组合磁极无槽PMLSM正弦磁场分析

针对传统永磁直线同步电机(PMLSM)齿槽效应及单一磁极产生的非正弦气隙磁场引起电机推力波动,使电机性能变差问题,提出一种组合磁极无槽PMLSM,以提高电机气隙磁场正弦度。建立了组合磁极结构模型,采用分层模型法将气隙磁场叠加,研究消除前三次低频次谐波磁场时,其正弦气隙磁场与电机结构参数及材料特性之间的解析关系式。对比分析了组合磁极和磁极未分段时的气隙磁密、空载反电势及其谐波磁场。研究结果表明当组合磁极中各段磁极长度、剩磁比例系数满足确定约束关系时,气隙磁场中三次、五次、七次谐波均为零,能使气隙磁密和空载反电势趋于标准正弦形,有效消除谐波影响,提高电机性能。解析法和有限元法结果一致证明了理论分析的正确性。

极低频正弦磁场对大鼠痛阈及氨基酸神经递质的影响

目的:探讨极低频正弦磁场对痛阈的影响以及脑内氨基酸神经递质在磁场镇痛中的作用。方法:20只SD大鼠暴露于55.6Hz、8.1mT正弦磁场中并利用辐射热甩尾法检测痛阈,同时用高效液相色谱检测暴露第11天和第14天大脑皮层和延髓谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)含量。结果:与对照组相比大鼠磁场暴露第10天和第11天痛阈明显提高(P<0.05)。第11天大脑皮层和延髓的γ-氨基丁酸水平有明显改变(P<0.05)。结论:极低频正弦磁场有镇痛作用,调节γ-氨基丁酸可能是其作用机制之一。

非正弦磁场测量系统的原理与设计

由于商用型高斯计测量时是将信号默认为正弦波信号来处理的,当测量信号是尖脉冲、间隙梯形波等信号源时,测得的磁场值将会严重失真,造成测量数据不准确。以89S52单片机作为控制核心,以霍尔器件A1323作为磁场传感器,利用真有效值转换器AD637将非正弦波电压信号转换成正弦波电压信号,通过模-数转换器ADC0809,利用单片机将测得的电压值转换成磁场强度的数值,并将霍尔探头定标后把测得的磁场强度值显示在液晶LCD1602上,经过验证及实际使用效果良好。

直线正弦磁场下矩形导体的涡流分析

涡流问题是工程中常见问题，本文利用分离变量法并采用二维空间模型对该问题进行了分析，给出了计算公式。

似稳正弦磁场对偶变分原理的数学分析

本文首先建立复向量Ｓｏｂｏｌｅｖ空间，接着提出并严格证明了二维似稳正弦磁场的对偶变分原理。通过对于对偶复泛函相应的一对实部泛函和一对虚部泛函的一阶、二阶变分的讨论，分析了它们对偶性的真实含义，从而为工程应用提供了理论基础。

50Hz正弦磁场对细胞超氧产率及细胞增殖的影响

中国仓鼠肺成纤维细胞(CHL)和人脐静脉内皮细胞(HUVEC)受磁场辐照后,采用荧光光度法检测细胞的超氧产率和采用噻唑蓝比色分析法检测细胞的增殖情况。50Hz、0.4mT正弦磁场辐照30min引起CHL细胞和HUVEC细胞的超氧产率分别较对照组增加12%和19%;该磁场辐照24h导致CHL细胞和HUVEC细胞的数目分别较对照组上调9%和10%。提示50Hz、0.4mT正弦磁场促进CHL细胞和HUVEC细胞的增殖,可能与超氧自由基产率的上调有关。

正弦交变电磁场可加速大鼠骨折愈合

目的:观察正弦交变电磁场(SEMF)对骨折愈合的影响并探讨其作用机制。方法:30只无特定病原体级雄性Wistar大鼠建立骨折模型后按随机分组法分为模型对照组和SEMF组,每组15只。SEMF组每天给予50 Hz 1.8 mT的SEMF90 min,模型对照组不做任何处理。每两周进行X线检查判断各组大鼠骨痂形成情况,在电磁场干预后的第二周和第四周各组分别处死3只大鼠并取术侧骨折处骨组织提取蛋白,蛋白质印迹法检测Ⅰ型胶原蛋白(COL-1)、Osterix蛋白(OSX)、Runt相关转录因子2(RUNX2)、血管内皮生长因子(VEGF)蛋白的表达。8周后取术侧股骨行显微CT扫描观察骨折愈合、行血管造影观察血管生长情况,并取心、肝、脾、肺、肾等器官采用苏木精-伊红染色(HE染色)进行安全性评价。结果:SEMF组治疗2、4、6、8周后骨痂评分均显著高于模型对照组(均P<0.01);8周后SEMF组骨折愈合情况优于模型对照组,两组骨体积分数分别为0.243±0.012和0.186±0.008,差异有统计学意义(P<0.01);8周后SEMF组血管数也均优于模型对照组。蛋白质印迹法结果显示,SEMF组治疗2、4周后COL-1、OSX、RUNX2、VEGF蛋白表达均高于模型对照组(均P<0.05)。HE染色结果显示,SEMF组和模型对照组各器官组织病理学观察均无异常。结论:SEMF能够通过促进不同时期成骨因子的蛋白表达和血管增生从而加速骨折的愈合,并且无明显不良反应。

正弦微波磁场驱动亚铁磁畴壁动力学

亚铁磁畴壁在角动量补偿点附近具有非零净磁化强度,同时具有超快动力学性质,有望应用于未来的自旋电子学存储和逻辑器件中.探寻低能耗和高效驱动畴壁的手段和机制可以为实验设计和器件开发提供重要参考.本文使用理论分析和微磁学模拟研究了亚铁磁畴壁在正弦微波磁场驱动下的动力学行为,表明了微波磁场在一定的频率范围内可有效驱动畴壁运动,使得人们可通过调制不同频率的微波磁场来调控畴壁动力学.本文详细分析和解释了正弦微波磁场驱动亚铁磁畴壁的物理机理,探讨了双轴各向异性等参数对畴壁运动速度的影响,表明了磁各向异性和外加微波磁场频率等参量对不同净自旋角动量亚铁磁畴壁的调控行为.

无刷直流电机无直轴电枢反应的非正弦转子磁场定向矢量控制技术

该文提出一种考虑非正弦磁场分布特征的无刷直流电机转子磁场定向矢量控制技术,此技术既在无需换相区检测的前提下抑制了转矩脉动,又解决了由于直轴电枢反应造成的助磁和去磁的问题。为此,首先,通过对比分析不同转子磁场分布下的转子磁链波形,得出在非正弦转子磁场分布下以转子位置角作为旋转角的等功率3s/2r变换不能实现转子磁场定向的结论;其次,通过改变等功率3s/2r变换矩阵中的旋转角,使得变换后转子磁链无q轴分量,从而建立非正弦转子磁场定向坐标系并得出该坐标系下的动态数学模型;最后,理论推导出无直轴电枢反应运行时给定参考转矩下所需的d、q轴电枢电流求解方程,并以此构建出无刷直流电机无直轴电枢反应的转子磁场定向矢量控制系统。所提控制技术通过相应的数字信号处理(DSP)驱动实验验证了其可行性和有效性。

正弦波电磁场激活一氧化氮信号通路促进大鼠成骨细胞成熟与矿化

研究正弦波电磁场(SEMF)促进成骨细胞成熟矿化是否与一氧化氮(NO)信号通路相关.首先检测成骨细胞经正弦电磁场作用0h、0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h和4h后一氧化氮合酶(NOS)的活性,以探明电磁场是否影响NO的合成;其次,在细胞培养液中加入NOS的阻断剂L-NAME以阻断NO信号通路,观察电磁场促进骨形成作用是否受到影响.结果发现,经正弦波电磁场处理后,NOS活性升高,在0.5h达到峰值,与空白对照组差异极显著(P<0.01),Osterix基因的表达量、碱性磷酸酶活性和钙化结节数等均显著高于对照组.L-NAME组各项指标均低于空白对照组,SEMF+L-NAME组则略高于空白对照组而低于SEMF组.以上结果表明SEMF促进成骨细胞成熟矿化过程中NO信号通路被激活,如该通路被抑制,则SEMF的促成骨作用被抵消.

50Hz正弦交变磁场对K_（562）和WZDs细胞生长的影响

本文报道了５０Ｈｚ正弦交变磁场对Ｋ＿５６２和ＷＺＤｓｔｅ胞生长的影响。实验采用不同强度的磁场对体外培养的Ｋ＿５６２和ＷｚＤｓ细胞悬液进行时间长短不一的间歇曝磁，通过细胞计数来判断磁场对这两类细胞的影响。实验结果显示，所选用的磁场对这两类细胞的生长具有不同程度的抑制效应，抑制的程度除与细胞种类有关外，还与磁场强度，暴磁时间等因素有关。

不同强度低频正弦交变电磁场对大鼠骨髓间充质干细胞成骨性分化的影响

目的研究不同强度低频正弦交变电磁场(Sinusoidal electromagnetic fields,SEMFs)对体外培养大鼠骨髓间充质干细胞(rat Mesenchymal stem cells,rMSCs)成骨性分化的影响,从中筛选出最佳强度参数。方法原代培养大鼠骨髓间充质干细胞,每天在频率为50 Hz,强度为0.2 mT、0.6 mT、1.0mT、1.4 mT、1.8 mT、2.2 mT、2.6 mT、3.0 mT的磁场环境中照射30 min。检测细胞碱性磷酸酶活性、骨钙素分泌量和钙化结节数;并在照射后6、9、12、24 h提取细胞总RNA,用Real-time PCR法检测成骨性分化基因Runx2/Cbfal表达情况。结果磁场干预后细胞呈漩涡状排列和生长,1.8 mT磁场强度明显促进rMSCs的成骨性分化,表现在此组的ALP活性、骨钙素分泌量、钙化结节数和Runx2/Cbfal基因的表达量均高于其他组,亦显著高于对照组(P<0.05)。结论在50 Hz、0.2～3.0 mT范围内,1.8 mT最能促进骨髓间充质干细胞的成骨性分化,是此范围内最佳的治疗用磁场参数。

正弦交变电磁场提高大鼠峰值骨量存在时间效应

目的探讨50 Hz 0.1 mT正弦交变电磁场(sinusoidal electromagnetic fields,SEMFs)不同时长暴露干预对SD大鼠峰值骨量(peak bone mass,PBM)的影响。方法 6周龄雌性SD大鼠50只,按随机数字表法分为正常对照组、45 min组、90 min组、180 min组和270 min组。除正常对照组外,各实验组每天给予相应时长50 Hz 0.1 mT磁场强度的SEMFs干预。8周后采用双能X射线骨密度仪检测骨密度,AG-X系列台式电子万能试验机检测椎体生物力学性能,ELISA法测定血清骨钙素(osteocalcin,OC)和抗酒石酸酸性磷酸酶5b(tartrate-resistant acid phosphatase 5b,TRACP 5b)浓度,品红-苦味酸染色(Van Gieson,VG)进行骨形态分析。结果与正常对照组相比:90 min组大鼠全身骨密度、股骨骨密度、椎体骨密度、椎体生物力学参数和血清中OC的含量均增加,差异均有统计学意义(P<0.01);180 min组股骨、椎体骨密度和血清中OC、全身骨密度及生物力学均增加,差异有统计学意义(P<0.05);270 min组股骨骨密度和椎体骨密度增加,差异有统计学意义(P<0.01),其余指标差异均无统计学意义(P>0.05);45 min组各指标差异均无统计学意义(P>0.05);各组血清TRACP 5b的含量无明显变化。90、180、270 min组骨小梁数目、厚度和面积均增加,而骨小梁间隙均减小,差异具有统计学意义(P<0.01),45 min组无明显差异(P>0.05)。结论 50 Hz 0.1 mT磁场强度提高了SD大鼠峰值骨量,但是存在时间"窗口效应",90 min效果最好,不同时长对峰值骨量的提高有明显的差异。

不同时间正弦交变电磁场对大鼠骨密度及骨形态计量指标的影响

目的研究不同时间正弦交变电磁场对SD大鼠骨密度及骨形态计量指标的影响,为临床骨质疏松的预防提供新思路。方法 6周龄健康雌性SD大鼠随机抽样法分为5组:对照组(n=10)、45 min组(n=10)、90 min组(n=10)、180 min组(n=10)和270 min组(n=10)。除对照组外,每天给予各时间组大鼠50 Hz 0.1 m T磁场强度相应时间的磁场干预。8周后采用双能X射线骨密度仪检测全身骨密度、左侧股骨骨密度和椎骨骨密度;分离左侧胫骨及第5腰椎进行骨组织静态和动态的分析。结果与对照组相比,90 min组和180 min组大鼠全身骨密度值差异有统计学意义(P<0.01,P<0.05),45 min组和270 min组差异均无统计学意义(P均>0.05);90 min组、180 min组、270 min组左侧股骨、椎体骨密度、左侧胫骨、血清生化指标及第5腰椎骨组织静态参数差异均有统计学意义(P均<0.01),45 min组差异无统计学意义(P>0.05);观察双荧光标记,按照距离大小排序为90 min组>180 min组>270 min组>45 min组>对照组。结论 50 Hz 0.1 m T正弦交变电磁场能够有效增加大鼠骨密度,提高大鼠骨形态计量指标,但是不同干预时间产生的效果不同,其中以90 min效果最佳。

正弦电磁场中铁磁材料数学模型

将电磁场理论与弹性力学理论相结合,建立了描述铁磁材料在正弦电磁场中的数学模型,并对该模型一类的4阶非线性偏微分方程的解进行了讨论· 给出其一阶近似后得到的线性偏微分方程的解析表达式和数值计算方法· 计算结果表明。

50 Hz 1.8 mT正弦交变电磁场通过促进骨形成抑制尾吊大鼠的骨量丢失

目的探究50 Hz 1.8 m T正弦交变电磁(sinusoidal electromagnetic fields,SEMFs)是否能抑制尾吊(hind-limb suspension,HLS)所致大鼠的骨量丢失。方法 30只雌性SD大鼠(180±10)g,分为3组,每组10只,分别为对照组、HLS组和HLS+SEMFs组。除对照组外,HLS组和HLS+SEMFs组大鼠进行尾吊,之后,HLS+SEMFs组大鼠每天进行1.5 h 50 Hz1.8 m T正弦交变电磁场干涉。4 w后处死全部大鼠,对各组大鼠进行重要脏器的器官指数计算和病理学观察、离体骨密度检测、骨生物力学分析和骨形态计量学分析以及Micro-CT扫描。结果实验期间各组大鼠的体重及重要脏器的器官指数差异无统计学意义(P>0.05),脏器病理学观察未见异常变化;骨密度结果显示,SEMFs有效提高股骨和椎骨的离体骨密度;生物力学实验表明,SEMFs减轻了HLS引起的股骨和椎骨力学性能的降低。此外,SEMFs能增加骨钙素(osteocalcin,OC)含量,并且对抗酒石酸酸性磷酸酶5b(tartrate-resistant acid phosphatase 5b,TRACP-5b)具有一定的抑制作用;Micro-CT结果显示,SEMFs部分抑制HLS造成的松质骨骨微结构的减少,相比HLS组,骨小梁数、骨小梁厚度、骨小梁面积显著升高,且分离度下降;骨组织形态学分析同样表明SEMFs改善了松质骨骨微结构的恶化。结论 50 Hz 1.8 m T SEMFs能抑制HLS所致大鼠的骨量丢失,其可能机制是具有抑制骨吸收和提高骨形成的双重活性,这将为电磁场治疗骨质疏松症的临床应用提供依据。

脑MIT单通道测量的正弦时变电磁场特性

目的 :探讨脑磁感应断层成像 (MIT)单通道测量的正弦时变电磁场分布 .方法 :将头颅近似为一个双层的导电球体 ,脑MIT单通道测量系统近似为由测量、激励线圈和球体组成的轴对称模型 ,采用时谐电磁场分析方法 ,推导出轴对称模型的解析解 .结果 :获得了脑MIT单通道测量系统电磁场分布特性和求解表达式 .结论 :为脑MIT单通道测量的正弦时变电磁场的分析和计算提供了一种解析方法 .

三维正弦电磁场问题中一类和周期性边界条件的处理方法

用三维有限元法计算电机中的磁场问题时,求解区域中经常同时包含周期边界条件和第一 类边界条件两种强加边界条件,通常情况是分别处理,这样不仅使程序处理复杂,而且也增加了计算 时间。本文提出了一种强加边界条件的统一处理方法,使两种边界条件能同时处理,简化了程序编 制,并以A, -A三雏有限元法为例导出了离散格式,讨论了相应的矩阵存储技术,为三维有限元法 的工程实际应用打下了基础。

不同强度正弦交变电磁场对大鼠骨生物力学性能的影响

目的研究50 Hz不同强度正弦交变电磁场(sinusoidal electromagnetic fields,SEMFs)对大鼠骨生物力学性能的影响。方法 24只6周龄雌性SD大鼠适应性喂养1 w后,随机等分为3组:正常对照组;0.1 mT SEMFs组;0.6 mT SEMFs组。除对照组外,分别给予各SEMFs组3h/d的磁场干预,8w后双能X骨密度仪检测全身骨密度后处死,分离骨组织于AG-X系列台式电子万能试验机检测左侧股骨和椎骨生物力学指标,micro-CT扫描并分析右侧股骨骨微结构形态改变。剥离心、肝、脾、肺、胃、肾、肾上腺和子宫称重,计算器官指数,并做常规病理学检测。结果各组大鼠脏器的器官指数均无明显差异,病理学观察未见异常改变。与对照相比,50Hz 0.1mT正弦交变电磁场组全身骨密度、股骨最大载荷、弹性模量、屈服强度、第4腰椎最大载荷、弹性模量以及micro-CT扫描股骨得出的骨形态参数中相对骨体积、骨小梁数量和厚度均有极显著增加(P<0.01),骨小梁分离度极明显低于对照组(P<0.01);50Hz 0.6mT正弦交变电磁场组与对照相比无统计差异。结论说明50 Hz 0.1 mT电磁场能增加SD大鼠骨密度,改善骨组织微结构,有效提升骨生物力学性能,降低骨质疏松骨折发生的风险。

脉冲电磁场与正弦交变电磁场对成骨细胞增殖与成熟矿化的比较研究

目的探讨0.6 m T 50 Hz脉冲电磁场和1.8 m T 50 Hz正弦交变电磁场对大鼠颅骨成骨细胞增殖与成熟矿化的影响。方法采用酶消化法分离大鼠乳鼠颅骨成骨细胞,接种培养于10%胎牛血清（FBS）的α-MEM培养基中,成骨细胞融合到80%～90%,传代培养,随机分成3组,分别为对照组、脉冲电磁场组和正弦交变电磁场组,分别测定细胞增殖、碱性磷酸酶（ALP）活性,并进行碱性磷酸酶染色和茜素红钙化结节染色。结果脉冲电磁场组OD值明显高于正弦交变电磁场组和对照组（P〈0.01）,正弦交变电磁场组明显低于对照组（P〈0.01）;第6天脉冲电磁场组ALP活性明显高于正弦交变电磁场组和对照组（P〈0.01）,第9天脉冲电磁场组和正弦交变电磁场组ALP活性均明显高于对照组（P〈0.01）。脉冲电磁场组和正弦交变电磁场组ALP染色、茜素红面积和克隆数均显著高于对照组（P〈0.01）。结论脉冲电磁场和正弦交变电磁场都能最终促进成骨细胞的成熟矿化,使其形成新骨,但其作用机理不同。