计算机在医学领域的应用

伴随着科技的飞速发展,计算机技术在每个领域的运用愈来愈普遍?电子计算机在医学领域的运用对医学的进步起着非常重要的功效?怎样充分运用电子计算机在医学领域的功效,已变成大家重视的主要问题?文中剖析了计算机技术在医学领域的主要功效,以期为健全电子计算机在医学中的功效给予参照?     

基于声学超材料的低频可调吸收器

在当今社会,噪声污染已经成为人类健康的一大威胁,如何有效地控制和消除噪声污染一直是科研领域的一个重要话题.本文以开口环嵌套结构为模型,设计并制备了一种声学超材料.通过理论分析、数值模拟和实验测试,发现由于模型内部空腔的强烈耦合共振效应,该超材料可以在低频区域实现接近完美的吸声效应.此外,通过简单地绕轴旋转其内腔开口方向,即可改变该超材料的相对阻抗值,进而在较宽的频带范围内实现对吸收峰位置的可调控制.由于该超材料具有深亚波长的尺寸,因此非常有利于低频吸声器件的小型化和集成化,同时该模型也为宽带吸收器的设计奠定了基础.     

电流变液调控的连通树枝状结构左手材料

设计了结构单元连通的单一树枝状结构材料模型,通过把连通的树枝状结构材料置于高性能电流变液中,研究了电极间距、内嵌介质的介电常数以及电场强度等对浸入电流变液中树枝状结构左手材料透射峰的影响.实验结果表明,电极间距对样品的左手峰有重要的影响;在容器盒中充满电流变液之后样品的左手峰向低频方向移动;通过改变外加电场强度可以调节左手透射峰,最大调节范围可达140 MHz. 关键词： 连通树枝结构 电流变液 介电常数 左手峰     

基于双负介质结构单元的零折射率超材料

以连通长杆加树枝结构为基本单元模型,制备出折射率为零的超材料,并研究其电磁特性.首先考察了连通长杆加单级树枝的情况, 调节结构单元的几何参数可使其在频率f =9.5 GHz处实现有效介电常数和有效磁导率同时从负值趋于零点, 从而得到折射率n=0.同时也研究了单级树枝长度及夹角对零折射率超材料电磁参量的影响. 最后考察了树枝结构为二级和三级的情况,发现通过调节各单元的结构参数,均能得到在同一频率点处介电常数和 磁导率同时为零的零折射率超材料.     

外电场与微波交互作用下BaTiO3电流变液的透射特征

分别考虑了微波传播方向与电流变液颗粒链相垂直和平行的情况,对BaTiO3电流变液微波透射行为进行了实验研究。发现BaTiO3电流变液微波透射率可由外电场调控。在垂直的情形,当流体浓度较低时,透射率随电场强度增加而减小,并且随浓度增加电场调节微波透射率的变化幅度增加。浓度超过一定值时,透射率随电场出现由减小向增加的改变,存在透射率的极小点。在平行的情形,发现透射率随电场强度增加而减小。另外透射率随电场强度变化具有延时性,对于给定浓度的情形,电场强度增加延时性明显减小。     

非水介质中明胶水凝胶电场驱动行为的研究

研究了明胶水凝胶在绝缘硅油中的电场响应行为。结果表明,在硅油中,明胶水凝胶在外加高压直流电场作用下可发生运动,其运动由转动和平动两部分组成。存在一个运动所需的最小阈值电场,只有外加电场在此阈值以上时,才可观察到水凝胶明显的运动。水凝胶的运动速度随外加电场的增大而增大,其运动可通过外加电场的大小来调控。由硅油很稳定且在电场中会电解,因此避免了传统电场驱动水凝胶在水介质中响应时不可避免的电解缺点,为建立一种新的电响应凝毅然驱动方式提供了可能。     

电流变液的微波透射调控行为

依据外电场作用下电流变液结构由各向同性转变为各向异性及介电性能改变的实验事实,建立了微波穿透电流变液样品的理论模型,导出了微波透射率的基本表达形式.理论模拟显示:当电流变液的介电常量小于所处环境的介电常量时,透射率随电场的增加而增加;反之则减小.实验研究表明:电流变液的微波衰减(透射率)的变化可以通过电场来调控.分析认为在外加电场作用下,电流变液结构转变和介电性能的变化是导致微波透射率可调控的主要原因.     

波导中开口谐振环的实验研究

金属开口谐振环(split ring resonators,SRRs)是组成负磁导率结构材料的基本结构单元.本文利用波导法系统地研究了六边形SRRs的微波透射、吸收以及传输相位随频率的变化特性.实验结果表明:单个SRRs的谐振频率随内外环间距的增加而减小,且传输相位在谐振频率处发生跃变;两个SRRs间的相互作用随其间距的变化而变化,即谐振频率随间距的增加而增加,且在谐振频率处吸收出现最大值;多个以一定间距排列的SRRs列的电磁谐振行为可由环的开口大小调控,且谐振频率随开口间距的增加而增加.SRRs电磁谐振行为的研究对于左手材料的制备具有一定的指导意义.     

蒙脱土/二氧化钛复合颗粒电流变液材料的制备及其性能

利用溶胶-凝胶法制备了一种新型的蒙脱土/二氧化钛(MMT/TiO_2)复合电流变 颗粒材料，FT-IR，XRD，SEM分析表明TiO_2以纳米晶的形态包覆于蒙脱土表面。电 流变性能测试表明，MMT/TiO_2复合颗粒的电流变效应比纯蒙脱土电流变液有显著 提高，当颗粒体积分数为25%，直流电场强度为3kV/mm时，TiO_2质量分数为22.7% 的MMT/TiO_2复合颗粒电流变液的静态屈服应力达8.3kPa，此值约为纯蒙脱土电流 变液的4倍。同时发现TiO_2包覆量对电流变效应有重要影响。     

一维负磁导率材料中的缺陷效应

理论和实验已经表明，金属开口谐振环（split ring resonators,简称SRR）可以实现材料的有效磁导率μeff在某一频率范围内为负.采用波导法实验研究了不同几何尺寸的六边形SRR在X波段微波作用下的近邻相互作用.实验发现，相同尺寸的六边形SRR周期性排列而成的一维负磁导率材料存在一个谐振频率；当缺陷谐振环引入一维负磁导率材料时，主谐振频率和缺陷环谐振频率同时发生移动；主谐振频率和缺陷环谐振频率的移动量随缺陷与双环谐振频率之差的增加而减小，当缺陷环谐振频率与双环谐振频率接近时，环间的相互作用增强，频率的移动量增大. 关键词： 负磁导率 缺陷效应 开口谐振环