作者单位
摘要
华东师范大学物理与电子科学学院 上海磁共振重点实验室 上海 200241
本文研究了S和C波段双波源沿相互垂直方向同时辐照时,脉冲数对大鼠血液、脑、睾丸、心脏和肝脏组织的影响,并与相同电磁暴露水平条件下的单波源电磁暴露生物效应进行了比较。结果表明:当空间场强幅值为44.84 kV/m,脉冲数为2、5、20和200时,辐照组大鼠的血常规、血清睾酮、谷丙转氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)和谷草转氨酶(Aspartate aminotransferase,AST)含量等指标与Control组及Sham组相比均未发生明显变化(p>0.05)。辐照组大鼠的脑、睾丸、心脏和肝脏组织形态正常,细胞核面积统计结果及睾丸组织的Johnson评分结果与Control及Sham组相比均无明显差异(p>0.05),没有发现明显的病理损伤。辐照组大鼠4个组织中的促凋亡蛋白Bax的含量均随脉冲数增加呈非线性增加趋势,具有脉冲微波辐照在非热效应下的场效应特征。当脉冲数大于2时,脑和睾丸组织出现了明显的凋亡响应(p?0.05),而心脏和肝脏组织在脉冲数达到20时才出现明显的凋亡响应(p?0.05),这主要是因为脑和睾丸的内场场强幅值(分别为11.3 kV/m和10 kV/m)高于心脏和肝脏组织的内场场强幅值(分别为5.73 kV/m和5.33 kV/m)。在电磁暴露水平基本相同的情况下,复合辐照与两波源单独辐照所产生的凋亡响应之间无显著性差异(p>0.05)。
双波源复合场 电磁暴露 生物效应 比吸收能 脉冲微波 Dual-wave combined field Electromagnetic exposure Biological effect Specific absorption energy Pulsed microwave 
辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(2): 020301
作者单位
摘要
1 华东师范大学 物理与电子科学学院,上海 200241
2 华南理工大学 广东省半导体照明与信息化工程技术研究中心,广州 510641
介质沿空间固定方向均匀分布的结构在电磁导波器件中有十分广泛的应用,对这类器件的分析通常被称为2.5D电磁问题。利用器件在固定方向介质分布均匀的特点,将电磁场量沿该方向进行空间傅里叶变换,可以把对三维问题的分析转化为两维问题求解,从而极大地减小计算开销。针对传统基于差分的2.5D电磁场算法在弯曲形状逼近上有阶梯误差的缺陷,本文提出了基于三角形网格的2.5D时域间断有限元方法(DGTD),并用它模拟了电偶极子与光纤的耦合效率和光子晶体光纤的色散特性。与基于规则网格的2.5D差分方法进行对比。结果表明,文中建立的2.5D DGTD方法对弯曲形状的模拟更加逼真,计算内存占用最大减少10.4%,计算精度最大相差0.011%,计算时间缩短74.9%,计算效率提高。
时域间断有限元 电磁场分析 光纤 discontinuous Galerkin time-domain method 2.5D 2.5-dimensional FDTD FDTD electromagnetic field analysis optical fibers 
强激光与粒子束
2021, 33(7): 073010
作者单位
摘要
1 华东师范大学 物理系 生物物理研究所, 上海 200241
2 西北核技术研究所, 西安 710024
时域间断元方法是近年来电磁场计算领域的重要进展之一。将基函数的插值点和数值积分点重合的质量集中技术是降低该间断元方法质量矩阵存储开销和提高计算效率的重要手段。通过谐振腔、带通滤波器以及光子晶体内的电磁场等数值算例, 在四边形网格上比较了传统的质量集中算法和近来提出的 Weight-Adjust 算法之间的差异。计算结果表明, 尽管两种方法的存储量一样, 但Weight-Adjust 算法具有更高的精度。
间断伽辽金算法 Maxwell方程 质量集中 谱方法 discontinuous Galerkin method Maxwell equations mass-lumping spectral method 
强激光与粒子束
2018, 30(2): 023004
作者单位
摘要
华东师范大学 物理系 生物物理研究所, 上海 200241
在中国人体解剖学模型基础上建立了着装状态连体衣防护服模型,并用时域有限差分法详细考察了0.3~3 GHz微波辐射环境中良导体防护服对人体的防护特点,重点分析了良导体防护服上孔缝电磁泄露的基本规律及其对防护服防护效能的影响。主要得到了以下规律: 良导体防护服上孔缝电磁泄露的主要原因为孔缝切断辐射场在防护服上产生的感应电流,当电磁波的电场极化方向与缝隙垂直时,电磁能量更容易发生泄漏; 在0.3~3 GHz范围内,防护服的防护效能随着频率的提高而增强; 计算结果显示带有孔缝的良导体防护服屏蔽效能难以达到30 dB,对防护效能要求较严格的防护服缝隙需要特殊处理。计算数据以及规律分析为防护服的设计提供了理论支持。
微波防护服 解剖学人体模型 比吸收率 防护效能 microwave protective suit anatomical human model specific absorption rate shielding effectiveness 
强激光与粒子束
2017, 29(4): 043001
作者单位
摘要
华东师范大学物理系生物物理实验室, 上海 200241
蛋白质结构失稳后会发生错误折叠、 集聚或纤维化, 不仅丧失正常功能, 有时甚至会产生生物毒性, 导致相关疾病。 纤维化了的蛋白质是神经退行性疾病以及二型糖尿病等的主要诱因, 它在溶液中具有和淀粉类似的特性, 因此蛋白质的纤维化又被称为淀粉样变性。 电磁辐射是引起蛋白质结构失稳的一个常见因素。 经电场辐照后, 蛋白质会发生去折叠和集聚, 改变自发折叠机制。 同时, 经受电场辐照的扰动而失稳的蛋白质, 纤维化过程也会受到一定的影响。 以胰岛素为研究对象, 利用硫磺素T(ThT)染色的荧光光谱法、 透射电子显微镜(TEM)以及圆二色谱(CD)法, 分别从纤维化的宏观动力学过程、 成熟纤维丝微观形貌以及原纤维二级结构组成等不同角度, 探究经33 Hz脉冲电场(PEF)不同电场强度及不同持续时间辐照后蛋白质在体外淀粉样变性机制的变化情况。 结果表明, 胰岛素溶液经过33 Hz PEF辐照后, 淀粉样变性初期产生前体蛋白的成核期延长, 原纤维丝聚集延长过程(即中间产物的寿命)缩短, 形成的成熟纤维丝长度变短且整齐成簇无分支。 这些效应随着辐照电场强度和辐照时间的增加而有不同程度的加强。 研究结果一致说明PEF辐照对胰岛素的淀粉样变性有一定的抑制作用。
电脉冲 胰岛素 淀粉样变性 抑制 Pulsed electric field Insulin Amyloidosis Inhibition 
光谱学与光谱分析
2016, 36(4): 1069
作者单位
摘要
华东师范大学 物理系,生物物理研究所, 上海 200241
采用2.71 GHz脉冲微波(脉冲场强为48 kV/m,脉宽为750 ns,脉冲个数分别为200个×1次、200个×10次、200个×20次)辐照SD雄性大鼠和孕鼠,利用流式细胞术、计算机辅助精子分析系统及水迷宫实验分别检测了精子发生过程中生精细胞DNA损伤情况、附睾内精子活力参数变化及子代学习记忆功能.结果表明:2.71 GHz脉冲微波单次辐照会对雄性大鼠的生精过程产生一定的影响,但对附睾内精子质量无明显影响,而多次辐照对精子质量的影响具有累积效应;亲代大鼠在受照后,其子代的生长在短期会受阻,且学习、记忆能力也会受到一定的影响.
脉冲微波 精子发生 精子活力 学习记忆 pulse microwave spermatogenesis sperm motility learning and memory ability 
强激光与粒子束
2015, 27(7): 079001
作者单位
摘要
1 华东师范大学 物理系, 上海 200241
2 西北核技术研究所, 西安 710024
考察了电、磁场分量分别基于不同近似函数空间展开的一维和二维Maxwell方程间断元求解方法。结合中心数值通量和电、磁场分量近似函数空间的不同组合,构造了各种间断元算子。通过用这些算子在规则和不规则网格上编码分析一维和二维金属腔的谐振模式,详细考察了算子的收敛和伪解支持性,并据此对基函数进行了优选。算子在时域和频域对谐振模式的计算结果彼此符合良好。优选的Maxwell方程间断元算子不仅同时具备能量守恒和免于伪解的特性,且无需引入辅助变量,为设计高品质Maxwell方程间断元算法和研发相关电磁场模拟软件提供了支撑。
伽辽金间断元 麦克斯韦方程 伪解 基函数 discontinuous Galerkin finite-element Maxwell’s equations non-physical solution basis functions 
强激光与粒子束
2013, 25(11): 2931
作者单位
摘要
1 西安交通大学微波研究所,陕西西安,710049
2 西北核技术研究所,陕西西安,710024
通过解析积分运算,获得了阶跃脉冲激励口径天线瞬态辐射场的解析表达式,分析了辐射电场脉冲的持续时间与口径尺寸、观察距离及观察角度的关系.研究了在高斯脉冲激励下口径辐射场特性的分析方法,并探讨了脉冲口径天线主轴方向上辐射场的分区依据.
超宽带天线 天线口径 阶跃脉冲 高斯脉冲 Ultra-wideband Antenna Aperture Step pulse Gaussian pulse 
强激光与粒子束
2003, 15(11): 1103

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