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关键词： 诊断技术,心血管   磁共振成像   电磁场   超高场  

摘要： 常规1.5T和3.0T心脏MRI(CMRI)已获广泛应用;超高场MRI分辨率和信噪比更优,5.0T全身超高场MRI能更好地平衡心脏成像场强与质量,有望提升成像质量及效率。本文就5.0T CMRI现状、挑战与未来发展方向进行综述。

关键词： 膝骨关节炎   脉冲电磁场   关节软骨   软骨下骨   凋亡   大鼠  

摘要： 目的:探讨脉冲电磁场对老年大鼠关节软骨及软骨下骨凋亡蛋白的影响。方法:采用随机抽样法将16只24月龄SD自然衰老雄性大鼠随机等分为老年组和脉冲电磁组,8只6月龄SD青年雄性大鼠作为青年组。脉冲电磁组予脉冲电磁场干预,频率为8 Hz,强度为3.82 mT,每日40 min,每周5 d,持续8周。青年组和老年组固定于脉冲电磁场下,仪器不通电。8周后取材,ELISA法检测血清Ⅱ型胶原C端肽(CTX-Ⅱ)含量;显微CT检测左侧胫骨软骨下骨微结构并分析骨组织形态量化指标;番红O-固绿染色观察大鼠左侧胫骨平台软骨组织形态结构,改良Mankin's评分评估大鼠膝关节软骨组织退行性变化程度。RT-qPCR、Western blot检测半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-8(Caspase-8)、血小板反应蛋白解整合素金属蛋白酶-4(ADAMTS-4),以及血小板反应蛋白解整合素金属蛋白酶-5(ADAMTS-5)的mRNA与蛋白表达水平。结果:①与青年组比较,老年组大鼠软骨胶原分解产物CTX-Ⅱ水平升高(P<0.05);骨密度、骨体积分数、骨小梁数量均降低(P<0.05),骨小梁厚度、骨小梁间距均增大(P<0.05);番红O-固绿染色显示,大鼠软骨表面粗糙有裂隙,软骨与软骨下骨界限模糊不清,且有潮线,低细胞化,细胞形态结构不规则,蛋白多糖丢失且红染变淡;改良Mankin's评分增加(P<0.05);Caspase-3、Caspase-8、ADAMTS-4、ADAMTS-5的mRNA及蛋白表达升高(P<0.05)。②与老年组比较,脉冲电磁组大鼠软骨胶原分解产物CTX-Ⅱ水平降低(P<0.05);左侧胫骨软骨下骨的骨密度、骨体积分数升高,骨小梁数量增加(P<0.05),骨小梁间距减小(P<0.05),骨小梁厚度有降低趋势(P>0.05);番红O-固绿染色显示,大鼠软骨表面较为平整,软骨与软骨下骨界限分明,细胞形态较规则、数量较多,蛋白多糖丰富且染色均匀;改良Mankin's评分较小(P<0.05);Caspase-3、Caspase-8、ADAMTS-4、ADAMTS-5的mRNA及蛋白表达降低(P<0.05)。结论:脉冲电磁场可能通过降低凋亡相关蛋白Caspase-3、Caspase-8的表达及金属蛋白酶ADAMTS-4、ADAMTS-5的表达,延缓老年大鼠关节软骨退变与细胞外基质降解,抑制局部骨质疏松,发挥抗骨关节炎作用。

关键词： 两课融合   电磁场与电磁波   高校青年教师  

摘要： 如何平衡科研与教学的关系是目前考验高校青年教师最主要的问题,鉴于新时代我国高等教育的发展需求,在提高人才培养质量和提升科学研究水平方面要“促进科研与教学互动”,基于两课融合的教学模式成为目前高等教育的一大特色与重要背景.作者以电磁场与电磁波课程为例,探讨作为青年教师结合自身课题研究与教学内容的课程设计新思路.

关键词： 高速铁路   接触网   工频电磁场   COMSOL  

摘要： 为了分析高速铁路接触网周围工频电磁场的分布特征,从骚扰源和骚扰对象出发,利用有限元分析软件COMSOL Multiphysics架构接触线与钢轨的三维几何空间模型,在接触线承载1000A计算电流的条件下求得接触线周围工频磁场分布,得出钢轨表面和线路中心线的磁感应强度大小。仿真结果表明,磁场主要分布在Z、Y两轴方向,在Z轴方向,磁感应强度在接触线附近达到最大值并在周围逐渐减小,在距钢轨表面约300mm的(Z=300mm)平面上减小到最小值,接近钢轨表面磁感应强度逐渐增大;在接触线附近Y轴方向,钢轨外表面(Y=0mm)处出现最大值,两侧呈现衰减变化,外侧减小速率大于内侧,内侧大约在距钢轨外表面300mm处减小到最小值,并逐渐增大直至接触线表面附近,在接触线内部出现最小值。可见高速铁路接触网周围工频电磁暴露不会对公众健康构成威胁。

关键词： 高铁   钢轨   滚动接触疲劳   交流电磁场   表面裂纹   尺寸表征   无损检测  

摘要： 针对高铁钢轨表面产生滚动接触疲劳(RCF)裂纹导致对钢轨带来危害的问题,本文分析了钢轨表面滚动接触疲劳裂纹的形成机理及扩展规律,系统归纳了高铁裂纹的无损检测与表征方法。聚焦于交流电磁场检测(ACFM)技术,重点研究了ACFM技术发展及研究现状、理论研究成果以及存在的问题,综述了ACFM技术的特点及应用,通过与其他无损检测方法进行分析比较,阐述了ACFM测量法对钢轨表面裂纹的精准量化表征的优势。结果表明:ACFM探针传感器沿45°方向扫描,通过结合ACFM信号补偿量算法可将非均匀裂纹口袋深度误差降到5.5%,垂直深度误差降到7.1%,裂纹簇误差减小到7.1%;经过人工神经网络训练对钢轨RCF裂纹尺寸进行精准表征,最终计算的误差在10%以内。进一步讨论了融合人工智能技术的钢轨表面裂纹无损检测技术的发展趋势,为后续ACFM技术对钢轨表面RCF裂纹的检测和表征研究提出相关建议和展望。

关键词： 电磁场   项目式教学   模块化教学   实验式教学  

摘要： 传统的电磁场教学方法注重理论知识的传授,忽视实习、实验等实践环节的重要性。本文从教学方法出发,探讨如何改进电磁场教学方法,提高学生学习兴趣和主动性。具体包括引入项目式、模块式和实验式等多个教学方法,使学生能够更全面、深入地理解和掌握电磁场知识。

关键词： 微波烧结   加热效率   加热均匀性   多物理场计算  

摘要： 微波加热作为一种新兴的加热方法,有传统加热无法比拟的优势,被广泛应用于烧结材料等多个领域。但由于微波对烧结物料的作用机理,尤其对微波加热过程的动态仿真和优化设计的系统研究尚不明确,限制了微波烧结技术在更大范围内的推广应用。文章通过对微波谐振腔的仿真研究,计算出高温层和保温层物料在微波谐振腔内的电磁场和温度场分布,分析了物料及高温层、保温层在微波加热过程中温度以及电磁场的动态变化情况,不同烧结位置对微波加热效率及均匀性的影响。通过掌握微波烧结腔中的场分布情况,分析并找出合适的样品烧结位置,取得了更好的烧结效果。

关键词： 课程教学   工程电磁场   电磁仿真软件   项目式学习   成果导向教育  

摘要： 本文以“新工科”建设和实施项目式课程体系建设为背景,基于成果导向教育(OBE)理念导引,以项目式学习(PBL)实践和研究为着力点,重构《工程电磁场》课程“教与学”。在对《工程电磁场》课程规划设计、主要教学问题和对策分析基础上,介绍了基于“构思–设计–实现–运作(CDIO)”方法的《工程电磁场》“教与学”,对四个项目(即,电磁场矢量分析、介电性能测量系统、工频电场强度测量仪、车载毫米波雷达系统)的开发和教学实施做了介绍和分析,对项目式课程学习成果的考核和评价以及教学实施经验的总结分析等内容进行了讨论和介绍。

关键词： 超高速   等离子体   黑障   再入   电磁场  

摘要： 正交电磁场是一种极具应用前景的降低等离子体电子密度、消除再入通信黑障的控制方法。根据离子质量与动量的守恒原理,建立了正交电磁场控制的物理模型;通过与流体力学方程的比拟,应用隐式格式实现了物理模型的稳定求解。通过数值模拟研究了正交电磁场控制装置中外加电场强度、磁场强度等参数对等离子体电子密度控制效果的影响规律,发现:在电流及磁场作用下,洛伦兹力使得电子发生漂移,导致局部电子密度下降,出现电磁窗口;电压越高、磁场越强,控制效果越好;对于相同磁场,电压较低时,电子密度减小量与电压基本成线性关系,电压超过100 V后,两者关系的非线性逐渐增强。由此,本文制造了电子密度控制原理样机,并在等离子体实验平台中进行了实验,采用发射光谱法和微波干涉法测量诊断了等离子体的电子密度变化情况,在控制区内得到了局部低电子密度区,证实了洛伦兹力作用下等离子体的漂移以及对等离子体电子密度的控制作用。

关键词： 电磁搅拌   半固态   A356-0.4%Gd合金   电磁场   初生α相  

摘要： 通过数值模拟研究了半固态A356-0.4%Gd合金熔体中磁感应强度和电磁力的分布,并分析了电流强度和电流频率对其的影响。模拟结果表明:磁感应强度及电磁力由熔体中心沿半径方向逐渐增大,呈“中间小,边缘大”分布,且增大电流强度及频率能明显增大合金熔体边缘区域的磁感应强度及电磁力,合金熔体整体得到充分搅拌的关键在于其边缘区域的电磁力。基于数值模拟结果,结合试验,进一步探明电流强度及频率对合金铸坯中心与边缘区域处初生α相的影响。试验结果表明:在电磁场作用下,铸坯边缘位置的初生相形貌与尺寸皆优于中心位置;当合金熔体于650℃浇注,在搅拌电流5 A、频率30 Hz下搅拌15 s,590℃下保温10 min后,其合金初生相在整体上较为均匀,且形貌最佳。