叠加法巧析对称场

静态对称场是“电磁场与电磁波”课程中的基本模型,叠加法是“电磁场与电磁波”课程中解决问题的重要方法,它可以化抽象为具体,增强直观性。应用叠加原理来分析电磁场中常见的对称场,通过对场进行巧妙地叠加与抵消,进一步论证静电场以及恒定磁场的对称性,有利于强化人们对场对称性分布的理解。

基于非对称场流分离技术分离表征天麻多糖:空间位阻转变效应

采用非对称场流分离(AF4)在线联用多角度光散射(MALS)检测器和示差折光(dRI)检测器(AF4-MALS-dRI)对天麻多糖(GEPs)的相对分子质量(M)、回转半径(Rg)和构象进行了表征。GEPs粒径分布较宽,在AF4分离过程中存在空间位阻转变效应,导致粒径大小不同的GEPs分子被同时洗脱,无法准确表征其M、Rg分布和构象。本文研究了恒定交叉流流速、指数衰减交叉流流速、样品质量浓度和垫片高度对空间位阻转变效应的影响。结果表明,较高的样品质量浓度会导致空间位阻转变现象的发生;垫片高度会影响样品的分离度和保留时间,改变空间位阻转变点(di);对于多分散GEPs样品,指数衰减交叉流流速不仅能调整di,而且能改善样品的分离度,缩短分析时间。在样品质量浓度为0.50 mg/mL、进样体积为50μL、检测器流速为1.0 mL/min、垫片高度为350μm、初始交叉流流速由0.2 mL/min呈指数衰减至0.05 mL/min、半衰期为2 min的条件下,解决了AF4分离GEPs时存在的空间位阻转变效应问题。此外,在最佳洗脱条件下研究了不同产地及不同超声时间对GEPs的M、Rg和构象的影响。结果表明,随着超声时间的增加,云南和四川产地GEPs的Rg和M均减小,分布变窄;当超声时间为15 min时,云南产地GEPs为松散的高度支化构象,四川产地GEPs为球状构象;当超声时间增加到30 min或60 min时,两产地GEPs的构象主要为高度支化结构,表明GEPs发生了降解。实验结果证明,在最佳洗脱条件下,AF4-MALS-dRI对GEPs的表征具有良好的重复性,GEPs的Rg和M相对标准偏差分别为0.5%和1.7%。

有机流动相下高分子材料的非对称场流分离

非对称场流分离技术没有固定相、分离压力小,与传统的凝胶渗透色谱相比具有天然优势,可以作为高分子材料表征的有效手段。但由于膜的相容性问题,场流技术一般运用于水相体系,很少用于有机相体系中。本文探索了不同半透膜在有机场流分离中的应用情况,摸索了有机体系下非对称场流的条件,成功在有机溶剂中分离了聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯腈两种高分子材料。

非对称场流分离技术用于纳米颗粒的表征

采用非对称场流分离技术(Asymmetrical flow field-flow fractionation,AF4)对标准聚苯乙烯颗粒粒径进行表征。利用非对称场流分离仪以0.1%SDS(十二烷基磺酸钠)和0.02%NaN3的水溶液为流动相,测定标准的聚苯乙烯纳米颗粒在流体流场作用下通过分离腔室的保留时间,以确定纳米颗粒的平均粒径。优化了聚焦时间、横向流速、进样量、主体流速等实验条件,建立了利用AF4准确表征纳米颗粒的方法,并与扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)的表征结果进行比较。结果表明,AF4的表征结果比SEM更接近于聚苯乙烯颗粒的标准粒径,具有更高的稳定性和准确度。本方法可作为纳米粒径表征的一种准确方法。

非对称场流分离技术在蛋黄浆质低密度脂蛋白粒径表征中的应用

通过自组装的非对称场流分离系统(AF4)与紫外可见光检测器联用分离表征了笼养鸡蛋、柴鸡蛋、鹌鹑蛋和鸭蛋蛋黄浆质中的低密度脂蛋白(LDL)。在近似蛋黄浆质生理条件下,研究了进样量、交叉流流速、膜的类型对AF4蛋黄浆质中LDL分离表征的影响;考察了该方法的精密度。在优化的AF4分析条件下,检测出了笼养鸡蛋、柴鸡蛋、鹌鹑蛋和鸭蛋蛋黄浆质中LDL的水力学粒径分布。LDL的AF4洗脱峰高和峰面积的日内精密度分别为1.3%和1.9%(n=7),日间精密度分别为2.4%和2.3%(n=7)。研究结果表明,该方法可用于分离禽类蛋黄浆质中的LDL,同时能够得到LDL水力学粒径分布。

基于非对称场流分离技术分离表征小米淀粉

基于非对称场流分离技术耦合多角度激光光散射检测器和示差折光检测器,建立了分离表征小米淀粉的方法。研究了进样量、交叉流流速、半衰期(t1/2)、载液离子强度和pH值对小米淀粉分离效果的影响;考察了该方法的重现性;探究了小米淀粉分子结构。结果表明,在进样体积为50μL、进样质量浓度为0.50 g/L、交叉流流速为1.2 mL/min、t1/2=3 min、载液为10 mmol/L pH 7.00 NaNO3(含3 mmol/L NaN3)的条件下,小米淀粉分离效果最佳。该方法具有良好的重现性,得到的小米淀粉的回转半径相对标准偏差为3.4%、摩尔质量相对标准偏差为7.0%。

基于MATLAB/PDEtool的轴对称场分析

MATLAB/PDEtool是非常优秀的二维偏微分有限元求解软件,具有像静电场、静磁场和工频交流电磁场等专业模式,但这些专业模式不能直接用于柱坐标系表示的轴对称场的求解分析。文章推导出了正交坐标系中的泊松方程,并通过柱坐标系中轴对称场的方程形式和直角坐标系中标准二维椭圆型偏微分方程形式的比较,得到了他们坐标之间、系数之间的对应关系,据此用MATLAB/PDEtool对轴对称场进行了求解分析,结果说明本文的方法是有效的。

涡流检测中轴对称场的快速计算

本文对涡流检测中解析求解轴对称场时遇到的无穷积分给出一种简单有效的数值积分方法 ,提出一种改进积分收敛性的方法 ,加速了无穷积分的截断 ,显著提高了轴对称场的计算效率。几组典型数据的计算结果与FEM BEM组合法计算结果的比较表明 ,本文的方法是准确、快速的 ,这一计算方法的高效率使其可应用于涡流无损检测中缺陷的重构。

轴对称场涡流的数值计算方法

计算轴对称场的涡流 ,用数值方法求解贝塞尔方程·利用相量法将分析静态场的有限差分法用于分析正弦稳态场 ;将求解电场强度的微分方程变为求解磁场强度的微分方程 ,使得第二类边值问题变为第一类边值问题·用磁场强度的旋度求得电场强度 ,再由电场强度求得电流密度·用来计算油井套管的涡流 ,计算结果与实验结果相符·

求解轴对称场的有限元新型等效源两种耦合新算法

本文提出有限元法与新型等效源法的两种新耦合算法 .该耦合法可以使有限元法和新型等效源法在矩形边界上进行耦合 ,发挥了有限元法与新型等效源法的各自优点 ,特别适合于求解无界区域的各类问题 .用耦合法计算了一轴对称非线性静磁场模型 ,与有限元法相比 ,耦合法将会减少未知数的个数 。

空间旋转对称场可视分析

构建旋转对称场是生成多面体网格的一个关键步骤,而空间旋转对称场的模式复杂,缺乏有效的可视化与特征分析手段.为此,提出一套基于参数化的空间旋转对称场表达、可视化与分析方法.首先对对称场进行规则化采样,再对规则化的对称场进行局部区域形状重建,以获取局部区域的近似标量场表达;进而使用Zernike描述算子将该局部标量场分解为一系列旋转无关的特征参数,逐区域地处理整个对称场,将之转化为多变量标量数据;最后采用多变量可视化方法进行可视分析和特征抽取.计算实例的应用结果表明,该方法能有效地对空间旋转对称场进行可视分析,抽取出用户感兴趣的特征.

利用平面电阻网格模拟轴对称场的原理和方法

本文介绍了利用平面电阻网格模拟轴对称场的原理和方法，这种方法与目前采用的电解槽法相比，具有测试方法简便、重复性好等优点．本文把采用平面电阻网格模拟实验的结果与数值计算的结果对比，误差不超过５％，证明这种模拟实验方法的精确性比较好．

同轴型非对称场离子迁移谱仪分离与聚焦原理的数学模型

同轴型非对称场离子迁移谱仪能在室温、大气压条件下对离子混合物进行快速分离和聚焦,是一种新的分离方法。本文以简单的数学模型说明同轴型非对称场离子迁移谱仪的分离与聚焦原理。模型结论表明,非对称场离子迁移谱仪的分离聚焦效果与驱散电压、非对称场电源的频率、同轴圆筒的结构及离子的种类等因素有关。该模型以文献报道数据为基础,模型的结论与文献报道实验结果符合较好。

轴对称场中折射率分布的干涉诊断方法

分析了轴对称场的光学特性，在此基础上，给出一种计算轴对称场中折射率分布的新的再现方法．

轴对称场的电阻网格模拟

本文介绍利用电阻网格模拟轴对称场的原理和方法，并把模拟实验结果与数值计算结果对比，证明模拟实验的精确性比较好，克服了用电解槽法模拟所特有的误差．

3-D轴对称场中折射率分布的再现方法

分析了轴对称场的光学特性．在此基础上，给出了一种用求和形式来代替积分运算直接对阿贝尔积分方程的数值计算的新方法，对轴对称场中折射率的分布进行了再现．

对称场的基本自伴性

论述对称场的基本自伴性和频谱投射的局域对易性 .从自由场的Borchers类构成对于任一算子的局域vonNeumann环 ,论述了Borchers-Zimmermann限定与对称场的基本自伴性的关系 ,并讨论了关于解析矢量的

非线性轴向不均匀自聚焦光纤的轴对称场

本文研究了非线性轴向不均匀自聚焦(SELFOC)光纤的传输特性,导出了这种光纤轴对称模的解。对两个具有实际重要性的例子,给出了轴对称场的解析解。

芯片级非对称场离子迁移谱技术检测爆炸物和毒品

本研究使用蒸气法-芯片级非对称场离子迁移谱技术(FAIMS)检测部分爆炸物和毒品。通过14～21d的连续测试得到目标物的扩散速率。在设定条件下,实现了对爆炸物和毒品的良好分析。同时针对FAIMS检测技术开发出了新的数据识别方法,使FAIMS技术以超高的灵敏度完成了对部分爆炸物和毒品的有效分辨,检测浓度范围约为33～100ng/L。该方法无需前处理、方便、快捷,灵敏度高,具有很好的应用前景。

芯片级非对称场离子迁移谱技术快速识别不同霉变烟草

建立了顶空进样法—芯片级非对称场离子迁移谱(Microchip-based FAIMS)技术快速识别霉变烟草。在常压条件下,以经过活性炭和分子筛净化的空气为载气,同时在正负离子模式下进行检测。在优化的条件下(载气流量2000 m L/min,顶空温度为25℃,样品气流为100 m L/min),对不同霉变程度烟草进行定性分析,建立识别规则,依据规则识别烟草霉变程度,识别率达90%以上,实现对203种烟草的快速检测。对得到不同烟草的特征峰,利用解析-气相色谱-质谱仪器(TD-GC-MS)定性分析不同霉变状态烟草的特征霉变物质,验证FAIMS测试结果。烟草特征峰在指定的CV值和DF值下,离子电流值值存在显著性差异,利于识别。方法重复性的相对标准偏差RSD≤5%。因此,FAIMS检测技术可用于快速识别霉变烟草的方法开发。