利用微波辐射的无创伤体温测量技术

1、引言生物组织和其他所有物质一样,在不同的体温下以热噪声形式辐射出不同的电磁波来。由体内数厘米深机体组织辐射出的电磁波中,微波分量边衰减边向体外传播,最后辐射到体外。这些微波能量被放置在体外的微波天线所接收,然后借助高灵敏度热噪声接收机来进行测量。若在特定的单一频率下进行测量,可以测得体表至某一深度之间的平均温度。将这种方法用于检测乳腺癌等皮下组织(2～3厘米深度以内)中高温区的尝试     

脉冲调制微波辐照生物组织的热效应及红外热成像研究

针对微波连续加热造成生物组织温升过高而损伤正常组织,提出计算机编码的脉冲调制微波辐照生物组织,有效控制加热区域内的温度分布.采用红外热成像的方式观察分层仿生体模中各层的温度分布,分析讨论脉冲调制微波占空比、频率和功率对生物组织加热区域内温度分布的影响.结果表明,采用提高脉冲调制微波占空比和功率或在一定范围内改变调制脉冲频率的方式来提高生物组织加热区域内的热效应.该方法将为肿瘤微波热疗提供新的有效加热方式和途径.     

生物组织的介电常数对微波诊断和治疗肿瘤的影响

1　介电常数对微波诊断的影响有二个特点可作为微波诊断肿瘤的物理基础。一是肿瘤组织和周围组织的介电特性有显著差异 ,二是皮下组织介电特性的变化可以通过测量微波反射系数反映出来。近年来 ,由于生物组织的介电特性在体测量技术中的发展 ,使微波诊断肿瘤成为可能。微波诊断肿瘤的方法是 :利用多层生物组织对微波的反射特性 ,用开口矩形波导探头作为传感器和人体直接接触 ,组织的介电特性变化 ,可以由微波的反射系数来体现 ,反射系数由网络分析仪或六端口反射计测定。波导探头在近场区域和人体组织相互作用 ,其反射系数是组织介电常数、…     

厚膜微波混合集成电路研究

研究比较了不同金属导电浆料、基片等厚膜材料的微波特性,发现通过改进厚膜工艺可使这种材料的应用领域大大扩展,并可推至微波频率下工作。引入厚膜腐蚀新工艺制得边缘齐整的、分辨率达25μm的厚膜精细线条及间隙。应用计算机辅助设计(CAD)技术及厚膜新工艺,设计制作了一种微波宽带放太器,其频带为3～7GHz,增益10±1dB,噪声小于5.7dB。另外还设计制作了性能优良的厚膜微波带通滤波器(中心频率7.7GHz)和3-dBLange耦合器,(中心频率为6GHz)。这些电路、元件用传统厚膜工艺是无法实现的。     

电磁场生物吸收剂量

射频、微波与生物系统相互作用是一个复杂的过程。自由空间的射频、微波可用频率,电场强度、磁场强度、极化方向等参数描述,但与生物系统相互作用的并非是这些外场参数,而是在生物系统内感应的电磁场。因此,确定生物系统内电磁场剂量,对于研究电磁场生物效应很必要。     

(ZnxMg1-x)TiO3微波介电性能及其TiO2掺杂研究

调节不同的r(Zn/Mg)值,用普通固相合成法制备了(ZnxMg1-x)TiO3(x=0.1~0.5(摩尔比)微波陶瓷基料,研究了r(Zn/Mg)及预烧温度对其微波和烧结性能的影响,并通过TiO2和CaSiO3玻璃掺杂改善了(ZnxMg1-x)TiO3基料的微波性能,最终获得了可在1 170℃烧成的相对介电常数rε=26~28,品质因数与频率之积Q.f>70 000(10 GHz),谐振频率温度系数τf<±10×10-6/°C的微波陶瓷。     

(Sr_(1-x)Ba_x)La_4Ti_4O_(15)微波介质陶瓷的显微结构及介电性能

采用传统的固相反应法制备(Sr1-xBax)La4Ti4O15(x=0~1,BSLT)微波介质陶瓷,并对其物相组成、晶体结构及微波介电性能进行分析。研究结果表明,Ba2+含量的增加降低了BSLT陶瓷的烧结温度,陶瓷的主晶相为(Sr,Ba)La4Ti4O15,并伴随有第二相La2TiO5的生成。在微波频率下,随Ba2+含量的增加,BSLT陶瓷的微波介电常数εr及品质因数与频率之积Q×f值先增大后减小,谐振频率温度系数τf为(-4~-11)×10-6/℃,优化出(Sr0.9Ba0.1)La4Ti4O15陶瓷具有最佳微波介电性能:εr=47.5,Q×f=31 582GHz,τf=-7.5×10-6/℃。     

短/亚毫米波激光辐射对生物活体的作用

短/亚毫米波是指电磁波谱中频率10~(11)～10~(12)Hz的电磁波辐射,它介于微波和红外之间,又称为远红外(FIR)。 H·Frohlich,1968年以来预言了生物活体,包括活的细胞,在其新陈代谢过程中不断地将化学能转变为电振荡并引起活体细胞群体之间的协同振荡,其高频振荡频率大约在100～1000GHz范围,即短/亚毫米波谱区。后来许多实验提供了证据,说明活体细胞具有细胞自旋共振(CSR)的特性,并且不同种细胞有不同的共振频率。     

微波热疗天线在生物组织中温度分布的模拟

模拟微波肿瘤热疗条件下生物组织中的温度分布,对临床治疗中微波热疗天线的设计、选择及治疗方案的确定具有重要意义.本文结合电磁场的时域有限差分(FDTD)和温度场的有限差分方法模拟了微波热疗天线在生物组织中产生的温度分布.通过单极子天线对等效组织模型的加热温度模拟结果与实验测量结果比较,对微波热疗天线在生物组织中产生的温度场模拟程序进行了验证.     

微波辐射峰值吸收频率对原油组分的影响

利用微波辐射降低原油粘度是一种新的高效处理方法,微波降粘效果取决于油样吸收微波的能量,油样对微波的吸收率取决于微波频率,因此油样最大能量吸收率所对应的微波频率定义为峰值吸收频率。基于微波二端口网络模型,利用自行设计的微波辐射实验设备进行研究,精确测量了待测油样的峰值吸收频率,并详细分析了频率对原油组分的影响。结果表明:在3.9 ~6.5 GHz 的扫描频率下,油样在频率为5.8 GHz 时出现第1个吸收频率且能量仅剩69.9%,在6.2 GHz 时出现第2 个吸收频率且能量仅剩36.4%,该频率为峰值吸收频率;运用GCMS分析经过5.8 GHz 和6.2 GHz 微波辐射后,轻组分(C7-C14)分别增加了7.6%、8.7%,重组分(C16 及以上碳数)分别减少12.4%、13.5%,原油组分发生明显的改变。研究结论为微波辐射技术在石油行业运用提供了重要的参考,证明了该技术具有良好的应用前景。