太赫兹科学技术在生物医学中的应用研究

介绍了近十年来国内外太赫兹科学技术在生物医学领域的研究与应用进展.重点总结了太赫兹辐射的生物效应、太赫兹光谱技术和太赫兹成像技术,在生物医学领域的研究与应用的3个大类的成果.有关太赫兹辐射的生物效应,分不同频率、不同功率和不同辐射时间下样品的生物学反应来介绍.又根据探测样品属性不同分为生物体、生物组织、生物细胞、生物细胞器和生物大分子等6个层次的内容.充分论证了太赫兹科学技术对生物医学的安全性和适用性.由于太赫兹光谱包含丰富的生物分子及分子间的组成信息和构象信息,在生物医学领域的研究与应用最多.对不同生物大分子的太赫兹特征频谱进行了解读,对太赫兹光谱技术的应用进行了梳理,目的为让更多的人了解太赫兹科学技术的优越性和应用前景.在太赫兹渡成像技术方面,总结了其在癌变组织诊断、皮肤烧伤探测等方面的研究应用.为使迷人的太赫兹波科学与技术更好的服务于人类,尝试较为全面地对太赫兹科学技术在生物医学领域取得的研究成果进行归纳与总结,同时也探讨了现阶段在生物医学领域所存在的不足,以及今后努力的方向.     

太赫兹技术在军事和安全领域的应用

由于太赫兹波处于电磁波谱的特殊频段,属于电子学向光子学过渡区域,具有辐射小、透射性好、方向性强、频谱宽、通信传输容量大、对很多极性生物大分子有指纹谱等特点。因此太赫兹光谱技术、成像技术和雷达通信技术在军事和安全领域具有重要的应用价值。综述了近年来太赫兹技术在国内外军事、安全领域的应用成果,探讨了存在的问题,并对该技术在该领域的应用进行了展望。     

基于太赫兹时域光谱的XLPE老化评估研究

合理预测交联聚乙烯（XLPE）电缆的老化状态，及时更换老化严重的电缆，对于电网的稳定运行至关重要。本研究对XLPE绝缘电缆试样进行145℃的加速热老化实验，分析了相关微观理化特性，并建立了太赫兹频段介电参数与微观结构之间的关联。结果表明：随着老化时间的增加，XLPE的结晶度降低、热稳定性下降，羰基指数增大，表明XLPE老化程度逐渐加剧；在太赫兹频段范围内，介电常数实部受结晶度、极性基团含量等多种结构因素的共同影响，导致其与老化时间之间的关系不明确，但介电常数虚部的变化主要由源于极性基团的偶极子高弹态极化引起，表现出随老化时间增加而逐渐增大的趋势。经拟合发现介电常数虚部与羰基指数呈正相关关系，因此太赫兹频段介电常数虚部能够较好地反映XLPE试样的老化程度。     

基于太赫兹时域光谱的XLPE不同尺度缺陷研究

交联聚乙烯（XLPE）在生产、敷设、运行过程中会受到多种因素影响,产生不同尺度的结构缺陷,进而影响XLPE的电气性能。本文对XLPE电力电缆中常见的分子缺陷、聚集态结构缺陷与宏观气隙缺陷进行了重构,并结合X射线衍射测试（XRD）与太赫兹时域光谱（THz-TDS）的透射和反射模块对3种尺度的缺陷进行表征。结果表明：太赫兹时域光谱的电压幅值、相位信息分别表现出关于极性分子与聚集态结构变化的敏感特性;通过太赫兹时域光谱透射与反射模块的联用技术,可精准识别并计算出内部气隙缺陷的位置及尺寸,实现对不同尺度缺陷的无损检测。     

太赫兹波技术在药学上的应用研究

太赫兹(THz)辐射是一种新型的远红外相干辐射源,太赫兹时域光谱技术是利用太赫兹脉冲研究物质物理化学性质的一种新兴光谱技术,具有很多独特的性质。由于很多极性生物大分子的振动和旋转能级都处于在太赫兹波段内,因此利用太赫兹时域光谱技术和太赫兹成像技术研究药品的结构,分析药品的成分,对控制药品的质量稳定性具有重要的意义。综述了近些年来太赫兹技术在药品领域上的应用成果,探讨了存在的问题,并对发展前景进行了展望。     

太赫兹波光谱传输在断路器真空度检测中的应用

真空断路器与其他类型断路器相比占用面积小,具有利用高真空度灭弧的特点,可以较频繁地开断短路电流且重量较轻,在中压或者高压电力系统中具有明显的优势。目前对于真空断路器真空度的检测,有观察法、交流耐压法和电磁法等,且真空度带电检测可实施方法较少,可靠性和准确度需要进一步提高。首先对太赫兹光谱技术进行理论分析,然后仿真分析了太赫兹波在不同真空度下的光谱吸收与传输特性,最后利用ANL-127连续波太赫兹装置与真空断路器进行了验证。仿真分析与实验验证结果一致,表明太赫兹光谱技术可应用于检测真空断路器真空度。     

用于太赫兹时域光谱系统的锁定放大电路

针对目前商用锁定放大器在太赫兹光谱测量中存在的功能冗余、体积庞大、价格昂贵等问题,设计了一种精简的锁定放大电路.该电路采用基于ARM Cortex-M3内核的STM32微控制器产生相对相位可编程控制的斩波信号和参考信号,结合平衡调制/解调器AD630实现锁定放大功能.基于诺顿等效定理提出了一种电流输入型锁定放大器测试系...     

太赫兹时域光谱技术在绝缘纸板微水含量检测中的应用分析

水分是电力设备油纸绝缘寿命的首要劣化因素。将太赫兹时域光谱系统（THz-TDS）引入到油纸绝缘微水含量测试中,利用太赫兹时域光谱系统对不同微水含量绝缘纸板样品进行测试,得到了不同太赫兹时域及频域响应信号结果并进行拟合,从而获得了可以初步估计纸板中水分含量的计算公式;最后结合太赫兹成像技术对纸板平面的水分不均匀分布情况进行了检测。由于水分子中的氢键在太赫兹波照射下会产生强烈的共振与吸收,在太赫兹透射波中产生明显的反馈作用,基于此原理可以将太赫兹检测技术运用于对绝缘纸板水分含量与分布的评估中。     

基于太赫兹时域光谱技术的皮肤水分含量评估

太赫兹波以其独特的水分敏感性在生物组织的水分检测中展现出广阔的应用前景,太赫兹时域光谱(THz-TDs)技术与有效介质理论结合可以对皮肤组织的水分含量进行评估,但是对皮肤水分含量的变化进行准确定量感知仍然是尚未解决的问题,需要稳定的评估方法并分析其评估的准确性和影响因素.该文首先根据人体皮肤组织的结构和水分分布规律,定...     

THZ探测技术研究进展

近年来,太赫兹探测技术得到了飞速进展,应用也日趋广泛.本文介绍了太赫兹探测器的历史发展,产生原理及其应用,并在此基础上分析了太赫兹探测器件及探测技术的最新进展和其研究发展方向.     

Temperature Dependence of Microwave and THz Dielectric Response in Srn + 1TinO3n + 1 (n = 1–4)

The microwave, near-millimetre and infrared (IR) dielectric response of Sr_{n + 1}Ti_nO_{3n + 1} (n = 1–4) Ruddlesden-Popper homologous series was studied in the temperature range 10 to 300 K. Remarkable softening of the polar optical mode was observed in Sr₄Ti₃O₁₀ and Sr₅Ti₄O₁₃ which explains the increase in microwave permittivity and dielectric loss upon cooling. However, both samples have a distinct content of SrTiO₃ dispersed between SrO layers. It is proposed therefore that the observed soft mode originates from the SrTiO₃ microscopic inclusions.     

浅谈提高电路本质安全性能的常用措施

阐述了本安产品检验的过程和本质安全电路的基本原理，介绍了一些提高本安电路安全性能的常见措施。     

水工金属结构安全检测与评估在大坝定检中的应用

阐述水工金属结构安全检测与评估工作研究现状，介绍水工金属结构安全检测与评估内容和方法，结合工程实例介绍安全检测与评估在大坝第2轮定检中的应用。可供其他工程参考借鉴。     

峡口拱坝运行期巡视检查路线分析

分析了峡口拱坝运行期巡视检查的重点,制定了巡视检查的路线及主要内容,以供其他混凝土拱坝在制定巡视检查路线图时参考。     

求真务实 开拓创新 扎扎实实做好安全生产工作

介绍中国电力投资集团公司的基本情况及2003年安全生产工作的基本情况，从事件通报制度、安全文化建设、发电企业业绩评估3方面阐述了集团公司在安全生产管理方面所做的工作，在认真总结2003年工作的基础上，提出2004年安全生产的主要任务。     

电站锅炉安全性能检验中承压设备重大缺陷分析

针对新建电站锅炉安装前安全性能检验中所发现的承压部件重大缺陷,从母材表面裂纹、四大管道弯头壁厚、集箱管座角焊缝裂纹、受热面U型弯管、钢结构翼板中存在的夹层缺陷等5个方面进行了原因分析,提出了检验的重点部位及注意事项。     

被动安检高分辨准光成像系统设计及仿真研究

被动安检设备没有电磁波辐射源,仅靠接收物体自身的辐射来识别目标。相比主动成像设备,无目标闪烁和对人体辐射等缺点,具有广阔的应用前景。准光成像系统是被动安检设备中的重要组成部分,直接关系到检测图像的分辨率、视场、有无光斑畸变等性能以及系统各部分之间的匹配。本工作采用被动焦面线阵扫描成像方式,设计了一个适用于被动安检设备的高分辨准光成像系统。通过仿真计算证实该系统成像带宽达4GHz,被成像人体目标各部位的空间分辨率为20~25mm,在2m×0.6m视场内基本无像差。因此,该准光系统应用于安检成像设备可以达到对违禁物品进行有效检测的目的,并且具有无辐射、高空间分辨率、大视场以及无像差等优点。     

1H spectroscopy in stroke

We used proton spectroscopy to compare metabolite levels in infarcted brain tissue with the levels in corresponding normal white matter. In a preliminary study of six patients, the ratios (mean ± standard deviation) were 0.72±0.25 (p=0.04) for choline, 0.41±0.24 (p=0.002) for creatine, and 0.21±0.22 (p<0.001) forN-acetylaspartate.