论文题目是全文给读者和编辑和第一印象,文题的好坏对论文能否利用具有举足轻重的作用。如何进行物理学 毕业 论文的选题呢?下面我给大家带来优秀物理学毕业论文题目2021,希望能帮助到大家!
物理学毕业论文题目
1、物理学史与物理教学结合的理论与实践研究
2、二氧化碳深含水层隔离的二相渗流模拟与岩石物理学研究
3、二十世纪中国原子分子物理学的建立和发展
4、普通高中物理课程内容与大学物理课程内容的适切性研究
5、从现代物理学理论发展探讨孙思邈修道养生观
6、地震岩石物理学及其应用研究
7、碎屑岩地震岩石物理学特征研究
8、信息技术支持下的物理学与教的研究
9、物理学中对称现象的语境分析及其意义
10、本质直观视域下的量子引力学困境
11、复杂金融系统的相互作用结构与大波动动力学研究
12、大小细胞视觉通路在早期开角型青光眼和双眼竞争中作用的功能磁共振成像及视觉心理物理学研究
13、经济物理学中的金融数据分析:统计与建模
14、农村高中物理学困生的差异教学研究
15、基于PD控制的拟态物理学优化算法的研究
16、多目标拟态物理学优化算法解集分布性研究
17、利用物理学史 教育 资源优化中学物理教学的研究
18、中学生与物理学家共同体概念形成过程的对比研究
19、物理学专业师范生PCK研究
20、物理学史融入高中物理教学的实践研究
21、莱布尼茨物理学哲学思想研究
22、运用高中物理教材栏目开展物理学史教育的实践
23、新课程下 高一物理 学困生转化策略
24、运用高中物理“学案教学”提高学生问题意识的实践
25、基于书目记录的《中图法》物理学类目调整 方法
26、物理学专业师范生教学技能训练现状调查与对策研究
27、高中物理学困生成因及转化策略研究
28、从物理学家的研究方法看物理学的进展
29、高中物理学困生学习动机的实证调查与影响因素分析
30、食管癌调强放疗物理学参数对放射性肺炎的评估价值
31、近代物理学史在高中物理教学中的应用
32、提升物理学困生自主学习能力的教学策略研究
33、物理学史在高中物理教学中的应用研究
34、关于培养学生物理学科素养的教学实践研究
35、高一物理学困生学习效率低下成因及转化策略
36、校本课程《生活中的物理学原理 DIY 》的开发与实践
37、高中物理教学中物理学史教育现状调查与研究
38、高中物理学困生学业情绪现状及影响因素的调查研究
39、利用物理学史促进高中生理解科学本质的实践研究
40、物理学史融入中学课堂教学的实践研究
2021中学物理论文题目
1、 中学物理教材的重难点内容表达方式的研究
2、 关于中学物理学习中学生素质培养之设想
3、 中学物理学习中互动作用的深入研究
4、 通过力学教学实现中学物理到大学物理的良好过渡
5、 一类变分问题在中学物理课外教学中的尝试
6、 在中学物理知识结构化中锻造学生核心素养
7、 浅谈中学物理探究教学的策略
8、 物理模型在中学物理教学中的作用研究
9、 浅谈中学物理学习中创造性思维的障碍与对策
10、 中学物理知识在甜樱桃保鲜中的应用
11、 浅谈中学物理教学中的“骆驼教学法”
12、 中学物理良性学习习惯的现状调查及分析
13、 函数图像法在中学物理中的应用
14、 中学物理异课同构教研活动设计研究
15、 中学物理教学中缄默知识的应用研究
16、 中学物理教学对大学物理教学的影响——以安阳师范学院为例
17、 物理实验在中学物理教学中的地位和作用
18、 中学物理活动教学的设计研究
19、 中学物理课堂环境评价量表的实证检测
20、 中学物理教学中概念的教学策略研究
21、 几何画板在中学物理教学中的应用
22、 引导式 反思 :将HPS教育融入中学物理教学的方式
23、 中学物理实验课堂环境的测评研究——以北京地区为例
24、 我国中学物理教育研究的进展与趋势——基于中国知网的文献计量学研究
25、 国际科学教育坐标中的我国中学物理教育研究:基于文献计量学的国际比较研究
26、 中学物理实验技能的评价研究
27、 中学物理教学中激发学生学习动机的策略研究
28、 突破中学物理教学难点的策略
29、 探究中学物理课堂的实际案例中如何引入新的教学模式
30、 中学物理“微实验”创设的价值思考
31、 中学物理实验教学的新思考
32、 提高中学物理教师信息技术应用技能的策略
33、 高师本科物理专业中学物理教学能力培养目标体系的研究
34、 刍议中学物理教科书中的举例说明题
35、 中学物理教学的问题情境创设
36、 3D虚拟增强现实技术在中学物理教学中的应用研究
37、 以藏族 文化 生活为例,开发藏区中学物理课程实验资源
38、 贯通大中学物理综合能力培养的物理学术竞赛教学模式
39、 中学物理在教学内容上的改革思考
40、 我国中学物理“时间观”课程教学的现实与改进
41、 中学物理教学中演示实验的应用策略
42、 中学物理教学中学生动手能力的培养
43、 新课程背景下农村中学物理实验教学的探索
44、 浅谈提高中学物理低成本实验教学的有效性
45、 浅谈中学物理“生活化”教学的策略
物理教学论文题目
1、 高中物理教学中常见电学实验问题分析
2、 以生活化教学模式提高初中物理教学的有效性
3、 工科专业大学物理教学现状与改革方向研究
4、 大学物理教学中创新型人才的培养与实践
5、 教学新范式下大学物理教学的几点思考
6、 基于翻转课堂理念的独立学院大学物理教学模式研究
7、 基于CDIO理念的大学物理教学改革探索
8、 统计物理教学中引入Jarzynski等式的必要性
9、 物理教学融入工匠精神的思考与实践
10、 让“陶花”在物理教学实践中绽放——浅议过程性评价和物理教学实践
11、 高中物理教学中培养学生的思维
12、 “蜂窝视频元”在高中物理教学中的应用实践研究
13、 中学物理教学中缄默知识的应用研究
14、 提高大学物理教学质量的 措施 与对策
15、 高分子物理教学中关于链段概念的讲解
16、 以提高人才培养质量为目标,探索新形势下大学物理教学策略
17、 基于翻转式课堂模式的大学物理教学研究
18、 中学物理教学对大学物理教学的影响——以安阳师范学院为例
19、 高分子物理教学中“结晶”概念的讲解
20、 引导式反思:将HPS教育融入中学物理教学的方式
21、 高中物理教学核心素养:演示实验创新
22、 数形结合思想在高中数学与物理教学中的应用研究
23、 浅析信息技术在初中物理教学中的应用——以欧姆定律学习为例
24、 新工科背景下大学物理教学研究
25、 地方本科院校大学物理教学改革模式探究
26、 高师本科物理专业中学物理教学能力培养目标体系的研究
27、 高中物理教学使用 思维导图 的几个误区
28、 中学物理教学的问题情境创设
29、 3D虚拟增强现实技术在中学物理教学中的应用研究
30、 MATLAB的可视化在物理教学中的应用
31、 案例教学法在“半导体器件物理”教学中的尝试与反思
32、 新工科背景下“类像思维”在半导体物理教学中的应用
33、 核心素养下的高校半导体物理教学改革路径研究
34、 材料专业大学物理教学内容的改革与实践
35、 为提高大学物理教学的学术水平而努力
36、 材料学专业固体物理教学中的抽象与形象思维转化
37、 大学物理教学研究现状与展望——基于10年核心期刊论文分析
38、 高考3+3新模式下中学与大学物理教学的衔接性校本研究:热学部分
39、 浅析STS教育在职业学校物理教学中的有效渗透
40、 智慧教育理念在大学物理教学改革中的应用研究
41、 混合教学模式在固体物理教学中的应用
42、 物理学思维方法在大学物理教学中的应用
43、 多媒体在应用型本科院校大学物理教学中的应用
44、 在物理教学中渗透生涯教育的探索——由新高考选考物理遇冷说开去
45、 浅谈初中物理教学中“弱势学生”激励策略
46、 “物理教学论实验”课程的“课例化”教学模式研究
47、 提高大学物理教学效果的策略
48、 利用虚拟实验改进物理教学
49、 基于建筑学学生思维特点的实践性建筑物理教学初探
50、 核心素养视角下初中物理教学的方法
优秀物理学毕业论文题目相关 文章 :
★ 物理学毕业论文题目
★ 物理学毕业论文选题
★ 物理学院毕业论文题目
★ 物理学毕业论文4000字
★ 物理学本科毕业论文
★ 物理学毕业论文
★ 有关物理学毕业论文
★ 物理学本科生毕业论文
★ 物理学毕业论文范文
★ 物理学理论研究论文
【物理学中的负离子】 一、负离子是什么? 近几年来“负离子”这个词大家都很熟悉,在广告中、商品中、报纸上,电视上都经常可听可见,那么什么是负离子呢?用一句话很难解答.按通俗讲,我们只能先做个比喻;人是什么?是人一种高级动物,因生理结构特性,而将人划分为“男人”和“女人”,如果没有这种划分法,“男人”和“女人”也都得叫人了. 按上述划分法,有了“负离子”,也就会有“正离子”,它们都是由离子中分叫出来的,那么离子是什么?只能按科学家讲法去解释.在物理学中的,我们都知道,物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子是由原子核及围绕其旋转的电子组成,当物体得到电子时显负电性,失去电子时显正电性,我们把正负电子运动现象称为离子现象,即带有正电荷的物体叫正离子,把带有负电荷的物体叫负离子. 二、负离子的发现 负离子发现与应用是人类在十九世纪的事,第一个国际学术会上证明负离子对人体有功效的是德国物理学家菲利浦莱昂纳博士,他认为地球自然环境对人类健康有益的负离子最多的地方是瀑布周围,一九三 O 年前苏联学者发表了用空气负离子治疗疾病的论文,美国也发表了负离子统计数据, 21 世纪大气中正离子与负离子比例为 : 1 现代社会发展已破坏了自然界中离子的平衡,1930年美国 DESSAVER,提出负离子会使人产生安宁的感觉、和改善健康环境的见解. 三、负离子的自然现象的产生 自然界空气负离子产生有三大机制: 1 、大气受紫外线,宇宙射线,放射物质,雷雨,风暴等因素的影响发生电离而产生负离子. 2 、瀑布冲击,细浪推卷暴雨跌失等 自然过程中水在重力作用下,高速流动,水分子裂解而产生负离子. 3 、森林的树木,叶枝尖端放电及绿色植物光合作用形成的光电效应,使空气电离而产生的负离子. 四、人造负离子的开发及应用 当人类确认负离子对人有功效作用时,为了改善环境促进健康,各种负离子发生器大量被发明出来,主要采用两个途径,一种是利用高压电产生电离使空气产生负离子,另一种利用天然矿物质,经科原加工而成,能释放负离子材料地球上很多,通常指能量石,有各种矿石,海藻类海底石和含有蛋白的轻质页岩,利用此种材料采用高科技技术加工成细粉体,与高分子材料相配全,可研究出很多产品,应用在纺织工业,塑料产品、纸制品等,形成各种负离子功能产品,这些产品负离子释放数量每立方厘米可达 1200 —— 5000 个,不亚于人类在郊外,田野的自然环境中. 五、负离子产生原理 综上所述负离子产生除了自然现象(如紫外线光合作用雷电等),人类用自己的智慧开发许多负离子产品,其原理基本是一致的,当空气和其它特定环境中存在能发射负离子条件的地方就会使大气中( O 2 、 N 2 、 C02 、 S02 、 H20 )中的电子 e 释放出来,它与 C02 、 H20 反应如下: H20+e ←→ 02 ( H20 ) m C02+e ←→ C04 ( H20 ) m C04+ ( H20 ) 2+H2 ←→ 02 ( H20 ) m+ C02 从而产生负离子. 正离子是同样道理
目前科学认为很好的
标签(空格分隔): 环保 氧负离子 18世纪,物理学家库仑就通过实验发现,绝缘的金属导体所带的电荷会在大气中消失。进而物理学家伦琴和贝克勒尔研究发现,电解质溶液中的气体带有正极性或负极性的电荷微粒,由于这些带电微粒的存在,使气体具有导电的性能。物理学家艾斯特尔、盖特勒和威尔逊也用大气导电性的理论对库仑的实验结果作出解释。这种空气中的导电微粒,被物理学家法拉第称为“离子”,“空气离子”因而得名。 经历100多年后,J .Thomson第一个以公式方法来表达离子的特性,同时建立了正、负离子的模型,接着Eiseer和Geieel两人证明了离子的存在,即带有正、负电荷的粒子,其粒径略大于分子的直径。1905年Langerin在大气中发现了第二种离子称为Langerin离子或大直径带电粒子,又称为重离子。到1909年发现了第三种离子即中等直径的离子,称之为中离子。到20世纪30年代德国Dessauer开创了大气正、负离子生物的研究。他首先使用了电晕离子发生器,从此形成了关于负离子生物效应的第一次研究高潮,有数以百计的论文,研究和实验报告,证明了负离子对人体有明显的有益作用,而正离子则相反,特别对人的血压和新陈代谢有明显的破坏作用。这些研究由于发生第二次世界大战而终止。美国加州大学的ALbeterPani Kragan教授和他的研究小组开创了离子生物效应的微观研究与实验,把对空气负离子的研究推向了第二次开发与使用的高潮。Kragan教授做了大量的动植物和人体试验,从人体的内分泌和机体内部循环及各种酶的生成反应等方面去论证负离子是如何影响人体和动植物的,是如何产生各种生物效应的。世界各国许多研究者也在他们各自研究的基础上,进行了以上的试验,认为负氧离子有明显的生物效应。国外已开发出不少新型负离子发生器以供实验研究与在空调房间和医疗卫生领域中使用。 从1889年德国科学家Elster和Gertel发现了空气负离子的存在,德国物理学家PhilipLeonard博士第一个在学术上证明负离子对人体的功效,到1902年Asamas等肯定了空气离子存在的生物意义.1903年俄罗斯学者发表了用空气负离子治疗疾病的论文,相继1932年美国RCA公司Hamsen发明了世界上第一台医用空气负离子发生器,半个世纪以来,空气负离子研究在欧、美、日各国已经历了很长的发展、应用阶段。 在1976年荣获日内瓦国际新发明新技术展览会金奖的AS系列负氧离子发生 器是利用电晕放电来产生负离子的。一种负氧离子发生器的结构如图 2-1 所示 在图 2-1 中,排针状负极和环形正极之间加上直流高压 3~4 千伏,在排针状负极便产生电晕放电,使空气电离。由于氧的电子亲和能力远大于氮等其他气体的电子亲和能,故空气电离的大量自由电子大部分为氧分子所俘获而形成负氧离子 。这些负氧离子受负高压的排斥而离去,有的还在负极后面装上小的轴向风机,负氧离子在电场和风机风力的作用下,在环形正电极的缝隙中源源不断地排出,形成含有大量负氧离子的清新空气。 空气主要是由氮(占空气的 )氧(占空气的 )等气体组成。在正常情况下 呈中性,但由于宇宙射线,紫外线,微量放射性物质的辐射,以及一些物理和化学反应等,会使空气中极少数中性分子(或原子)电离成自由电子和正离子,自由电子往往又同中性分子结合成负离子。由于各种气体原子(或分子)的电子亲和能的强弱各不相同,亲和能大的容易吸附电子生成负离子,氮的电子亲和能为 0~ 电子伏特,氧的电子亲和能为 电子伏特,且在低层 大气中含量最丰富,因此,空气电离的自由电子大部分为氧分子俘获而成为负氧离子,过程如下: [2] 但在电离过程中也有的氧分子被还原为氧原子 如果氧原子再与氧分子结合,则生成臭氧 以上说的是电离式负氧离子发生器电极附近的情况 。 [3] 负离子发生器工作原理来源于电晕放电。电晕放电是气体自持放电的一种形式,它不需要外加电离源来引发和维持放电。为了保持稳定的电晕放电,必须形成一个非均匀电场。随着施加在电极间的电压的增加,导线附近的空间电场强度也将增大。通常在自由空间中,由于宇宙辐射,每立方厘米空气中大约有1000个自由电子存在,这些自由电子在电场的作用下,会受到加速,撞击气体原子或分子。自由电子的加速度会随着电场强度的增加而增大,自由电子在撞击气体原子或分子前积累的能量也随之增大。当电场强度达到气体放电的临界值时,自由电子在撞击前积累的能量将足以从气体原子或分子撞击出一个电子。此时在导线附近一个小范围内的空气就开始电离,出现了气体的非自持放电。继续升高电压,气体的电离将加剧,形成大量电子崩,产生大量的电子和正负离子,并伴随着发出淡蓝色的辉光和咝咝声,放电也就由非自持放电转变为自持放电。这种特定形式的气体放电就称为电晕放电。 电场的不均匀性把主要的电离过程局限于局部电场强度很高的电极附近,特别是发生在曲率半径很小的电极附近或大或小的薄层中,气体的发光也只发生在这个区域里,这个区域称为电离区域,或称之为电晕层或起晕层。在区域之外,由于电场弱,不发生或很少发生电离,电流的传导依靠正离子、负离子或电子的迁移运动,因此电离区域之外的区域被称为迁移区域或外围区域。若两电极中仅有一个电极起晕,则放电的迁移区域中基本上只有一种符号的带电粒子,在此情况下,电流是单极性的。本实验中的负离子发生器形成不均匀电场的两个电极分别是加负高压的电晕线极和接地电极,发生的是负电晕放电,其形成的就是负极性的电晕电流。 电晕放电产生后,若再进一步增大两电极间的电压,电晕区将逐渐扩大,亮度及咝咝声也越来越大。当电压升高到某一值时,在某些放电点上可以出现向外辐射的刷状细火花,它的范围要比正常的电晕区大得多,咝咝声中还伴随着拆裂声。这种放电形式称为刷状放电。电压继续升高,刷状火花越来越长,最后将在正负两极间构成通道,产生气体的击穿,两极间的电压将随之急剧下降。根据电源容量的大小,击穿可以表现为弧光放电的形式,也可以表现为火花放电的形式。 当电源容量足够大时,气体击穿后会有很大的放电电流流过,在电极间形成电弧,称为弧光放电;如果电源容量较小,则气体击穿以后,放电电流会受到限制,使之不足以形成电弧,这时的放电就会停留在火花放电阶段。火花放电是一束明亮曲折、常常又是分叉的细丝,这些细丝很快地穿过放电间隙,又很快地熄灭,熄灭后随即再度产生。火花放电的电流比弧光放电要小得多。 为了使发生器能正常工作,必须在电极间加以一定的电压,使之形成电晕放电。形成电晕放电的最低电压称为起晕电压。此时由于空气被电离而出现大量离子,在电压的作用下就会有一定的电晕电流流过,电晕电流将随着电压的升高而增大。当然由于空气中自由电子的存在,即使在所加电压远小于起晕电压时,电极间也会因自由电子的流动而形成电流,但这些自由电子的数目不大,所形成的电流和电晕电流相比是微不足道的。 [4] 负氧离子发生器的一个重要技术指标是负氧离子浓度。一般在发生器说明书 中标出的浓度数值,是表示在负氧离子发生器正前方 20厘米处空气中的负氧离 子浓度,大于或小于20厘米处的浓度不一样,因此,对负氧离子的浓度必须进 行理论计算与测试。 从负氧离子发生器中排出的负氧离子流中,含有传导电流 和运流电流,即(2)带入(1)得 利用高斯定理 现在讨论氧离子以恒定速度运动的一维稳态系统,由于 (4)变为 (5)有指数衰减解 因为 故负氧离子浓度为 结果表明:稳态系统的负氧离子浓度 n 从针状负极开始,随距离指数地减小, 如图 2-2 所示,实验观测值与理论计算值相符。文章通过模拟自然条件下的温度和湿度,对空气负离子浓度进行了几个月的连续测试,详细讨论了温湿度变化对负离子浓度的影响。同一地点来自环境的射线强度基本保持不变,即实验环境中只有温度和湿度变化. 负离子发生器一般由本体、电晕线发射端、接地端、电源输入端构成。 如图1所示,交流电压经过降压、整流、滤波,成为直流电,再经振荡器、放大电路、开关管,经高压磁包去控制放电极针产生负离子。高压磁包即高频变压器,高压包内有高压硅堆对其逆变电压进行整流,因此其输出的是经过整流的直流电。凡是逆变的电流都属交流的一种,变压器的储能和释放能量时的电流方向是相反的。电流方向固定不变化的电流才叫直流电。逆变有单端、桥式几种,有单端正激式、单端反激式、半桥式、全桥式等多种。 本体:是由塑料材料作为外壳,采用阻燃环氧树脂封装而成的高压绝缘体。本体外壳通常采用PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酷)或PEI(聚乙醚)注塑成型,材料必须耐高温超过200℃,阻燃绝缘。 电晕线发射端:通常采用金属针或碳纤维。 接地端:采用铜片与地相连。 电源输入端:电源供电导线。 上图是一种高效开放式负离子发生器,它采用可控硅逆变高压,悬浮式放电针,结构简单,效果良好,安全可靠。市电电压在160V~250V均能正常工作,且耗电极省,仅1W左右,因此可长期连续工作。 220V市电经VD1、VD2和R1、R2的整流、限流,单向脉动电流控制VS的通断,产生振荡,经变压器T升压后,经VD3整流得到万伏左右的负高压,经放电针对空气放电,产生电离,生成负离子。 高压磁包由于产生高压、高温,极易产生电火花,容易击穿周围电子元件,因此这里采用Tenon(铁氟龙)封装高压磁包。高压磁包外部被含有阻燃耐热性树脂的环氧树脂或者含有皿鳌(氨基甲酸乙酷)树脂的塑胶粉灌浇处理。PCB焊接(Soldering)面被塑胶粉覆盖的同时也能填充绝缘空隙部分;空隙部分被阻燃环氧树脂封填,避免了电路元件间的相互干扰,能够提高电路元件的使用寿命。 中国已经有了属于自己的高端负离子专利技术:负离子转换器技术、纳子富勒烯释放器技术,使得负氧离子在医疗上已成为一种辅助医疗手段。 负离子转换器是应用在负离子生成设备上的转一种特殊部件,可以使设备产生小粒径空气负离子即轻离子,小粒径负离子具有动能高、活性高的特点,有很大的迁移距离和速度,在没有风机外吹的情况下负氧离子也可以覆盖到4-5米。 富勒烯是采用纳米技术制造的电触媒材料,是一种接近超导的材料,也即电阻几乎等于零,在电离子通过该材料时,会产生强大的共振效益,因此极利用电离子的游离析出,所以不像传统的离子释放材料(普通碳纤维金属等)需要很强的电流。只需比较微弱的电流即可释放大剂量、高纯度、高活性、小粒径的负离子。 以淘宝某品牌负氧离子发生器为例 可以看出其有着-40kv的输出电压和<20w的输出功率。
一、J .Thomson第一个以公式方法来表达离子的特性,同时建立了正、负离子(负氧离子)的模型。二、1889年德国科学家Elster和Gertel发现了空气负离子(负氧离子)的存在。三、19世纪末,德国物理学家菲利浦·莱昂纳德(Philip. lionad)博士第一次在学术上阐述了负氧离子对人体的功效。他提出存在于自然环境中的负氧离子有益于人类健康,并指出负氧离子含量最多的地方是在山谷瀑布周围。四、20世纪初,1902年Asamas等通过大量实验肯定了空气离子存在的生物意义.五、1903年俄罗斯学者首次发表了利用负氧离子治疗疾病的论文。六、1905年Langerin在大气中发现了第二种离子称为Langerin离子或大直径带电粒子,又称为重离子。七、1909年发现了第三种离子即中等直径的离子,称之为中离子。八、20世纪30年代,德国Dissuader开创了大气正、负离子(负氧离子)生物的研究,形成了关于负离子(负氧离子)生物效应的第一次研究高潮,有数以百计的论文、研究和实验报告,证明了负离子(负氧离子)对人体有明显的有益作用。而正离子则相反,特别对人的血压和新陈代谢有明显的破坏作用。九、1932年美国RCA公司Hamsen发明了世界上第一台医用空气负离子(负氧离子)发生器,这些研究由于发生第二次世界大战而终止。十、直到后来20世纪中叶美国加州大学的教授和他领导的研究小组开创了离子生物效应的微观研究与实验。把对空气负离子(负氧离子)的研究推向了第二次的开发与使用的高潮。Kragan教授做了大量的动植物和人体试验。发现负氧离子具有延长生物寿命1/3的功能。并从人体的内分泌和机体内部循环及各种酶的生成反应等方面去论证负氧离子是如何影响人体和动植物。世界各国许多研究者也在他们各自研究的基础上,进行了以上的试验,认为负氧离子有明显的生物效应。十一、1978年我国由伊朗的沙啥瓦特博士引进一台电子仪器——生物滤器(biological filter),即我国负离子(负氧离子)发生器的前身;十二、1985年06月中国科学院高能物理所和中国予防医学中心卫生研究所研制出高效空气负离子(负氧离子)发生器,并获取专利授权,专利号: 85202177十三、二十世纪八十年代,我国部分大专院校、科学院所和专业医疗机构的一批专家学者开始涉足《负离子(负氧离子)医学》。他们将负离子(负氧离子)技术应用到临床实践中,通过对各种疾病的探索性治疗,开辟了一条新的治疗疾病途径,中国科学院高能物理研究所,西安医科大学、北京空气负离子(负氧离子)研究应用中心、北京师范大学空气离子研究应用中心等科研机构进行了专业负离子(负氧离子)医学研究,使我国负离子(负氧离子)医学取得了显著的成果,在临床实践中,我国已有很多医疗单位运用负离子(负氧离子)技术探索治疗各类疾病。十四、二十一世纪、2010年,山东某公司研发出两项具有世界领先水平的专利技术:负离子转换器技术和纳子富勒烯负离子释放器技术 ,制造出等同大自然的小粒径、高活性生态级负离子, 开创了人工负离子产生技术的生态化时代, 并成功通过国家知识产权局专利授权,专利号: 。 十五、2011年4月,中国空气负离子(负氧离子)暨臭氧研究学会官网开通运行,作为我国第一个负离子(负氧离子)行业网站开始运行,必将快速推进我国空气负离子(负氧离子)产业的健康有序发展,相信负离子(负氧离子)产品市场混乱的局面很快结束,由于概念性负离子(负氧离子)产品及不合格假冒伪劣产品的过度炒作造成的市场疑问将会很快消除,为有着“空气维生素”“ 空气维他命”“ 长寿素” 之美誉的负离子(负氧离子)正身。十六、生态负离子生成芯片技术 是人工负氧离子生成技术, 生态负离子生成芯片(专利号:)由压电陶瓷负离子发生器和离子变换器(专利号:)两部分组成。 压电陶瓷变压器可以抑制和消除传统的负氧离子发生器采用的线圈型变压器产生正离子等不利影响, 减小负氧离子发生器的体积和厚度; 离子变换器是负离子转换器的升级版,其实质是应用于负离子发生器的脉冲频率增强器,脉冲频率增强器能有效提高负离子的脉动能量。 18世纪,物理学家库仑实验发现,绝缘的金属导体所带的电荷会在大气中消失。物理学家伦琴和贝克勒尔研究发现,电解质溶液中的气体带有正极性或负极性的电荷微粒,由于这些带电微粒的存在,使气体具有导电的性能。物理学家艾斯特尔、盖特勒和威尔逊也用大气导电性的理论对库仑的实验结果作出解释。这种空气中的导电微粒,被物理学家法拉第称为“离子”,“空气离子”因而得名。经历100多年后,J .Thomson第一个以公式方法来表达离子的特性,同时建立了正、负离子的模型,接着Eiseer和Geieel两人证明了离子的存在,即带有正、负电荷的粒子,其粒径略大于分子的直径。1905年Langerin在大气中发现了第二种离子称为Langerin离子或大直径带电粒子,又称为重离子。到1909年A.Pouer发现了第三种离子即中等直径的离子,称之为中离子。到20世纪30年代德国Dessauer开创了大气正、负离子生物的研究。他首先使用了电晕离子发生器,从此形成了关于负离子生物效应的第一次研究高潮,有数以百计的论文,研究和实验报告,证明了负离子对人体有明显的有益作用,而正离子则相反,特别对人的血压和新陈代谢有明显的破坏作用。这些研究由于发生第二次世界大战而终止。美国加州大学的ALbeter Pani Kragan教授和他的研究小组开创了离子生物效应的微观研究与实验,把对空气负离子的研究推向了第二次开发与使用的高潮。Kragan教授做了大量的动植物和人体试验,从人体的内分泌和机体内部循环及各种酶的生成反应等方面去论证负离子是如何影响人体和动植物的,是如何产生各种生物效应的。国外已开发出不少新型负离子发生器以供实验研究与在空调房间和医疗卫生领域中使用。从1889年德国科学家Elster和Gertel发现了空气负离子的存在,德国物理学家Philip Leonard博士第一个在学术上证明负离子对人体的功效,到1902年Asamas等肯定了空气离子存在的生物意义.1903年俄罗斯学者发表了用空气负离子治疗疾病的论文,相继1932年美国RCA公司Hamsen发明了世界上第一台医用空气负离子发生器,半个世纪以来,空气负离子研究在欧、美、日各国已经历了很长的发展、应用阶段。我国自1978年由伊朗的沙啥瓦特博士引进一台电子仪器——生物滤器(biological filter),即我国负离子发生器的前身;至今空气负离子的研究已经历了80年代初、90年代初两个发展高潮。近代生物医学进展、动物试验研究结果、环境意识的深化及空气离子测试仪器的完善,推动着空气负离子作用机理的研究、空气负离子发生器的生产、应用,直到21世纪初期,中国已经有了属于自己的高端负离子专利技术:负离子转换器技术、纳子富勒烯释放器技术,使得负氧离子在医疗上已成为一种辅助医疗手段,在旅游生态环境评价中空气负离子浓度已列为衡量空气质量的一个重要参数。对于要建立一个舒适的环境,空气负离子存在的效应已带给人们揭开一个新的认识水平。
是真的好。
自1889年德国科学家Elster埃尔斯特和Gertel格特尔发现了空气负离子的存在以来,人们对负离子的研究一直极富热情,19世纪末,德国物理学家菲利浦·莱昂纳德()博士第一次在学术上阐述了负氧离子对人体的功效。他提出存在于自然环境中的负氧离子有益于人类健康,并指出负氧离子含量最多的地方是在山谷瀑布周围。20世纪初,1902年Asamas等通过大量实验肯定了空气离子存在的生物意义.1903年俄罗斯学者首次发表了利用负氧离子治疗疾病的论文。
直至现在,国内外仍然有大量的负离子研究机构,而且随着人们对负离子作用认知度的加深,对负离子的需求也在不断加大。世卫组织规定:负氧离子浓度达到1000-1500个才能达到清新空气的标准,而普通室内只有几十到几百个。而如果想要补充室内的负离子浓度,负离子机是最好的方法,具有负离子系统和污染物收集系统的生态负离子生成技术就可以生成高浓度的生态级小粒径负离子,补充室内的负离子浓度。
负氧离子不仅有良好的医疗保健作用,还能净化空气,负离子可以与空气中的颗粒物结合,凝聚成团,沉降下来,从而达到净化空气的作用,粒径越小的微尘效果越佳,是克星,其中危害最大的1微米微尘百分百去除效果。在雾霾严重的今天是一个很好的净化方式。
1. 离子通道的研究进展2. 全球变暖与植物光合作用、二氧化碳的关系3. 植物气孔开关的机理4.二氧化碳施肥的应用5.无土栽培的发展与应用
刘承宜教授先后出访日本和美国,参加多次国际会议。先后邀请美国、德国、俄罗斯和香港等地的同行来访,开展合作研究。主持国家自然科学基金、教育部霍英东青年教师基金和广东省自然科学基金团队项目等项研究。在细胞生理与信息方面具有较高的学术造诣,发现了哺乳动物非视觉细胞的协同光信号转导现象。刘教授的课题组从1998年开始连续参加ASLMS年会(世界激光医学方面级别最高的会议)。1999年,课题组的报告成为这个小组会议的八大热点话题之一。2000年,课题组的报告低强度激光对细胞生物刺激作用的膜机理研究获得整个会议的最佳基础研究论文提名和小组会议的优秀论文。2001年,课题组报告入选Mini-Talk型大会,且排位第一。课题组的研究生先后连续三次获得暑期研究基金的资助。ASLMS的会刊Lasers Surgery Medicine 是SCI收录的影响因子(2011年是)最高的激光医学刊物。 1. 1998-2000, 国家自然科学基金(National Natural Science Foundation of China,NSFC):《关于人中性粒细胞转导低强度氦氖激光信号机制的研究》,已完成。2. 1998-2000,国家教育部霍英东青年教师基金项目:《人的中性粒细胞转导低强度氦氖激光信号机制的研究》,已完成。3. 2000-2002 年,连续三次指导硕士研究生获得了美国激光医学学会的暑期研究基金资助:《低强度He-Ne 激光激活中性粒细胞NADPH氧化酶复合物的机理研究》、《麻醉剂对激光照射的猪正常皮肤成纤维细胞的效应》和《激光外科长期效应中光对成纤维细胞的生物调节作用》,已完成。4. 2001-2003 年,与郭弘和胡巍两位教授共同主持广东省自然科学基金团队项目:《不同领域的光传输》,本人主要负责开展光生物调节作用的基础研究,已完成。5. 2002-2004 年,国家自然科学基金《低强度氦氖激光激活人中性粒细胞酪氨酸蛋白激酶研究》,已完成。6. 2002-2004 年,“千百十工程”优秀人才培养基金(省级):《低强度氦氖激光延缓人二倍体成纤维细胞衰老的机理研究》,已完成。7. 2005-2007 年,国家自然科学基金《发光二极管红光抑制淀粉样蛋白25-35 诱导的PC12 细胞凋亡的机理研究》,已完成。8. 2009-2011 年,国家自然科学基金《低强度650 nm GaInP/AlGaInP 半导体激光促进中性粒细胞胞外杀菌网形成的机制研究》,已完成。 1. 辐射与物质相互作用:首次揭示时间的量子特性,建立了相应的时间量子理论(RMT)。2. 应用RMT建立了低强度激光生物效应的非共振跃迁理论(NRT)。3. 住处生物学:应用RMT和NRT 提出了物理信号的物理放大模型和时间平行理,建立了生物住处提取的时间方法(BIT),揭了个人最可几预期寿命Y和最佳年龄H的关系:Y=2H+1。4. 中医基础理论:将过程时间与阴阳结合起来,发展了中医治法,建立了中医阴阳虚实的时间理论;提示穴位的生物相干性,提出了循经感传的时间子模型,建立了经络现象的时间理论。5. 传输光学:将Maxwell方程写成Schroedinger方程式形式,利用量子力学方法建立了光束传输的量子力学理论。其中 《光生物学的时间量子理论》被国际经济评价(香港)中心、香港文汇报社和世界华人重大科技与学术成果评委会联合评价为世界华人优秀重大学术成果,《中医阴阳的时间理论研究》获99第二届全球华人医学大会张仲景创新发明金奖。《激光化学的时间量子理论》在第二届华中地区科技推广大会上被评为二等奖。在Laser Sur Med、Phys Rev E和中国科学等杂志上发表近60篇论文;所发表的论文中SCI收录40多篇,它引20多次。6. 发现了哺乳动物非视觉细胞的协同光信号转导现象。光生物调节作用(photobiomodulation,PBM)是激光或单色光(laser irradiation or monochromatic light, LI)对生物系统的非损伤调节作用。LI可以分为低强度LI(low intensity LI, LIL)(~10 mW/cm)和中强度LI(moderateintensity LI, MIL)( ~ W/cm),其中LIL和短时间MIL照射称为低水平LI(low level LI, LLL)。在刘颂豪院士的领导下,刘承宜教授的激光运动医学实验室(Laboratory of Laser Sport Medicine,LSM)从国际上提出PBM的当年至今,已从事PBM 的研究十六年,一直坚持研究LIL 的生物效应。该实验室首先提出了LIL 的类激素模型,逐渐发展为生物信息模型,在2001 年获得细胞光信号转导实验的直接证实,获得了美国激光医学会当年年会的最佳优秀光生物刺激作用论文奖,最近将信号通路置于细胞内的功能网络进一步发现冗余机制。多年研究发现LIL 通过非视觉光调节可以影响很多细胞生理功能,可以抑制细胞凋亡,抗氧化应激,促进细胞增殖,诱导健康人的中性粒细胞形成胞外杀菌网。在剂量关系方面,LSM首先发现剂量段效应,发现PBM的原初过程为PBM的关键过程并进一步给出了定量的剂量关系,并将剂量关系的研究与FSH 结合发现了LIL 的自适应特性。这些发现不但将PBM 的研究逐步推向深入,而且为LIL 的临床应用提供了坚实的理论基础,LSM提出LIL 可以运用于阿尔茨海默病、运动损伤、病毒流行性感冒等疾病的辅助治疗。7. 编著《低强度激光鼻腔内照射疗法》,中英文对照本已于人民军医出版社2010年出版发行,此书使用中英文对照编写,更具有专业性,系统介绍了低强度激光鼻腔内照射疗法和家庭使用方法,刘教授使用天津华新医疗公司的血易通产品做基础研究。8. 提出了功能内稳态和成功应激的概念。PBM的早期研究纠缠于是否观察到PBM。刘承宜教授将负反馈与功能和应激结合起来,提出了功能内稳态(function-specific homeostasis, FSH)和成功应激的概念,将PBM分为低水平PBM和高水平PBM,从根本上解决了何种情况下可以观察到PBM的问题。然而,近年来的研究发现,仅仅谈论某个功能是否存在PBM还远远不够,必须将功能放入细胞或组织等生物系统的功能网络之中,才能更加全面地理解PBM。功能网络的引入促使PBM进一步分类为直接PBM(direct PBM, dPBM)和间接PBM(indirect PBM,iPBM)。9.中性粒细胞光信号转导现象细胞膜上存在大量肽类激素等信号分子的受体。膜受体介导的信号转导包括对信号分子的识别、信息的转换和转导及效应器的活化,其中实现信息的转换和转导的蛋白激酶构成信号转导通路。信号通路可以分为二类: Gs蛋白所介导的信号通路为第一类信号通路(pathway 1),Gq蛋白, Gi蛋白或受体关联酶介导的信号通路为第二类信号通路(pathway 2)。视觉细胞和视网膜神经节细胞的细胞膜上有受体可以与光子发生共振作用,它们介导的信号转导称为光信号转导(phototransduction: PTD)。中性粒细胞(polymorphonuclear cell:PMN)非线粒体产生活性氧(ROS)的现象称为呼吸爆发。前人发现(Schepetkin et al 1994, Karu 1998),低强度He-Ne激光(low intensity He-Ne laser irradiation: LIHNL)可以调节PMN的ROS产生。我们的研究表明(Duan et al 2001),LIHNL可以诱导PMN呼吸爆发(PMN1);而且LIHNL对PMN呼吸爆发的诱导是通过pathway 2实现的(PMN2)。拙文(Duan et al 2001)的结论被它引10次,其中PMN1被Lavi等人(2003)、Klebanov等人(2005)和Zan-Bar等人(2005)作为研究LIL细胞功能的典型例子引用,PMN2分别被Schindl 等人(2002)、陈英华等(2002)、Korras(2003)和Gao等人(2006)引用。在列举讨论LIL作用机理的代表性论文时与拙文并列引用的有,Karu等人的工作(Derkacz et al 2005,Bisland et al 2006)和Karu的工作与Alexandratou等人的工作(Zan-Bar et al 2005)。在讨论介导PBM的ROS机制时,Hamblin 等人(2006)将Lubert 等人的工作和拙文并列引用。拙文2001年8月发表,我们在同年4月ASLMS年会上的报告引起生物刺激小组会议代表的广泛关注。国际低强度激光疗法研究与应用网站负责人和专著(Tunér et al 1999)作者之一Hode 博士非常欣赏我们的理论工作,前ASLMS 理事长、Mark 和Darke 奖获得者Lanzafame 博士认为我们的工作令人振奋(刘承宜等2001)。 PMN与LIHNL的作用是非共振作用(Li et al 2003)。为了与PTD区别,我们将非共振作用引起的PTD称为非特异性PTD(non-specific PTD: NPTD)。Shefer等人(2001)同期也发现骨骼肌卫星细胞的NPTD。随后陆续有研究NPDT的论文发表(Shefer et al 2003, Gao et al 2006)。LIHNL对PMN的效应的研究是以血管内强度激光照射疗法(Intravascular low intensity laser irradiation of blood: ILIB)为临床背景的(Schepetkin et al 1994)。ILIB首先由美国人提出,先后在俄罗斯和中国流行。尽管俄罗斯的基础研究也很多(Schepetkin et al 1994, Karu 1998),高水平的基础研究却大部分在中国(Tong et al 2000,Duan et al 2001, Mi et al 2004)。拙文(Duan et al 2001)与Shefer等人(2001)论文的SCI它引次数一样(都是6次),在NPTD研究论文的它引次数中并列第一。 10.光信号抑制淀粉样蛋白25-35诱导的PC12细胞凋亡现象细胞可以通过坏死、凋亡、非凋亡程序性死亡和衰老等方式死亡。淀粉样蛋白(Aβ)25-35诱导的PC12细胞凋亡是Alzheimer病(Alzheimer’s disease: AD)的细胞模型之一。我们用波长为64015nm的红光发光二极管阵列(red light emitting diode array: RLED)进行照射,发现可以抑制Aβ25-35诱导的PC12凋亡。ASLMS非常重视这个研究结果,国际旅费资助段锐参加ASLMS年会,Laser Surg Med破例用研究快报(rapid report)的形式快速发表(Duan et al 2003)。这是迄今Laser Surg Med上唯一用研究快报形式发表的论文。Santana-Blank等人(2005)引用了这个研究结果,不但指出了它对AD治疗的意义,而且进行了初步的机理探讨。虽然Yamamoto(2000)曾在会议上发表低强度GaAlAs半导体激光(905nm)对PC12细胞神经递质分泌和离子通道的影响,但我们的论文是唯一一篇研究LIL的PC12细胞效应的期刊论文。虽然有人研究LIL对细胞凋亡的抑制,但我们的论文是唯一一篇研究LIL抑制神经细胞模型凋亡的论文。AD迄今没有有效的防治方法。PBM是一种十分安全的康复方法,我们的研究为头盖骨直接LIL照射防治AD提供了依据。 11.光生物调节作用的生物信息模型 光对细胞功能的调节通路可以分为两类,特异性通路由细胞色素c氧化酶(Karu1998)、血色素(Mi et al 2004)和内源性卟啉(Lavi et al 2003)等与光发生共振作用的内源性光敏剂(Zan-Bar et al 2005)所介导,非特异性通路由与光不能发生共振作用的细胞的膜分子所介导(Liu et al 2003&2004)。细胞色素c氧化酶所介导的特异性通路首先由Karu(1998)提出,最近得到实验的完全证实。细胞膜受体介导的非特异性通路首先由我们提出(Liu et al 1996),所提出的激光生物刺激作用的类肽类激素模型(Liu et al 1996, 刘承宜等1997a)先后发展为激光生物刺激作用的生物信息模型(刘承宜等1997b, Liu et al 2000&2003)和PBM的生物信息模型(biological information model of PBM : BIMP)(Liu et al 2004)。Karu(1998)从氧化还原电位(RDP)的角度总结了PBM现象,PBM对于RDP处于正常范围的细胞无效,RDP比正常范围越低,PBM的效应越强。BIMP从量子力学的角度进行了论证。单个分子与光子的非共振作用发生的几率很小。非特异性通路依赖于细胞的状态。功能正常的细胞处于内稳态,远离内稳态的细胞功能不正常。只有远离内稳态的细胞的膜受体处于超辐射态,可以将单个受体分子与光子的非共振作用放大受体数目(104左右)的平方(108左右)倍。因此,PBM促进远离内稳态的细胞恢复内稳态,具有细胞康复作用(刘承宜等2006)。启动信号通路所要求的细胞膜受体构型的特殊改变可以通过分子内电子运动与核运动的耦合来实现。根据光对电子运动的非共振激活方式,BIMP将单色光拓展到长波紫外UVA(320-400nm)和短波红外IRA(700-1000nm),并将其分为UVA、紫、蓝和绿等冷色和IRA、红、橙和黄等暖色两类。在单色光不引起细胞损伤的前提下,BIMP将单色光的剂量由低到高分为若干剂量段,分别表示为剂量段n(n=1, 2, …)。在剂量段(2n-1),BIMP表示为BIMP(2n-1),暖色兴奋pathway 1;冷色兴奋pathway 2。在剂量段2n,BIMP表示为BIMP2n,暖色兴奋pathway 2,冷色兴奋pathway 1。BIMP不但陆续得到可见光(Duan et al 2001, Shefer et al 2001&2003, Gao et al 2006)、UVA(Bode et al 2003)和IRA(Schieke et al 2002)的NPTD的实验的直接支持和细胞水平PBM实验的间接支持,而且与中医理论完全一致(Liu et al 2005)。直接陈述BIMP的相关论文Liu et al (1996, 1997)和刘承宜等(1997a&b)分别被CNKI 它引1、5、8和13次。所有BIMP相关工作中,SCI收录26篇,SCI它引7次,SPIE 专题会议Mechanisms for Low-Light Therapy中两篇综述性论文各引用1次,欧洲专著引用1次,CNKI它引51次。作为BIMP的直接验证,拙文(Duan et al 2001&2003)的引用情况见前面两节的介绍。另外,高晓玲等(1999)引用BIMP解释实验结果;许川山等(2000)总结BIMP,强调了开展低强度激光信号转导研究的重要性;杨在富等人(2002)对BIMP进行了总结,他们所指出的BIMP与实验的矛盾可以用PBM的单色光特异性和细胞特异性来解释。BIMP在ASLMS 2000年年会上获得最佳基础科学论文提名,并以硕士生段锐的名义获得最佳生物刺激作用论文奖(刘承宜等2000),全文修改后收录在欧洲医用激光联合会主席主编的专著中(Liu et al 2003)。12.麻醉剂对PBM的影响 细胞和临床都证明PBM促进伤口愈合,但三十多年的动物实验始终无法得出一致的结论。我们从麻醉剂的角度发现动物实验是否有效可能与制造伤口的麻醉剂的种类有关(Li et al 2001),ASLMS 2001年年会biostimulation小组会议将此列为热点话题进行讨论,并给予暑期资助开展实验研究(刘承宜等2001)。我们研究了氯胺酮对LIHNL促成纤维细胞增殖的影响,确认氯胺酮确实可以完全抑制LIHNL的促成纤维细胞增殖效应,为进一步解释三十多年的争论提供了细胞依据(李燕等2004)。ASLMS很重视这个结果,国际旅费资助李燕参加会议(李燕等2002,Li et al 2002)。13.强激光光束边缘的光生物调节作用 激光外科是激光医学发展最快的领域。大多数外科激光器的即刻效应相差不大,但长期效应则大相径庭。我们将强激光光束分为中间的***度部分和边缘的低强度部分,假设强激光光束边缘存在PBM,用BIMP解释了外科激光的长期效应,受到ASLMS2002年年会的高度重视,论文(Liu et al 2002a)从投稿的biostimulation session提升到面向全体代表的mini-talk summaries session I的第一个报告,并应邀在网上刊物Laserexpress全文发表,研究课题得到当年ASLMS的暑期学生资助(李燕等2002)。“激光外科中的低强度激光效应”列为NSFC近期优先研究的领域(谢树森等2004)。我们用单层成纤维细胞作为模型,研究了Nd:YAG激光及其倍频绿色激光光束中心的损伤效应和边缘对没有损伤的细胞的非损伤效应,发现后者与LIL一样具有PBM(黄平等2005),从细胞模型实验上支持了强激光光束边缘的PBM假设,为外科激光长期效应的解释提供了细胞基础。14.光束传输的Schroedinger形式理论将Maxwell方程化为Schroedinger方程,得到量子力学的Hamilton量和波函数,利用量子力学方法建立了光束传输的Schroedinger形式理论。用量子力学平均值方法重新定义光束传输参数,利用Heisenberg图像研究算子演化,分别获得实数折射率和复数折射率介质(Liu et al 2002b&c)的光束传输参数的一般演化方程和衍射积分,证明了(有效)质量因子守恒是(有效)ABCD矩阵存在的充要条件并从(有效)质量因子守恒得到(有效)ABCD矩阵及其衍射积分,为生物组织光束传输和在体PBM剂量的严格计算提供了理论基础。发表SCI收录论文10篇,SCI它引8次,CNKI它引2次。
研究论文何树斌,刘国利,杨惠敏*,2009,不同水分处理下刈割后紫花苜蓿残茬的光合变化及其机理,草业学报,18(6): 192-197。(国内核心期刊)刘国利,何树斌,杨惠敏*,2009,紫花苜蓿水分利用效率对水分胁迫的响应及其机理,草业学报,18(3): 207-213。(国内核心期刊)Yang Huimin, Zhang Xiaoyan, Zhao Liang. 2009. Stomatal control partly explains different photosynthetic characteristics in Helianthus laetiflora and H. annuus. New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science, 37(1), 33-39.(SCI)韦海建,杨惠敏*,赵亮,2007,遮荫环境对白三叶草气孔和光合特性的影响,草业科学,24(10): 94-97。(国内核心期刊)Yang Hui-Min, Zhang Xiao-Yan, Wang Gen-Xuan, Zhang Jian-Hua. 2006. Water channels are involved in stomatal oscillations encoded by parameter-specific cytosolic calcium oscillations. Journal of Integrative Plant Biology, 48(7): 790-799.(SCI)Yang Hui-Min, Zhang Xiao-Yan, Tang Qing-Long, Wang Gen-Xuan. 2006. Extracellular calcium is involved in stomatal movement through the regulation of water channels in broad bean. Plant Growth Regulation, 50: 79-83.(SCI)Yang Hui-min, Zhang Xiao-yan. 2006. Stomatal conductance in response to the smaller changes of leaf-air vapour pressure deficit. Journal of Lanzhou University (Natural Sciences), 42(5): 32-36.(国内核心期刊)Yang H. M., Zhang X. Y., Wang G. X. 2004. Relationships between stomatal character, photosynthetic character and seed chemical composition in grass pea at different water availabilities. Journal of Agricultural Science, 142: 675-681.(SCI)Li Yan, Wang Gen-Xuan, Xin Ming, Yang Hui-Min, Wu Xiao-Jun, Li Tao. 2004. The parameters of guard cell calcium oscillation encode stomatal oscillation and closure in Vicia faba. Plant Science, 166: 415-421.(SCI)Yang H. M., Zhang X. Y., Wang G. X. 2004. Effects of heavy metals on stomatal movements in broad bean leaves. Russian Journal of Plant Physiology, 51: 464-468.(SCI)杨惠敏,张晓艳,王根轩,王亚馥,乔立新,2004,干旱条件下两种山黧豆气孔特性及种子ODAP,粗蛋白和淀粉积累的研究,兰州大学学报(自然科学版),40(1): 64-67。(国内核心期刊)Yang Hui-Min, Zhang Xiao-Yan, Wang Gen-Xuan, Li Yan, Wei Xiao-Ping. 2003. Cytosolic calcium oscillation may induce stomatal oscillation in Vicia faba. Plant Science, 165: 1117-1122.(SCI)Pan Xiao-Yun, Wang Gen-Xuan, Yang Hui-Min, Wei Xiao-Ping. 2003. Effect of water deficits on within-plot variability in growth and grain yield of spring wheat in northwest China. Field Crops Research, 80: 195-205.(SCI)张晓艳,杨惠敏,侯宗东,王根轩,2003,土壤水分和种植密度对春小麦叶片气孔的影响,植物生态学报,27(1): 133-136。(国内核心期刊)杨惠敏,李燕,王根轩,2002,蚕豆气孔运动中水通道和离子通道的作用和地位的探讨,植物生态学报,26(6): 656-660。(国内核心期刊)张钧,杨惠敏,林久生,王根轩,王亚馥,王静,2002,大气二氧化碳浓度变化对禾谷缢管蚜种群动态的影响,昆虫学报,45(4): 477-481。(国内核心期刊)杨惠敏,王根轩,2001,干旱和CO2浓度升高对干旱区春小麦气孔密度及分布的影响,植物生态学报,25(3): 312-316。(国内核心期刊)综述论文Yang Hui-Min, Zhang Xiao-Yan. 2005. Considerations on the reintroduction of grass pea in China. Lathyrus Lathyrism Newsletter, 4: Hui-Min, Zhang Xiao-Yan, Wang Gen-Xuan. 2005. Effects of drought on stomatal character, photosynthetic character and seed chemical composition in grass pea, and their relationships. Lathyrus Lathyrism Newsletter, 4: Hui-Min, Zhang Jian-Hua, Zhang Xiao-Yan. 2005. Regulation mechanisms of stomatal oscillation. Journal of Integrative Plant Biology, 47(10): 1159-1172.(SCI)杨惠敏,张晓艳,王根轩,2005,植物水通道的生理生态特性及其参与气孔运动的研究进展,植物学通报,22(3): 276-283。(国内核心期刊)Yang Hui-Min, Zhang Xiao-Yan, Wang Gen-Xuan. 2004. Cytosolic calcium oscillation signaling in guard cell. Plant Science, 166: 549-556.(SCI)杨惠敏,王根轩,2001,一种新的分子武器―――SAGE,生物技术,11(4): 35-37。杨惠敏,王根轩,2001,保卫细胞胞质中Ca2+浓度变化与气孔开闭之间的关系,植物生理学通讯,37(3): 269-273。(国内核心期刊)会议论文Yang Huimin, Liu Guoli, He Shubin, Shen Yuying, Zhang Xiaoyan. Forage production and water use efficiency of three Lucerne varieties at different soil water availabilities. In: New Paradigm for Diversity of Forage Production in the East Asian Region. Proceedings of the 3rd Korea-China-Japan Joint Symposium on Grassland Agriculture and Livestock Production, Konkuk University, Seoul, Korea, 10-14 August, 2009. 8-9.(国际会议论文)Zhao Liang, Yang Huimin, Liu Zhongling, Xiao Honglang. Influence of different sampling strategies on the relationship of biodiversity and grassland primary production. In: Organizing Committee of 2008 IGC/IRC Congress (ed.) Multifunctional Grasslands in a Changing World: Grasslands/Rangelands Resources and Ecology - Ecology of Grasslands/Rangelands. Proceedings of the XXI International Grassland Congress and the VIII International Rangeland Congress, Hohhot, China, 29 June-5 July, 2008. Volume I, 259.(国际会议论文)He Shubin, Yang Huimin*, Liu Guoli, Zhang Zhilong. Responses of photosynthetic rate of lucerne and the mechanisms under cutting at different water availabilities. In: Organizing Committee of 2008 IGC/IRC Congress (ed.) Multifunctional Grasslands in a Changing World: Grasslands/Rangelands Resources and Ecology - Ecology of Grasslands/Rangelands. Proceedings of the XXI International Grassland Congress and the VIII International Rangeland Congress, Hohhot, China, 29 June-5 July, 2008. Volume I, 198.(国际会议论文)Yang Huimin, Zhao Liang, Shen Yuying, Zhang Xiaoyan. Changes of residue function and signaling regrowth after forage cutting. In: Organizing Committee of 2008 IGC/IRC Congress (ed.) Multifunctional Grasslands in a Changing World: Grasslands/Rangelands Resources and Ecology - Ecology of Grasslands/Rangelands. Proceedings of the XXI International Grassland Congress and the VIII International Rangeland Congress, Hohhot, China, 29 June-5 July, 2008. Volume I, 279.(国际会议论文)Unkovich Murray, Yang Huimin, McNeill Ann, Wang Xianzhi. Nitrogen fixation in irrigated lucerne (Medicago sativa) systems assessed using 15N natural abundance. In: Organizing Committee of 2008 IGC/IRC Congress (ed.) Multifunctional Grasslands in a Changing World: Grasslands/Rangelands Resources and Ecology - Soil Quality and Plant Nutrition. Proceedings of the XXI International Grassland Congress and the VIII International Rangeland Congress, Hohhot, China, 29 June-5 July, 2008. Volume I, 335.(国际会议论文)Yang Huimin, Zhao Liang, Zhang Xiaoyan. Signaling drought from root to stomata in grass. In: Long, P. G. and Nan, Z. B. (eds.) Grassland Agriculture: Balancing Production and Environmental Protection. Proceedings of the 2nd China-Japan-Korea Grassland Conference, Lanzhou University, Lanzhou, China, 31 July-6 August, 2006. 249-251.(国际会议论文)
先说现在锂离子电池的应用和优点,然后说你这个项目用的什么正极材料,和其他锂离子电池相比有什么优势。比如现在类似的锂离子电池阻抗是多少我们用新的正极材料阻抗可以降低到多少
废旧电池的回收利用论文2010年6月20日摘要:我国作为世界上最大的电池生产国和消费国,2001年生产电池180亿只,主要有干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镍镉电池、氧化银电池、氢镍电池、锂离子电池等,占世界总产量的30%。2001年消耗电池80亿只,折合约40万吨。可想而知,其污染程度是多么巨大。这么多电池排放到环境中,直接影响环境而且间接通过各种途径对人身体产生有害影响。所以,废旧电池的回收势在必行。主题词:概况,回收,调查一、电池概述随着科学技术、社会经济的发展以及人们物质生活水平的不断提高,人们对能源的需求量越来越大,因此电池的使用量越来越大,相应世界电池的产量也正以每年20%的速度增长。据统计,2001年我国各类电池的生产总量达180亿只,2003年就猛增到262亿只,其中除少量出口发达国家的为高档无汞电池以外,大部分为低档有汞电池。电池的品种结构也已发展到目前的14个系列250多个品种,形成了较为完整的电池工业体系。但与此同时,大量的废旧电池也正通过各种渠道流入到环境中,对环境造成严重的污染,也必然通过直接或间接的渠道影响到人们的健康。在国家环境保护“十五”计划中,特别提到要建立废旧电池回收体系。2003年五部委发布了《废旧电池污染防治技术政策》。都表明了我国对废旧电池问题进行治理的迫切性。电池的品种繁多,按其用途可分为民用电池和工业电池两大类。目前工业电池以铅蓄电池为主,其主要污染物为铅和硫酸。民用电池按其是否可以充电又可分为一次性电池和可充电电池,一次性电池主要包括锌锰电池、锌汞电池、锌银电池及锂电池等,其中最主要的一次性电池为锌锰电池,2003年我国锌锰电池产量高大246亿只,占电池总产量的90%以上,其废弃物中除了汞以外,还含有锌、锰、铜等重金属。可充电电池使用较多的有镍镉电池、氢镍电池、锂电池等,镍镉电池中的镉是环保部门严格控制的重金属元素,锂电池中的有机电解质,镍镉电池、氢镍电池中的碱和制造电池的辅助材料铜等重金属,都会对环境造成严重的污染。(一)国内外电池的发展动态联想集团和中科院物理研究所强强联合,正在共同组建苏州星恒电源有限公司,该公司采用了中科院物理所的锂离子动力电源技术成果,在苏州组建锂离子动力电池生产基地。此外,中南大学在湖南晶鑫科技股份有限公司的资助下已将其研究出的锂离子动力电池中试技术产业化。另外,为推动我国光伏技术及其产业的发展,国家发展改革委员会和科技部制定出未来5年太阳能资源开发利用计划,国家“光明工程”将筹资百亿元用于太阳能光伏发电技术的应用。热光伏系统的主要优点有效率较高、噪声低、可便携、可靠性高、高体积比功率、可将热能利用与发电结合在一起等。近日,美国能源部与日本经贸部官员签署了合作研制氢燃料电池的协议。氢燃料电池不经过热功转化过程,按电化学方式直接将化学能转化为电能。它具有清洁、高效、灵活等优点。氢燃料电池若能研制成功将使人类不再依赖石油和煤炭,因此可以减少污染。目前,欧洲和美日等国家已有多家研究单位和企业在从事小型燃料电池的研究,为手机、笔记本电脑提供稳定的电力供应。另外还有很多厂家和科研单位正在开发电动车用燃料电池,也有一些科研单位正在从事镁燃料电池的研究。(二)废旧电池的污染与危害随着电池的生产、使用量越来越大,电池的应用遍及我们生活和工作的每一个方面。据调查,仅2001年,我国电池消费量就高达80亿节。每年产生如此多的废旧电池,如果处理不当将使之对环境的污染和人类的危害成为一个不容忽视的问题。从电池的化学组成可以看到,电池中含有多种重金属,酸,碱等物质。电池的危害主要集中在所含的少量重金属上,如铅,汞,镉等,这些有毒物质通过各种途径进入人体,长期积累难以排出体外,就会损害人的神经系统、造血功能和骨骼,甚至可以致癌。废电池经过长期机械磨损和腐蚀,使得内部的重金属和酸、碱等物质泄露出来,进入土壤和水源,就会通过各种途径进入人的食物链,当进入水体的重金属被水生生物摄取并经过食物链的放大作用而在生物中成千上万倍的富积后经过食物进入人体,在某些器官中积累造成慢性中毒。如40年前在日本发生的“村庄集体发疯事件”就是由于电池的污染造成的。因为废旧电池中的锌、镉、二氧化锰等成分长期埋在地下会与土壤中的化学物质发生作用,生成锌锰酸式盐等并渗入地下,污染该地区的饮用水,造成周围居民蓄积性中毒。据专家测试,一节小小的钮扣电池就能污染60万升水,相当于一个人一生的饮水量;一节一号电池烂在地里,它的溶出物能使出1平方米的土地失去利用价值,而我国每年要消耗钮扣电池400000粒;2002年全国干电池的产量达到了近160亿节,我们有多少水源、土地供其污染呢!因此,对废旧电池无污染的处理刻不容缓。二、废旧电池的回收(一)国内外电池的回收状况。我国作为世界上最大的电池生产国和消费国,2001年生产电池180亿只,主要有干电池、碱性锌锰电池、锌汞电池、镍镉电池、氧化银电池、氢镍电池、锂离子电池等,占世界总产量的30%。2001年消耗电池80亿只,折合约40万吨。可想而知,其污染程度是多么巨大。这么多电池排放到环境中,直接影响环境而且间接通过各种途径对人身体产生有害影响。所以,废旧电池的回收势在必行。而现在收还是不收——电池行业的激烈交锋针对电池回收,我国电池行业有两派观点正在激烈争论。一派认为集中回收一次性电池意义不大,在没有条件处理的情况下,集中回收会造成集中污染。一些专家认为,目前回收量最大的干电池,其主要成分是铁、锌、锰,还有微量的汞。这种电池汞含量不高,没有必要集中回收。铅酸蓄电池和对人体健康危害非常大的镍镉电池应该回收。高汞电池中的汞含量只有电池总量的千分之一,随垃圾填埋后,电池里的重金属进入填埋场渗液数量非常小,并不构成污染。而回收处理废旧电池成本过高,从经济角度看无利可图,何况在回收过程中还可能产生二次污染。中国电池协会有关负责人说,目前我国的一次性干电池已经基本做到低汞化,正在迈向无汞化,随垃圾分散处理不会对环境产生威胁。更应该做的是从生产龙头上消灭污染,即实现无汞化。由于回收一性电池的费用很高,没有经济杠杆刺激企业来回收利用一次性电池,事情很难办。需要回收的是那些对环境污染大的充电电池及铅酸电池。一些专家还举例说目前一些发达国家也不集中回收一次性电池。环保部门有关负责人认为,既然要达到无汞化,那么对一次性电池的回收不支持也不反对。这种观点,似乎是对目前我国民间回收电池巨大热情颇有意味的嘲讽。另一种观点认为,无论哪类电池,都必须坚持回收。这派观点的专家认为,虽然1997年我国轻工总会、国家经贸委等九部委联合发出《关于限制电池汞含量的规定》,要求电池制造企业逐步做到降低电池汞含量,2002年达到低汞水平,2005年达到无汞化。但我国的现状是,绝大部分民用电池是一次性电池,而且电池的无汞化进程并不乐观。据调查,目前我国1000多家电池生产企业中,在中国电池协会注册的仅300多家。虽然大电池企业生产的电池目前都做到了低汞化或无汞化,但大量小企业生产的电池还存在高汞现象。河北省干电池检验站高级工程师张虎说,目前我国电池含汞量参差不齐,有的质量非常好,小于百万分之一;有的极差,高于低汞电池标准的20倍,高于无汞电池标准一万倍。我们了解到,我国目前能批量生产低汞无汞的大电池厂家还不到15%。不久前国家工商局对电池的一项调查显示,我国市场上的电池有20%达不到标准。所以,用已实现电池无汞化的发达国家不回收一次性电池的经验来套我国现实,还不合国情。有关专家认为电池中不仅汞会造成污染,锌、锰、镉、铅等随生活垃圾腐烂渗入地下,超过一定的限值,也会造成污染。这些有害物质随着食物链进入人体,极大威胁着人的健康。目前我国垃圾处理方式水平较低,九五期间,我国垃圾年产生量为万吨,处理率为63%,但真正做到无害化处理的不到10%。我国大中城市的近千座垃圾填埋场中,90%仍是简易堆放,这种原始的处理方式极容易造成大面积污染。把废旧电池与生活垃圾一同处理后患无穷。专家认为,大量旧电池都随着垃圾到垃圾场,也是一种集中,怎么就不可能产生污染?北京市政管委会有关负责人郑先生说,把废旧电池集中起来,等有了条件再处理,这样比分散更安全。从资源利用的角度上,电池回收也得到许多专家的肯定。北京科技大学的曾平荣教授说,目前国内生产的电池中90%以上是干电池,不可能对环境无污染。而且,对这些电池不回收利用也是巨大的资源浪费。3000吨废旧电池可以回收杂锌锭141吨、冶金二氧化锰300吨、铁皮260吨、电解锌181吨、电解二氧化锰340吨、铁皮500吨,价值相当于国家开发两个中型矿山的费用,更何况这些都是不可再生的一次性资源。我国目前年消费电池80亿只左右,平均回收效率还不到2%,99%都随生活垃圾一起进入了垃圾填埋厂。就是这2%,已经让管理部门处于尴尬处境。 企业不愿干处理废旧电池的赔本事既然许多环保部门都认为应该谁污染谁治理,那么,从法理上应该承担废旧电池处理的企业怎么想呢?北京金普电池有限公司有关负责人曾经说,回收处理废旧电池,是赔本的事儿,因为技术设备都不配套,收回来不及时处理,也都烂了。而且,国家对回收处理电池也没有补贴,回收成本太高,现在是市场经济,企业怎么能干无效益的事儿?天津力神电池企业有关负责人说:“我们只卖电池,收电池不是我们的事。”大电池企业大都持以上观点,有的人甚至不知电池回收之事。当大电池企业都对处理废旧电池不感兴趣时,民营的北京东华鑫馨劳务服务有限公司却建立起了我国第一个,目前也是惟一的一个废旧电池处理厂。其董事长王自新有“环保狂人”之称。之所以“狂”,就是敢做别人不做之事。王自新在北京建立起了几百个废旧电池回收点,建立了废旧电池回收电话,以至于我们把电话一打到北京市环保局,人家立即就把王自新的电池回收热线电话告诉我们。王自新对我们说,为了对后人负责,他要在废旧电池的产业化上做一番事业,为此现在已经把自己的几百万财产全部投入进去。他说,只有建立废旧电池回收利用的产业链,才能把这个事业进行下去。王自新说:“大量一次性电池不回收,污染环境不说,还浪费了大量资源。每节电池中含有22%的锌、26%的锰、17%的铁,如果不处理就扔了,等于每年白白把几千万吨的有用原料都扔了,这可是从几万吨矿石中提炼出来的呀!这绝对是个朝阳产业,国营企业不做的事,我们民营企业要做!”王自新以前学医,深入研究过废旧电池对人体的伤害,后来改做化工企业,又研究过废电池的利用。1999年,他开始了废旧电池回收利用的事业。王自新走着一条布满荆棘的道路。他的废旧电池回收企业建立在河北易县,虽然技术设备都已经到位,却迟迟开不了工,原因是当地有关部门反对。当地有关部门认为,废旧电池处理企业肯定会产生污染。尽管这个企业的排放条件完全合乎国家标准,也不让生产。王自新曾想迁址,但到哪个地方,一说是废旧电池处理企业,人家就都不让进门了。王自新无奈地说:“不知道我的家到底能落在哪儿!”不过,他没有灰心,正在努力用最新的工艺让企业达到最严格的排放标准,然后争取得到国家环保部门的认证。他说要探索一条中国独特的处理废旧电池之路。有税务部门问王自新:“民营企业,没利的事能干长吗?”王自新说:“我把回收处理废旧电池当成事业。”他充满激情说:“我现在就是当代的唐吉诃德,举着长矛冲刺。”他所挑战的,除了复杂的社会环境,还有观念的壁垒。王自新对废旧电池产业链的每一个链条,都有详细的方案,力图做到让利益机制来运转电池的回收网络。他给北京市长写信说,到2008年,北京市的废旧电池回收率要达到50%。国外一些发达国家情况则相对较好。它们对失效电池的收集和处理大都制定了相当严格的法律法规。如日本规定生产商、销售商和消费者均必须交纳一定比例的回收处理费用,并联合多家公司成立了遍布全国的收集分支机构和网点,以方便废旧电池的收集,同时由政府资助建成了数个废旧电池的回收处理工厂,并享受很多优惠政策。这些措施对于废旧电池的回收都是相当有效的。目前对于废旧电池的处理,西方国家也存在一些问题,他们的处理方法大多采用岩洞封存待处理或用防渗水泥固化后填海造地的方法,绝大多数尚未无害化回收。只有日、德、美、韩等少数国家开发出了较成熟的处理工艺和技术设备。如:日本Sumitomo重工发明的高温挥发和还原熔炼工艺;瑞士Batrec公司建立了较为先进的生产线,年处理能力达3千吨;此外,德国Ald公司也开发出了真空冶金的办法处理废旧电池的应用技术。而我国北京矿治研究院提出的“一步法”处理废旧干电池的方法也是十分有效的。(二)废电池的回收工艺与技术。由于废旧电池的种类繁多,因此对它们的处理方法也各异。目前的处理方法有单类别废旧电池综合利用技术和混合废旧电池综合利用技术,但由于混合废旧电池综合利用技术尚未成熟,所以目前废旧电池的处理技术主要为单类别废旧电池综合利用技术。它包括湿法和火法两种处理方法。1湿法冶金处理方法。湿法冶金回收过程的原理是基于废旧电池中的金属及其化合物溶于酸的性质,先将废旧电池溶解,溶液经净化后电解生成锌、二氧化锰或生产其它化工产品(如:立德粉、氧化锌等)。其优点是设备投资少、操作费用低;缺点是产品纯度低、工艺流程长、可能会产生二次污染等。荷兰、德国等使用此法处理废旧电池。2火法冶金处理过程。火法冶金处理废干电池的原理是将废干电池破碎后在高温下将其中的金属及化合物氧化、还原、分解、挥发和冷凝的过程。火法又包括常压和真空两种方法常压冶金法所有作业均在大气中进行,而真空法则是在密闭的真空环境下进行。多数学者认为,真空法冶金是处理废电池的最佳方法,尤其对汞的处理回收最为有效。其优点是过程中不引进新的杂质、再生产品纯度较高、处汞效果较好等;缺点是耗能大、设备费用高等。目前,瑞士、日本、美国等国家采用此法处理废旧电池。目前,传统的处理废电池的方法一是在较低的温度下加热废电池,先使汞挥发,然后在较高的温度下回收少量烯和其他金属。二是将废旧电池在高温下培烧,使其中易挥发的金属及其氧化物挥发,残留物作为冶金中间产物或另行处理。由于常压冶金在空气中作业有污染重,流程长,高消耗和成本高等缺点。人们又研究出了真空法。真空法是基于组成废旧电池各组分在同一温度下不同的蒸汽压,通过在真空中蒸发与冷凝,使其分别在不同的温度下相互分离,从而实现综合回收利用。其处理过程为:蒸汽压高的组分进入蒸汽,蒸汽压低的组分则留在残液或残渣内;冷凝时蒸汽在温度较低处凝结为液体或固体。真空法的流程短,污染小,回收利用率高,具有较大的优越性,值得广泛地推广。(三)我国废电池的管理现状。针对废电池带来的一系列危害,我国颁布了《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》。其中规定:对于危险废物应遵循分类管理,收集、储存、转移和处置等重点环节重点控制,集中处置的原则进行管理,但此法没有专门对电池管理作具体的规定。废电池的管理工作的具体开展还缺乏可操作的具体管理规定及实施细则。在电池行业管理中。1997年12月31日,中国轻工总会、国家经济贸易委员会等九部委联合发出《关于限制电池汞含量的规定》,要求自2000年1月1日起,禁止在国内生产各种汞含量大于的电池(实行电池低汞化),自2001年1月1日起,禁止在国内销售各种汞含量大于的电池,同时,进入市场销售的国内外电池产品均需标明汞含量。自2005年1月1日起,禁止在国内生产汞含量大于的碱性锌锰电池(实行电池无汞化),自2006年1月1日起,禁止在国内销售汞含量大于的碱性锌锰电池。在此文件中具体对各种类电池中的汞含量、具体控制办法、办法的监督执行等事项均作了较为详细的规定。但此法规对于其他类别废电池中的有害物质,如:镉、铅等还没有具体规定。在废电池生产,回收利用与环境无害化处置管理过程中,由于人们对于环境保护的有关知识缺乏了解,对废电池会对环境造成的危害认识不足,管理体系尚未健全,使得管理过程中遇到许多问题。我国废电池管理中存在的问题主要包括:1电池的生产者、使用者没有很好地履行在电池管理中的义务。2缺乏具体的管理法规。3管理体系不健全。4缺乏合理可行的管理运行机制。5缺乏先进的废旧电池再生利用,处理处置技术。6公众缺乏对废旧电池管理知识的正确了解。这些问题在今后的经济发展和环保方面急需有关部门来解决。(四)废旧电池回收中存在的问题我国废旧电池在回收过程中还存在着诸多问题:1由于公众对废旧电池的危害还缺乏足够的了解,大多数公众对废旧电池的处理方式为同生活垃圾一起丢弃,绝大部分废旧电池未实现回收。2由于我国没有建成完整的废旧电池回收网点,有些公众想把废旧电池交回电池回收站,可是却找不到一个电池回收站,迫于无奈只能将其丢弃。3由于我国没有对电池生产销售征收环境税,废旧电池回收、处理资金来源不足,严重的影响废旧电池的回收。4以前主要以锌锰电池为主的处理问题变成多种废旧电池共存,而现有的回收处理方法是建立在对电池分类的基础上的,所以我们要改进现有的废旧电池处理工艺及设备。(五)关于废旧电池回收的建议鉴于以上分析,结合实际情况,我们提出以下建议:1加强环境保护的宣传与教育,以便提高全民环境保护意识。2建立完整的电池回收、处理体系,使人们能方便的把废旧电池交到回收站。3对于毒性较大的铅蓄电池、含汞电池、镍镉电池等必须标有相应的再生利用标志。4强制淘汰部分厂家落后的电池生产工艺及其产品。5鼓励开展再生利用技术研究。对废旧电池再生利用技术的研究与开发,在政策及经济应有所倾向,以确保再生利用技术的经济技术指标及工艺水平达到国际先进水平,实现废旧电池有价成分的综合回收和无二次污染。6对电池生产商、销售商、进口商以及消费者等环节采取买新交旧、收取处理费和环境税等方法筹集资金,建立完整的废旧电池回收、处理体系,以确保废旧电池能够完全回收并得到妥善的处理。三、关于废旧电池的调查报告(一)本调查的主要目的1了解消费者使用电池的主要类型、数量、以及使用后废旧电池的处理方式。2了解消费者对目前市场所销售电池的建议与意见。3了解公众对废旧电池污染环境的认识程度。4加强环境保护宣传,提高全民的环境保护意识及资源危机意识。(二)本调查的主要对象1山东农业大学部分学生2泰安市部分市民(三)本调查问卷的设计方案本调查问卷共分4个方面10个问题。由于各种类型废旧电池所含主要危害成分及其对环境的危害程度不同,因此本调查问卷的第一个方面(包括问题1~4)主要是为了了解目前消费者使用电池的主要类型。由于本调查对象众多,每个人的文化层次及知识结构不同,因此本调查问卷中的问题3~4主要是为了对问题1~2的补充。南孚电池、双鹿电池、白象电池等主要为碱性电池,大公电池、牡丹电池、中华电池等主要为酸性电池。价格在1元以内的主要为酸性电池、在1元至元的主要为有汞碱性电池、在3元至5元的主要为无汞碱性电池、价格在5元以上的主要为可充电电池。目前市场上销售的电池在消费者心目中必然存在着某些方面的不足,这也就决定了未来电池的发展方向,因此本调查问卷的第二个方面(包括问题5~6)主要是为了了解消费者对目前市场销售的电池的不满。由于目前世界性的资源问题、能源问题、污染问题正阻碍着社会的发展与进步,因此加强环境保护及合理利用资源与能源的宣传迫在眉睫。本调查问卷的第三个方面(包括问题7~8)的主要目的是为了了解普通公众对废旧电池污染的认识及对废旧电池污染环境加以宣传。据有关资料表明,目前中国每年产生的废旧电池总量大约为80~90亿只,平均每人每年产生7只废旧电池,本调查问卷的第四个方面(包括问题9~10)主要是为了了解本调查范围内每人每月产生的废旧电池量以及其对废旧电池的主要处理方式。(四)本调查问卷的调查结果通过我们一周时间对西北大学部分学生及西安市部分市民的调查结果如下:(本调查过程中共发放调查问卷600份,收回有效问卷504份)略(五)问卷调查结果的讨论由于本调查的范围有限,所以其中的某些结果可能与总体情况略有出入,但是本调查必定反映了总体中一个地区的情况,因此还是有一定的参考价值。本调查从某种程度上反映了我国电池的消费量使用后对其处理方式以及存在的问题。(六)调查问卷的结论由以上调查问卷结果我们可以得到如下结论:1目前消费者使用的电池主要为一次性碱性电池。这种电池的各方面性能优于一次性酸性电池,但是由于无汞碱性电池的生产工艺尚不成熟及其造价要高于有汞碱性电池,因此目前市场上销售的碱性电池主要为有汞碱性电池,所以废旧电池如果同生活垃圾一同掩埋、焚烧、堆肥等仍然会对环境造成严重的污染。另外,由于碱性电池的外壳是由钢制成,因此废旧电池同生活垃圾一同处理更是对资源的严重浪费。2由问卷的调查结果我们看到消费者对目前市场上销售的电池仍然存在着很多的不满,比如电池的质量太差、不够环保、价格太高等。因此电池生产厂家及科研单位必须加强对电池生产工艺的研究,以便能尽快生产出高质量、低污染、低造价的新型环保电池。3由问卷的调查结果我们还可以发现,目前绝大部分公众对废旧电池若不妥善处理会污染环境已有一定的了解,但是缺乏更近一步的认识及实际行动,因此我们要加强环境保护的宣传与教育,以便提高全民的环保意识及资源危机意识。4由问卷的调查结果我们还可以发现,目前消费者每月使用的电池为两节左右,而绝大部分消费者对废旧电池处理方式为随生活垃圾一起丢弃,这样不仅会对环境造成严重的危害更是对资源的严重浪费。据有关资料表明,如果全国废旧电池全部得以回收利用,每年就可以回收1万吨锌、18~20万吨二氧化锰、2~万吨铜,这是多么大的一笔财富呀!(七)调查过程中发现的问题目前,我国部分消费者已具有一定的环保意识及资源危机意识,认识到废旧电池同生活垃圾一同丢弃不仅污染环境还是对资源的严重浪费。可是我们在调查过程中了解到,有些消费者把用完的电池收集在一起,并且有的收集了很多,可是苦于找不到废旧电池回收站,最终迫于无奈只能将辛辛苦苦积累下的废旧电池随生活垃圾一起丢了。另外,我们在《中国资源综合利用》中了解到北京某废旧电池处理厂却因原料供应不足而被迫破产。由此可见我国在废旧电池回收管理中存在很大的问题。望能引起有关部门的重视使问题得以解决。四结束语我国作为世界上最大的电池生产国和消费国,废旧电池的收集和处理还存在很多问题有待于解决。虽然2003年五部委发布了《废旧电池污染防治技术政策》,但是政策还有待于落实,公众的环保意识还有待于加强。另外,废旧电池的处理工艺及设备也有待于改进
雷达作用距离 导弹制导控制系统原理 第四章 雷达作用距离 § 雷达方程 § 显小可检测信号 § 脉冲积累对检测性能的改善 § 目标截面积及其起伏特性 § 系统损耗 § 传播过程中各种因素的影响 § 雷达方程的几种形式 基本雷达方程 § 雷达方程 设雷达发射功率为Pt, 雷达天线的增益为Gt, 则在自由空间工作时, 距雷达天线R远的目标处的功率密度S1为 () 目标受到发射电磁波的照射, 因其散射特性而将产生散射回波。 散射功率的大小显然和目标所在点的发射功率密度S1以及目标的特性有关。用目标的散射截面积σ(其量纲是面积)来表征其散射特性。若假定目标可将接收到的功率无损耗地辐射出来, 则可得到由目标散射的功率(二次辐射功率)为 () 又假设P2均匀地辐射, 则在接收天线处收到的回波功率密度为 () 如果雷达接收天线的有效接收面积为Ar, 则在雷达接收处接收回波功率为Pr, 而 () 由天线理论知道, 天线增益和有效面积之间有以下关系: 式中λ为所用波长, 则接收回波功率可写成如下形式: () () 单基地脉冲雷达通常收发共用天线, 即Gt=Gr=G, At=Ar, 将此关系式代入上二式即可得常用结果。由式的距离R的四次方, 这是因为一次雷达中, 反射功率经过往返双倍的距离路程, 能量衰减很大。接收到的功率Pr必须超过最小可检测信号功率Si min, 雷达才能可靠地发现目标, 当Pr正好等于Si min时, 就可得到雷达检测该目标的最大作用距离Rmax。 因为超过这个距离, 接收的信号功率Pr进一步减小, 就不能可靠地检测到该目标。它们的关系式可以表达为 ) 或 () () 式()、()是雷达距离方程的两种基本形式, 它表明了作用距离Rmax和雷达参数以及目标特性间的关系。 目标的雷达截面积 (RCS)?雷达是通过目标的二次散射功率来发现目标的。 为了描述目标的后向散射特性, 在雷达方程的推导过程中, 定义了“点”目标的雷达截面积σ, 如式()所示, P2=S1σ?? P2为目标散射的总功率, S1为照射的功率密度。雷达截面积σ又可写为 “心神”验证机正在电磁暗房内做雷达截面积(RCS)测试由于二次散射, 因而在雷达接收点处单位立体角内的散射功率PΔ为据此, 又可定义雷达截面积σ为 σ定义为, 在远场条件(平面波照射的条件)下, 目标处每单位入射功率密度在接收机处每单位立体角内产生的反射功率乘以4π。 为了进一步了解σ的意义, 我们按照定义来考虑一个具有良好导电性能的各向同性的球体截面积。 设目标处入射功率密度为S1, 球目标的几何投影面积为A1, 则目标所截获的功率为S1A1。 由于该球是导电良好且各向同性的, 因而它将截获的功率S1A1全部均匀地辐射到4π立体角内, 根据式(),可定义 ()?式()表明, 导电性能良好各向同性的球体, 它的截面积σi等于该球体的几何投影面积。这就是说, 任何一个反射体的截面积都可以想像成一个具有各向同性的等效球体的截面积。等效的意思是指该球体在接收机方向每单位立体角所产生的功率与实际目标散射体所产生的相同, 从而将雷达截面积理解为一个等效的无耗各向均匀反射体的截获面积(投影面积)。 因为实际目标的外形复杂, 它的后向散射特性是各部分散射的矢量合成, 因而不同的照射方向有不同的雷达截面积σ值。? 除了后向散射特性外, 有时需要测量和计算目标在其它方向的散射功率, 例如双基地雷达工作时的情况。可以按照同样的概念和方法来定义目标的双基地雷达截面积σb。对复杂目标来讲, σb不仅与发射时的照射方向有关, 而且还取决于接收时的散射方向。 ....还有好多好多看下面网址吧...
1. 雷达作用距离 雷达的最基本任务是探测目标并测量其坐标,因此,作用距离是雷达的重要性能指标之一,它决定了雷达能在多大的距离上发现目标。作用距离的大小取决于雷达本身的性能,其中有发射机、接收系统、天线等分机的参数,同时又和目标的性质及环境因素有关。 通常噪声是检测并发现目标信号的一个基本限制因素。由于噪声的随机特性,使得作用距离的计算只能是一个统计意义上的量。再加上无法精确知道目标特性以及工作时的环境因素,从而使作用距离的计算只能是一种估算和预测。然而,对雷达作用距离的研究工作仍是很有价值的,它能表示出当雷达参数或环境特性变化时相对距离变化的规律。雷达方程集中地反映了与雷达探测距离有关的因素以及它们之间的相互关系。研究雷达方程可以用它来估算雷达的作用距离,同时可以深入理解雷达工作时各分机参数的影响,对于雷达系统设计中正确地选择分机参数具有重要的指导作用。雷达方程 本节先集中研究最常用的一次雷达,它是依靠目标后向散射的回波能量来探测目标的。下面推导基本雷达方程,以便确定作用距离和雷达参数及目标特性之间的关系。首先讨论在理想无损耗、自由空间传播时的单基地雷达方程,然后再逐步讨论各种实际条件的影响。基本雷达方程: 设雷达发射功率为  ,雷达天线的增益为  ,则在自由空间工作时,距离雷达天线  的目标处的功率密度  为 目标受到发射电磁波的照射,因其散射特性而将产生散射回波。散射功率的大小显然和目标所在点的发射功率密度  ;以及目标的特性有关。用目标的散射截面积  来表征其散射特性。若假定目标可将接收到的功率无损耗地辐射出来,则可得到由目标散射的功率(二次辐射功率)为 又假设  均匀地辐射,则在接收天线处收到的回波功率密度为 如果雷达接收天线的有效接收面积为  ,则在雷达接收处回波功率为  ,而 由天线理论知道,天线增益和有效面积之间有以下关系: () 式中, 为所用波长,则接收回波功率可写成如下形式: () 单基地脉冲雷达通常是收发共用天线,即 ,将此关系式带入以上两式即可得到常用结果。 由式()~式()可看出,接收的回波功率  反比于目标与雷达站间的距离  的四次方,这是因为一次雷达中,反射功率经过往返双倍的距离路程,能量衰减很大。接收到的功率  必须超过最小可检测信号功率  ,雷达才能可靠地发现目标,当 正好等于 时,就可得到雷达检测该目标的最大作用距离。因为超过这个距离,接收的信号功率  进一步减小,因此不能可靠地检测到该目标。它们的关系式可以表达为   () () 式()、式()是雷达距离方程的两种基本形式,它表明了作用距离  和雷达参数以及目标特性间的关系。在式()中, 与  成反比,而在式()中, 却和 成正比。这是由于当天线面积不变时,波长  增加时天线增益下降,导致作用距离减小;而当天线增益不变时,波长增大时要求的天线面积亦相应加大,有效面积增加,其结果是作用距离加大。雷达的工作波长是整机的主要参数,它的选择将影响到诸如发射功率、接收灵敏度、天线尺寸、测量精度等众多因素,因而要全面权衡。 雷达方程虽然给出了作用距离和各参数间的定量关系,但因未考虑设备的实际损耗和环境因素,而且方程中还有两个不可能准确预定的量:目标有效反射面积  和最小可检测信号,因此它常用来作为一个估算的公式,考察雷达各参数对作用距离影响的程度。 雷达总是在噪声和其他干扰背景下检测目标的,再加上复杂目标的回波信号本身也是起伏的,故接收机输出的是随机量。雷达作用距离也不是一个确定值,而是统计值,对于某雷达来讲,不能简单地说它的作用距离是多少,通常只在概率意义上讲,当虚警概率(如)和发现概率(如90%)给定时的作用距离是多大。2. 雷达干扰距离 干扰机的基本组成干扰机的基本组成: 遮盖式干扰资源的基本组成: 转发式干扰资源的基本组成:
怎么算 ?
给出一个例子,若雷达峰值功率为1KW,波束宽度为1°的笔形波束天线位于X波段(10GHz),距离10km处有一架RCS为100m²的大型喷气机飞机,我们可以利用下面给出的式子计算雷达的接收功率。
首先计算雷达的天线增益:
波长
假设大气损耗和系统损耗可以忽略不计,则雷达接收信号功率为:
可以看到,接收信号的功率只是纳瓦数量级,与发射功率之前差了12个数量级,雷达发射信号功率同接收信号功率之间存在着较大的动态范围差异。
为什么要这样算 ?
既然是反射功率同回波功率的确定性模型,那么就从雷达的发射开始说起,先发出一个功率为Pt (W)的波形,为了容易理解,我们认为其发射无方向性,而且这个波形在传播的过程中没有功率上的损耗。
该波形到距离R处,该处功率密度为总辐射功率除以半径为R球体的表面积4π R²,也就是
实际应用中,考虑到雷达天线的方向性,天线的增益,其中天线的增益G等于最大功率密度和无方向功率密度之比,因此,在天线的最大辐射方向上,雷达在距离R处的最大发射功率密度为:
如果目标正好在天线的最大增益方向上,上式就是雷达照射到目标的功率密度。
理解了雷达的发射功率密度后,需要了解雷达的发射波对于距离R处的散射体或点目标的一种现象,“后向散射”。
在计算后向散射功率时需要考虑目标的接收面积σ,即可得到目标将自身接收到的全部电磁波辐射出去的后向散射功率为
上面提到的σ即为雷达信号处理中经常遇见的雷达截面积(RCS)。
若RCS是在后向散射功率无方向性的辐射前提下定义的,可以得到雷达接收到的后向散射功率密度为
其中,该后向功率密度是按照半径为R的球体的表面积进行计算。
再考虑雷达天线的有效孔径面积Ae m²,其总的后向散射功率为
而天线有效孔径,天线增益和工作波长的关系
可以得到雷达总的后向散射功率为
上述的雷达接收功率时在不加任何信号处理时的接收功率,而实际应用下,我们不得不考虑传播过程中的损耗,因此,需要通过信号处理引入一些损耗因子和增益因子。
若每km的单程损耗值为α,单位为dB,距离R (m)处的目标,大气损耗的值为
大气损耗对于高频段的雷达十分重要,例如10GHz左右雷达的大气损耗可以忽略不计,但是60GHz的雷达其短短几千米的大气损耗就可以达到数十dB,这也是60GHz不是雷达常用工作频率的原因。同时也可以看到, 大气损耗同系统损耗一样,都有随雷达工作频率变化而变化的特性 。
考虑大气损耗和系统损耗的影响,可以得到最终的雷达的接收功率为
需要注意的是,上式总包括的几个变量如大气损耗,天线增益,RCS等常用作分贝为单位,该式中则需要采用线性单位,而非分贝。另外Pr为瞬时接收功率,不是平均功率。
根据雷达的接收信号功率计算公式,也就是雷达的距离方程,其中的一个重要结论就是 点目标其接收功率按照雷达到目标距离的4次方下降 。
因此,雷达检测一个给定RCS目标的能力随距离增加而快速下降,增加发射功率可以增加雷达的作用距离,考虑到R^{4}的关系,功率必须增加到原来的16倍,也就是12dB,可以将雷达的作用距离增加至1倍。或将雷达天线增益增加到原来的4倍(6dB)同样可以将雷达的作用距离增加至1倍。另外,对于隐形战机可以将RCS减小到1/16,这样可以将雷达最其检测距离下降一半。
题图:padrinan
雷达重复周期决定着距离分辨率和探测距离。重复周期是指卫星相对地球而言,两次轨道完全重合所需时间间隔,即人造卫星第一次经过某个星下点和第二次经过同一个星下点的时间间隔。雷达作用距离作用距离是雷达的重要性能指标之一,它决定了雷达能在多大的距离上发现目标。作用距离的大小取决于雷达本身的性能。