等离子体层嘶声对槽区电子的弹跳共振散射效应

等离子体波动与带电粒子的共振相互作用一直是磁层物理学的研究热点.作为一种常见的宽频、右旋极化等离子体波动,等离子体层嘶声在地球磁层电子的损失过程中起到了重要作用.其中,嘶声波对电子的回旋共振散射被认为是辐射带槽区形成的主要机制,而人们对嘶声波与电子的弹跳共振机制的理解却相对匮乏.本文旨在细致研究嘶声波与槽区电子的弹跳共振相互作用,明确其对槽区电子动态演化过程的影响.研究发现,嘶声波与电子的弹跳共振可以造成槽区电子在高投掷角(80°~90°)处明显的投掷角扩散.相比于低能(<~100 keV)电子,嘶声波引起的高能(>~100 keV)电子的弹跳共振效应明显更强.槽区电子的弹跳共振投掷角扩散系数对于L-shell、地磁活动条件和共振阶数都有着很强的依赖性.随着L-shell的增大和地磁活动的增强,嘶声波对电子的弹跳共振散射效应显著增强.对于低能电子,共振阶数对总散射系数的贡献随阶数的升高而增大;而对于低L-shell处的高能电子,共振阶数对总散射系数的贡献随阶数的升高而呈现先增大后减小的趋势.嘶声波与槽区电子的弹跳共振相互作用可以有效地将高投掷角电子散射到较低的投掷角上,进而在回旋共振机制的协助下将它们散射到损失锥中.因此,未来在地球槽区电子动力学建模过程中有必要考虑等离子体层嘶声对电子的弹跳共振散射效应.

等离子体层嘶声散射辐射带电子的损失时间尺度建模研究

等离子体层嘶声(Plasmaspheric hiss)是地球辐射带中的一种常见哨声模波动,主要存在于等离子体层中.嘶声波可以通过回旋共振散射辐射带电子,在辐射带槽区的形成过程和反转能谱的演化过程中具有重要作用.因此,在辐射带动态建模中需要考虑嘶声波的作用,常用的方法是在辐射带电子扩散方程中加入嘶声波导致的损失项,用损失时间尺度(loss timescale)代表电子损失的快慢.本文基于等离子体层嘶声对辐射带电子的投掷角散射系数模型计算了嘶声波导致辐射带电子损失的时间尺度.建立了包含L(范围为3~6)、冷等离子体参数α*(范围为3~30)以及电子能量(范围为1 keV~10 MeV)的电子损失时间尺度参数化模型.基于该模型,可以快速计算电子在嘶声波散射效应下的损失时间尺度.通过与卫星实际观测的电子损失时间尺度对比,验证了本文建立的嘶声波损失时间尺度模型的合理性,可为实现辐射带的快速建模提供有利支持.

极尖纬度午后极光嘶声的极大发生率

极尖纬度午后区是一个异常等离子体过程区，已发现该区在低地磁扰动条件下，多种空间物理现象活动强度极大（相对邻区）：强的向上场向电流，向下低能电子流极大，向上离子通量极大，Ｆ层电子密度极大等等。导致该区异常的根本原因尚不清楚。本文利用南极点站（磁纬约７５°）的极光嘶声的电场强度进行统计分析，发现该区３１－３８ｋＨｚ波段极光嘶声的发生率极大。本文还分析了该区极光嘶声发生率与地磁活动指数Ａｐ的关系，结果表明，它们之间有明显的相关关系。

行星际磁场（IMF）B_y分量对磁正午前后区极光嘶声发生率的调制

利用南极极点站（磁纬约７５°）１９８６年３１—３８ｋＨｚ频率的ＶＬＦ波数据和卫星观测的ＩＭＦＢｙ分量数据，分析研究了ＩＭＦ晨昏分量Ｂｙ对高纬ＶＬＦ极光嘶声统计发生率周日分布的影响．结果发现，马对极光嘶声的统计发生率的磁地方对（ＭＬＴ）分布有明显的调制作用．磁正午前后的ＶＬＦ统计发生率不对称，Ｂｙ为正，午后发生率大于午前；Ｂｙ为负，午前发生率大于午后．Ｂｙ极性对夜侧ＶＬＦ发生频次的磁地方时分布也有明显影响．

基于范阿伦卫星观测数据的等离子体层嘶声全球分布的统计分析

等离子体层嘶声是引起辐射带电子投掷角散射进而沉降到地球大气层的重要物理机理,也被认为是导致地球内、外辐射带之间槽区形成的主因,因此研究空间等离子体层嘶声的全球分布特性具有重要科学意义.本文利用范阿伦探测双星中的A星从2012年9月到2015年5月长达33个月的高质量波动观测数据,详细计算了等离子体层嘶声的平均波幅和发生率,建立了等离子体层嘶声的全球分布数据库,并细致分析了其场强幅度随地磁活动水平、磁壳值L、地磁纬度、磁地方时的统计变化规律.结果表明,等离子体层嘶声的平均波幅与地磁活动剧烈程度具有很强的相关性,并表现出明显的昼夜不对称性.随着地磁活动的增强,日侧等离子体层嘶声的平均波幅相应增大,增强的区域集中在2.5<L<4,但是夜侧等离子体层嘶声的平均波幅反而下降.另外,不同幅度的等离子体层嘶声随地磁活动的变化表现出不同的响应特性.随着地磁活动水平的增强,较小幅度(5—30 pT)的等离子体层嘶声的日侧发生率减小,夜侧发生率增大;更强幅度(>30 pT)的等离子体层嘶声的变化特性正好相反,日侧发生率增大,夜侧发生率减小.在各种地磁活动条件下,磁赤道面附近及中纬地区等离子体层嘶声都广泛存在,波动幅度位于5—30 pT范围的嘶声发生概率最大.以上统计观测结果为现有的等离子体层嘶声全球分布模型提供了合理、可靠的补充,充分说明不同场强幅度的等离子体层嘶声在2<L<6的内磁层空间经常性地存在,为定量分析、模拟不同能量、不同投掷角的地球辐射带电子在不同太阳风与磁层背景条件下的动态时空变化过程提供了重要参数支持.

等离子体层嘶声波对辐射带电子投掷角散射系数的多维建模

等离子体层嘶声波(plasmaspheric hiss)是地球辐射带中一种常见的电磁波动.嘶声波可以通过波粒相互作用将辐射带电子散射进入损失锥进而沉降到中性大气,因此是导致辐射带电子损失的重要波动源.作为电子能量和投掷角的变化函数,嘶声波对辐射带电子的散射系数受到太阳风和地磁活动水平的显著影响,还强烈依赖于空间位置、背景磁场和等离子体密度分布.为了快速获取嘶声波对辐射带电子的投掷角散射系数以用于辐射带全球动态变化过程建模,本文利用FDC(full diffusion code)系统计算了嘶声波对辐射带电子的散射系数,建立了空间区域L=1.5—6、冷等离子体参数a^(*)=3—30、电子能量1 keV—10 MeV、电子投掷角0°—90°范围内的四维散射系数矩阵数据库.基于该数据库,可通过线性插值快速得到不同L和a^(*)参数下的嘶声波对辐射带电子的散射系数.通过对比FDC计算的散射系数与线性插值的结果,验证了基于数据库线性插值得到散射系数的准确性,大部分误差位于10%以内.本文建立的嘶声波对辐射带电子的投掷角散射系数四维数据库和验证的线性插值方法,可以大幅降低获取嘶声波散射系数全球信息的时间,从而快速提升开展长时间辐射带时空变化模拟的计算效率,进而有望为开发地球辐射带动态预报模型提供有利条件.

地球等离子体层嘶声的内部源区

地球等离子体层是向阳侧中低纬度电离层沿着闭合磁力线向上的自然延伸,其中所出现的一类频率覆盖数十赫兹至数千赫兹的哨声模波动称为等离子体层嘶声.自发现以来,等离子体层嘶声就被广泛认为是沉降损失辐射带高能电子的主要等离子体波动之一.但是,等离子体层嘶声的起源一直没有定论.潜在的来源分成两类:一类为等离子体层内部背景等离子体噪声,另一类为等离子体层外部波动.2012年发射升空的Van Allen Probes搭载了完备的磁层粒子、场和波动探测仪器,为这一问题的解决带来了新的机遇.本文综述了近5年来利用Van Allen Probes探索等离子体层嘶声内部源区的研究工作,强调背景等离子体噪声可以通过高能电子线性和非线性不稳定性叠加放大成可观测的嘶声,突出内源的广泛分布特性,即在结构上涵盖等离子体层核心和羽流,在地方时上涵盖向阳和背阳侧等离子体层,在径向距离上涵盖外层和内层等离子体层.

减小汽车空调开启过程中冷媒产生的嘶嘶声

汽车在空调开关过程中,特别是在发动机转速升速过程中开关空调,容易产生嘶嘶声。从结构和原理上分析了嘶嘶声产生的原因,通过试验找到嘶嘶声产生的根源,并通过针对供热通风与空气调节系统(Heating,Ventilation and Air Conditioning,HVAC)和热力膨胀阀(Thermal Expansion Valve,TXV)的一些措施降低了车内的嘶嘶声,从而为车辆空调系统的NVH设计提供了依据。

引起声嘶的喉木村病1例

木村病(kimura’s disease, KD)是一种罕见的慢性非肿瘤性炎症性疾病,多发生在中年亚洲男性。常见表现为头颈部区域逐渐增大的皮下肿块,血清免疫球蛋白E(immunoglobin E,IgE)水平升高,外周血嗜酸性粒细胞增多^([1])。组织病理学特征包括形成肉芽肿的淋巴滤泡和嗜酸性粒细胞浸润^([2])。

梅尔频率倒谱系数在声带息肉手术前后嗓音分析中的价值研究

目的 本研究拟通过提取患者嗓音中的梅尔频率倒谱系数(MFCC)指标,探讨其在声带息肉手术前后嗓音分析中的临床价值。方法 回顾性分析于2018年1月—2019年8月行声带息肉手术且术前及术后1个月均行嗓音评估的患者41例,男31例,女10例;平均年龄(42.9±11.4)岁。另选取无声嘶且无声带病变的正常受试者21例作为基线对照。使用基于Python编程语言的librosa语音处理包进行MFCC特征提取,分别提取每位患者的MFCC均值,MFCC方差与MFCC标准差,使用配对样本t检验比较声带息肉手术前后上述各MFCC特征的差异。结果 声带息肉患者术后MFCC均值1.25±1.01、MFCC方差561.34±154.98及MFCC标准差21.74±4.03比术前MFCC均值6.81±2.05、MFCC方差1 019.66±295.87及MFCC标准差34.37±6.63显著下降,差异具有统计学意义(t=18.596,P=0.000;t=10.338,P=0.000;t=11.852,P=0.000)。声带息肉组患者术后1个月其MFCC均值、MFCC方差及MFCC标准差与正常受试者相比差异均无统计学意义,表明绝大部分声带息肉患者术后嗓音得到良好的恢复。结论 本研究首次探索了MFCC在声带息肉手术前后嗓音分析中的价值,MFCC各特征可作为评估声带息肉术后嗓音恢复的指标。

新生儿声嘶78例病因分析

目的探讨新生儿声嘶的病因。方法回顾性分析2018年1月至2023年3月因声嘶在首都医科大学附属北京儿童医院行喉镜检查的新生儿78例。所有患儿行反流检查评分症状(reflux finding score,RFS)评分,结合病史分析病因。结果78例患儿中,诊断为声带肥厚23例(29.49%),声带小结12例(15.38%),单侧声带麻痹30例(38.46%),先天性喉蹼5例(6.41%),其他诊断包括先天性喉气管食管裂、急性喉炎、喉囊肿等。患儿常见的合并症为新生儿肺炎23例(29.49%),喉软化15例(19.23%)及新生儿高胆红素血症13例(16.67%)。此外,在导致新生儿声嘶的病因中,声带增生性疾病的RFS评分较高,差异有统计学意义。结论引起新生儿声嘶的病因以声带增生性疾病多见,其次为声带麻痹。声带增生性疾病的发生可能与咽喉反流相关。

从2例声嘶看中医辨证在喉部疾病治疗中的重要作用

2例以声嘶为主诉就诊的患者,首经西医治疗无效后接受中医治疗,而经中医辨证论治均获痊愈。究其原因乃西医诊断不充分、不准确,及西医治疗手段的固有缺陷所致。由此一方面验证了中医辨证治疗声嘶的独到之处,另一方面亦可为西医对改进部分喉部难治性疾病在诊断及治疗上的不足提供一定思路。

以声嘶、气紧为表现的复发性多软骨炎1例

复发性多软骨炎( RP)是一种罕见的、免疫性系统性疾病。主要累及耳、鼻、喉、气管、关节等软骨,病变累积范围广泛,可引起全身多系统疾病。复发性多软骨炎(RP)发病隐匿,临床表现多样化且无特异表现及确诊手段,病程进展快,预后较难判断,易导致误诊、漏诊。患者常因感染或心血管病导致死亡。我科近期遇到一例,经多科室会诊后明确诊断,为患者的规范治疗赢得了时间,现报道如下。

823例声嘶患者纤维喉镜检查结果分析

目的探讨声嘶患者病因及临床特点。方法对823例声嘶患者纤维喉镜检查结果进行分析。结果声带息肉246例(29.89%)、慢性喉炎200例(24.30%)、声带麻痹103例(12.51%)、声带小结95例(11.54%)及喉癌79例(9.60%),为声嘶常见5种病因,占总人数的87.84%,它们在4个年龄组的分布不尽相同(P<0.005)。结论引起声嘶的疾病在不同年龄组分布不同,小儿以慢性喉炎、声带小结为主,中青年以声带息肉、慢性喉炎为主,老年人以喉癌、声带麻痹为主。

1328例成人声嘶患者纤维喉镜检查结果分析

目的探讨成人声嘶患者的病因及临床特点。方法对1 328例成人声嘶患者纤维喉镜检查结果及临床资料进行回顾性分析。结果成人声嘶患者中女772例(58.1%),男556例(41.9%),女性明显多于男性,差异有统计学意义(P<0.05)。发病率较高的前3种职业分别为营销人员439例(33.1%),教师208例(15.7%),干部206例(15.5%)。前6种病因是分别是声带小结390例(29.4%),慢性喉炎272例(20.5%),声带息肉263例(19.8%),声带麻痹76例(5.7%),喉外(创)伤63例(4.1%),喉癌55例(3.8%)。结论成年人声嘶的患者性别比例女性明显高于男性,用嗓较多的职业患者比例高,声嘶原因以声带小结、慢性喉炎和声带息肉最为常见,然而纤维喉镜检查是早期诊断声嘶的重要方法。

儿童声嘶及良性增生性声带疾病的嗓音频谱分析

目的分析儿童声嘶的特点,并对良性增生性声带疾病患儿的嗓音频谱检查及诊治进行分析研究。方法分析152例声嘶患儿(其中良性增生性病变98例,占64.47%)发病特点、嗓音声学特点及治疗转归情况。结果①儿童声嘶疾病中,声带良性增生性疾病较多;其中男性约66.3%;病变多为双侧,以声带息肉为最多,慢性肥厚性喉炎次之;②患儿嗓音分析结果为:变声期前,声带息肉和慢性肥厚性喉炎患儿的基频微扰和振幅微扰、标准化噪声能量、谐噪比均明显异常;③声带小结和声带息肉患者预后较好,慢性肥厚性喉炎预后最差。结论在儿童声嘶疾病中,声带良性增生性疾病所占比例最大,以声带息肉最多,如保守治疗不能恢复,可手术治疗。

Coopdech管与双腔管在开胸术的应用及对术后声嘶喉痛的对比研究

目的比较Coopdech支气管填塞管与双腔管在单肺通气应用的效果及对患者术后声嘶喉痛的影响。方法择期全麻下行食管癌根治术患者100例,ASAⅠ～Ⅲ级,随机分成C组和D组(n=50)。C组采用单腔气管导管(ID7.5～8.0)复合Coopdech支气管填塞管,D组采用双腔支气管导管(35F～37F)。观察气管插管时间、插管尝试次数、术中导管移位次数、支纤镜使用次数,插管前后血流动力学变化,单肺通气时术侧肺塌陷及术野暴露情况,患者术后声嘶喉痛发生率及严重程度。结果两组间相比插管时间C组比D组长,插管尝试次数、术中导管移位次数、支纤镜使用次数D组均比C组多,插管前后MAP、HR变化率D组均比C组高,单肺通气时肺塌陷D组比C组好,患者术后声嘶、喉痛总体发生率D组比C组高(P<0.05)。单肺时术野暴露情况及术后在PACU、1d、2d、3d、>3d时患者声嘶、喉痛组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论 Coopdech支气管填塞管复合单腔管双肺阻隔效果确切,插管定位方便快捷,刺激小,可减少患者术后声嘶喉痛发生率,具有一定的临床应用前景。

2500例声嘶儿童及青少年电子喉镜检查结果分析

目的探讨儿童及青少年声嘶的病因及临床特点。方法对2500例声嘶患儿电子喉镜检查结果进行回顾性分析。结果男1746例,女754例,声带小结占44.2%(1105例),声带肥厚占38.2%(955例),急性及亚急性喉炎占6.5%(163例),声带麻痹占5.6%(141例),喉乳头状瘤占1.6%(40例);以上5种疾病为引起儿童及青少年声嘶的常见该病,占总人数的97%(2404/2500例);发病年龄主要以学龄前期为最高,占37.12%(928/2500),男性多见,男:女之比为2.32:1;5种疾病在不同年龄组的分布不同,其中声带麻痹在<1岁组所占比例最高(77.30%,109/141),喉乳头状瘤在1～3岁组比例最高(50.00%,20/40),差异有显著统计学意义(P<0.01)。结论儿童声嘶疾病的发病年龄以学龄前期为主;男性明显高于女性;声带小结发病比例最高,声带麻痹和喉乳头状瘤分别在婴儿组和幼儿组多见。

儿童声嘶506例诊治分析

目的:总结儿童声嘶的病因、检查方法及综合治疗的效果,以指导临床防治工作。方法:回顾分析506例声嘶儿童病史、临床表现和检查、治疗的结果,并据病程、病因等进行分类比较。结果:过度用嗓是儿童声嘶的主要病因,部分呼吸道疾病参与发病;男性发病率明显高于女性。急性声嘶以炎症多见,予药物(全身用药及雾化吸入)、用声指导、行为疏导和卫生保健宣教相结合的保守治疗,治愈率为炎性疾病96.0%(120/125),声带小结72.3%(214/296),声带息肉22.2%(10/45),其它100%(14/14);慢性声嘶以声带小结多见,治疗以手术为主,术后辅以保守治疗,治愈率为声带小结100%(36/36),声带息肉85.7%(18/21),其它57.7%(15/26)。结论:儿童声嘶应针对不同病因施治,并注意防范、疏导与恰当的治疗相结合的办法,才能达到最大效果。儿童嗓音疾病更重于防范。