納米材料自問世以來,憑借其優(yōu)良特性得到了廣泛應(yīng)用。近年來,磁納米粒子在非接觸式測溫領(lǐng)域展現(xiàn)出令人驚喜的應(yīng)用前景。對磁納米粒子的特性進行研究和測量對推廣其應(yīng)用有著重要意義。本文設(shè)計了一套磁納米粒子特性測量系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對樣品的交流磁化率和粒徑分布的測量,對磁納米粒子溫度測量的應(yīng)用研究起到良好的推動作用。首先,通過對磁納米粒子交流磁化率、弛豫模型以及粒徑分布模型的研究,設(shè)計了基于差分線圈的測量模型,利用該模型實現(xiàn)對交流磁化率和粒徑分布的測量。隨后,設(shè)計了測量系統(tǒng)的硬件平臺。選用合適的螺線管來產(chǎn)生激勵磁場,使用細(xì)銅線繞制的多匝線圈作為傳感器探測弱磁信號,并通過信號調(diào)理電路對弱磁信號進行放大濾波。設(shè)計標(biāo)定電路對系統(tǒng)進行了標(biāo)定。對于軟件控制平臺,本文使用c#語言進行編程,不僅能設(shè)計出友好的控制界面,還能將多種特性的測量過程集成在一起。采用模塊化編程方式,對所用到重要算法如PID算法、DPSD算法、全局優(yōu)化算法等進行封裝,通過調(diào)用不同的方法實現(xiàn)對采樣數(shù)據(jù)的不同處理,以得到不同的特性參數(shù)。同時采用混合編程方法,結(jié)合c#優(yōu)秀的界面開發(fā)能力和matlab強大的數(shù)值計算能力,提高編程效率。最后,使用不同粒... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

磁化曲線

場的頻率逐漸增大時，磁納米粒子的磁化強度的改變，兩者之間存在相位差且不可忽略。此時，磁納米粒實常數(shù)，可表示為指數(shù)形式或復(fù)數(shù)形式：''' (cos sin ) eiii 交流磁化率的幅值， （ 0）表示磁納米粒子磁化，' 表示交流磁化率實部，'' 表示交流磁化率虛部理論[28]，在微弱的交流磁場激勵下，單疇的磁納米粒部滿足以下關(guān)系：02'1()1 w ，02''1() ww kTMsB3n0表示初始磁化率，w 表示角頻率，τ表示弛豫時，設(shè)置τ=30us，可得歸一化交流磁化率實部、虛部。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文由式（2-5）可知交流磁化率實部、虛部與弛豫時間之間滿足以下關(guān)系：''' w （2-6）可以通過測量磁納米粒子的交流磁化率的實部與虛部來求解得到弛豫時間。.3 磁納米粒子弛豫模型處于平衡穩(wěn)定狀態(tài)的系統(tǒng)受到外界擾動后，需要經(jīng)過一段時間，系統(tǒng)才能恢到原來的平衡穩(wěn)定狀態(tài)，這一過程稱為弛豫過程，這一過程所經(jīng)歷的時間稱為豫時間。在交流激勵磁場作用下，磁納米粒子表現(xiàn)出弛豫現(xiàn)象，其弛豫過程分兩種：布朗弛豫與尼爾弛豫[29]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]求解不定二次約束二次規(guī)劃問題的全局優(yōu)化算法[J]. 趙營峰,劉三陽,葛立.  工程數(shù)學(xué)學(xué)報. 2018(04)
[2]C#與MATLAB混編方法在圖像處理中的應(yīng)用研究[J]. 盧興,陳曉勇.  東華理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(02)
[3]基于.NET程序集的C#與Matlab混合編程技術(shù)及應(yīng)用[J]. 陳柳松,楊利,張宇,劉麗.  控制與信息技術(shù). 2018(02)
[4]基于磁納米測溫的弱磁信號檢測系統(tǒng)[J]. 李思,孫毅,張國良.  湖北民族學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(04)
[5]應(yīng)用布朗弛豫磁納米的腫瘤熱療溫度測量方法[J]. 梁辰,郭斯琳,葉旭軍,高衛(wèi).  華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(07)
[6]磁納米顆粒材料研究進展[J]. 陸書斌.  大眾科技. 2017(03)
[7]磁納米粒子在無創(chuàng)測溫中的應(yīng)用[J]. 郭盛楠,馬吉明,蘇日建,孫漢鋒,張向梅.  現(xiàn)代計算機(專業(yè)版). 2015(20)
[8]C#多線程編程技術(shù)在數(shù)控測井軟件中的應(yīng)用[J]. 鄭宇生,趙長勝.  國外測井技術(shù). 2012(04)
[9]Visual C#與Matlab混合編程在可視化軟件中的應(yīng)用[J]. 李誠剛,趙佳寶,陳兆榮.  軟件. 2012(02)
[10]基于C#液位過程測控軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 崔海全,張春梅,趙志誠.  太原科技大學(xué)學(xué)報. 2012(01)

博士論文
[1]磁納米溫度測量理論與方法研究[D]. 鐘景.華中科技大學(xué) 2014

碩士論文
[1]Co和Co/CoO磁性納米顆粒的制備、表征及磁性能研究[D]. 周曼.中國計量學(xué)院 2014



本文編號：3253524