本文關(guān)鍵詞：毫米波體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)SAR分布階梯誤差研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,各種通訊設(shè)備廣泛應(yīng)用到人們的生活中,基于毫米波較大的頻率范圍和寬帶寬的固有優(yōu)點(diǎn),以及在這個(gè)帶寬內(nèi)大功率源的可利用性,毫米波逐漸的應(yīng)用到無(wú)線通訊設(shè)備、目標(biāo)報(bào)警設(shè)備、環(huán)境監(jiān)控裝置、遠(yuǎn)程傳感系統(tǒng)等方面。然而,使用各種高科技產(chǎn)品產(chǎn)生的電磁效應(yīng)也改變了我們賴以生存的環(huán)境,對(duì)人類的健康以及其他生物體產(chǎn)生了一些積極或消極的影響。因此,毫米波在生物電磁效應(yīng)方面的應(yīng)用研究越來(lái)越廣泛,例如應(yīng)用在眼角膜輻射劑量研究和皮膚癌檢測(cè)等醫(yī)學(xué)治療方面。本文采用毫米波體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)劑量學(xué)研究,完成了以下三部分工作:(1)使用XFDTD軟件構(gòu)造常見(jiàn)的帶有半月面規(guī)格的直徑為35mm的細(xì)胞培養(yǎng)皿模型,基于計(jì)算機(jī)資源的可利用性,預(yù)先選擇0.125mm的網(wǎng)格分辨率,并采用常見(jiàn)的通訊頻率42.3GHz和61.2GHz對(duì)模型進(jìn)行仿真和分析,利用入射波在電場(chǎng)平面和磁場(chǎng)平面電場(chǎng)的奇偶對(duì)稱性,用兩個(gè)對(duì)稱邊界將問(wèn)題空間優(yōu)化為原來(lái)尺寸的四分之一,并對(duì)天線的位置和旋轉(zhuǎn)參數(shù)做了相應(yīng)的調(diào)整,得出0.125mm分辨率的體元尺寸可以提供合適且高精度的場(chǎng)。(2)在頻率為60.5GHz、幅值為1V/m的毫米波下,采用平面波照射和天線照射兩種激勵(lì)源,對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)行輻射仿真和計(jì)算,使用細(xì)胞SAR分布作為劑量研究,分析不同傳播方向和極化方向下細(xì)胞SAR的分布,考慮細(xì)胞的照射均勻性和輻射效率,確定選擇入射波從培養(yǎng)皿底部向上照射為最優(yōu)的入射方式,通過(guò)仿真計(jì)算得到細(xì)胞SAR分布圖。接下來(lái),根據(jù)入射波在不同材質(zhì)分界面的散射理論,通過(guò)分析得出入射波在細(xì)胞培養(yǎng)皿底盤(pán)和空氣之間的分界面以及細(xì)胞培養(yǎng)皿底盤(pán)和細(xì)胞培養(yǎng)液之間的分界面上出現(xiàn)的散射波,是細(xì)胞SAR分布照射不均勻性的主要原因。(3)為了抑制細(xì)胞與空氣層邊界的SAR分布階梯誤差,我們將影響階梯誤差的入射波極化角度和網(wǎng)格分辨率這兩個(gè)因素都調(diào)整到最優(yōu),并設(shè)計(jì)了面積補(bǔ)償算法和局部模型優(yōu)化方法進(jìn)行階梯誤差修正。在面積補(bǔ)償算法中,通過(guò)觀察將細(xì)胞層網(wǎng)格和空氣層網(wǎng)格各自分成三種類型,根據(jù)每種網(wǎng)格類型所在的位置和角度范圍,采用每種類型細(xì)胞網(wǎng)格各自的面積誤差補(bǔ)償方式進(jìn)行誤差修正,并制作0.125mm分辨率下角度范圍為oo900-的培養(yǎng)皿模型階梯誤差面積補(bǔ)償修正系數(shù)表。對(duì)于局部模型優(yōu)化算法,以待誤差修正的細(xì)胞網(wǎng)格為中心,截取××1633網(wǎng)格大小的模型,設(shè)置局部模型分辨率為0.014mm,在相同的輻照系統(tǒng)下進(jìn)行仿真和計(jì)算,將0.014mm分辨率模型的中心網(wǎng)格SAR值作為待修正細(xì)胞的準(zhǔn)確SAR值進(jìn)行修正,有效抑制了細(xì)胞SAR分布階梯誤差。
【關(guān)鍵詞】：毫米波 細(xì)胞培養(yǎng)皿 有限差分方法 比吸收率 階梯誤差
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R312
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)對(duì)照表11-12
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表12-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 引言15-18
• 1.1.1 毫米波應(yīng)用簡(jiǎn)介16-17
• 1.1.2 生物電磁劑量學(xué)17-18
• 1.1.3 生物電磁效應(yīng)概述18
• 1.2 毫米波體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容20-21
• 第二章 毫米波體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)輻照系統(tǒng)的建立21-31
• 2.1 細(xì)胞培養(yǎng)皿建模21-22
• 2.2 激勵(lì)源的選擇與設(shè)置22-25
• 2.2.1 平面波參數(shù)設(shè)置22-24
• 2.2.2 天線參數(shù)設(shè)置24-25
• 2.3 網(wǎng)格分辨率的選擇25-28
• 2.4 優(yōu)化問(wèn)題空間28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 細(xì)胞培養(yǎng)皿模型仿真31-39
• 3.1 細(xì)胞層SAR分布理論分析31-32
• 3.2 細(xì)胞培養(yǎng)皿仿真32-35
• 3.3 分析細(xì)胞層SAR的變化35-38
• 3.3.1 理想媒質(zhì)中的散射波35-37
• 3.3.2 細(xì)胞培養(yǎng)皿周圍的散射波37-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第四章 細(xì)胞SAR分布階梯誤差研究39-69
• 4.1 階梯誤差相關(guān)因素39-41
• 4.1.1 入射波極化角度對(duì)比39-40
• 4.1.2 模型網(wǎng)格分辨率對(duì)比40-41
• 4.2 面積補(bǔ)償算法41-58
• 4.2.1 面積補(bǔ)償算法流程圖41-44
• 4.2.2 算法具體操作步驟44-53
• 4.2.3 面積補(bǔ)償算法結(jié)果53-58
• 4.3 局部模型優(yōu)化方法58-67
• 4.3.1 局部模型優(yōu)化方法流程圖58
• 4.3.2 局部模型優(yōu)化方法具體步驟58-62
• 4.3.3 局部模型優(yōu)化方法結(jié)果62-67
• 4.4 本章小結(jié)67-69
• 第五章 總結(jié)與展望69-71
• 5.1 工作總結(jié)69
• 5.2 工作展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-77
• 作者簡(jiǎn)介77-78

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王改芳;毫米波體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)SAR分布階梯誤差研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：毫米波體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)SAR分布階梯誤差研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：373487