散;磁场H_y分量上部为负值区域,下部为正值区域,说明H_y分量也会受到返回电流影响;磁场H_z分量极值区域主要位于发射源下方,并随着时间的推移逐渐向下移动;对于三维异常体,电场E_x分量和磁场H_y分量的灵敏区域位于异常体上方,而电场E_y分量和磁场H_x分量的灵敏区域位于异常体外部,且分布在异常体四周,磁场H_z分量的灵敏区域位于异常体两侧(靠近发射源和远离发射源位置),说明电性源短偏移距瞬变电磁场的5个分量对三维异常体的灵敏区域不同,不同的分量应选择不同的区域进行观测。

关键词： 三维海水运动   海浪   船舶开尔文尾流   感应电磁场  

摘要： 本文建立有限水深海浪-尾流电磁场地电模型,根据麦克斯韦方程组及速度场表达式,考虑了分界面处电场连续性以及海底介质的影响,推导出新的有限水深三层介质中海浪及船舶开尔文尾流感应电磁场表达式。采用多频率线性叠加方法,模拟三维海浪感应电磁场;利用电磁场水平分量在分界面处连续条件得到船舶尾流感应电磁场计算式。通过仿真计算,分析了有限水深海浪感应电磁场、尾流感应电磁场以及海浪背景下尾流感应磁场响应特征。

关键词： 骨质疏松症   脉冲电磁场   成骨细胞   PI3K/AKT/GSK3β/β-catenin信号通路  

摘要： 低频脉冲电磁场(pulsed electromagnetic fields,PEMFs)可以促进体外培养大鼠颅骨成骨细胞(rat calarial osteoblasts,ROB)的矿化成熟,但其具体机制尚不清楚。本实验主要研究PEMFs促进大鼠成骨细胞成熟矿化与PI3K/AKT/GSK3β/β-catenin信号通路的关系,以PEMFs促进成骨细胞成熟矿化的机制。首先,将成骨细胞经不同强度PEMFs处理后检测胞内碱性磷酸酶(ALP)活性的变化,以探明PEMFs促进成骨分化的最佳磁场强度;接着,采用蛋白质印迹法检测PEMFs处理不同时间后细胞内PI3K、p-PI3K、AKT、p-AKT、GSK3β、p-GSK3β、β-联蛋白的变化情况;最后,细胞经PI3K特异性阻断剂处理后,检测ALP活性变化、钙盐沉积情况、成骨性相关基因RUNX2、BMP2表达量,以及BMP2/Smad1/5/8信号途径的变化情况,同时也检测了该条信号途径下游蛋白质表达量及相关转录因子的核易位情况。结果发现,磁场强度为0.6 mT时,ALP活性最高;PEMFs处理成骨细胞不同时间后,PI3K、AKT和GSK3β总蛋白质无明显变化,但是p-PI3K、p-AKT、p-GSK3β、β-联蛋白的表达量较对照组显著升高,同时β-联蛋白发生核易位;经过PEMFs处理的成骨细胞的ALP活性显著升高,成骨性相关基因表达量明显增加,钙盐沉积能力增强,BMP2/Smad1/5/8信号途径被激活;在加入PI3K特异性阻断剂后,PEMFs促进成骨细胞矿化成熟的能力消失,并且不再提高该条信号途径下游蛋白质的表达和相关转录因子的核转位。上述结果提示,0.6 mT PEMFs促进成骨分化的此过程中激活了PI3K/AKT/GSK3β/β-catenin信号通路,若该条信号通路被抑制,则电磁场促成骨作用被抵消,表明低频脉冲电磁场促进成骨细胞矿化成熟依赖于PI3K/AKT/GSK3β/β-catenin信号途径,这为采用脉冲电磁场治疗骨质疏松症提供了理论基础。