多电极射频美容仪的温度场仿真实验研究

射频美容仪是国内家用美容仪市场中很受欢迎的保健产品。然而,市面上的射频美容仪产品质量参差不齐,相关参数也缺乏统一的标准规范。该研究基于有限元仿真方法和COMSOL仿真软件,构建了具有隔膜的三维皮肤模型,仿真分析、研究了不同射频美容仪的射频电压有效值、射频频率、电极高度、电极直径、电极间距、电极数量及排布等参数条件对皮肤及皮下组织温度场分布的影响,并进行了对比分析。仿真结果表明:提高电压有效值或射频频率能提高模型温度场的最大值;提高电极高度相比紧贴皮肤会降低温度场最大值并使射频美容仪下的温度分布更加均匀;增加电极直径或缩小电极间距能提高电极间的温度;不同的正负极数量会使热量集中在数量较少的电极下方。最后,该研究还完成了温度场分布随时间的实验测量及与仿真结果的比较分析。该研究较为系统、全面地仿真探讨了射频美容仪产品的各项参数条件变化对皮肤温度分布的影响规律,为溶脂技术的安全与疗效提供参考,也为射频美容仪的临床应用及产业化提供参考。

非侵入式盆底电刺激治疗仪的有效性与安全性研究

目的通过与侵入式盆底电刺激治疗仪进行对比,研究非侵入式盆底电刺激治疗仪的有效性与安全性。方法在COMSOL多物理场仿真软件中构建盆底部位的三维仿真模型,改变刺激电压的频率和幅值,进行多组电流密度分布仿真,结合离体组织实验进行有效性与安全性评价。结果和结论非侵入式盆底电刺激能够通过增加刺激脉冲电压的幅值和频率达到与侵入式盆底电刺激治疗仪相近的盆底肌刺激效果,增加电极数量对刺激效果也具有提升作用。在电极刺激部位垫湿巾或涂导电膏能避免电烧伤并提升刺激效果。创新之处关于非侵入式盆底电刺激治疗的有效性与安全性目前缺乏研究论证,该研究表明非侵入式盆底电刺激具有潜在的临床应用前景,可以为后续的临床研究提供参考。

环状电极电脉冲消融下心肌组织电场分布仿真结果与分析

电脉冲消融作为一种心房颤动新的消融能源,具有更高的组织选择性以及生物安全性,因此应用前景广阔。目前有关多极电极进行组织学电脉冲仿真消融的研究非常有限。在COMSOL5.5平台构建肺静脉环状多电极消融模型进行仿真研究。研究结果显示,当电压幅值达到约900 V即可使得部分位置达到透壁性消融,而电压幅值达到1 200 V形成的连续消融区域深度可达3 mm。当增加导管电极与心肌组织间距为2 mm时,至少需要约2 000 V的电压使连续消融区域深度达3 mm。通过环状电极电脉冲消融仿真,该研究结果可为电脉冲消融的临床应用时的电压选择提供参考。

心肌细胞电脉冲作用下电场分布仿真结果与分析

目的细胞电脉冲刺激仿真是研究心脏电脉冲消融的一种仿真方式,本文建立椭球形细胞电脉冲刺激仿真模型,模拟心肌细胞受到电脉冲刺激下的情况,研究电场入射方向和细胞长度对其电场分布和跨膜电位的影响。方法通过COMSOL5.5软件进行仿真,以球形细胞模型为基础,在边长60μm的立方体空间中建立椭球形细胞模型。于垂直于Z轴的两面施加2.4 V电压,用以模拟心肌细胞在外加匀强电场作用下的电压分布情况。改变脉冲电场与细胞长轴的夹角,研究0°、30°、60°、90°的不同电场入射角度对心肌细胞电压分布和跨膜电位的影响。保持入射角为0,研究跨膜电位最大值与细胞长轴直径的关系。结果对于椭球形的心肌细胞,电场的入射角从0°增大到90°时,跨膜电位从1.068 V减小至0.373 V,同时最大跨膜电位的位置也发生改变。入射角为0°时,跨膜电位最大值V与细胞长轴直径D的线性回归方程为V=81.1916+38.6079D,r2=0.9981。结论电场入射角越大,细胞跨膜电位越低;细胞长轴直径越长,跨膜电位最大值越大。该研究对后续心肌细胞电脉冲刺激实验及心脏电脉冲消融的临床试验具有参考意义。

非侵入式盆底电刺激治疗仪的电场分布仿真与实验

该研究主要分析了非侵入式与侵入式盆底电刺激仪的刺激电场分布差异。通过建立人体盆底肌群的电阻网络模型,利用电路回路分析和仿真,得到了刺激电场分布,分析仿真结果表明:侵入式电极由于具有中心对称性,导致盆底肌群有等电位区域,无法形成刺激电流回路,存在电刺激“盲区”,非侵入式电极无此问题;在相同刺激条件下,非侵入式对浅层盆底肌刺激强度最高,中层次之,深层相对较弱;而侵入式电极对浅层和深层盆底肌刺激强度适中,对中层盆底肌有些部位刺激强,有些为刺激“盲区”。此外,动物离体组织实验结果表明组织阻抗很小,脉冲与直流的非侵入电刺激都能很好地传导到组织内部,与分析仿真结果吻合。

基于离散随机介质平均散射声功率的无损测温方法

生物组织中超声散射回波的平均功率与其温度有关．该理论包含：（１）生物组织近似为离散随机介质．（２）离散随机介质的平均散射功率与组织的衰减系数α和声速Ｃ有关。对于似水生物组织（如：猪肝），当温度升高时，衰减系数的减小使平均散射声功率增加，但其影响大小与时间窗△ｔ有关，而声速的增大则使平均散射声功率减小。实验结果表明：生物组织的平均散射声功率随温度变化趋势明显，该结果提供一种肿瘤热疗无损伤检测温度的新方法。

甲烷参与下催化剂填充型介质阻挡放电等离子体脱除NO_x

将In/HZSM-5催化剂填充于介质阻挡放电反应器中,考察了甲烷参与下Nox的脱除及其脱除产物. 结果表明,在200～350 ℃间,等离子体与催化剂共同作用时Nox的转化率明显高于等离子体或催化剂单独作用时Nox的转化率. 在0.03%NO-0.05%CH4-2%O2-97.92%N2,空速7 200 h-1 和300 ℃的条件下,单纯等离子体、单纯催化剂和二者共同作用下Nox的转化率分别为24%,25%和65%. 甲烷参与下等离子体和催化剂共同作用时,在催化剂表面没有硝酸盐或亚硝酸盐生成,仅有少量副产物N2O生成. 由此可以推断,Nox脱除的主要产物为N2. 低于300 ℃时,Nox的脱除以分解途径为主,甲烷的作用主要是抑制放电条件下Nox生成的副反应; 在300～350 ℃间,甲烷作为还原剂被等离子体和催化剂协同活化,Nox的脱除以还原途径为主. 采用催化剂填充型介质阻挡放电反应器,可在非常宽的温度区间实现Nox的脱除.

Co-ZSM-5催化剂上乙烯选择性催化还原NO_x表面中间物种的组成(英文)

采用预处理-瞬态反应产物分析方法定量研究了Co-ZSM-5催化剂上乙烯选择性催化还原氮氧化物反应过程中表面中间物种的组成.催化剂在275℃经0.1%NO-0.05%C2H4-10%O2/Ar混合气处理后生成了表面中间物种NCaObHc,该物种与NO/O2/Ar混合气反应比与单独的NO或O2反应生成更多的N2.通过质谱、红外吸收四组分(CO2,CO,CH4和N2O)分析仪及气相色谱-质谱联用等技术分析了表面中间物种与NO/O2/Ar混合气反应的产物,确定了表面中间物种中三种元素N,C和H的平均原子数之比为1.0∶1.8∶5.0(氧物种由于实验原因很难确定).

适应市场需求的光电子实验中心建设与创新

介绍了大连民族学院物理与材料工程学院光电子实验中心结合市场对光电子技术专业人才需求,推行需求导向型实验教学体系建设,将光电子专业实验规划为专业基础实验,综合性、设计性实验,科研创新实验和面向企业的大型仪器实验4个层次,在培养光电子专业人才方面做出了有效的探索和实践.

肿瘤热疗中的超声无损测温技术

肿瘤热疗中组织温度的测定和监控至关重要。利用诊断超声波扫描热疗生物组织，通过分析超声回波信号的时间延迟、频域共振峰的频移或计算散射回波的能量可以无创伤地提取组织温度信息，与时域或频域方法比较，从能量的角度分析超声回波信号无损伤提取深部组织的温度信息的方法，具有随温度改变能量特征变化明显，易提取温度信息等优点，文中讨论了当前热疗中温度测量的难点和新技术。

基于超声散射回波功率谱的热疗无损测温模型

在随机起伏介质超声散射理论下，基于组织超声散射问波功率谱，提出一种无损获取组织温度信息的新方法。组织中声速及密度的随机起伏引起超声散射，散射回波声压谱的均方值与组织中声速ｃ、声速对温度的梯度ｄｃ／ｄｔ和组织的平均温度Ｔ等有关。分析组织散射超声回波信号平均归一化功率谱与组织温度的关系，可以从超声散射回波中有效提取组织温度信息。理论分析和模拟实验为医学上肿瘤热疗提供了一种新的无损测温的方法和思路。

离体猪肝组织散射元平均间距的小波估计

基于准规则排列散射元 ,构建了生物组织的超声散射模型 ,用小波分析方法处理了模拟肝脏和新鲜猪肝组织的超声回波信号 ,得到该方法下离体猪肝的散射元平均间距 d=1 .61 9mm.同时 ,文中就小波分析方法与基于 AR模型的估计方法作了比较 ,研究表明 ,小波分析既能较好地估计出生物组织散射元的平均间距 ,也可以估计出其空间分布 ,从而避免利用 AR模型估计时 ,由于AR阶次的不确定而带来的误差 .

等离子体作用下甲烷和氮氧化物活化转化研究

比较了不同的放电方式,即单纯脉冲火花放电、脉冲流光放电(针-板式、线-筒式)、介质阻挡放电(正脉冲、交流)对NO和CH4的活化转化能力。其中脉冲火花放电和针-板式脉冲流光放电对CH4的活化能力较强,CH4的最大转化率分别为100%和36%,但是在N2+O2体系中NOx的合成加剧。如在针-板式脉冲流光放电中,在O2体积分数为9.8%时,NO的体积分数为449μL/L。线-筒式脉冲流光放电中,即使在输入功率为14.4W时,CH4的最大转化率小于3%,而NO的最大转化率为25%。正脉冲介质阻挡放电中,在21.6kV、输入功率6.4W时,NO和CH4的转化率分别为31%和4.4%,在交流介质阻挡放电中,在低温下有利于NO的转化,在100℃、输入功率为6W时,NO转化率为34.5%,但是对CH4的活化能力较弱。

基于Wigner-Ville分布用超声回波测量随机介质的特征

生物组织微结构具有随机介质的特性。文中构建了生物组织超声散射的一维随机介质模型。提出用Wigner－Vile分布函数方法估计该随机介质的空间分布特征。仿真和实验结果表明这一方法具有良好的空间分辨率，能较好地检测出随机介质微小散射元的个数和空间分布，同时能精确地估计出散射元平均间距。研究结果表明该方法还具有良好的抗噪声性等优良特性。

Wigner-Ville分布法估计生物组织散射元平均间距

生物组织散射元平均间距是描述生物组织微观结构和超声散射特性的重要参数。文中构造了生物组织散射元一维超声散射模型，提出用Ｗｉｇｎｅｒ－Ｖｉｌｅ分布函数方法估计生物组织散射元平均间距，仿真结果表明这一方法具有良好的空间分辨率，能检测出生物组织散射元平均间距细微的非均匀性变化。

中小型锅炉烟尘治理中存在的问题及对策

为了彻底解决目前许多城市中小型燃煤锅炉烟尘排放超标率仍然很高这一问题,在对山东枣庄、济宁和江苏徐州等城市数百台中小型锅炉除尘系统现状及有关情况进行了详细调查的基础上,通过分析、总结,从认识、规章制度、锅炉燃烧操作、除尘器选型以及运行管理等方面对目前中小型锅炉烟尘治理中存在的问题及对策进行了详细论述。

介质阻挡放电等离子体脱除氮氧化物的发射光谱研究

在大气压下,NO/N2体系中,利用发射光谱技术对50Hz和5kHz交流介质阻挡放电等离子体在200～900nm范围内进行了诊断.在632、674.5、715.5和742nm等处测得了N原子的谱线.利用化学发光法NOx分析仪,模块式红外吸收气体分析检测仪,大气压下直连质谱多种检测手段对放电前后的稳定物种进行了分析,观察到O2的生成.初步讨论了无氧条件下介质阻挡放电等离子体中NO脱除的反应机制.

介质阻挡放电引发氮氧化物等离子体化学反应

在523K介质阻挡放电条件下,研究了不同气体组分体系中NO的转化.实验表明,在无氧体系(NO/N2)中,转化的NO主要分解为N2和O2.在富氧(NO/O2/N2)条件下,由于NO和NO2的生成,NO的转化率最低.体系中加入C2H4(NO/C2H4/N2)时,NO转化率与NO/N2体系几乎一样,与NO相比,生成的O更易与C2H4作用,几乎没有NO2的生成.当C2H4和O2共存时(NO/O2/C2H4/N2),NO主要被氧化为NO2.当能量密度为125J·L-1时,与其它体系相比,NO/O2/C2H4/N2体系中NO转化率和NO2生成量最大,转化每个NO分子能耗最小(61eV).体系中C2H4主要被氧化为CO.四个体系中N2O的生成量都较少.讨论了介质阻挡放电条件下上述四个体系可能的反应机制.

介质阻挡放电等离子体与吸附在CuZSM-5上的NO或NO/O2的相互作用

采用吸附和程序升温脱附(TPD)技术研究了介质阻挡放电等离子体对CuZSM-5催化剂上吸附的氮氧化物作用.实验表明,介质阻挡放电等离子体使催化剂表面吸附的NO及Cu活性位上吸附的NOx物种脱附,并引发表面化学反应生成新的氮氧化物.对于NO/N2体系,介质阻挡放电等离子体与吸附在CuZSM-5上NO作用,主要生成N2O和O2.在富氧体系NO/O2/N2,则生成较大量的N2O、NO2和NO.等离子体预处理活性下降的CuZSM-5,可明显提高其催化分解NO活性.对比有或无介质阻挡放电等离子体预处理NO或NO/O2饱和吸附的CuZSM-5上的NO-TPD结果表明,等离子体提高催化剂活性的原因与其使催化剂Cu活性位上吸附的NOx物种脱附有关.

微量钛掺杂的纳米二氧化锆相变过程中的光学性质

微量钛掺杂的纳米氧化锆由于纳米"小尺寸效应"的影响,在材料中产生了过量的氧空位缺陷,这些氧空位缺陷使得氧化锆在室温下呈现出高温的四方相。这种晶相的变化对氧化锆的光学性质产生了很大的影响。在氧化锆从四方相向单斜相的转变过程中,位于470 nm位置的Ti发光中心的宽带发光以及相同位置的余辉发光得到了增强。