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关键词： 黑磷烯   能带调控   各向异性   光电导  

摘要： 黑磷烯具有各向异性且独特的光电性能被广泛研究.应变、电压等常用来调制能带结构,进而调制其光电特性.本文采用紧束缚近似哈密顿量,考虑施加垂直磁场、电场、面内面外应变条件下的黑磷烯能带结构,进一步利用Kubo公式研究了黑磷烯光电导率在多个调制因子下的特征,并从能带结构进行了机理分析.垂直磁场使能带劈裂,产生多通道带间跃迁,光电导率表现出多个峰.随着面内拉伸应变增加能隙增加,光电导峰位依赖于能隙.而面外拉伸应变对能隙的调制区别于面内应变,能隙表现出非单调变化.电场通过带隙的变化,调制光电导率峰值位置.综合不同的调制因子,能带和光电导表现出丰富的调制效果,为研究基于黑磷烯光电器件的应用提供理论支持.

关键词： 微波频段   电磁场调控   无线通信系统  

摘要： 微波频段下的电磁场调控对于提升通信系统的性能和效率具有重要意义。文章概述微波频段的特性,以及微波频段下的电磁场调控方法,探究电磁场调控在无线通信系统中的应用关键要点,并总结应用效果评价指标。同时,文章针对当前应用存在的挑战提出一系列改进措施,以期为系统研制和应用提供方案参考和技术支撑。

关键词： 电磁场与微波   仿真软件   课程思政   “TAKES”式教学方法  

摘要： 电磁场与微波是通信工程、电子信息和电气等专业学生的必修课。该课程具有抽象程度高、不易理解和公式复杂等特点。为此提出了一种“TAKES”教学方法,从技术(T)、应用(A)等引入相关知识点(K),进行课程实验(E)与仿真(S),巩固知识点(K);引导学生进行电磁场方面的应用(A)与技术(T)的研究。通过这样的循环,激发学生的学习兴趣,拓展课程知识,对学生科研能力和创新能力的培养具有重要意义。

关键词： 脉冲电磁场   神经肽Y   椎间盘退变   凋亡  

摘要： 目的观察脉冲电磁场(PEMF)对椎间盘退行性病变(IDD)大鼠髓核组织及离体髓核细胞神经肽Y(NPY)的调控作用,并探讨其对髓核细胞凋亡及基质降解的影响。方法采用随机数字表法将18只SD大鼠分为对照组、IDD模型组(简称模型组)和PEMF组。将模型组及PEMF组大鼠制成IDD动物模型,PEMF组于造模后给予PEMF干预,每天曝磁1次,连续干预14 d。同期体外培养大鼠原代髓核细胞并分为对照组、TNF-α模型组(简称模型组)和TNF-α+PEMF组(简称PEMF组),分别向模型组、PEMF组细胞培养板内注入25μL TNF-α(终浓度为50 ng/ml),PEMF组随后给予曝磁处理,每天曝磁1次,连续干预6 d,对照组则同期向细胞培养板内注入25μL磷酸盐缓冲液(PBS)。于造模8周后采用番红固绿染色评估各组大鼠椎间盘组织病理形态学改变;同时检测各组大鼠椎间盘及离体髓核细胞NPY、神经肽Y2受体(NPY2R)、B细胞淋巴瘤/白血病-2相关X蛋白(Bax)、B细胞淋巴瘤/白血病-2因子(Bcl-2)、Ⅱ型胶原(Col-Ⅱ)、基质金属蛋白酶-3(MMP3)的表达水平。结果模型组椎间盘纤维组织出现断裂、褶皱,且多糖、蛋白质等成分明显减少,骨纤维增多。PEMF组椎间盘纤维组织断裂较少,软骨组织增多,纤维环与髓核边界较清晰。模型组大鼠椎间盘纤维环及髓核组织中均有NPY表达,且NPY、NPY2R表达量均较对照组明显增加(P<0.05),PEMF组NPY、NPY2R表达量较模型组进一步升高(P<0.05)。与对照组比较,模型组Bax含量显著增加(P<0.05),Bcl-2表达明显减少(P<0.05),而PEMF组Bax含量较模型组明显降低(P<0.05)。模型组Col-Ⅱ水平显著低于对照组(P<0.05),MMP3蛋白表达则明显增强(P<0.05);PEMF组Col-ⅡmRNA表达较模型组显著升高(P<0.05),MMP3蛋白表达明显降低(P<0.05)。各组离体髓核细胞上述指标检测结果与在体实验观察结果基本一致。结论PEMF干预可能通过上调NPY表达,阻滞Bax/Bcl-2信号通路抑制髓核细胞凋亡,并通过增加Col-Ⅱ含量,减少MMP3表达以逆转ECM代谢失衡,有助于延缓IDD退变进程。

关键词： 线上线下   混合式   教学模式   工程电磁场  

摘要： 在分析军队院校“工程电磁场”课程性质及当前理论教学中存在的突出问题的基础上,以雨课堂网络教学平台作为依托,以课前、课中、课后为抓手,构建线上线下相结合的“三环一体,双边互动”混合式教学模式并开展教学实践。课前设计“精选视频、自主学习、基础测试”的预习环节,课堂设计“动态反馈、案例分析、头脑风暴”的教学环节,课后设计“课堂延伸、知识强化、拓展学习”的巩固环节,结合多样化的教学方式、全程的交流互动打造生动的全周期课堂。通过比较法研究了线上线下混合式学习对教学效果的影响,初步教学实践表明,相比于传统教学,混合式教学模式提高了学生参与度、学生成绩和综合能力,并结合课程教学改革实践,给出了一些思考与建议。

关键词： 蝶形图评估   剖面图   交流电磁场检测(ACFM)   图像处理法   缺陷评估  

摘要： 蝶形图是交流电磁场检测(alternating current field measurement,ACFM)中判定缺陷存在的一种重要方法。为研究常规裂纹蝶形图与裂纹剖面的映射关系,首先利用COMSOL Multiphysics实现不同尺寸裂纹的数值模拟,并建立了长度和深度特征量的重构方程。其次通过对比,分析了蝶形图与裂纹剖面的内在关系,进一步结合图像处理法和常规线性拟合方法分别建立了两者的映射关系方程。最后,对Q235钢不同尺寸的槽状裂纹进行了检测试验。试验结果表明:基于长度和深度的裂纹剖面误差分别为5.46%和6.02%。该研究实现了蝶形图的再利用,为缺陷的风险评估方法提供了重要的参考。

关键词： 电磁场与电磁波   虚拟仿真   MATLAB   实验设计  

摘要： 针对“电磁场与电磁波”课程中存在对数学思维、空间思维要求较高等问题,将MATLAB软件引入到实验设计环节,能够将课程理论知识点具象化,并与实际电磁现象进行联动;针对课程中矢量分析、电磁场的基本规律、电磁波的传播等知识点进行MATLAB软件数学建模,实现系统化虚拟仿真实验设计;通过对实验结果的动态展示能够有效降低学生对麦克斯韦方程组等知识点的理解难度,在有效提升学生学习兴趣的同时锻炼了其动手编程能力,最终提高了实验教学的质量,对课程建设和实践具有重要意义。

关键词： 电磁场与电磁波   课程思政   思想政治教育  

摘要： “电磁场与电磁波”是电子类专业的一门重要专业基础课程,蕴含丰富的思政元素。结合“电磁场与电磁波”课程的特点,深入挖掘多元化思政元素,通过在教学方案中贯通思想政治教育、在教学方法中蕴含思想政治教育、在实践教学中渗透思想政治教育、在考核评价中体现思想政治教育、在教师个人风采中润化思想政治教育,将思想政治教育融入课程教学的各方面、各环节,构建了全方位、立体化的课程思政模式,达成了专业课程知识传授和思想政治教育的有机统一。教学实践表明,在“电磁场与电磁波”教学中融入思想政治教育成效显著,促进了学生全面、健康、协调发展,提高了人才培养质量。

关键词： B样条   间断有限元   瞬态电磁学   高阶精度   畸变网格  

摘要： 在计算电磁学领域,时域间断有限元算法(DGTD)一般基于模型空间的不规则网格划分和单元上高阶多项式插值计算。同样的插值阶数,二维空间四边形网格划分比三角形网格划分具有更少的自由度和更高的计算效率。然而,传统基于等参变换和多项式张量积插值的基函数空间在四边形单元上仅具有低阶完备性,且稳定性和精度受网格畸变影响较大。为此,提出了一种基于不规则四边形网格的高阶B样条插值DGTD方法,用于Maxwell方程的求解。文章采用的B样条基不仅具有高阶多项式空间的插值完备性,而且完全消除了单元内部自由度。此外,Maxwell方程离散系统的各系数矩阵还具有精确的解析形式。使用该方法分析腔体的本征模和楔形体的电磁散射,结果表明,相较于COMSOL软件最大允许时间步长提高2.5倍,计算所需未知量减少25%,证实了本文算法的高稳定性和高精度特点。

关键词： 隔离开关   电磁辐射   天线   数据处理   单次脉冲   GIS  

摘要： 为研究隔离开关操作条件下GIS的瞬态辐射电磁场特性,该文开展特快速高频辐射电磁场测量装置的研制。开关操作辐射电磁场具有上升陡度大、幅值高、频带宽等特点,因此该文选择双锥天线和电小环天线进行电场和磁场的测量,设计特快速辐射电场、磁场与VFTO联合测量方案。通过特快速高频辐射电磁场测量装置对550 kV GIS试验平台隔离开关操作产生的特快速辐射电场、磁场进行测量。结果表明:开关操作时GIS变电站电磁环境极其恶劣,分闸时电场强度可达3.5 kV/m,磁场强度可达220 A/m;合闸时电场强度为2.5 kV/m,磁场强度为150 A/m。单次脉冲持续时间约5μs,主要频率成分为8 MHz,46 MHz,58 MHz。