生物电磁学技术篇1
关键词电磁场与电磁波课程教学探究现代信息技术整合
中图分类号：G424文献标识码：a
1省内外相关研究现状分析
“卓越人才培养计划”要求学校培养出基础扎实、知识面宽、创新实践能力强、具有社会责任感、团队合作精神和卓越人才培养潜质的优秀学生。对于我校电信、电科专业学生而言，最好的平台之一就是利用好每一年一度的电子设计竞赛和物理创新大赛。而要想在各类大型竞赛中获得成绩，学生必需要有扎实的理论知识。其中电磁场与电磁波是高等院校通信工程、电子信息工程专业的一门重要的专业基础课。如何上好这门基础课，给同学们提供扎实的理论指导，是卓越人才培养计划必然要求。信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势，当代教育技术的发展，给电磁场与电磁波课程的学习带来新的春天。在新的教育理念下，探索信息技术与学科课程整合成为当前教育研究的一个热点内容。研究信息技术与电磁场与电磁波课程整合，对于整体优化教学过程，深化高等教育改革，增进学生的专业知识学习效果，提高学生的信息技术能力，培养学生的合作意识和创新精神具有重大的现实意义。作为一门探究性课程。我们将如何信息技术与电磁场与电磁波课程整合方面进行了初步的探讨。将“知识、能力、人格”的培养理念落实到具体教学环节中。推行启发式、探究式、讨论式、小制作等授课方式，将创新实践能力训练贯穿于课程教学之中。
2课程教学改革研究对促进教学工作、提高教学质量的作用和意义探究
（1）作为一门探究性课程，电磁场与电磁波课程是通信工程、电子信息工程专业的一门重要的专业基础课。它以麦克斯韦方程为根本基础构建电磁理论的知识体系，它研究自然界中电磁现象和电磁过程。近年来材料、光子晶体等领域的理论研究和材料研发的突破给经典电磁理论带来了勃勃生机。
（2）另一方面，电磁场与电磁波课程对于学生的动手创造能力的培养遗迹从事相关科学研究都具有基础性的重要意义，对于学习其它相关专业（如通信技术、电力系统、电子技术、激光技术、光学工程等）的课程也有重要影响。
（3）以多媒体技术和网络技术为核心的信息技术在教育领域中的应用是教育信息化的重要标志。通过电磁场与电磁波课程的探究教学与当代信息技术的整合与深化，使学生掌握电磁场与电磁波课程知识所涉及的相关科学方法，有效提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，提高学生知识拓展能力和自我学习能力。
3课程教学探究的实施方案
3.1具体研究对象和内容
（1）我们将采用传统板书、电子课件、网络和视频多种手段结合。课内讲授与课外讨论和制作相结合、基础理论教学与学科前沿讲座结合，基本理论训练与科研实践训练相结合。（2）针对电磁场与电磁波是理论基础课的特点，课堂教学主要采用探究式课堂教学法：即每节课突出一个主题，讲清论透；每个主题，通过多种形式的师生互动，及时了解学生的疑难问题和创造欲望。（3）鼓励和指导有能力的学生提早进入科研实践训练、参加各类科技竞赛。将学生撰写课程小论文融入教学全过程，从中选出有质量的项目进入科研实践训练。构建多样化应用型人才，培养应用型、复合型、技能型人才，增强毕业生就业能力；完成本课的预期目的。（4）电磁场与电磁波也是一门实践性很强的课程，其研究对象——场是区别于实物的物质形态，具有抽象的特征。为避免课程教学的数学化，我们将充分应用当代信息技术的优势，比如说应用视频教学资料增强学生的感性认识和动手能力，同时反过来应用于当代信息技术，充分发展学生的物理思维和物理探究能力。（5）我们将充分利用好点子竞赛等创新平台，促进电磁场与电磁波的教学。
3.2课堂教学改革研究拟达到的目标
在课堂教学中，突出学生的参与性，使他们主动获取而不是被动接受科学结论，强调思维互动，使学生感觉电磁场与电磁波发人深思，不难入门。作为电磁理论基础的麦克斯韦方程是从大量个体电磁实验总结而得的“共性”规律。同时，电磁场与电磁波与其他物理学分支也具有“共性”和“个性”的关系。针对这一特点，教学中注意引导学生“相似性形象思维”，开展“抽象思维”，促成“顿悟思维”。学生感觉电磁场与电磁波思路清晰，容易理解。激发学生学习兴趣，经常采用课堂讨论，由学生提问，在教师引导下大家讨论，总结得出准确认识。由于分析“电磁场和电磁波”要在多维时空中抽象思维，课堂教学充分使用多媒体，尽力使用图像和色彩搭配，使学生建立正确的物理图像。
3.3课堂教学改革研究拟解决的主要问题
（1）突出科学性和探究性。电磁场与电磁波探究式教学，强调学生能力的培养。教学中遵循“物理现象的发现—物理现象的描述—物理过程的分析—结果验证与实验测量”，再现科学研究过程，突出物理学实验性的特征。教学中注意知识拓展，充分联系实际应用和现代科技发展，提高了学生学习兴趣和毕业生就业的适应性。（2）重视物理思维和学生能力培养。课程教学中锻炼“相似性形象思维”，提高“抽象思维”，促成“顿悟思维”。采用多媒体手段、有效使用图示，帮助学生正确建立物理图像，认识物理过程。提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。培养他们的科学创新能力。（3）推进个性化教育。探究式教学可以使具有不同基础的学生各有所获。课程网站的建立和电磁场与电磁波论坛的开通，也将有效推动个性化教育的实施。
4课堂教学改革研究的特色和应用价值及推广
4.1特色
（1）通过网络解答学生的问题，及时了解学生的创造欲望。（2）通过课外阅读、讨论与讲座扩展学生视野，引导学生了解学科前沿发展动态，将有些问题安排给学生进行课外阅读和讨论，提高学生独立分析问题的能力。
4.2创新点
（1）网络与视频教学可以扩展学生自主学习空间，有些问题通过播放视频，让学生可以直观地理解电磁现象基本规律的内涵。（2）多种形式的师生互动，可以了解学生的学习与创造欲望。（3）科研实践训练培养学生的探索精神和创新能力，从学生课程论文中，挑选有质量的项目进入科研实践训练。鼓励和指导有能力的学生参加各级科研训练项目与科技竞赛。
4.3应用价值及推广
（1）当代教育技术中网络视频教学提供了传统教学中所没有的优势。通过播放演示实验中的与电磁场与电磁波现象相关的视频资料，学生可以直观地理解这些现象及其物理内涵。（2）任课教师通过课后答疑和讨论、电子邮件、学生QQ群，解答学生的问题，了解学生的创造欲望，指导有能力的学生开展科研实践训练、参加各类科技竞赛。这种教学方式不仅对提高学生的理解能力、动手能力、创新能力都有相当好的效果，同时也可以促进本课程的教学改进也很有益。（3）同时这种教学模式还可以推广到其他物理类基础学科，对于改变传统的教学模式，增强教学效果以及学生的动手能力和知识理解都有很好的借鉴作用。
电磁场与电磁波是物理学发展比较成熟的一门学科，从电磁理论发展史看，章章节节中渗透着科学家的成功思想和方法，让学生了解并学习这一点，对于培养学生学习方法，培养学生的物理直觉和科学素质是十分有益的，这也是本课程教学的一个目的。本课程教学的基本要求是：使学生系统而深入地掌握静电场和静磁场理论，掌握电磁波的传播和电磁场辐射规律，并能够熟练运用知识分析和解决相关电磁问题。
参考文献
[1]吴海江.科学原创与科学积累[J].自然辩证法研究，2002.18（5）：42-50.
[2]孙秀英.全国科技创新大会在京举行[n].人民日报，2012-07-08.
[3]姜宇.在“电磁场与电磁波”课程中建立创新理念[J].电气电子教学学报，2009（1）.
生物电磁学技术篇2
关键词强磁场技术与应用产业化
六十年现了实用超导材料，八十年代出现了性质优良的钕铁硼永磁材料，使人们可以不耗费很大的电功率获得大体积持续的强磁场，发展超导与永磁强磁场技术是20世纪下半叶电工新技术发展的一个重要方面。在各国高能物理、核物理、核聚变，磁流体发电等大型科技计划推动下，整个技术得到了良好的发展。低温铌钛合金及铌三锡复合超导线与钕铁硼永磁材料已形成产业，可进行批量生产。人们已研制成功了15特斯拉以下各种场强，各种磁场形态，大体积的可长期可靠运行的强磁场装置，积极推进着强磁场在各方面的应用。
1998年3月投入运行的日本名古屋核融合科学研究所的核聚变研究用的大型螺旋装置（LHD）是当今超导磁体技术水平的典型代表。装置本体外径13．5m，高8.8m，总重约1600t，其中4.2K冷重约850t。它有两个主半径3．9m，平均小半径0．975m，绕环10圈的螺旋线圈，三对内径分别为3.2、5．4和10．8m的极向场螺管线圈，中心磁场前期为3特斯拉（4.2K），后期为4特斯拉（1．8K），磁场总储能将达16亿J。超导强磁场装置需在液氦温度下运行，从使用出发，努力减少漏热以降低液氦消耗和研制配备方便可靠的低温制冷系统有着重要的意义。经不断努力改进，一些零液氦消耗和无液氦的超导磁体系统已在可靠的使用，它们只需配有小型的制冷装置即可持续运行，不需专人维护，使应用范围大大扩大。
我国在超导与永磁磁体技术方面也进行了长期持续的努力，奠立了良好基础，研制成多台实用磁体系统，有些已在使用，具备了按照需求设计建造所需强磁场装置的能力。中国科学院电工研究所研制成功的磁流体发电用鞍形二极超导磁体系统（中心磁场4特斯拉，室温孔径0．44m，磁场长1m，磁场储能8.8兆焦耳）和空间反物质探测谱仪用大型钕铁硼永久磁体（中心磁场0.13特斯拉，孔径1.lm，高0.8m）代表着我国当今的技术水平，无液氦磁体系统的研制工作也在积极进行中。
随着超导与永磁强磁场技术的成熟，强磁场的多方面应用也得到了蓬勃发展，与各种科学仪器配套的小型强磁场装置已形成了一定规模的产品，做为磁场应用技术的核磁共振技术，磁分离技术与磁悬浮技术继续开拓着多方面的新型应用，形成了一些新型产品与样机，磁拉硅单晶生长炉也成为产品得到了实际应用。
医疗用磁成像装置已真正成为一定规模的产业，全世界已有几千台超导与永磁磁成像装置在医院使用，我国也有永磁装置在小批量生产，研制成功了几台0．6—1．0特斯拉的超导装置。除继续扩大医疗应用外，正在努力开拓应用磁成像装置于工业生产过程监测与食品选择，最近，日本进行了用于检测西瓜糖含量与空穴及用于辨别Salmon鱼雌雄性的实验，取得了有意义的结果。用于高岭土提纯的超导高梯度磁选机已有十余台在生产运行，磁拉硅单晶生长炉也已开始使用，但尚未形成规模，中国科学院电工研究所与低温工程中心曾在九十年代初研制成功超导磁分离工业样机，试制成功了两套单晶炉用超导磁体系统，为产品的形成奠定了基础。
总起来说，超导与永磁磁体技术已经成熟到可以提供不同场强，形态的大体积强磁场装置，开始形成了相应的高技术产业，但大规模产业的形成与发展还有赖于积极地进一步开拓强磁场应用，特别是可能形成大规模市场产品的开拓，根据不完全的了解，目前主要进行的工作有：
1在材料科学方面
（1）热固性高分子液晶材料强磁场下的性能及应用。国际上在0～15特斯拉磁场范围内对高分子液晶材料的取向行为、热效应、磁响应特性、固化成型过程等方面进行了研究，并作其力学性能和磁场的关系的定量分析，应用前景十分看好。
（2）功能高分子材料在强磁场作用下的研究。国际上高电导率的高分子材料、防静电及防电磁辐射高分子材料的研究和应用取得了很大进展，某些材料纤维的电导率经强磁场处理后，可达铜电导率的1／10，是极具潜力的二次电池材料。在防静电服和隐形技术方面电磁波吸收材料已用于军工领域。
（3）强磁场下金属凝固理论与技术研究。
（4）ndFeB永磁材料的强磁场取向。在ndFeB永磁材料加压成型过程中，采用4～5特斯拉强磁场取向，可大大提高性能，国外已开始实际应用。
2在生物工程与医疗应用方面
（1）血液在强磁场下性能的改变及对生物体的影响。国际上研究了人体及动物的全血的强磁场下的取向行为及其作用的主体——血红细胞的作用机制；血液在强磁场下流变性能的变化；血纤维蛋白质在强磁场下的活性变化及对生物代谢作用的影响；人血在强磁场中所受磁力、磁悬浮特性和光吸收特性。
（2）蛋白质高分子在强磁场下的特性及其应用。国际上研究了磷脂中缩氨酸在强磁场下的取向作用；肌肉细胞蛋白质在磁场中的磷代谢过程；神经肽胺酸在强磁场下的结构改变及蛋白质酰胺与氢的交换等。
（3）医疗应用。除继续发展人体成像系统外，近年来国际上还研究了在4—8特斯拉强磁场下血纤维蛋白质的活性以及对血管中血栓溶解的影响；强磁场及磁场梯度对血纤维蛋白的溶解过程的影响；强磁场对动物血细胞的活性及其对心肌保护特性的影响；外加磁场对血小板流动性能的影响及其在医疗上的应用等。
3在工业应用方面
除继续积极进行强场磁分离技术、磁悬浮技术的发展与应用外，近年来，国际上还研究了磁场对石油滞粘性能的影响及对原油的脱蜡作用；研究了磁场对水的软化作用及改善水质的作用；研究了外加磁场对改善燃油燃烧性能及提高燃值的作用；通过在强磁场中的取向提高金属材料的强度和韧性；通过表面吸出排除杂质、提高金属质量等。
4在农业应用方面
生物电磁学技术篇3
关键词：分子；共振；废水；电磁波技术
引言
共振是将很小的周期振动产生很大的振动现象，为整个系统提供和储备更多的能量。目前，共振已从宏观的机械物体，发展到现代的微观分子共振技术，分子共振是当今社会研究的热点之一。分子共振是通过电磁波技术使得分子在物质内部不断运动，但不改变其分子本身的结构，被科学界应用于工业生产、食品行业及环境保护中[1]，具有不直接接触材料，高效快速的加热功能。其中吴振宇[2]等人分析了污泥脱水技术的现状，电磁波污水处理技术已得到了广泛的研究。霍莹[3]等人利用了微波技术分析了废水的试验研究，取得了比较明显的效果。但是目前微波技术仅限于实验室研究成果较多，而在实际的污水处理中微波处理的效果还需进一步完善，以达到废水处理的排放标准，提高废水的处理效果，是具有更广阔的应用前景。
1分子共振
1.1分子共振原理由共振现象可知，自然界中的物体能够在某些特定频率下，比一般频率以更大的振幅做振动。对于分子本身，同样具有共振现象，即分子也具有特定的固有频率，若对某种分子传递一种接近其固有频率的电磁波，分子的固有振动和外界传递的振动便会相叠加，分子在这种特定频率下发生剧烈的振动，振动幅度达到最大。1.2分子共振技术的应用分子共振技术在核磁共振中能够有效探测生物体内的结构和功能[4]，现有分子共振技术主要分为两种，一种是水分子共振技术，另一种是非水分子共振技术。该技术主要应用在磁共振影响技术中，其中水分子的成像是通过间接性方法表示水分子的中子，这与生物内部的分子探针成像方法不同，生物体内的成像方法具有双重作用，主要采用核磁共振的过程改变水分子，并由分子探针改变生物内部相关联的分子形成过程。非水分子主要是化学位移的成像，通过核磁共振在生物体内的有关化合物作为探针，将化学位移成像的方法测定体内分布。分子共振技术还应用在金属镀件上，通过电磁波促使分子发生共振现象，在金属原子的内部发生振动，使得金属产生热量。在常见的铝合金分子共振化学镀中，引入波长与镀液几乎相近的电磁波，使得化学镀镀液分子发生共振，引起镀液温度升高，从而达到施镀温度，随着电磁波作用的不断增加，氧化还原反应将会发生在镀件表面上，得到金属离子。因此，形成镀层的新型、节能、高效化学镀工艺。分子共振技术目前主要应用于微波技术中，使得水分子频率与微波炉的频率相当，其中水分子的频率为2.5×109Hzz，微波炉的频率为2450mHz，从而使得振幅最大，通过分子在变化的磁场下运动产生热量，使得温度快速上升，达到加热的目的。
2废水处理的机理分析
2.1废水废水在物理和化学指标相对于可利用的水发生改变而无法直接被利用，需要经过净化、制纯处理等措施才能再次被利用的水。人类生产生活中无时无刻在产生着废水，如生活废水、工业废水、农业废水等。以前，由于废水处理技术的限制，大多废水被直接排入江河湖海和土壤，造成了巨大的污染。随着现代科技的发展，废水净化和制纯技术的出现，越来越多的废水得意进入专门的污水处理工厂进行处理，以使其再次利用，避免污染环境。2.2电磁波分子能量的变化电磁波分子的能量变化是通过电磁波对极性分子的热效应，若双原子分子都是刚性转子，分子动能为从上式中可知，分子的质量和运动速度不同，则分子的动力也不相同。从分子的电性角度来看，在没有外电场时，大量分子的偶极矩的总是为零，不会产生热量。当有外电场时，分子的偶极矩不为零，其分子运动加剧。理论上认为分子的动能最大时,其热效应最好。电磁波的不同频率对不同分子的影响也不相同，从而使得电磁波引起不同分子达到反应的最佳能量状态的频率不应相同。因此，分子要达到共振频率，则需要一个合适的电磁波频率。2.3水分子共振能量水分子的相互夹角为104.5º，两个o-H键组成极性分子。可将每个水分子看作一个谐振，假如谐振的质量为m，间距为a，第n号振子的位移为nS。若只考虑两个振子间的相互耦合，其相邻振子的作用力[5]为因此，可以将水分子作为共振波来处理研究，水分子中氢和氧之间的电子形成一个共价键，由于氧一侧的电子分布更近，则更需要电子，从而形成了氧一侧带“-”电，氢一侧带“+”电。在正常情况下，水分子处于混乱无序状态。当在水分子上加上电场时，水分子将会定向排列，若在变化的电场作业下时，水分子将会通过偶极矩作用下转动，产生大量能量。如果电磁波的频率达到水分子的频率，即可实现共振，国外学者已经得出正常水在25℃的谐振频率[6]，促使了电磁波技术的发展。2.4废水物分解过程采用电磁波技术将废水中的废弃物生成沉淀，使其废水得到净化的目的，是目前废弃物处理的新型领域[8]。废水的分解过程如下：
3微波技术处理生活污水工艺改进
废水中含有大量的有机污染物，其中生活污水属于日常影响最为重要的部分。生活污水中含有大量的淀粉、脂肪及尿素等物质，生活污水中的洗涤剂不容易被生物分解，磷极易引起水体富营养化。生活污水中含有多种病原体，每毫升中有几百万细菌，pH值在6-9之间。采用微波处理生活污水是通过微波与添加剂的作用下，使其发生物理化学反应，生成不可溶解的沉淀，将气体从水中分离出来。生活污水中难解的是有机污染物，通过微波和添加剂的作用下，分解成大块絮团沉淀和小分子，磷转化为磷酸盐沉淀，氨氮转化为氮气。但是在目前现有的微波技术处理生活污水中存在一次性微波处理效果不明显，仅限于实验室的有限量的生活污水的处理，排放的标准未达到要求，尤其是废水所含成分不同时，所需微波处理的时间不同，电磁波辐射的不均匀，使得废水达不到净化目的。为了进一步的提高微波技术处理的生活污水的能力，对微波反应器的废水进行二次处理，具体的微波处理工艺如图1所示。
4结论
生物电磁学技术篇4
一、载体寿命的差异
纸张的耐久性取决于纤维素的性质，尽管纤维素在一定的条件如高温、高湿、酸、酶、氧化剂等下，可发生水解和氧化反应，但只要我们在档案保护过程中，注意排除发生两大化学反应所需要的条件，就可以使纸质档案的寿命达到上百年甚至上千年。
电子文件的载体材料是磁性物质和光盘。聚酯底基是磁盘和磁带的支持体。聚酯底基具有易产生静电而吸引尘埃导致卷曲、易与磁粉脱离、伸长后不易恢复等缺点。粘和剂起着连接底基和磁粉的作用，它具有易热胀冷缩、磨损、脱落、粘连、生霉等缺点，直接影响信息再现。磁粉中的磁性氧化物颗粒的剩磁感应强度是记录和再现信息的决定因素，它极易受外磁场影响而导致退磁、消磁等。光盘是利用激光进行信息存取的，它呈圆盘状，由盘基、记录介质和保护层等部分组成。目前光盘常用的记录介质主要有碲、碲合金、硒、碳铝化合物以及一些在激光热效应作用下易产生物化性质变化的材料。这些材料不稳定、易氧化、易与碱溶液发生反应。与纸质档案载体相比，电子文件载体材料的寿命要短得多，一般仅为5—15年。
二、环境条件影响的差异
1、温湿度影响的差异。不适宜的温湿度对磁性载体、光盘和纸张均有影响。对纸张而言，高温高湿，可促进纸张发生水解－氧化反应，加速纸张内部不利化学成分对纸张的影响，也可使字迹材料发生扩散、洇化现象。而电子文件载体受温湿的影响方式截然不同。在温度过高或过低条件下，聚酯底基易膨胀或收缩变形，光盘载体中使用的塑料、铝和多碳材料也会弯曲变形，影响激光束精确定位和数据的读写。实验证明，保存纸质档案的标准温度为14℃—24℃，相对湿度为45％—60％，而保存电子文件的理想温度为16℃—20℃，相对湿度为40％±5％，可见，温湿度对电子文件和纸质档案的影响程度是不同的。
2、灰尘影响的差异。灰尘对纸张的危害主要是机械磨损纸张、使纸张发生粘结而形成“档案砖”、给纸张带来霉菌等。而灰尘对电子文件载体的损坏主要有物理损坏、化学损坏和生物损坏。物理损坏是指污染、划伤磁盘、磁带、光盘表面，造成记录信息的损毁；化学损坏是指灰尘中所含的化学成分会不同程度地引起磁盘、磁带、光盘载体腐蚀、降解等化学作用而毁坏，造成记录信息消失；生物损坏是指灰尘是霉菌孢子的传播者，也是霉菌的培养基、繁殖地，霉菌分泌的酶和有机酸会损坏磁性载体和光盘，使数据丢失。综上所述，灰尘均可以损坏纸张和电子文件载体。只是对纸张而言，即使灰尘已经对其产生实质性的损害，如磨损纸张、形成“档案砖”、产生色斑和霉斑等，也可通过修复手段在很大程度上恢复其所记录信息。而灰尘一旦对电子文件载体造成危害，载体上所记录的信息可能会局部丢失，在计算机系统上便无法读出原始信息，使电子文件失去保存价值。因此，防止灰尘对电子文件载体的危害有特别重要的意义，在电子文件形成和使用过程中，要采取严密的防灰尘措施。
3、外来磁场和机械震动影响的差异。磁场和机械震动对纸质档案无任何影响，而对电子文件的磁性载体则是最重要的影响因素。外来磁场作用于磁性载体，能使磁性涂层的剩磁发生消磁或磁化，造成信号失落或信噪比降低，破坏记录信息，影响读出效果。此外，强烈的机械震动也会影响磁性载体材料中磁分子的排列次序，造成剩磁衰减，从而破坏记录信号。因而要防止外磁场的影响，如远离强磁场，将磁性载体存放在有抗磁性的框架内或金属盒内等等，并避免强烈的机械震动。
4、光线和有害气体影响的差异。光线和有害气体对纸张的危害主要是促进纸张发生水解氧化反应，导致纸张强度的降低。而有害气体和光线特别是紫外线对电子文件的破坏力更大。有害气体主要是二氧化硫、硫化氢、二氧化氮和氯气等具有酸性和氧化性，在一定条件下，腐蚀、破坏磁性载体和光盘，致使盘基带基老化、变质和磁粉脱落，使电子文件信息丢失。光线能使电子文件载体材料发生光氧化反应，使盘基带基老化，强度下降。同时，紫外线的能量足以破坏磁性载体的剩磁的稳定性，导致信号衰减，影响磁性记录信息的读写效果。三、技术寿命的差异
纸质文件一旦形成，其制成材料——纸张、字迹材料、字迹三者永远结合在一起，它的寿命与其内部诸因素和保护环境条件有关。而电子文件的寿命不仅与其内部诸因素和保护环境条件有关，更与技术革新有关。因为电子文件是通过计算机将信息与载体结合在一起而形成的，必须通过计算机才能识读。一旦技术过时，则载体上的信息就无法读出。技术过时的表现有两个方面，一是技术革新，使旧的存贮技术消失。二是由于商业性的原因，使由单个厂家生产或销售的电子文件设备会由于厂家的破产或改变产品生产而很难找到配套产品。一般说来，大多数电子文件载体的预期寿命都超过了识读它的硬件和软件的技术期限，也就是说，技术过时对电子文件安全性的影响显得更为重要。因此，对于电子文件中数字化信息的长期存取而言，技术过时比载体损坏是更为严重的危害。针对技术过时，欧美国家在理论上提出三种解决办法：将阅读电子文件的设备与软件保存到某种技术博物馆中；在纸与缩微胶片上制作拷贝；将电子文件转换为尽可能中性格式的文档。这三种方法只能是在没有其它更好措施的情况下的暂时性办法，因为随着需要保存的电子文件数量的增大，这三种方法都将花费大量的人力物力。最近，信息专家提出了用标准化的方法，即用国际标准化组织用于连接开放系统的互连标准����麱?|銂oDa／oDLF，iRDS……，使不同系统和不同软件的数据可以进行互换。这种方法不失为解决技术过时的新途径。
四、信息保护的差异
生物电磁学技术篇5
[关键词]短波通信设备；电磁防护；技术研究
中图分类号：o552.4+24文献标识码：a文章编号：1009-914X（2015）33-0079-01
因为现代战争早已经脱离了近身战斗和冷兵器的搏斗，而主要依靠信息技术和数字化技术操作武器进行战斗，所以各种各样的电子信息设备被广泛的应用在军用设备中。电磁作战技术不但恩能够利用电磁脉冲摧毁通信装备，还能利用高频率微波武器对通信设备造成潜在的威胁。因此提高通信设备对电磁脉冲的防护技术具有重要意义。
一、短波通信设备进攻型防护技术
短波通信设备进攻型防护技术的主要作用就是破坏敌人的电子系统，这一技术主要涉及脉冲源将电磁能量发射出来进而将其传递给目标，对目标造成严重的损害。
当前国外研究界已经在高功率微波技术上取得了优异成绩。美国在这一方面的研究一直处于世界前列。俄罗斯一直比较重视对照这一技术的研究，对大量的器件级以及电子系统的干扰效应进行了研究。目前俄罗斯已经开发出单脉冲反波振荡器，这一设备的脉冲功率为15Gw、脉宽为60ns、转换的效果已经达到了60%[1]，将其作为高功率微波武器时，它发出的辐射其能量最高能够达到10KJ。科学家们利用面积较小的爆炸电磁发射器，将爆炸产生的能量编程电磁脉冲。另外高能炸药也能产生能量较大的微波辐射，将其作为小型的高波率微波源其能够产生（0.2～1）峰值的功率。欧洲国家对这一技术的研究以法国和德国成果比较突出，其研制的回旋管是最为最为常见的微波源，其经常以磁约束等离子体的样式作为高频加热源。法国研制出强电子束二极管，该元件的内的电子书电压在0.6mV左右[2]，流经的电流强度在35Ka左右，如果电子束的功率达到了20Gw，那么其射频输出的功率最大能达到1Gw。日本将研究重点放在了回旋管和调速器以及微博自由电子激光器上，并且取得了重要成就。随着技术的发展，未来的短波通信设备进攻型防护技术会取得更大的发展和成绩，但是就目前来说必须完成以下工作：
（1）对该技术的影响效应作进一步的研究，深入了解效益机理，并对微波的波形以及拍频效应等作进一步的研究。
（2）采取措施提法哦功率微波源设备的功能，提高该设备的转换效率和脉冲的重复频率，在确保该设备安全运行的前提下实现更高的频段，另外还要加强对放大器型设备的研究。
（3）对于脉冲功率的驱动方面的研究而言，目前的功率脉冲仍然存在体积大、质量重、技术落后的问题，笔者认为应该将驱动源的体积减小6～9倍[3]，同时控制该设备的质量才大幅度提高该设备的性能。
二、短波通信设备防御型防护技术
上个世纪开始一些发达国家就已经开始了就电磁脉冲对民用合作和军用设备的危害和防护技术展开了研究，并取得了优异的成果。俄罗斯对这一技术的应用有很大优势，其新近研制的CiSR系统电子设备能够有效抵抗电磁脉冲的影响，这一设备在短波通信设备电磁防护领域占据重要地位。自从美国政府意识到电磁脉冲对美国的军备力量有巨大的威胁之后就要求国防部加进对电磁防护技术的研究，要求其研制出的每个新式武器都必须具有电磁脉冲防护的能力。近年美国的空军和国防部对电磁脉冲作用下电子器件和操作控制系统的性能产生额兴趣，并投入资金大力支持该项目的研究。因为Hpm的技术不断成熟，而且目前对于高频率微波辐射下电子系统效应的认识程度比较低。美国正在展开对电子翻转。耦合。损伤机理的研究。比如研究界一度认为电路的损伤和电路的翻转其主要表现方式是特效应，然而如今提出了其他的能够对电路造成影响的方式。研究证明非线性的性质和混沌能够对电路的性能产生非常严重的影响，并且能够将微波情况下器件异常阀值降低。
目前随着基础科学的发展，相关领域内不断有新的理论研究提出，电磁仿生学理论的提出为电磁防护技术注了新的思路，也为该技术提供了新的技术和方法。这一理论的原理依据在于生物系统内部特点和电子系统与生物系统之间的对等性，研究人员尝试着把仿生学的理论和方法应用在电磁防护领域，从而创建并且验证了这以模型和仿生学为基础的新型防护模式。在这一技术上的研究上，很多大蛋的研究人员甚至将传统的防护技术与生物界内的进化原理相结合，从而保证这一技术的设备能够满足不同层面上对安全运行的要求，进而保证短波通信设备在电磁环境喜爱能够正常运行。
三、短波通信设备电磁防御技术
研究短波通信设备电磁防护技术时首先要了解电磁脉冲的影响，这一过程中经常会涉及到以下问题：
（1）不利电磁信号是如何是进入到局域网、计算机、电子设备所在的空间之中的。
（2）这些不利的电磁信号是如何与短波通信设备系统进行合作相互作用，这一过程会产生在怎样的影响。
（3）电磁信号对系统性能的影响程度到底有多深，研究人员要能够测定和判断出这些电磁信号的关键参数，同时记录系统的变化。
（4）采取一定措施提高预测系统的准确性，研发出一种能够降低不稳定因素影响的检测技术或设备，降低检测过程中出现误码的几率。
美国对电磁兼容技术的研究越来越多，其研究水平也在不断进步，其最新的研究成果461F为各个结构应用的电机、电子以及电气设备或者各个系统制定了相关的接口规范以及验收标准[4]，从而将专门用于国防用途设计和订购的系统以及器件的电磁干扰特性进行控制，进而使这些系统和设备既能够独立发挥功能，也能够和其他的系统、设备相结合共同发挥功能。从电磁脉冲武器的破坏的机理出发，应该注意电子系统本身的设计、制造等工作，采取相应的技术措施提高短波通信设备的防护功能。首先应该设计合理的电缆安装方案，并且设置屏蔽和配置线路。另外还要注意线路的设计，如果屏蔽阻止不了电磁脉冲的穿透时，〗电磁脉冲上的感应电流和感应电压引向比较脆弱的部件。同时还要荀选择合适的部件，确保部件具有较强的电磁防护功能。在选择光纤材料时，应该考虑到目前电子通信技术的发展方向，选择合适的光纤材料。
结束语
随着现代通信技术的发展，通信所用的设备也越来越复杂，电子通信设备在军用武器哈桑得到了广泛应用，电磁脉冲对其的破坏问题也越来越严重。为解决这一问题，笔者探讨了几种比较常见的电磁防护技术，希望能为电磁防护技术的发展做出贡献。
参考文献
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[2]黄建明.短波发射机高稳频率合成器的设计与实现[D].武汉理工大学，2010.
生物电磁学技术篇6
电磁波辐射与作用的机理
在电磁场的作用下，生物体所产生的一系列反应主要是由于生物体吸收了一定量的辐射能量而引起的。生物体也是一种导体，作为导体就有吸收外界辐射能量的可能。辐射能量对生物体的作用机理主要表现在热效应、非热效应以及积累效应三个方面［7］。热效应是高频的辐射能量对生物体产生的一种“加热”作用，它穿透生物表层直接渗入到生物体的内部组织，使生物体细胞产生极化以及定向驰豫现象，分子相互间的摩擦，促使机体温度升高。由于生物体内的组织散热较为困难，所以往往是肌体表面反映不出，而内部组织已受到了严重的损伤。当热效应温度超过体温调节能力时，生物的体温平衡功能将失调，因而引起生理功能的紊乱和病理变化等各种生物效应。直接的表现就是昏迷、抽搐、呼吸困难等神经与血液系统的障碍，甚至死亡。非热效应是低频的辐射能量对生物系统所产生的一种电磁生物效应。由于生物系统原来都存在着一定的稳定有序的电磁场，所以一旦当受到外界电磁能量的干扰时，处于平衡状态的微弱场和生物体的正常循环机能都将遭受其破坏，从而使血液、淋巴液和细胞原生质发生变化，造成细胞内的脱氧核糖核酸受损和遗传基因突变与畸形，有可能诱发白血病、肿瘤、胎盘染色体改变或孕妇流产等现象的发生。累积效应是在以上热效应和非热效应起作用后，其伤害尚未修复再次接受辐射而形成的一种辐射累积，也就是说热效应与非热效应的伤害是会随着时间和影响的程度发生累积，久而久之成为一种永久性的伤害，并诱发有害的病变。因此，它对长期接触电磁波辐射的生物体是十分有害的。
辐射量衰减与防护的机理
阻止和减少电磁能量从一个区域传递辐射到另一个区域，目前通常的手段是采用电磁屏蔽的方法。也就是利用导电或导磁的材料对电磁能量实施一种反射和引导的作用，从而产生与原电磁场相反的电流和磁极化，将电磁能量限制在某一个空间范围之内，以起到对辐射量的衰减与防护的作用。根据电磁屏蔽的传输线理论法［8］，当辐射波通过屏蔽体时，在其外表面将会被反射去一部分，而剩余的部分则透入屏蔽体成为透射波，并在屏蔽体的两个界面间形成反复多次地反射和透射，因而在传输的过程中被屏蔽体连续地衰减。所以对辐射量的衰减和屏蔽防护的机理包括了辐射量在屏蔽体表面的反射损耗、屏蔽材料的吸收损耗和屏蔽体内部多次的反射损耗三种，辐射量衰减原理如图一所示。为了对屏蔽体材料的屏蔽效果有一个较为实际的表述，在电磁屏蔽理论上给出了屏蔽效能这一性能指标。屏蔽效能是指电磁场中同一地点无屏蔽时的电磁场强度与加屏蔽材料后的电磁场强度之比，常以分贝数来表示，即Se＝R＋a＋B。式中Se为屏蔽体材料的屏蔽效能；R表示电磁波在屏蔽材料入射表面的反射衰减，它与屏蔽材料的性能以及表面的阻抗有关；a表示没有被反射的电磁波透入屏蔽材料内部时被其吸收的衰减，它与屏蔽材料的导电率和导磁率以及材料的厚度有关；B表示电磁波在屏蔽材料内部经多次反射后的衰减，它也与屏蔽材料的性能以及表面的阻抗有关。
抗辐射纺织防护技术
根据辐射量衰减与防护的机理，自上世纪60年代以来，人们开始对抗电磁辐射纺织技术进行了研究，先后推出了各种功能性的纺织产品，从专业性的领域开始进行使用。其中在抗辐射的纺织技术领域形成了专用纤维和织物整理二种不同的纺织防护方法。专用纤维法主要是从研究各种专用性的导电纤维以及开发与常规纺织纤维交合的各种工艺着手，使导电材料在织物中纵横交错形成隔离网来达到衰减电磁波的能量，以实现防电磁辐射的目的。这方面比较典型的产品就是不锈钢纤维的混纺织物，它占有着抗辐射纺织品较大的比例。但是，由于不锈钢纤维在加工和使用上存在着诸多方面的局限，因此市场的认可度在下降，有被其它技术取代的趋势［9］。相对纤维法，织物整理法则是采用材料表面工程的技术，通过各种化学反应或者是物理反应，在常规的纺织织物表面进行金属化处理，使纺织产品表面形成金属层，有效地屏蔽和过滤电磁波，从而也起到了抗辐射的防护作用。织物整理法中目前研究较多的由化学镀层法、真空镀膜法以及金属涂层法等专业处理技术，它们分别通过液态、气态和固态中间体介质将金属还原成原子、分子进行沉积或直接形成于织物表面，这些方法通常被分为湿法与干法二种［10］。与上述抗辐射的混纺织物产品相比，目前该技术大量地被产业化应用相对还比较少。
纤维法与整理法的比较
设计一种抗辐射的纺织产品，良好和耐久的电磁屏蔽效能是十分重要的。除此之外作为纺织产品还应考虑满足纺织产品所必须具备的各种良好的服用性能，如对人体无刺激性、透气透湿性、柔软性以及耐磨性等。专用纤维法因为在技术上是通过纤维的混纺或交织最终形成织物，所以手感、透气、耐磨以及耐穿、耐洗持久性等功能方面有着独到的优势，这也是占有抗辐射纺织产品较大比例的一个重要原因。但是，如果采用普通的不锈钢纤维，由于金属材料自身的刚度大，韧性差，无卷曲，无弹性，在混合、牵伸、加捻等成纱以及染色性能上都较难控制，因而成为了该技术进一步发展的瓶颈。织物整理法相比纤维法工艺较为复杂，对纺织产品表面的预处理要求也比较高。如其中的化学镀层法在织物表面金属化处理前就必须先进行脱脂、粗化、敏化、活化等工作流程，蚀刻织物表面来产生一定的粗糙度，使其在金属沉积时能形成较好的抛锚咬合。真空镀膜法在织物表面金属化处理前也必须进行预处理，但这种预处理原理与化学镀层法不同，它所进行的底涂与轧光是以阻塞织物表面纤维上的孔隙为目的，从而使织物表面达到一定的光洁和平滑性，使织物与金属蒸汽在接触时能迅速地凝结成金属固体。通过各种织物整理处理在功能上一般比目前所采用的纤维法处理能获得更好的屏蔽性能，但在获得织物各种良好服用性能方面还需进一步探索，特别是在耐穿、耐洗等抗辐射的耐久性方面还达不到纤维法的功能效果。
抗辐射纺织技术展望
生物电磁学技术篇7
关键词：物探技术地质勘查综合物探
中图分类号：p624文献标识码：a文章编号：
科技时代的到来，使得各项现代技术获得快速发展。科学技术的应用让人们的工作更加准确有效，因此，将物探技术应用于我国的地质勘查工作中，对地质勘查工作的发展具有十分重要的意义。物探技术在地质勘查工作中的应用，将大大提高地质勘查的速度和质量，增强了地质勘查工作的有效性，从而提高了生产力的发展。物探技术的应用使得地质勘查工作具有更高的现代化水平，成为地质勘查中的一门新型活跃并且具有重要价值的勘查方法。但是，由于地质勘查工作的复杂性，物探技术在实际地质勘查中依旧存在众多问题，这就需要我们进行深入的分析和研究。
物探技术的基本原理
所谓的物探技术就是指根据各种岩石之间存在密度、电性、放射性以及磁性等物理性质的差异，利用地球物理的原理，选用不同的物理方法和物探设备，进行工程区地球物理场的变化测量，以此来了解其水文地质以及工程地质条件的一种勘测方法。目前，由于单一的物探方法具有自身的局限性以及地质勘查具有复杂性，因此，我们在地质勘查中常常采用多种物探方法进行勘探和测试，这就形成了综合物探技术。综合物探是基于先进电子信息技术而逐渐发展起来的。由于不同的地质结构具有不同的物理特性，物探技术就是利用这种不同的物理特性，采用精密的电子仪器对地质结构进行探测，然后根据仪器反馈的信息数据和图像，对地质结构做出准确的定量分析，从而对勘探地质结构的岩石密度和辐射进行判断。通过综合物探技术可以很好的了解各个岩石层的岩石结构和岩石种类进而有效地完成地质勘查工作，为各种地下矿石能源的开采进行安全的指导。
物探技术应用对地质勘查的意义及作用
目前，随着综合物探技术的逐渐成熟，已经深入到众多生产行业和工程领域，尤其是在地质勘查方面，取得了良好的勘查、探测效果。例如，在水文地质探测中的运用。在进行水文地质勘查时，会根据水质具有的导电特性和岩石具有的电磁场进行综合物探。再比如，在地质灾害的地质勘查中的运用。通过有效的综合物探技术加强对地质灾害的探测，可以对地质结构进行正确的判断，从而找出异常结构的位置以及岩层的断层情况，根据这些物探数据可以对部分自然灾害进行很好的预防。另外，可以运用于工程测量的检测和考古行业。在工程建设前通过物探技术进行地质勘查，从而保证了施工的安全以及建筑的建成后的质量安全。应用于考古行业可以根据被测物体的物理性质，进行内部的勘查与检测，从而帮助考古人员判断出文物的准确位置。
因此，随着科学技术和信息时代的不断发展，使得综合物探技术在地质勘探中发挥着越来越重要的作用。将物探技术应用与地质勘查工作中，通过综合物探的数据信息，可以帮助地质勘查工作者进行精确的判断，从而减少工作失误，方便勘查工作的顺利进行，提高地质勘查工作者的工作效率，降低工作强度。另外，将综合物探技术应用于地质勘查领域，对我国的地质勘查工作的发展有着重要意义，有利于生产力的提高，从而促进国家建设提高经济发展能力。
综合物探技术的方法
由于地质勘查工作的复杂性，针对不同的环境往往采用不同的物探技术，因此进行地质勘查的综合物探技术的方法有很多。
电磁法
电磁法主要是指根据岩层具有导电性的特点进行探测，从而达到地质勘查的目的。电磁法根据不同的工作原理，又可以分为连续电磁法和瞬变电磁法两种情况。它们主要应用于地质结构的勘查和金属矿床的寻找。其中，瞬变电磁法可以通过一定的电源装置，利用电磁场的脉冲特点对地质结构发射电磁场，从而对地质结构进行有效的勘查与探测，尤其是在水文地质结构的勘查中，瞬变电磁法发挥了重要作用。
电流法
电流法是一种根据不同岩石之间具有的电阻率和含水性进行的物探技术方法。通过电流法探测出不同地质结构中的岩石电阻率，然后根据这些电阻率数据进行科学的判断与分析，从而确定地质结构中岩石的含水量以及岩石的不同种类，以此来做到对地质结构的定性分析。
天然磁场法
由于岩石本身就具有一定的磁场，因此在进行地质勘查时可以利用这种天然的磁场进行有效的检测。天然磁场法就是根据岩石自身所具有的磁场进行的一种地质勘探方法。这种探测技术可以通过岩石磁场的频率进行数据测量，来详细了解不同层次的地质结构。但是，在实际地质勘查过程中，这种物探技术方法容易受到外部因素的影响。比如，在地质勘查时使用的电子通讯设备等都会对其造成设备干扰，从而导致勘探的数据变化过大，不利于对数据进行有效分析。
无线电波法
这种方法，主要是对地下发射高频率电磁波，然后利用这些电磁波的衰减情况进行分析，从而促进地质勘查工作的有效开展。当电磁波穿过岩石会被的磁场吸收从而出现衰减的情况，尤其是遇到断层是会发生明显衰减的现象，因此在地质勘查中根据这中现象可以准确判断断层的位置。
总而言之，进行地质勘查的物探技术有很多，比较常用的有地震波Ct成像技术、声波测并技术、高密度电法勘探技术以及钻孔色彩电视全孔壁成像技术等等，这些技术对地质勘查工作的有效进行起着至关重要的作用。随着社会经济的迅猛发展，地质勘查工作对物探技术的要求也越来越高，单一的物探技术方法已经难以解决在实际工作中遇到的各种复杂的地质问题，因此，我们必须对物探技术在地质勘查中的应用及问题进行深入研究，通过多种物探技术方法的优化组合进行地质勘查，以此来提高地质勘查工作的有效性，促进地质勘查工作者判断的准确性，提高工作效率。
参考文献
荆鹏郭栋浅谈物探技术在地质勘查中应用【期刊论文】城市建设理论研究(电子版)-2012
生物电磁学技术篇8
论文摘要：介绍了纳米磁性材料的用途,阐述了纳米颗粒型、纳米微晶型和磁微电子结构材料三大类纳米磁性材料的研究和应用现状。
1引言
磁性材料一直是国民经济、国防工业的重要支柱与基础，广泛地应用于电信、自动控制、通讯、家用电器等领域，在微机、大型计算机中的应用具有重要地位。信息化发展的总趋势是向小、轻、薄以及多功能方向进展，因而要求磁性材料向高性能、新功能方向发展。纳米磁性材料是指材料尺寸限度在纳米级，通常在1～100nm的准零维超细微粉，一维超薄膜或二维超细纤维（丝）或由它们组成的固态或液态磁性材料。当传统固体材料经过科技手段被细化到纳米级时，其表面和量子隧道等效应引发的结构和能态的变化，产生了许多独特的光、电、磁、力学等物理化学特能，有着极高的活性，潜在极大的原能能量，这就是“量变到质变”。
纳米磁性材料的特殊磁性能主要有：量子尺寸效应、超顺磁性、宏观量子隧道效应、磁有序颗粒的小尺寸效应、特异的表观磁性等。
2纳米磁性材料的研究概况
纳米磁性材料根据其结构特征可以分为纳米颗粒型、纳米微晶型和磁微电子结构材料三大类。
2.1纳米颗粒型
磁存储介质材料：近年来随着信息量飞速增加，要求记录介质材料高性能化，特别是记录高密度化。高记录密度的记录介质材料与超微粒有密切的关系。若以超微粒作记录单元，可使记录密度大大提高。纳米磁性微粒由于尺寸小，具有单磁畴结构，矫顽力很高的特性，用它制作磁记录材料可以提高信噪比，改善图像质量。
纳米磁记录介质：如合金磁粉的尺寸在80nm，钡铁氧体磁粉的尺寸在40nm，今后进一步提高密度向“量子磁盘”化发展，利用磁纳米线的存储特性，记录密度达400Gbit/in2，相当于每平方英寸可存储20万部红楼梦小说。
磁性液体：它是由超顺磁性的纳米微粒包覆了表面活性剂，然后弥漫在基液中而构成。利用磁性液体可以被磁场控制的特性，用环状永磁体在旋转轴密封部件产生一环状的磁场分布，从而可将磁性液体约束在磁场之中而形成磁性液体的“o”形环，且没有磨损，可以做到长寿命的动态密封。这也是磁性液体较早、较广泛的应用之一。此外，在电子计算机中为防止尘埃进入硬盘中损坏磁头与磁盘，在转轴处也已普遍采用磁性液体的防尘密封。磁性液体还有其他许多用途，如仪器仪表中的阻尼器、无声快速的磁印刷、磁性液体发电机、医疗中的造影剂等等。
纳米磁性药物：磁性治疗技术在国内外的研究领域在拓宽，如治疗癌症，用纳米的金属性磁粉液体注射进人体病变的部位，并用磁体固定在病灶的细胞附近，再用微波辐射金属加热法升到一定的温度，能有效地杀死癌细胞。另外，还可以用磁粉包裹药物，用磁体固定在病灶附近，这样能加强药物治疗作用。
电波吸收（隐身）材料：纳米粒子对红外和电磁波有吸收隐身作用。由于纳米微粒尺寸远小于红外及雷达波波长，因此纳米微粒材料对这种波的透过率比常规材料要强得多，这就大大减少波的反射率，使得红外探测器和雷达接收到的反射信号变得很微弱，从而达到隐身的作用；另一方面，纳米微粒材料的比表面积比常规粗粉大3-4个数量级，对红外光和电磁波的吸收率也比常规材料大得多，这就使得红外探测器及雷达得到的反射信号强度大大降低，因此很难发现被探测目标，起到了隐身作用。
2.2纳米微晶型
纳米微晶稀土永磁材料：稀土钕铁硼磁体的发展突飞猛进，磁体磁性能也在不断提高，目前烧结钕铁硼磁体的磁能积达到50mGoe，接近理论值64mGoe，并已进入规模生产。为进一步改善磁性能，目前已经用速凝薄片合金的生产工艺，一般的快淬磁粉晶粒尺寸为20-50nm，如作为粘结钕铁硼永磁原材料的快淬磁粉。为克服钕铁硼磁体低的居里温度，易氧化和比铁氧体高的成本价格等缺点，目前正在探索新型的稀土永磁材料，如钐铁氮、钕铁氮等化合物。另一方面，开发研制复合稀土永磁材料，将软磁相与永磁相在纳米尺寸内进行复合，就可获得高饱和磁化强度和高矫顽力的新型永磁材料。
纳米微晶稀土软磁材料：在1988年，首先发现在铁基非晶的基体中加入少量的铜和稀土，经适当温度晶化退火后，获得一种性能优异的具有超细晶粒（直径约10nm）软磁合金，后被称为纳米晶软磁合金。纳米晶磁性材料可开发成各种各样的磁性器，应用于电力电子技术领域，用作电流互感器、开关电源变压器、滤波器、漏电保护器、互感器及传感器等，可取得令人满意的经济效益。
2.3磁微电子结构材料
巨磁电阻材料：将纳米晶的金属软磁颗粒弥散镶嵌在高电阻非磁性材料中，构成两相组织的纳米颗粒薄膜，这种薄膜最大特点是电阻率高，称为巨磁电阻效应材料，在100mHz以上的超高频段显示出优良的软磁特性。由于巨磁电阻效应大，可便器件小型化、廉价，可作成各种传感器件，例如，测量位移、角度，数控机床、汽车测速，旋转编码器，微弱磁场探测器（SQUiDS）等
磁性薄膜变压器：个人电脑和手机的小型化，必须采用高频开关电源，并且工作频率越来越高，逐步提高到1～2mHz或更高。要想使高频开关电源进一步向轻薄小方向发展，立体的三维结构铁芯已经不能满足要求，只有向低维的平面结构发展，才能使高度更薄、长度更短、体积更小。对于10～25w小功率开关电源，将采用印刷铁芯和磁性薄膜铁芯。几个微米厚的磁性薄膜，基本上不成形三维立体结构，而是二维平面结构，其物理特性也与原来的立体结构不同，可以获得前所未有的高性能和综合性能。
磁光存储器：当前只读和一次刻录式的光盘已经广泛应用，但是可重复写、擦的光盘还没有产业化生产。最具有发展前途的是磁性材料介质的磁光存储器，其可以像磁盘一样反复多次地重复记录。目前大量使用的软磁盘，由于材料介质和记录磁头的局限性，其存储密度已经达到极限；另外其已经不能满足信息技术的发展要求，无法在一张盘上存储更多的图象和数据。采用磁光盘存储，就能在一张盘上记录数千兆字节到数十千兆字节的容量，并且能反复地擦写使用。
3展望
纳米技术是本世纪前20年的主导技术,纳米材料是纳米技术的核心,是21世纪最有前途的材料,也是纳米技术的应用基础之一。纳米科技的发展给传统磁性产业带来了跨越式发展的重大机遇和挑战,纳米级磁性材料的开发和研究是磁性材料发展的一个必然方向,但同时也应重视用纳米技术改造传统产业和对现有材料进行纳米改性方面的研究,以全面提高企业的技术水平和竞争能力,在世界民族之林树立中华民族的大旗。
参考文献
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［2］?@许改霞，王平，李蓉等.纳米传感技术及其在生物医学中的应用［J］.国外医学生物工程分册，2002，25（2）：49-54.
生物电磁学技术篇9
[关键词]矿产勘查物化探技术成矿预测
[中图分类号]F416.1[文献码]B[文章编号]1000-405X（2014）-1-79-1
矿产资源是国家发展的重要基础资源，随着社会发展，浅层资源已勘查殆尽，深层矿物质由于受到地质环境及经济技术条件的限制，勘查及开采难度非常大的，因此我们需要采用有效的措施来提高中深层矿产资源的勘查效率，促进矿产勘查开发技术发展。综合运用物化探方法是当前最为常见的一种勘查手段，在矿产勘查工作中具有非常重要的作用。
1地球物理勘查方法技术
地球物理勘查（简称物探）方法也就是利用各种地质体的物理性质差异来勘查矿产资源的一种方法，主要包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震法勘探、放射性勘探方法等。物探方法在寻找有色金属、煤炭、石油、地下水以及构造方面均能够取得良好的效果。
1.1重力勘探
通过对重力场的变化测量，查明地质构造及矿产分布的方法，除地面重力测量外，还包括海洋重力、航空重力、井中重力、卫星重力测量。重力勘探始于上世纪二十年代，具有勘探深度大、经济的特点，随着科学技术发展，轻便、高灵敏度的重力仪不断问世，重力勘探在矿产勘查中发挥着重要作用。目前较为先进的重力仪为美国劳雷工业公司生产的CG-5野外重力仪。
1.2磁法勘探
磁法勘探是利用地质体间磁性差异所引起的磁异常来查明矿产及地质构造的方法。按工作环境分为地面磁测、航空磁测、海洋磁测及井中磁测四类。磁法勘探对勘查具有磁性的地质体或矿产具经济、直接的特点。较新型的磁力仪为加拿大产的GSm-19t标准质子旋进磁力仪梯度仪系列、GSm-19高精度overhauser磁力仪梯度仪系列。
1.3电法勘探
通过地质体间的电性差异查明地质构造或矿产的勘探方法。单就场而言可分为传导类电法勘探和感应类电法勘探，就工作空间而言分为航空电法、地面电法、井中电法。具体勘探方法主要有：电阻率法、充电法与自然电场法、激发极化法、电磁法、频率电磁剖面法、瞬变电磁法、大地电磁测深法、可控源音频大地电磁法、甚低频法、探地雷达法、地面核磁共振法等。随着科学技术发展，电法勘探的仪器设备更加先进多样，探测深度不断加大，在勘查工作中得以广泛应用。
1.4地震勘探
地震勘探是通过研究人工地震产生的地震波在地下传播规律辨别地质体的方法。地震勘查具有穿透深度大，精确度高，解释结果单一的特点，在石油天然气、煤田、工程地质勘查及区域地质、地壳研究方面广泛应用。
2地球化学勘查方法技术
地球化学勘查是系统地在不同尺度和规模上研究岩石圈、水圈、生物圈、土壤圈、气圈中化学元素、同位素及其化学特征的空间分布变化规律，探讨它们在宏观、微观尺度内的分配迁移机制的方法，简称化探。主要研究对象为元素分散模式及异常，按异常规模分为区域地球化学异常、地球化学省、地球化学域；按形成异常介质分为水系沉积物、土壤、岩石、生物、水、气体地球化学异常。主要工作方法为对不同介质的地球化学测量。化探方法在寻找和扩大贵金属矿产方面具有直接、快速、定量经济的特点。
伴随着地质找矿的深入，露头矿和近地表矿已基本被查清殆尽，隐伏矿的寻找成为今后矿产勘查的发展趋势。近年来，一些高灵敏度、高精度的化学分析仪器，提高了人们对地球物质特殊存在形式和迁移运动机制的认识，同时促进人们对地球化学勘查方法的开发研究，提出了不少隐伏矿床地球化学勘查的新理论和新的方法技术。目前比较先进的化探方法是深穿透地球化学方法，当前以金属活动态测量法、地球气纳微金属测量法、活动金属离子法、地电测量法一系列偏提取技术为主要手段。
2.1地表介质地球化学测量
水系沉积物测量方法，生物地球化学测量方法主要用于矿产普查阶段，为选定靶区的最佳手段；土壤测量为异常地质体初步定位及选定物探测量范围提供依据，也是矿产详查阶段的重要化探方法；岩石测量、水地球化学测量应用于探矿工程中，为推断确定矿体提供直接依据。
2.2汞气测量
汞及其化合物的地球化学性质有两个方面的重要特征，一方面汞是典型的亲硫元素，这使它在内生成矿作用中，以各种形式分散进入各种硫化物中，使汞呈高度分散状态；另一方面，与其他金属元素相比，汞为最易挥发的金属元素。汞易于从各种化合物还原成自然汞，而自然汞在相当宽的氧化还原电位和酸碱介质内是稳定的。汞具有较强的穿透力，一般地说，由地下深部上升的汞蒸汽，沿着构造断裂、破碎带上升，从地面一下几百米甚至几千米，可以一直到达地表，即使疏松覆盖物较厚，地表土壤中仍有汞的异常显示土壤汞异常往往指示断裂构造顶部的投影位置。然而当直接采样介质为气体时，受气候、环境，尤其是降雨等自然因素和操作上繁琐、操作过程中主观因索的影响，测量结果重现性不理想。
2.3地电测量
该方法是利用人工电场作用使矿化相关的金属离子平衡发生改变，金属阳离子向阴极移动形成电解质，收集分析这些电解物发现金属异常。该方法主要用于异常查证及矿产详查阶段。
3物化探方法的综合应用
矿产勘查工作中，一般在有利成矿地质环境下，适当的化探方法先行，缩小找矿靶区，再辅以相应的地球物理方法，综合地质解释，便可初步确定异常地质体的规模、形态，投入槽探、钻探工程验证，可达到矿产勘查目的。目前生产技术水平，物探、化探测量从测深及元素含量方面，均不能达到定量目的，随着理论发展及新技术提高，物化探新设备的应用，其矿产勘查优势日益突出。
4结束语
物化探方法的运用必须以工作区的成矿地质背景为基础，物化探信息必须结合工作区的成矿地质条件来解释。在进行物化探勘查过程中始终坚持地质一物化探（结合地质理论进行合理分析、解释）地质的思路，而不能脱离成矿地质条件，孤立使用某种方法，只有这样才能解决地质与找矿的实际问题。
参考文献
[1]李学军.地学论文中常见的表达问题及解决方法和建议[J].中国科技期刊研究，2011（5）.
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生物电磁学技术篇10
关键词：文件；保存；因素；载体
中图分类号：G276文献标识码：a文章编号：1007-9599(2011)13-0000-01
SeveralFactorsaffectontheelectronicFile
ZhangZaikui1,wangFengxia2
(1.weifangmedicalSchool,weifang260000,China;2.weifangBloodCenter,weifang261011,China)
abstract:theelectronicdocumentwithitscarrierandcarrierandinformationcombinedmodalityspecificityontheprotectionoftraditionalarchivestheorycausedgreatshock,electronicfilesandpaperarchivesonprotectivetechnologyhasverybigdifference,thesedifferenceswillbeelectronicarchivesintheeraofanewprotectiontechnology.
Keywords:Files;Save;Factors;Carrier
一、载体寿命
电子文件的载体材料是磁性物质和光盘。聚酯底基是磁盘和磁带的支持体。聚酯底基具有易产生静电而吸引尘埃导致卷曲、易与磁粉脱离、伸长后不易恢复等缺点。粘和剂起着连接底基和磁粉的作用，它具有易热胀冷缩、磨损、脱落、粘连、生霉等缺点，直接影响信息再现。磁粉中的磁性氧化物颗粒的剩磁感应强度是记录和再现信息的决定因素，它极易受外磁场影响而导致退磁、消磁等。光盘是利用激光进行信息存取的，它呈圆盘状，由盘基、记录介质和保护层等部分组成。目前光盘常用的记录介质主要有碲、碲合金、硒、碳铝化合物以及一些在激光热效应作用下易产生物化性质变化的材料。这些材料不稳定、易氧化、易与碱溶液发生反应。与纸质档案载体相比，电子文件载体材料的寿命要短得多，一般仅为5-15年。
二、环境条件影响
（一）温湿度影响的差异
不适宜的温湿度对磁性载体、光盘和纸张均有影响。电子文件载体受温湿的影响方式与纸截然不同。在温度过高或过低条件下，聚酯底基易膨胀或收缩变形，光盘载体中使用的塑料、铝和多碳材料也会弯曲变形，影响激光束精确定位和数据的读写。实验证明，保存纸质档案的标准温度为14℃-24℃，相对湿度为45％-60％，而保存电子文件的理想温度为16℃-20℃，相对湿度为40％±5％，可见，温湿度对电子文件和纸质档案的影响程度是不同的。
（二）灰尘影响
灰尘对电子文件载体的损坏主要有物理损坏、化学损坏和生物损坏。物理损坏是指污染、划伤磁盘、光盘表面，造成记录信息的损毁；化学损坏是指灰尘中所含的化学成分会不同程度地引起磁盘、光盘载体腐蚀等化学作用而毁坏，造成记录信息消失；生物损坏是指灰尘是霉菌孢子的传播者，也是霉菌的培养基、繁殖地，霉菌分泌的酶和有机酸会损坏磁性载体和光盘，使数据丢失。综上所述，灰尘均可以损坏纸张和电子文件载体。只是对纸张而言，即使灰尘已经对其产生实质性的损害，如磨损纸张、形成“档案砖”、产生色斑和霉斑等，也可通过修复手段在很大程度上恢复其所记录信息。而灰尘一旦对电子文件载体造成危害，载体上所记录的信息可能会局部丢失，在计算机系统上便无法读出原始信息。因此，防止灰尘对电子文件载体的危害有特别重要的意义。
（三）外来磁场和机械震动影响
磁场和机械震动对电子文件的磁性载体是最重要的影响因素。外来磁场作用于磁性载体，能使磁性涂层的剩磁发生消磁或磁化，造成信号失落或信噪比降低，破坏记录信息，影响读出效果。此外，强烈的机械震动也会影响磁性载体材料中磁分子的排列次序，造成剩磁衰减，从而破坏记录信号。因而要防止外磁场的影响，如远离强磁场，将磁性载体存放在有抗磁性的框架内或金属盒内等等，并避免强烈的机械震动。
三、技术寿命
电子文件的寿命不仅与其内部诸因素和保护环境条件有关，更与技术革新有关。一旦技术过时，则载体上的信息就无法读出。技术过时的表现有两个方面，一是技术革新，使旧的存贮技术消失。二是由于商业性的原因，使由单个厂家生产或销售的电子文件设备会由于厂家的破产或改变产品生产而很难找到配套产品。一般说来，大多数电子文件载体的预期寿命都超过了识读它的硬件和软件的技术期限。因此，对于电子文件中数字化信息的长期存取而言，技术过时比载体损坏是更为严重的危害。针对技术过时，欧美国家在理论上提出三种解决办法：将阅读电子文件的设备与软件保存到某种技术博物馆中；在纸与缩微胶片上制作拷贝；将电子文件转换为尽可能中性格式的文档。最近，信息专家提出了用标准化的方法，即用国际标准化组织用于连接开放系统的互连标准，使不同系统和不同软件的数据可以进行互换。这种方法不失为解决技术过时的新途径。
四、信息保护
对电子文件而言，信息与载体是可分离的，电子文件信息与载体的可分离性使文件信息随时面临着被修改、盗窃，甚至被销毁的危险。此外，电子文件信息保护方面还面临一个不可忽视的隐形杀手――电脑病毒。因此，如何保护信息不受损害是电子文件保护的重要课题。
目前，保护电子文件信息的技术途径主要有防火墙技术、存取权限控制、数据加密法、数字水印法、数字时间印章法等。数据加密法是按确定的加密变换方法对未经加密的数据作处理，使其成为难于识读的数据；数字水印法是利用某种技术方法把作者的标志如印签、花纹等隐藏于电子文件中，如被拷贝，这些标志是不会被拷贝的，保证了电子文件信息的唯一属性；数字时间印章法用来确保电子文件信息的真实性和原始性不受损害，若归档的电子文件被修改、删除，该文件生成时在网上登记的时间是无法改变的。然而，保护电子文件信息的技术只能是相对的，因为电子文件的加密和解密技术都在不断地发展。
参考文献：