细胞膜上的自电场应力

细胞膜上的自电场应力牛中奇（西安电子科技大学，西安）关键词：细胞膜，介电常数，电场应力ＴＨＥＳＥＬＦ－ＥＬＥＣＴＲＩＣＦＩＥＬＤＳＴＲＥＳＳＥＸＥＲＴＥＤＯＮＣＥＬＬＭＥＭＢＲＡＮＥ￥ＮｉｕＺｈｏｎｇ－ｑｉ（ＸｉｄｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ＇ａ...

Fowler－Nordheim高电场应力引起的MOS结构损伤研究

本文研究了Ｆｏｗｌｅｒ－Ｎｏｒｄｈｅｉｍ高电场应力引起的ＭＯＳ结构损伤及其室温退火．结果表明有四种损伤产生：氧化物正电荷建立、Ｓｉ／ＳｉＯ２快界面态增长、慢界面态产生和栅介质电容下降．当终止应力后，前三种损伤在室温下有所恢复，但最后一种损伤没有变化．实验还表明：产生的慢界面态分布在禁带上半部；高电场下栅介质电容呈现无规阶梯型下降．对四种损伤及其室温退火机理进行了讨论．还给出产生的慢界面态对高频电容－电压测量的影响．

微波听觉效应中产生声学信号的电场应力机理

提出了一种不同于文献报道的微波听觉效应中声学信号的产生机理，该机理建立在作用于人或动物颅骨两个表面的电场应力基础上，起因于皮肤—颅骨和颅骨—脑组织界面上电参量的不均匀性及形变引起的质量密度变化。在考虑空气—皮肤，皮肤—颅骨，颅骨—脑组织界面对电磁波的反射和各组织对在其内传播的电磁波衰减的条件下，求得各界面处的电场强度，利用付里叶变换和巴塞瓦等式求得对微波听觉效应有贡献的微波能量占微波脉冲总能量的比率，进而求得作用于颅骨表面对产生声信号（频率为２０Ｈｚ到１．４×１０４Ｈｚ）有贡献的电场应力峰值。基于常用于实验的一组参数的计算结果表明。

电磁波作用下人体的电场应力计算

本文从电场应力的角度研究稳态平面波和脉冲波对人体作用的计算,主要讨论了振幅为100、随正弦规律变化的稳态平面波以及核爆炸脉冲波作用下人体内电场应力的分布,并给出了部分计算结果。

低电场应力下闪速存储器的退化特性

基于负栅源边擦除的闪速存储器存储单元,研究了形成应力诱生漏电流的三种导电机制,同时采用新的实验方法对引起瞬态和稳态电流的电压漂移量进行了测量.并利用电容耦合效应模型对闪速存储器存储单元的可靠性进行了研究,结果表明,在低电场应力下,其可靠性问题主要由载流子在氧化层里充放电引起.

影响心肌细胞所受电场应力和膜内电能的因素

目的:研究影响心肌细胞所受电场应力及细胞膜内储存电能改变的因素。方法:通过求解边值问题,得到细胞内外区域电势分布,并应用生物电磁学理论、电场应力张量法分析影响细胞膜内储存电能以及心肌细胞应力分布因素。结果:细胞半径越大,作用在细胞上的拉力与压力交界点对应极角越大,电场法向、切向应力随胞外介质介电常数变化率越大。在细胞半径较小范围内,电场引起的应力和膜内储存的电能随半径增加变化较大;否则,应力和电能随半径变化较小。结论:心肌细胞直径、胞外介质的介电常数均影响细胞所受的电场应力和细胞膜内储存的电能;半径较小的细胞,外加直流电场的影响更为明显;直流电场可引起细胞的形变、融合、旋转、离子跨膜迁移量的改变,产生细胞生物学效应。

球形细胞膜上电场应力的计算

目的:研究静电场作用球形细胞后细胞膜上电场应力的大小及分布。方法:求解满足边值关系的拉普拉斯方程得到外电场作用后细胞膜内外电势的重新分布,并在此基础上用麦克斯韦应力张量法分析电场应力大小及分布。结果:电场应力与外加电场强度的平方成正比,与细胞等效介电常数成正相关。103V/m量级的静电场可以在细胞膜上产生10-4Pa的应力。在平行外电场方向电场应力指向膜外表现为拉力,垂直外电场方向电场应力指向膜内表现为压力。结论:球形细胞膜上电场应力呈余弦曲线分布可以解释电场引发细胞形变现象。

电场作用下多细胞膜电场应力分布

目的:在电场作用下,多细胞相对位置对电场应力分布的影响。方法:对于单细胞,通过求解满足边界条件的拉普拉斯方程,对于多细胞利用电磁场仿真软件ANSYS-Maxwell求解细胞内外电场分布。用麦克斯韦应力张量法分析细胞电场应力分布。结果:与单个细胞相比,电场作用于3个细胞时,细胞表面电场应力分布仍具有一定的对称性,细胞间距变化时,细胞间感应强度也相应发生变化。在细胞间距足够大的情况下,各细胞间的相互影响非常小,可以将其近似为单细胞模型处理。结论:细胞数目和细胞间距都会影响细胞表面电场应力的分布情况,细胞在电场作用下发生的形变与细胞表面所受电场应力有关。

高频低能电磁环境头颅内电场应力分析

电磁辐射会对人体产生什么作用一直是人们关心的问题。鉴于电磁波会在不连续媒质中产生电场应力,文中采用时域有限差分(FDTD)法数值研究处于辐射功率1 W、双频(900 MHz和1 800 MHz)PIFA天线产生的高频低能环境中头颅内的电场应力及其分布,并从是否达到人的听觉阀值的角度对手机辐射安全性进行了评价。结果表明:两种高频低能环境中头颅内介电常数不同的组织界面处均存在电场应力,且最大电场应力点均位于手机侧的皮肤和空气界面处,颅骨处产生的电场应力峰值均未达到由骨组织传导引起听觉的阀值,故不能产生听觉效应。

不同宽长比的柔性LTPS TFT的电应力可靠性

为了研究不同宽长比的柔性低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS TFT)的电应力可靠性,测试了器件的I-V特性,以表征器件在强电场直流应力下由于自热效应和热载流子效应带来的电学性能退化。通过瞬态电流法表征了器件在强电场直流应力下的时间常数谱,并对其产生的新陷阱进行定位,分析了产生陷阱的内在机理。结果表明,在相同的强电场直流应力下宽长比为3/2.5的器件,其电学参数变化最大,自热效应以及热载流子效应带来的影响也最大。自热效应导致器件性能退化的主要原因是较大的栅源电压导致Si/SiO2界面处和栅氧化层中的陷阱增多,而热载流子效应导致器件性能退化的主要原因则是由于较大的漏源电压使得漏极晶界陷阱态密度急剧升高。

应力和电场单独或耦合作用下PZT-5H卸载压痕裂纹的扩展

研究了不同极化状态下PZT-5H铁电陶瓷压痕裂纹在应力和电场单独作用以及耦合作用下的扩展行为结果表明, 压痕裂纹残余应力引起的应力场强度因子近似等于断裂韧性.对沿长度方向极化的试样,正、负电场均能引起压痕裂纹的扩展,但正电场的作用更大.电场和应力的耦合作用表现为对应力的线性叠加.电场引起的内应力σin=(?)YE/[1.16(1-v2)Ec],式中(?)=(2.75=5.71)×10-4,与PZT的极化状态有关.

某风电场35kV电缆头击穿事故初步分析

通过对几起35 kV冷缩电缆终端击穿事件介绍,根据现场电缆终端解体分析及电缆终端厂家资料,论述了35kV交联聚乙烯冷缩电缆终端击穿产生原因。分析认为电缆终端安装工艺不规范造成了电缆终端内部电场应力集中,运行中发生局部放电,是导致最终主绝缘被击穿事故的主要原因。

应力对GaN HEMT器件电流崩塌的影响

电流崩塌是目前GaN HEMT微波功率器件中最严重的问题之一,国内外都有研究,但尚无统一结论。通过实验,研究了GaN HEMT器件电流崩塌现象。研究表明,不同电应力条件下,导致漏电流崩塌和最大跨导下降的物理机制不同,在大电场应力下,主要物理机制是栅隧穿电子填充表面态;而在热电子应力下,是沟道热电子填充界面态。

陡脉冲不可逆性电击穿恶性肿瘤细胞的机理

电场的基本特性是对处于场中的物质有力的作用。在陡脉冲电场作用下,细胞膜内外表面有很强的电场分布,同时由于细胞膜的介电常数与细胞外液、细胞质的不同,从电磁场理论出发,必然有作用于细胞膜表面的电场应力。仿真计算结果表明,外加电场的作用使得细胞膜受到来自细胞外液与细胞质两个方向的压力,作用在恶性肿瘤细胞膜上的电场应力的数量级比正常细胞大1个数量级。因此,在陡脉冲电场的作用下,恶性肿瘤细胞比正常细胞具有更大的敏感性,这种电场应力的作用势必对恶性肿瘤细胞膜造成巨大的损伤,使得细胞的生存环境和遗传物质受到严重破坏,并导致细胞发生不可逆性电击穿而死亡。

单断口和三断口串联真空灭弧室绝缘击穿统计特性

建立了由3个真空灭弧室串联后组成的三断口真空灭弧室模型。通过施加工频交流高压和冲击高压,重点研究在相同的总开距下,与单断口真空灭弧室模型相比,三断口真空灭弧室模型的静态击穿电压增益特性和静态击穿统计特性,包括三断口真空灭弧室在工频交流电压下的静态电压分布特性。试验研究表明,不同的串联布置方式表现出不同的断口电压分布特性。断口电压分布特性越均匀,则击穿电压增益倍数越高。击穿统计特性试验研究表明,三断口真空灭弧室相比单断口真空灭弧室具有更低的击穿概率。试验结果与理论分析相吻合,证明了理论模型的有效性。

用比例差分方法从NMOSFET输出特性提取界面陷阱密度(英文)

在均匀的高电场应力下 ,MOSFET器件的阈值电压和输出特性的比例差分峰值会有所改变。这是由于在应力过程中产生的缺陷引起的。在本文中 ,用比例差分方法从NMOSFET器件的输出特性提取了阈值电压、输出特性的比例差分的峰值和界面陷阱密度。得到了阈值电压和比例差分峰值 ,界面陷阱密度和应力时间的关系。此种方法也适用于PMOSFET器件。这是一个简单而快捷的技术。

微波听觉效应机理分析

本文提出了微波听觉效应的电场应力机理.并以分层生物模型为基础,利用生物组织的电参量和电磁波在生物组织内的传播特性,借助付里叶(Fourier)变换和巴塞瓦(Parseval)等式分析了作用于颅骨两表面可闻声频的压强峰值并与文献报导的有关结果作了比较.

对35KV电缆热缩终端头放电着火的探讨

本文根据龙煤鹤岗分公司热电厂最近几年35KV电缆热缩终端头频繁放电着火的故障,探论了引起电缆热缩终端头放电着火的原因,并针对具体原因提出一些解决的办法。

浅析交联聚乙烯绝缘电力电缆对接的形式与发展

通过阐述电力电缆线路的优点,介绍交联聚乙烯绝缘电缆对接电场分布以及不同电压等级的几种对接的形式,详细说明模注热熔对接技术的优点与推广优势。

动车组电缆终端结构及其故障原因分析

CRH380B动车组近期发生数起高压系统放电故障,主要故障点集中在高压电缆终端,包括电缆终端挂异物放电、电缆终端着火以及T型电缆头放电等故障现象。本文旨在通过对动车组高压电缆终端结构及其故障对比分析,针对故障成因提出相关改进措施。