空间等离子体云精细化仿真及传播特性研究

在电离层中释放钐(Sm)等活泼金属气体,通过光致电离或化学电离,能够人工生成空间等离子体云,以其作为散射体,可开展超短波超视距通信和探测研究。本文开展了电离层Sm释放的精细化效应仿真研究,考虑了热层风场、地磁场、Sm释放速度和流量、运载器飞行速度等参量对Sm在电离层中扩散过程的影响。同时,采用射线追踪方法,研究了空间等离子体云的电波传播特性。结果表明释放参数和环境参数对等离子体云的形态和演化过程具有重要影响,等离子云在不同剖面形态各异,沿地磁场方向及风场方向出现明显拉伸,进一步对等离子体云的传播效应产生影响,导致电波在等离子体云不同剖面传播特性出现差异。

MHR与高血压合并冠心病患者发生多支血管病变的相关性

目的探讨单核细胞与高密度脂蛋白胆固醇比值(MHR)与高血压合并冠心病患者发生多支冠状动脉病变之间的相关性。方法回顾性选取2022年1月至2023年2月就诊于武汉市第三医院并确诊为高血压合并冠心病的住院患者481例。根据冠状动脉造影结果,将患者分为多支病变组和非多支病变组;根据MHR值,将患者分为低MHR组(MHR<0.24)、中MHR组(0.24≤MHR<0.37)和高MHR组(MHR≥0.37)。采用Pearson相关分析MHR与Gensini评分的相关性;采用单因素及多因素Logistic回归分析高血压合并冠心病患者发生多支病变的危险因素;绘制受试者工作特征(ROC)曲线评估MHR预测冠状动脉多支病变的价值。结果低MHR组、中MHR组和高MHR组患者性别、体质量指数(BMI)、心率、有吸烟史比例、有饮酒史比例、有糖尿病病史比例,白细胞计数(WBC)、中性粒细胞绝对值(NEU)、淋巴细胞绝对值(LYM)、血小板计数(PLT)、空腹血糖(FBG)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)水平及Gensini评分比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。多支病变组及非多支病变组性别、BMI、心率、有吸烟史比例、有饮酒史比例、糖尿病病史比例,WBC、NEU、FBG、TC、TG水平及MHR评分比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,有糖尿病病史(OR=2.261,95%CI:1.415~3.612)、有吸烟史(OR=1.833,95%CI:1.101~3.053)、NEU>4.4×10^(9)/L(OR=1.287,95%CI:1.114~1.487)、男性(OR=1.566,95%CI:1.024~2.396)、MHR>0.33(OR=2.484,95%CI:1.859~3.320)是高血压合并冠心病患者发生多支病变的独立危险因素(P<0.05)。Pearson相关性分析结果显示,MHR与Gensini评分呈正相关(r=0.54,P<0.001)。ROC曲线分结果显示,MHR评估高血压合并冠心病患者发生冠状动脉多支病变的曲线下面积为0.757(95%CI:0.713~0.800),最佳临界值为0.33,灵敏度为64.2%,特异度为78.8%。结论MHR升高是高血压合并冠心病患者发生冠状动脉多支病变的独立危险因素,MHR可较好地预测高血压合并冠心病患者的冠状动脉病变支数。

空间等离子体云超视距电波传播特性研究

通过在电离层中释放易电离金属物质人工生成空间等离子体云,可形成无线电波超视距传播的人工信道.基于人工空间等离子体云信道,可解决短波系统依赖于电离层状态的“靠天吃饭”问题,提升短波通信系统的抗干扰能力;亦可突破电离层的自然条件限制,拓展超视距传输的电磁频段范围,实现电波传播的新质能力.本文研究了Sm蒸气在电离层中的物理化学过程,建立了电离层Sm释放物理模型;仿真了空间等离子体云时空演化过程,利用射线追踪方法研究了空间等离子体云的超视距电波特性;建立了空间等离子体云全生命周期超视距散射模型,根据人工等离子体云电子密度强度及分布特性,将几何绕射理论引入人工等离子体云散射场的计算,研究了等离子体云地面散射场的时空变化特性.本文研究为人工空间等离子云超视距信息传输技术研究奠定了坚实基础.

可溶性FMS样酪氨酸激酶1和胎盘生长因子在子痫前期中的临床应用

子痫前期(pre-eclampsia,PE)是一种进行性的多系统的妊娠期高血压疾病,其特点是在妊娠20周后出现新发高血压,累及母亲和/或胎儿的一个或多个器官/系统,并在分娩后的3个月内恢复正常^([1])。PE会导致多种严重并发症,属于妊娠高血压的严重阶段,可威胁母儿的健康和安全。

茶黄素-3,3’-双没食子酸酯缓解人工假体磨损颗粒引起的成骨抑制

背景:茶黄素-3,3’-双没食子酸酯通过抑制破骨细胞形成在骨质疏松动物模型中显示出良好的治疗效果,但其对成骨细胞作用的研究还不多见。目的:探讨茶黄素-3,3’-双没食子酸酯对人工假体周围骨溶解的作用。方法:①体外实验:选取生长状态良好的MC3T3-E1细胞,分4组培养:对照组加入成骨诱导分化培养基,钛颗粒组加入钛颗粒+成骨诱导分化培养基,低剂量组加入钛颗粒+茶黄素-3,3’-双没食子酸酯(1 mg/L)+成骨诱导分化培养基,高剂量组加入钛颗粒+茶黄素-3,3’-双没食子酸酯(10 mg/L)+成骨诱导分化培养基。成骨诱导培养2周后,进行碱性磷酸酶染色;成骨诱导3周后,进行茜素红染色。②体内实验:将32只C57BL/6J小鼠按随机数字表法分4组,空白对照组不进行任何处理,模型组将无菌钛颗粒均匀置于颅骨表面建立骨溶解模型,低剂量组、高剂量组分别将1,10 mg/(kg·d)的茶黄素-3,3’-双没食子酸酯经腹腔注射至骨溶解模型小鼠体内。给药2周后,进行颅骨micro-CT扫描。结果与结论:①体外实验:碱性磷酸酶与茜素红染色显示,钛颗粒可抑制MC3T3-E1细胞的碱性磷酸酶活性与矿化结节形成,茶黄素-3,3’-双没食子酸酯可抑制钛颗粒的作用,且具有剂量依赖性;②体内实验:micro-CT扫描显示,钛颗粒可引发颅骨周围骨溶解,高剂量茶黄素-3,3’-双没食子酸酯可抑制钛颗粒引起的骨溶解;③结果表明:茶黄素-3,3’-双没食子酸酯可促进成骨分化,抑制人工假体周围骨溶解。

血清miR-335-5p、CEA、CA19-9水平对结肠癌 腹腔镜术后复发转移的预测价值

目的探讨血清微小RNA-335-5p(miR-335-5p)、癌胚抗原(CEA)、糖类抗原19-9(CA19-9)水平对结肠癌腹腔镜术后复发转移的预测价值。方法选择结肠癌患者89例(观察组)、结肠良性病变患者61例(对照组),采集两组术前外周静脉血,检测血清miR-335-5p、CEA、CA19-9,分析血清miR-335-5p、CEA、CA19-9水平与结肠癌腹腔镜术后复发转移的关系,并评估血清miR-335-5p、CEA、CA19-9水平对结肠癌腹腔镜术后复发转移的预测价值。结果观察组血清miR-335-5p水平低于对照组,而血清CEA、CA19-9水平高于对照组(P均<0.05)。以血清miR-335-5p、CEA、CA19-9水平的均数为临界值,将患者分为miR-335-5p低水平者46例与miR-335-5p高水平者43例、CEA低水平者40例与CEA高水平者49例、CA19-9低水平者42例与CA19-9高水平者47例,结果发现miR-335-5p低水平者腹腔镜术后复发转移率高于miR-335-5p高水平者,而CEA、CA19-9低水平者腹腔镜术后复发转移率低于CEA、CA19-9高水平者(P均<0.05)。单因素分析发现,结肠癌腹腔镜术后复发转移可能还与TNM分期、浸润深度和组织分化程度有关(P均<0.05)。多因素分析发现,TNM分期、miR-335-5p、CEA、CA19-9是影响结肠癌腹腔镜术后复发转移的危险因素(P均<0.05)。ROC曲线分析显示,血清miR-335-5p、CEA、CA19-9水平预测结肠癌腹腔镜术后复发转移的曲线下面积分别为0.876、0.797、0.722,其预测灵敏度分别为82.50%、77.50%、67.50%,特异度分别为79.59%、71.43%、63.27%,而血清miR-335-5p、CEA、CA19-9水平联合预测结肠癌腹腔镜术后复发转移的曲线下面积为0.959,其预测灵敏度为95.00%、特异度为97.96%。三者联合预测结肠癌腹腔镜术后复发转移的效能明显高于三者单独(P均<0.05)。结论结肠癌患者血清miR-335-5p水平降低,而血清CEA、CA19-9水平升高,三者水平变化与结肠癌腹腔镜术后复发转移有关。miR-335-5p、CEA、CA19-9可作为预测结肠癌腹腔镜术后复发转移的血清生物学指标。

电离层Es电波传播模型研究

考虑大气折射的影响,对不同高度Es层条件下大圆路径传播距离与仰角的关系进行计算.基于电离层Es电子密度时空分布特点,建立高阶Es反射模型;运用高阶修正贝塞尔函数表示电离层Es电子密度扰动的自相关函数,综合考虑电离层Es各向异性结构的尺度关系,建立高阶Es散射模型.仿真计算Es层VHF斜入射传播衰减与频率、距离的关系.对于反射模型,Es层厚度越厚,电波衰减越大.对于散射模型,Es层不规则体水平尺度相同,垂直水平漂移的尺度越大,衰减越大;而垂直水平漂移的尺度相同,水平尺度越大,衰减越小.无论反射模型还是散射模型,f_0E_s越高,衰减越小;电波工作频率越高,衰减越大.对比建立的模型与VHF链路的测量结果,明确不同强度的电离层Es反射/散射机制,证明了建立模型的正确性.

北极500MHz非相干散射雷达空间碎片凝视探测的统计分析

对北极500MHz非相干散射雷达2007年5月—2008年2月期间73天的空间碎片观测数据进行了统计分析.主要结果如下:1)共观测到88 679个空间碎片,每天平均约1 215个,每小时平均约50个;2)800~1 000km的空间碎片数目明显多于其他探测距离门区域,空间碎片速度在-1.25~1.25km/s对称分布,空间碎片尺寸主要分布在3~10cm区间;3)从数天的短时间尺度来看,空间碎片分布特征变化较小;从数月的长时间尺度来看,空间碎片数量总体呈增加趋势,高度分布范围由集中逐渐扩散;4)860km高度上的空间碎片数目出现时隔五个月的特别起伏变化;5)从地方时分布看,6—8LT和12—14LT空间碎片数目变密集.以上结论增加了对北极空间碎片分布特征的认识,对我国的空间碎片建模具有重要意义.

电离层Es对HF和VHF传播信号的影响

Es层是存在于电离层中的电子密度非常高的偶发E层(Sporadic E),其电子密度可达常规E层的100倍.电离层Es能够反射原本穿透F层的VHF低频段(30～150 MHz)无线电波,而且对HF高频段(10～30 MHz)无线电波传播具有显著影响.运用垂测和斜测观测数据,研究HF频段Es层电波传播特征,得到了不同类型及不同高度Es层的衰减系数.根据f_oE_s的日变化规律,可得HF频段衰减系数的日变化规律,进而分析并得到Es层对短波传播的影响.不存在电离层Es时,通常无法通过电离层实现VHF超远距离通信.为了对VHF链路通过电离层Es的传播衰减进行定量分析,根据EBU多条链路的观测结果,拟合并建立了电离层Es衰减模型.将该模型、ITU模型和观测数据进行对比,发现本文建立的模型准确度更高.利用建立的模型,对电离层Es不同临频f_oE_s条件下接收信号场强和电压随传播距离的变化进行了计算,结果可为VHF链路设计及建立提供参考.

基于各向异性分布的非相干散射雷达谱仿真

基于离子在加热条件下呈现各向异性分布的假设,建立离子声波激发条件下非平衡态的三维离子速度分布函数模型,给出任意视线方向上非相干散射谱的计算方法,分析幅度修正因子、离子声速粒子组分、雷达波束方向与磁场方向夹角及温度各向异性对功率谱的影响.研究结果可以解释离子线谱超过一个量级的幅度增强现象和上行离子线强于下行离子线的不对称现象,对加热强扰动电离层条件下的等离子体参数反演具有重要意义.

固体火箭喷焰的尘埃等离子体非相干散射研究

航天飞机通过电离层时,喷焰提供了相较于周围等离子体的高速中性气体,与背景电离层中的O^(+)离子交换电荷,产生环形离子分布(也称Bump-on-tail分布),这将对非相干散射雷达(incoherent scattering radar,ISR)谱产生显著影响.基于尘埃等离子体非相干散射理论,建立了固体火箭喷焰早期离子Bump-on-tail分布的非相干散射模型,模拟并分析了尘埃掺杂和分布函数对非相干散射谱的影响,进而对其响应机制进行了解释.结果表明,尘埃组分的引入增强了离子谱,分布函数对离子谱线的影响则与生成等离子体的谐振频率有着密切关系.该研究对于理解自然等离子体和人工等离子体的物理性质都具有重要意义.

在轨发动机射流的电离层效应

卫星等航天器在轨运行期间,通过喷气实现姿态控制、轨道调整等特定需求.喷气射流与电离层相互作用,能够引起电离层环境改变,对星载设备产生重要影响.通过研究航天器在轨发动机喷气射流在电离层中的动力学及化学反应过程,建立射流的电离层效应物理模型,模拟了不同射流量及高度条件下喷气射流的运动过程、密度分布及电离层扰动效应.仿真结果表明,相同高度下,随着射流量增加,电离层扰动效应逐渐增强;相同射流量条件下,随着高度增加,电离层扰动效应逐渐减弱,扰动区域逐渐扩大.

电离层Es离子分布数值建模

从离子连续性方程和动量方程出发,比较全面地考虑了太阳光电离、星光电离、地冕电离、星际背景电离和流星离子流等电离源,综合分析Es层的主要动力学过程和光化学过程,以风剪切理论为基础,研究中性成分碰撞、电场作用、金属离子作用和分子离子作用等机制对离子分布的影响,建立了一维时变电离层Es物理模型.对离子产生率、垂直方向的离子速度在高度和时间上的变化进行仿真和计算,得到了在电场及风剪切作用下的离子密度剖面24h内的变化规律.根据建立的模型,以昆明相干散射雷达观测的径向风结果作为模型输入参考,仿真并得到了电离层Es电子密度的时空分布,据此反演出电离层Es临界频率f_0E_s.与昆明站电离层测高仪同时间观测的情况进行对比,结果比较一致,验证了建立的Es层物理模型正确性.

基于TDOA/FDOA多星联合定位误差与卫星构型分析

针对多星定位系统对地面静态目标的无源定位误差分析问题,运用Fisher信息矩阵、Taylor级数、矩阵理论和统计理论,综合考虑时差、频差、卫星位置误差以及卫星速度误差,推导了到达时间差(time difference of arrival,TDOA)/到达频率差(frequency difference of arrival,FDOA)联合定位误差克拉美·罗界(Cramer-Rao lower bound,CRLB)的简单表达式,以及三星单独TDOA定位误差的CRLB,进而给出了避免TDOA定位盲区的良好卫星构型设计的充分条件.理论分析与仿真结果表明:在单独TDOA定位场景下良好的构型能完全消除定位盲区,定位精度随主星-星下点连线与主星-副星连线的夹角逼近90°而逐渐提高;通过引入FDOA与TDOA联合定位也能有效避免定位盲区,提高定位精度.

曲靖上空空间碎片姿态、分布和散射特性的统计分析

空间碎片监测对保障人类空间与航天活动具有重要意义.文中利用曲靖非相干散射雷达探测数据分析了空间碎片统计分布特征,并探讨了空间碎片姿态.主要结果包括:1)空间碎片多集中在800km和1 000km高度区域,尺寸主要分布在10～30cm,径向速度主要集中在1km/s附近.通过速度的对称性推测空间碎片轨道倾角应关于极轨道对称.2)验证了空间碎片的翻滚姿态特性并推测出空间碎片形状随轨道高度的变化趋势,即在更高的轨度高度上形状更加均匀规则.同时可利用翻滚姿态与其他空间目标如卫星进行识别分类,即如果雷达散射截面积(radar cross section,RCS)较大,且不具备周期性,则为正常的卫星过境.

拉萨地区电离层长期变化特性研究

电离层环境变化对电子信息系统有重要影响,因此电离层变化特性研究具有重要意义.文中根据拉萨电波环境观测站30余年数据,研究了拉萨地区电离层F层临界频率f_oF_2、F层底高h′F、Es层临界频率f_oE_s的日变化、季节变化和长期变化情况,得到一些有意义结论:电离层f_oF_2全年均值介于3～11MHz,日变化显著,季节变化明显,随太阳活动变化幅度较大;电离层h′F全年均值介于200～420km,日变化显著,随季节变化不明显,与太阳周期变化呈正相关关系;电离层f_oE_s全年均值介于1～7 MHz,日变化显著,季节变化显著(夏季明显高于其他季节),太阳周期变化不明显.研究电离层环境的长期变化特性,获取电离层参数长期变化规律,对通信导航、航天器等装备的设计和运行维护具有重要意义.

水中氯离子对D201-OH去除邻苯二甲酸二甲酯性能的影响

以水中无机Cl^-为研究对象,考察了不同浓度的Cl^-对强碱性阴离子交换树脂D201-OH降解/吸附去除水中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)及其水解产物的影响。结果表明:当溶液中Cl^-<3mmol/L时,溶液平衡pH和DMP的去除速率都随着Cl^-浓度升高而增大,溶液相中总有机物的去除速率也随Cl^-浓度的升高而加快;当Cl^->3mmol/L时,溶液平衡pH和DMP去除速率不随Cl^-浓度的升高而变化,但总有机物的去除速率随Cl^-浓度的升高明显降低;在水解的初始阶段,Cl^-的存在会明显改变溶液相和树脂相中邻苯二甲酸单甲酯量,但对平衡时的树脂相和溶液相水解产物都没有明显的影响;Cl^-的存在对柱吸附效果与未加Cl^-相比没有明显的变化,但处理量明显降低,出水pH增大明显。

脂肪酶对邻苯二甲酸二甲酯的催化降解性能研究

采用脂肪酶(GZ-1)、α-淀粉酶(AD-1)和胃蛋白酶(GW-1)作为催化剂,研究其对水中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的降解性能。结果表明,GZ-1、AD-1和GW-1对DMP降解的适宜pH分别约为7.0、6.7和5.4。在277～318K时,3种酶对DMP的去除率均在308 K达到最大,且GZ-1对DMP的去除率为83.2%,明显高于AD-1(76.1%)和GW-1(65.4%)。在288～318 K时,GZ-1对DMP的去除在60 min左右达到平衡,去除速率随温度的升高先增大后减小,在308 K时达到最大;质量浓度为40 mg/L的GZ-1对DMP的去除速率最快。与蒸馏水相比,自来水中物质对GZ-1的催化性能影响不大,GZ-1可以作为高效催化剂快速降解水中DMP。

废砖的酸碱改性及其去除铅离子的性能研究

使用HF和NaOH对废砖进行酸碱改性,并进一步研究了新材料的理化特性以及其对水中铅离子的吸附性能。研究结果表明,在HF浓度为0.5~3 mol/L的范围内,酸改性的砖粒比表面积变化显著,呈现先增大后减小的趋势,从原来的25.30 m^(2)/g增加到63.37 m^(2)/g然后开始减小;碱改性的砖粒,比表面积随碱的浓度增大而增大,但增大趋势不明显,仅从25.30 m^(2)/g增加到40.04 m^(2)/g。酸碱改性对砖粒的化学组成和表面功能基的影响不大。2 mol/L HF酸改性砖粒对铅离子的饱和吸附容量为93.10 mg/g比原砖粒对铅离子的饱和吸附容量50.44 mg/g提高了近1倍。改性后的砖粒吸附速率比未改性砖粒稍低。该研究表明,酸碱改性后的砖粒对水中铅离子具有较高的吸附性能,可以用于去除水中的重金属污染物,达到以废治废的目的。

含锆玉米苞叶生物炭吸附喹诺酮类药物研究

以玉米苞叶为原材料,通过负载金属锆得到含Zr生物炭,用于处理水体中4种喹诺酮类药物,吡哌酸、盐酸二氟沙星、盐酸洛美沙星和奥比沙星。通过p H影响实验,优化吸附过程中的pH;通过等温吸附实验、动力学实验来考察各种喹诺酮类药物的吸附特性;通过FT IR分析,探讨主要的吸附机理。结果表明,当初始pH=3时,Zr生物炭对4种喹诺酮类药物具有优异的吸附能力,最大吸附量约为250~300 mg/g,远超文献报道的生物炭对喹诺酮类物质的吸附量。准2级动力学模型和Langmuir方程可以拟合其吸附过程,其过程可能是化学吸附。吸附机理可能包括静电作用、络合作用、π-π共轭作用和氢键作用。