电工技师技术论文范文篇二 电工技术实验装置常见故障维修 摘 要 文章总结了电工技术实验装置常见的故障现象、故障原因及维修方法,包括可调直流稳压电源、三相电源、IGBT元器件等常见故障,总结了诊断故障和处理故障问题的一般步骤和方法。并分析了设备维护的若干原则,对日常电工设备的日常维护有较好的借鉴意义。 【关键词】电工技术实验装置 故障分析 维修方法 1 常用的故障排除方法 1.1 常见故障 在进行电工技术实验时,经常会碰到一些故障情况。如果对这些故障形式及原因不熟悉,就无法判定故障原因顺利解决故障,从而影响实验的进行和实验结果的准确性。通过对大量的电工技术实验中出现的故障情况进行分析总结,我们发现了以下一些常见的、典型的故障形式:①电源故障。这主要表现为电源给电工技术实验装置提供的电压不稳定,偏高或偏低,同时交流电源电流相位不符合要求。②线路故障。在电工技术实验中线路故障比较常见,主要表现在导线连接错误造成的短路和线路接触点接触不良造成的断路。此外,线路故障还有可能形成局部漏电等不良影响。③元器件故障。元器件本身的故障也是造成电工技术实验失败的一个主要原因。有些比较敏感、对实验条件要求比较严格的元器件,一旦其试验方式不符合要求或实验环境达不到标准,就有可能造成元器件出现故障,影响实验进程。 1.2 故障的排除步骤 通过长期对实验故障形式的分析和研究,并结合实际故障维修中的经验,我们总结出了以下分析、判断和处理电工技术实验中常见故障的方式和步骤: 1.2.1 调查研究 当我们在电工技术实验中遇到故障时,首先就是要仔细观察出现故障的部位、故障的形式及相应的异常现象状况。例如,如实验装置出现发热、散发刺鼻气味、振动异常剧烈、噪音较大等异常现象时,我们就可以通过自身的感觉器官对故障现象、位置及性质做个大致的分析判定,为后续的分析处理提供参考。 1.2.2 故障分析判断 在以上对实验故障的情况做了初步判断后,我们就要根据已有的知识和经验对故障原因、位置进行进一步的分析和判断。为此,我们可以运用故障排除法来进行。例如在切断或短接故障电路的某一回路或元器件时,测量该回路或元器件的电流、电压值是否符合理论值,进而一步步分析确定回路故障位置。同时,为了判定某一元器件是否出现故障或异常,可以将其用正常元件代替检测,比较前后回路电压、电流参数是否一致来判断。 1.2.3 故障维修 通过上述步骤探明故障原因及位置后,就要对故障进行维修处理。如果是由于实验元器件出现故障,必要时就要更换正常元件代替实验。如果是回路短路或断路故障,就要重新连接电路并测试正常后才能继续实验。为了不影响实验的进程和结果,在对实验故障进行维修时要尽量采取直接有效、方便快捷的方式进行。必要时要重新设计电路结构和使用可靠度高的元器件,并在排除的所有故障后才可以重新开始实验。 2 直流稳压电源 电工技术实验装置包含两种可调电源,可调电流源和可调电压源,前者能够向电路输出稳定电流信号,后者可以给外负载两端加上稳定电压。以直流稳压电源为例,常发生的故障包括以下几种: (1)直流电流源无法输出电流,或者提供的电流数值很小,趋近于零。究其原因,一般是电流源开关在打开状态,但是外部负载未接入,导致电流源过载,内部保护装置启动,不再输出电流,防止电路过热烧毁。 解决方法是先切断总电源,让系统冷却一段时间,使得内存器的记忆全部消失,再重新打开电源,仔细检查外电路,保证外部负载顺利接入,最后打开电流源开关,即可排除故障。 (2)直流稳压电源不输出电压信号。一般出现这种情况时,很有可能使连接电路时将电压源两个端子短接,造成过大电流,内部保护机制起作用,电压信号中断。与(1)类似,先要切断总电源,冷却后重新打开电源,调整外部电路配置,再打开电压源,可恢复正常工作。 (3)电压源输出电压的调整比减小。按照一般情况,电压源输出电压可在0V~30V之间顺利调节,在出故障的情况下,电源调整范围会大幅减小。经过仔细排查,上面一路电压源一切正常,只是下面的电路有故障。第一,检测上下两路电压对应的电路板,先确认电路板无故障,再检测电位器与电路板的连接线,确认没有短路、断线等故障后,最后检查电位器,发现电位器电阻值异常。判定故障原因后,更换电位器,故障得以排除。 3 可调电阻 实验装置公共基座上分布有大量可调电阻,阻值范围在0~900欧姆,这些部位也比较容易发生故障。 3.1 常见故障 一般情况下都是两个接线端子间的电阻无限大,有可能是电流过大,可调电阻保险管烧毁,只要更换新型保险管即可;还一种原因是,可调电阻的电阻丝长期磨损,电阻丝的某一部分断裂,致使电路断开,这需要更换整个可调电阻配件。 3.2 解决方案 检修故障时,先将可调电阻保险管取出,检查是否开路,若开路,更换即可;如果排除了开路故障,则检查可调电阻本身的通断情况,如果确认可调电阻配件已经断路,则需要更换新型配件。 4 故障维修注意事项 在对故障进行检测分析和维修的过程中,为了确保实验者的人身安全及检测维修的合理有效性,还需要注意以下几个方面的要求:一是在检测维护过程中,一定要严格遵守相关的实验操作流程和步骤。同时要确保实验仪器设备的使用条件和使用方式满足要求。二是在电工技术实验故障的维修过程中,要始终高度重视操作人员的人身安全。不仅要注重维修技能的提高,还要注重对安全操作意识的教育。三是要注重对故障维修过程中出现的新情况和新问题进行总结和分析,要不断学习新技术、新知识,扩展自己的维修技能,并在实践中加以检验。只有加强学习、积极实践,才能在电工技术实验装置的故障维修中从容不迫,游刃有余。 参考文献 [1]蓝晓威.论电气设备维修检查的原则与方法[J].民营科技,2010(04). [2]胡龙滨.电气设备常用维修方法与实践[J].黑龙江科技信息,2007(14). [3]张健.电气设备的常见维修方法及实践细则[J].黑龙江科技信息,2009(10). [4]徐鹏.电气设备常见故障问题分析与解决途径[J].黑龙江科技信息,2011(21).看了“电工技师技术论文范文”的人还看: 1. 电工技师自我鉴定范文6篇 2. 电工技师职称论文 3. 电工职称论文范文 4. 维修电工高级技师职称论文 5. 电力电气职称论文
电子电工能从事各类电子设备维护、制造和应用,电力生产和电气制造、维修的复合型技术人才的学科。下面是我为大家整理的电子电工技术论文例文,希望你们喜欢。
浅谈电子设备的维护
摘要: 本文作者介绍了电子仪器设备的日常维护方法和要求,以及在使用中的注意事项、安全用电等问题。
关键词:电子设备;维护
中图分类号: V443文献标识码:A 文章编号:
电子设备在长期的使用过程中,需要维护。认真做好电子仪器的维护,对延长设备寿命、减小设备故障,确保安全运行以及保证仪器设备精度等方面具有十分重要的作用。仪器保管的环境条件一般为:环境温度: 0~40 ℃;相对湿度: 50%~80%(温度 20 ℃±5 ℃);室内清洁无尘,无腐蚀性气体。电子设备的维护措施大致可归纳为下列几项。
1 防热与排热
因为绝缘材料的介电性能、抗电强度会随温度的升高而下降,而电路元器件的参数也会受温度的影响(例如,碳质电阻和电解电容器等往往由于过热而变质、损坏),特别是半导体器件的特性,受温度的影响比较明显。例如,晶体管的电流放大系数和集电极穿透电流,都会随着温度的上升而增大。这些情况将导致电子仪器工作的不稳定,甚至发生各种故障。因此,对于电子仪器的“温升”都有一定的限制,通常规定不得超过 40 ℃;而仪器的最高工作温度不应超过 65 ℃,即以不烫手为限。通常室内温度以保持在 20~25 ℃最为合适。电子仪器设备说明书中会对使用环境温度作出规定。如果室温超过 35 ℃,应采取通风排热等人工降温措施,也可以缩短仪器连续工作的时间,必要时,应取下机壳盖板,以利散热。但应特别指出: 要禁止在存放电子仪器的室内,用洒水或放置冰块来降温,以免水气侵蚀仪器而受潮。对于内部装有小型排气风扇的仪器设备,应注意其运转情况,必要时应予以定期维护、加油、擦洗等。要防止电子仪器设备受阳光暴晒,以免影响仪器设备寿命。
许多电子仪器,特别是消耗电功率较大的仪器设备,大多在内部装置有小型的排气电风扇,以辅助通风冷却。对于这类仪器,应定期检查电风扇的运转情况。如果运转缓慢或干涩停转,将会导致仪器温升过高而损坏。此外,还要防止电子仪器长时间受阳光暴晒,以免使仪器机壳的漆层受热变黄、开裂甚至翘起,特别是仪器的度盘或指示电表,往往因久晒受热,而导致刻度漆面开裂或翘起,造成显示不准确甚至无法使用。所以,放置或使用电子仪器的场所如有东、西向的窗户,应装置窗帘,特别是在炎热的季节,应注意挂窗帘。
2 防振与防松
小型电子仪器设备的机壳底板上,一般装有防振用弹性垫脚,如果发现这些垫脚变形或脱落,应及时更新。对于大型电子设备,在安装时应采取防振措施。因长期使用运行或环境条件变化引起振动时,应及时报告有关部门,并会同有关部门采取防振措施,予以消除。在搬运或移动仪器时应轻拿轻放,严禁剧烈振动或者碰撞,以免损坏仪器的插件和表头等元件。
对于仪器设备内部接插式器件和印制电路板,通常都装有弹簧压片、电子管屏蔽罩、弹簧垫圈等紧固用的零件,在检修仪器设备时切不可漏装。在搬运笨重电子仪器设备之前,应检查把手是否牢靠,对于塑料或人造革的把手,应防止手柄断裂而摔坏仪器设备,最好用手托住底部搬运。
3 防腐蚀
电子仪器应避免靠近酸性或碱性气体(诸如蓄电池、石灰桶等)。仪器内部如装有电池,应定期检查以免发生漏液或腐烂。如果长期不用,应取出电池另行存放。对于附有标准电池的电子仪器(如数字式直流电压表、补偿式电压表等) ,在搬运时应防止倒置,装箱搬运时,应取出电池另行运送,以免标准电池失效。电子仪器如果需要较长时间的包装存放,应使用凡士林或黄油涂擦仪器面板的镀层部件(如钮子开关、面板螺钉、把手、插口、接线柱等) 和金属的附配件等,并用油纸或蜡纸包封,以免受到腐蚀,使用时,可用干布把涂料抹擦干净。在沿海地区,要经常注意盐雾气体对仪器设备的侵蚀。
4 防尘与防灰
要保证电子仪器处于良好的备用状态,首先应保证其外表的整洁。因此,防尘与防灰是一项最基本的维护措施。
由于灰尘有吸湿性,故当电子仪器设备内部有尘埃时,会使设备的绝缘性能变坏,活动部件和接插部件磨损增加,导致电击穿等,以致仪器设备不能正常工作。大部分的电子仪器都备有专用的防尘罩,仪器使用完毕后应注意加罩,无罩设备应自制防尘罩。防尘罩最好采用质地细密的编织物,它既可防尘又有一定的透气性。塑料罩具有良好的防尘作用,在使用塑料罩的情况下,最好要等待温度下降后再加罩,以免水汽不易散发出去,从而使仪器设备内部金属元件锈蚀,绝缘程度降低。若没有专门的仪器罩,应设法盖好,或将仪器放进柜厨内。玻璃纤维的罩布,对使用者健康有危害,玻璃纤维进入仪器内也不易清除,甚至会引起元器件的接触不良和干涩等问题,因此严禁使用。
5 防潮与驱潮
湿度如同温度一样,对元器件的性能将产生影响,湿度越大对绝缘性能和介电参数影响越大。防潮措施可采取密封、涂覆或浸渍防潮涂料、灌封等,使零部件与潮湿环境隔离,起到防潮作用。电子设备内部的电源变压器和其他线绕元件(如线绕电阻器、电位器、电感线圈、表头动圈等) 的绝缘强度,经常会由于受潮而下降,从而发生漏电、击穿、霉烂、断线等问题,使电子设备出现故障。因此,对于电子仪器,必须采取有效地防潮与驱潮措施。首先,电子设备的存放地点,最好选择比较干燥的房间,室内门窗应利于阳光照射、通风良好。在仪器内部,或者存放仪器的柜厨里,应放置“硅胶袋”以吸收空气中的水分。应定期检查硅胶是否干燥(正常应呈白色半透明颗粒状) ,如果发现硅胶结块变黄,表明它的吸水功能已经下降,应调换新的硅胶袋,或者把结块的硅胶加热烘干,使它恢复颗粒状继续使用。在新购仪器的木箱内,经常附有存放硅胶的塑料袋应扯开取出改装布袋后使用。
6 防漏电
由于电子仪器大都使用市交流电来供电,因此,防止漏电是一项关系到使用安全的重要维护措施,特别是对于采用双芯电源插头,而仪器的机壳又没有接地的情况。如果仪器内部电源变压器的一次绕组对机壳之间严重漏电,则仪器机壳与地面之间就可能有相当大的交流电压(100 ~ 200 V),这样,人手碰触仪器外壳时,就会感到麻电,甚至发生触电事故。所以,对于各种电子仪器必须定期检查其漏电程度,即在仪器不插市交流电源的情况下,把仪器的电源开关扳置于“通”的部位,然后用绝缘电阻表(习惯上称兆欧表) 检查仪器电源插头对机壳之间的绝缘是否符合要求。
7 定性测试
电子仪器使用之前,应进行定性测试,即粗略地检查仪器设备的工作情况是否正常,以便及时发现问题进行检查或校正。定性测试的项目不要过多,测试方法也应简便可靠,只要能确定仪器设备的主要功能以及各种开关、旋钮、度盘、表头、示波器等表面元器件的作用情况是否正常即可。例如,对于电子电压表的定性测试,要求各电压档级的“零位”调节正常和电压“校正”准确即可;如果无“校正”电压装置,可将量程开关扳置在“3 V”档级,并用手指碰触电子电压表的输入端,如果表头有指示,即表明仪器仪表电压功能正常;又如,对电子示波器的定性测试,要求示波管的“辉度”、“聚焦”、“位移”等调节正常,以及利用本机的“试验电压”或“比较信号”能观测相应的波形即可;再如,对信号发生器,要求各波段均有输出指示即可。
8 结束语
综上所述,在电子设备实际使用过程中,应根据设备的具体情况,正确、合理地选择相关的维护措施,使电子设备能够正常的工作。
参考文献:
[1]毛端海,戚堂有,李忠义. 常用电子仪器维修[M]. 北京: 机械工业出版社,2008.
[2]陈梓诚. 电子设备维修技术[M]. 北京: 机械工业出版社,2007.
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物理学给人类提供了大量的物质财富,同时也提供了精神财富。物理学的高技术和强渗透性也使之成为社会发展的重要推动力。下面是我为大家整理的物理学论文,供大家参考。
摘要:论述了X射线的发现,不仅对医学诊断有重大影响,还直接影响20世纪许多重大发现;半导体的发明,使微电子产业称雄20世纪,并促进信息技术的高速发展,物理学是计算机硬件的基础;原子能理论的提出,使原子能逐步取代石化能源,给人类提供巨大的清洁能源;激光理论的提出及激光器的发明,使激光在工农业生产、医疗、通信、军事上得到广泛应用;蓝光LED的发明,将点亮整个21世纪.事实告诉我们,是物理学推动科技创新,由此得出结论:物理学是科技创新的源泉.昭示人们,高校作为培养人才的场所,理工科要重视大学物理课程.
关键词:X射线;半导体;原子能;激光;蓝光LED;科技创新;大学物理
1引言
物理学是一门研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用以及最一般的运动规律的科学[1-3],其内容广博、精深,研究方法多样、巧妙,被视为一切自然科学的基础.纵观物理学发展历史可以发现:其蕴含的科学思维和科学方法能够有效促进学生能力的培养和知识的形成,同时,其每一次新的发现都会带动人类社会的科技创新和科技发展.正因如此,大学物理成为了高等学校理、工科专业必修的一门基础课程.按照教育部颁发的相关文件要求[4-5],大学物理课程最低学时数为126学时,其中理科、师范类非物理专业不少于144学时;大学物理实验最低学时数为54学时,其中工科、师范类非物理专业不少于64学时.然而调查显示,众多高校(尤其是新建本科院校)并没有严格按照教育部颁发的课程基本要求开设大学物理及其实验课程.他们往往打着“宽口径、应用型”的晃子,大幅压缩大学物理和大学物理实验课程的学时,如今,大学物理及其实验课程的总学时数实际仅为32-96学时,远远低于教育部要求的最低标准(180学时).试问这么少的课时怎么讲丰富、深奥的大学物理?怎么能够真正发挥出大学物理的作用?于是有的院、系要求只讲力学,有的要求只讲热学,有的则要求只讲电磁学,…面对这种情况,大学物理的授课教师在无奈状态下讲授大学物理.从《大学物理课程报告论坛》上获悉,这不是个别学校的做法,在全国具有普遍性.殊不知,力、热、光、电磁、原子是一个完整的体系,相互联系,缺一不可.这种以消减教学内容为代价,解决课时不足的做法,就如同削足适履,是对教育规律不尊重,是管理者思想意识落后的一种体现.本文且不论述物理学是理工科必修的一门基础课,只论及物理学是科技创新的源泉这一命题,以期提高教育管理者对大学物理课程重要性的认识.
2物理学是科技创新的源泉
且不说力学和热力学的发展,以蒸汽机为标志引发了第一次工业革命,欧洲实现了机械化;且不说库伦、法拉第、楞次、安培、麦克斯韦等创立的电磁学的发展,以电动机为标志引发了第二次工业革命,欧美实现了电气化.这两次工业革命没有发生在中国,使中国近代落后了.本文着重论述近代物理学的发展对科学技术的巨大推动作用,从而得出结论:物理学是科技创新的源泉.1895年,威廉•伦琴(WilhelmR魻ntgen)发现X射线,这种射线在电场、磁场中不发生偏转,穿透能力很强,由于当时不知道它是什么,故取名X射线.直到1912年,劳厄(MaxvonLaue)用晶体中的点阵作为衍射光栅,确定它是一种光波,波长为10-10m的数量级[6].伦琴获1901年诺贝尔物理学奖,他发现的X射线开创了医学影像技术,利用X光机探测骨骼的病变,胸腔X光片诊断肺部病变,腹腔X光片检测肠道梗塞.CT成像也是利用X射线成像,CT成像既可以提供二维(2D)横切面又可以提供三维(3D)立体表现图像,它可以清楚地展示被检测部位的内部结构,可以准确确定病变位置.当今,各医院都设置放射科,X射线在医学上得到充分利用.X射线的发现不仅对医学诊断有重大影响,还直接影响20世纪许多重大科学发现.1913-1914年,威廉•享利•布拉格(willianHenrgBragg)和威廉•劳仑斯•布拉格(WillianLawrenceBragg)提供布拉格方程[6,P140]2dsinα=kλ(k=1,2,3…)式中d为晶格常数,α为入射光与晶面夹角,λ为X射线波长.布拉格父子提出使用X射线衍射研究晶体原子、分子结构,创立了X射线晶体结构分析这一学科,布拉格父子获1915年诺贝尔物理学奖.当今,X射线衍射仪不仅在物理学研究,而且在化学、生物、地质、矿产、材料等学科得到广泛应用,所有从事自然科学研究的科研院所和大多数高等学校都有X射线衍射仪,它是研究物质结构的必备仪器.1907年,威廉•汤姆孙(W•Thomson)发现电子,电子质量me=9.11×10-31kg,电子荷电e=-1.602×10-19C.电子的荷电性引发了20世纪产生革命.1947年,美国的巴丁、布莱顿和肖克利研究半导体材料时,发现Ge晶体具有放大作用,发明了晶体三极管,很快取代电子管,随后晶体管电路不断向微型化发展.1958年,美国的工程师基尔比制成第一批集成电路.1971年,英特尔公司的霍夫把计算机的中央处理器的全部功能集成在一块芯片上,制成世界上第一个微处理器.80年代末,芯片上集成的元件数已突破1000万大关.微电子技术改变了人类生活,微电子技术称雄20世纪,进入21世纪微电子产业仍继续称雄.到各个工业区看看,发现电子厂比比皆是,这真是小小电子转动了整个地球啊!电子不仅具有荷电性,还具有荷磁性.
1925年,乌伦贝克—哥德斯密脱(Uhlenbeck-Goudsmit)提出自旋假说,每个电子都具有自旋角动量S轧,它在空间任意方向上的投影只可能取两个数值,Sz=±h2;电子具有荷磁性,每个电子的磁矩为MSz=芎μB(μB为玻尔磁子)[7].电子的荷磁性沉睡了半个多世纪,直到1988年阿贝尔•费尔(AlberFert)和彼得•格林贝格尔(PeterGrünberg)发现在Fe/Cr多层膜中,材料的电阻率受材料磁化状态的变化呈显著改变,其机理是相临铁磁层间通过非磁性Cr产生反铁磁耦合,不加磁场时电阻率大,当外加磁场时,相邻铁磁层的磁矩方向排列一致,对电子的散射弱,电阻率小.利用磁性控制电子的输运,提出巨磁电阻效应(giantmagnetoresistance,GMR),磁电阻MR定义MR=ρ(0)+ρ(H)ρ(0)×100%式中ρ(0)为零场下的电阻率,ρ(H)为加场下的电阻率[8].GMR效应的发现引起科技界强烈关注,1994年IBM公司依据巨磁电阻效应原理,研制出“新型读出磁头”,此前的磁头是用锰铁磁体,磁电阻MR只有1%-2%,而新型读出磁头的MR约50%,将磁盘记录密度提高了17倍,有利于器件小型化,利用新型读出磁头的MR才出现笔记本电脑、MP3等,GMR效应在磁传感器、数控机库、非接触开关、旋转编码器等方面得到广泛应用.阿尔贝?费尔和彼得?格林贝格尔获2007年诺贝尔物理学奖.1993年,Helmolt等人[9]在La2/3Ba1/3MnO3薄膜中观察到MR高达105%,称为庞磁电阻(Colossalmagnetoresistance,CMR),钙钛矿氧化物中有如此高的磁电阻,在磁传感、磁存储、自旋晶体管、磁制冷等方面有着诱人的应用前景,引起凝聚态物理和材料科学科研人员的极大关注[10-12].然而,CMR效应还没有得到实际应用,原因是要实现大的MR需要特斯拉量级的外磁场,问题出在CMR产生的物理机制还没有真正弄清楚.1905年,爱因斯坦提出[13]:“就一个粒子来说,如果由于自身内部的过程使它的能量减小了,它的静质量也将相应地减小.”提出著名的质能关系式△E=△m莓C2式中△m.表示经过反应后粒子的总静质量的减小,△E表示核反应释放的能量.爱因斯坦又提出实现热核反应的途径:“用那些所含能量是高度可变的物体(比如用镭盐)来验证这个理论,不是不可能成功的.”按照爱因斯坦的这一重大物理学理论,1938年物理学家发现重原子核裂变.核裂变首先被用于战争,1945年8月6日和9日,美国对日本的广岛和长崎各投下一颗原子弹,迫使日本接受《波茨坦公告》,于8月15日宣布无条件投降.后来原子能很快得到和平利用,1954年莫斯科附近的奥布宁斯克原子能发电站投入运行.2009年,美国有104座核电站,核电站发电量占本国发电总量的20%,法国有59台机组,占80%;日本有55座核电站,占30%.截至2015年4月,我国运行的核电站有23座,在建核电站有26座,产能为21.4千兆瓦,核电站发电量占我国发电总量不足3%,所以我国提出大力发展核电,制定了到2020年核电装机总容量达到58千兆瓦的目标.核能的利用,一方面减少了化石能源的消耗,从而减少了产生温室效应的气体———二氧化碳的排放,另一方面有力地解决能源危机.利用海水中的氘和氚发生核聚变可以产生巨大能量,受控核聚变正在研究中,若受控核聚变研究成功将为人类提供取之不尽用之不竭的能量.那时,能源危机彻底解除.
20世纪最杰出的成果是计算机,物理学是计算机硬件的基础.从1946年计算机问世以来,经历了第一至第五代,计算机硬件中的电子元件随着物理学的进步,依次经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路;主存储器用的是磁性材料,随着物理学的进步,磁性材料的性能越来越高,计算机的硬盘越来越小.近日在第十六届全国磁学和磁性材料会议(2015年10月21—25日)上获悉,中科院强磁场中心、中科院物理所等,正在对斯格明子(skyrmions)进行攻关,斯格明子具有拓扑纳米磁结构,将来的笔记本电脑的硬盘只有花生大小,ipod平板电脑的硬盘缩小到米粒大小.量子力学催生出隧道二极管,量子力学指导着研究电子器件大小的极限,光学纤维的发明为计算机网络提供数据通道.
1916年,爱因斯坦提出光受激辐射原理,时隔44年,哥伦比亚大学的希奥多•梅曼(TheodoreMaiman)于1960制成第一台激光器[14].由于激光具有单色性好,相干性好,方向性好和亮度高等特点,在医疗、农业、通讯、金属微加工,军事等方面得到广泛应用.激光在其他方面的应用暂不展开论述,只谈谈激光加工技术在工业生产上的应用.激光加工技术对材料进行切割、焊接、表面处理、微加工等,激光加工技术具有突出特点:不接触加工工件,对工件无污染;光点小,能量集中;激光束容易聚焦、导向,便于自动化控制;安全可靠,不会对材料造成机械挤压或机械应力;切割面光滑、无毛刺;切割面细小,割缝一般在0.1-0.2mm;适合大件产品的加工等.在汽车、飞机、微电子、钢铁等行业得到广泛应用.2014年,仅我国激光加工产业总收入约270亿人民币,其中激光加工设备销售额达215亿人民币.
2014年,诺贝尔物理学奖授予赤崎勇、天野浩、中山修二等三位科学家,是因为他们发明了蓝色发光二极管(LED),帮助人们以更节能的方式获得白光光源.他们的突出贡献在于,在三基色红、绿、蓝中,红光LED和绿光LED早已发明,但制造蓝光LED长期以来是个难题,他们三人于20世纪90年代发明了蓝光LED,这样三基色LED全被找到了,制造出来的LED灯用于照明使消费者感到舒适.这种LED灯耗能很低,耗能不到普通灯泡的1/20,全世界发的电40%用于照明,若把普通灯泡都换成LED灯,全世界每个节省的电能数字惊人!物理学研究给人类带来不可估量的益处.2010年,英国曼彻斯特大学科学家安德烈•海姆(AndreGeim)和康斯坦丁•诺沃肖洛夫(Kon-stantinNovoselov),因发明石墨烯材料,获得诺贝尔物理学奖.目前,集成电路晶体管普遍采用硅材料制造,当硅材料尺寸小于10纳米时,用它制造出的晶体管稳定性变差.而石墨烯可以被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管.此外,石墨烯高度稳定,即使被切成1纳米宽的元件,导电性也很好.因此,石墨烯被普遍认为会最终替代硅,从而引发电子工业革命[14].2012年,法国科学家沙吉•哈罗彻(SergeHaroche)与美国科学家大卫•温兰德(DavidJ.win-land),在“突破性的试验方法使得测量和操纵单个量子系统成为可能”.他们的突破性的方法,使得这一领域的研究朝着基于量子物理学而建造一种新型超快计算机迈出了第一步[16].
2013年,由清华大学薛其坤院士领衔、清华大学物理系和中科院物理研究所组成的实验团队从实验上首次观测到量子反常霍尔效应.早在2010年,我国理论物理学家方忠、戴希等与张首晟教授合作,提出磁性掺杂的三维拓扑绝缘体有可能是实现量子化反常霍尔效应的最佳体系,薛其坤等在这一理论指导下开展实验研究,从实验上首次观测到量子反常霍尔效应.我们使用计算机的时候,会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题.这是因为常态下芯片中的电子运动没有特定的轨道、相互碰撞从而发生能量损耗.而量子霍尔效应则可以对电子的运动制定一个规则,电子自旋向上的在一个跑道上,自旋向下的在另一个跑道上,犹如在高速公路上,它们在各自的跑道上“一往无前”地前进,不产生电子相互碰撞,不会产生热能损耗.通过密度集成,将来计算机的体积也将大大缩小,千亿次的超级计算机有望做成现在的iPad那么大.因此,这一科研成果的应用前景十分广阔[17].物理学的每一个重大发现、重大发明,都会开辟一块新天地,带来产业革命,推动社会进步,创造巨大物质财富.纵观科学与技术发展史,可以看出物理学是科技创新的源泉.
3结语
论述了X射线,电子、半导体、原子能、激光、蓝光LED等的发现或发明对人类进步的巨大推动作用,自然得出结论,物理学是科技创新的源泉.打开国门看一看,美国的著名大学非常注重大学物理,加州理工大学所有一、二年级的公共物理课程总学时为540,英、法、德也在400-500学时[18].国内高校只有中国科学技术大学的大学物理课程做到了与国际接轨,以他们的数学与应用数学为例,大一开设:力学与热学80学时,大学物理—基础实验54学时;大二开设:电磁学80学时,光学与原子物理80学时,大学物理—综合实验54学时;大三开设:理论力学60学时,大学物理及实验总计408学时.在大力倡导全民创业万众创新的今天,高等学校理所应当重视物理学教学.各高校的理工科要按照教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导委员会颁发的《非物理类理工学科大学物理课程/实验教学基本要求》给足大学物理课程及大学物理实验课时.
参考文献:
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一、全息教学在初中物理教学中运用的策略
1.运用全息理论,对初中物理教学课型进行合理选择与搭配
新课改以后,物理课堂教学由传统的讲授内容方面转变到物理的过程方面,其核心是给学生提供机会、创造机会。因此,在物理教学中,教师要善于运用全息教学理论,并根据学生的生活经验和已有的知识背景,对课型合理地选择与搭配,带领学生运用多种方法对物理知识进行重演在现,激励学生发现并提出问题,进而激发学生学习物理的兴趣,培养学生创新和探究能力。例如:在讲静电屏蔽时,首先带领学生对静电屏蔽进行了实验,并得到了正确的结果。突然有一个学生提出问题“:用电吹风吹头时,电吹风其对电视信号有影响,那么是不是静电屏蔽不完全成立?”于是带领学生们又做了如下实验:将一个手机放在一个密闭的纸盒内,用另一部手机呼叫,学生们听到了响声。再让同学思考,如果将手机放在前面做过实验的金属笼内,是否能听到铃声?多数学生根据静电屏蔽原理猜测肯定不能。然而将手机放进铁笼后,仍能听到铃声。学生们都感到疑惑,难道静电平衡理论有误?针对这种现象让大家思考了“静电”二字,然后向学生们解释手机信号是一种电磁波而不是静电,其属一种交变的电磁场,遇到金属网时,金属网会感应出同频率的电磁波,只是强度变小,因此在仍能听到笼中手机铃声,也解释了,也就解释了为什么吹风机对电视信号有影响。这样通过对物理知识重演再现与对比的方式,加深了学生对物理知识的理解,从而提高了教学质量。
2.运用全息理论,根据物理教材和学情选择合适的教学方法
在进行物理教学时,物理教材中的安排的知识点难易程度不同,如果各个知识点都按照相同的教学方法去讲解,容易理解的知识点学生会掌握的相对熟练,而对于相对较难的知识点,就可能会导致学生对其似懂非懂,这样就会不利于学生的学习。这样物理教师在运用全息理论时,不要一味的按照一个教学方法进行讲解要注意对教学方法的改变,使学生能够熟练地掌握知识点。另外,每个学生对于知识点的掌握情况不同,有些学生可能掌握的好一些,有些学生掌握的差一些,因此物理教师要根据学情来选择教学方式,既要照顾那些掌握知识差的同学,也要让掌握较好的同学能够学到更多的知识。例如,在向同学讲解“测量”的知识点时,对与学生来说这个相对知识点相对容易,在日常生活中很容易接触到,因此教师在运用全息教学论时,可以先向学生对所要内容的主旨,主要思路进行讲解,然后对主要知识点进行仔细讲解,经过这样的讲解,学生会很容易对测量知识进行掌握。而在向学生讲解“光学规律”时,学生对其中的规律和容易混淆,如果物理教师还按照讲解“测量”方法向学生进行讲解,学生就很难掌握。因此,教师要改变教学方法,既要向学生进行理论讲解,也要带领学生对个规律进行实验,通过实验加深学生对光学规律的理解,使学生对知识点能够更好地掌握。3.运用全息理论,根据知识内容和特点选择合适的评价方式在物理教学中,物理教师对学生的评价方式非常重要,有的评价方式会激发学生学习物理的知识的兴趣,而有的评价方式可能使学生受到打击,从而失去学习物理的兴趣。因此教师要合理的运用全息理论,并且根据知识内容和特点选择合适的评价方式,激发学生学习物理的兴趣。例如,在课堂上让学生回答问题时,学生回答对了要给与肯定的评价,而如果学生回答错了,要用积极的评价方式去评价,用全息理论去告诉他,其在探讨知识的过程中,没有选择正确的方式方法,让其用正确的方式再去进行探讨,这样既让学生知道了自己了不足,也对学生进行了鼓励学生,这样学生就会乐意去学习,从而大大地提高物理教学质量。
二、结束语
肺部炎症是呼吸系统的常见病,主要是由细菌、病毒或某些特殊病因所引起的肺部炎症。下面是我带来的关于肺部炎症的X线表现的内容,欢迎阅读参考!
(一)大叶性肺炎
[图像特征]
X线正位胸片:
(1)左上肺可见大片高密度影,密度均匀;
(2)病灶边界欠清楚。
CT平扫(肺窗):
(1)右肺下叶背段大片高密度影,病变累及整个肺段;
(2)内可见通气支气管;
(3)左肺下叶见小片状高密度影,境界清。
[影像诊断] 左肺上叶大叶性肺炎;两肺下叶大叶性肺炎,右肺下叶背段较明显。
[临床提醒] X线胸片及CT均可用于大叶性肺炎的诊断,胸片较CT在临床的应用更为广泛。大叶性肺炎典型的影像表现为累及整个肺叶或肺段的实变影,受累肺叶或肺段的体积不缩小,内可见“含气支气管征”。结合典型的影像学表现及临床症状和相关实验室检查,诊断本病较容易,但因抗生素的广泛使用,典型的大叶性肺炎已不常见,偶见于老年人、使用免疫抑制剂等免疫力低下的病人。大叶性肺炎早期在X线上缺乏特异征象,部分可表现正常。CT可显示肺炎早期的充血改变,并能更好的显示病变的范围。
X线胸片及CT检查的目的还在于及时反映病情变化,从而观察治疗效果,指导临床治疗。
(二)支气管肺炎
[图像特征]
X线正位胸片:左下肺见小片状模糊影,左侧心缘模糊不清。
CT平扫(肺窗):两下肺见多发斑片状高密度影,呈局灶性分布。
[影像诊断] 两下肺支气管肺炎。
[临床提醒] 支气管肺炎的X线表现多样,大多数表现为两下肺野中、内带沿支气管分布的不规则斑点状或小片状致密影,境界较模糊。病变密度不均匀,中心密度较高,多伴有肺纹理增粗。病变可以比较散在且较小,也可集中呈大片融合趋势,但多不局限于某一肺段或肺叶。由于粘液堵塞支气管,病变区域可夹杂有小叶性肺不张或局限性肺气肿。当细支气管阻塞时,也可形成小三角形肺不张影。小儿多首先发生在脊柱旁,然后向心缘发展,因此早期易被心影所掩盖。CT是本病的主要检查手段,结合病史一般能够确诊。少数病例仅表现为不规则粟粒样病变或仅为肺纹理增强。此时,影像诊断比较困难。
(三)病毒性肺炎
[图像特征]
X线正位胸片:
(1)两肺纹理增加,以两下肺野中内带明显;
(2)沿肺纹理分布见密度不均匀斑片状模糊阴影。
CT平扫(肺窗):
(1)两上肺纹理增多、增粗;
(2)两肺上叶散在小斑片状高密度影。
CT平扫(肺窗):
(1)两下肺纹理增多、增粗;
(2)两肺下叶散在小斑片状高密度影,左肺下叶外带见多发小结节影,边缘模糊。
[影像诊断] 病毒性肺炎.
[临床提醒] 病毒性肺炎在肺内蔓延方式与细菌性支气管肺炎类似。其影像表现有:①分布于两下肺野中内带的小结节影,结节大小6~8mm,边缘模糊;②分布于两肺中下野内带,密度不均匀斑片状模糊影;③相邻小叶的斑片影可融合成大片状阴影,占据肺段甚至肺叶。病毒性肺炎在影像学上很难与细菌性肺炎鉴别,两者鉴别常需结合临床症状及相关化验检查;另外,通过观察抗炎治疗效果,也有助于两者鉴别。病毒性肺炎的影像表现缺乏特异性,因此影像学检查的目的在于发现病变、观察疗效及排除其他肺部疾病。
(四)过敏性肺炎
[图像特征]
CT平扫:右上肺外带多发小斑片状模糊影,境界欠清。
CT平扫:两周后检查,原病灶消失,右肺下叶可见片状模糊影,边界欠清。
[影像诊断] 过敏性肺炎。
[临床提醒] 过敏性肺炎的影像表现有:①一侧或两侧肺中、下野沿支气管分布的斑片状或云雾状阴影;②两肺弥漫分布的粟粒状和网线状阴影,边缘模糊,以中、下肺野病灶较密集;③病变呈游走性,即在短时间内,处病灶吸收,另一处病灶又出现,为本病特征性的X线表现。结合病人对过敏原的过敏史,可确立诊断。
(五)肺脓肿
[图像特征]
X线正位胸片:
(1)左肺中野可见一类圆形透亮影,为空洞性病灶;
(2)空洞壁厚,外缘毛糙,内壁较光整。
CT平扫(肺窗):
(1)左肺上叶见含气透亮影,内可见液平;
(2)壁厚,内壁光整;
(3)空洞外侧邻近肺野见小片状模糊影。
CT增强(纵隔窗):
(1)左肺下叶见类圆形含气透亮影,内可见液平;
(2)壁厚,见强化;
(3)病灶右后方见小片状高密度影,提示肺实变。
[影像诊断] 左肺肺脓肿。
[临床提醒] 胸片及CT发现肺内含液平的厚壁空洞,结合畏寒、发热、胸痛及咯大量脓臭痰等临床症状,肺脓肿的诊断叮确立。胸片基本可以反映肺脓肿的影像特征,急性期肺脓肿表现为浓密的团状阴影中见厚壁的透亮空洞,内壁多光滑,空洞内见气一液平面;慢性期肺脓肿空洞变小,壁变薄,空洞周围见纤维索条。CT则较易显示肺脓肿的早期坏死液化情况,能及早确立诊断。
肺脓肿空洞在临床上常需与肺结核空洞、肺癌空洞鉴别。结核空洞有其好发部位(上叶尖、后段,下叶背段),空洞较小,壁薄,周围常见卫星灶;肺癌空洞壁厚,多为偏心空洞,内壁不规则,外壁可见毛刺。CT增强检查能为鉴别诊断提供更多的帮助,参照临床症状及相关实验室检查,三者鉴别不难。
(六)肺部炎性假瘤
[图像特征]
X线正位胸片:
(1)右下肺内带见片状高密度影;
(2)病灶与右心缘重叠,显示欠清。
X线右侧位胸片:
(1)病灶位于右肺下叶后基底段,与脊柱重叠,密度欠均匀;
(2)病灶可见分叶,边缘毛糙。
CT平扫(肺窗):
(1)右下肺见高密度占位;
(2)病灶形态不规则,边缘可见长短不一的条状毛刺。
CT增强(纵隔窗):
(1)病灶不均匀强化,其内见低密度坏死区;
(2)边缘不光整,见棘状突起,内侧缘与胸膜粘连。
[影像诊断] 右肺下叶炎性假瘤。
[临床提醒] 肺部炎性假瘤是在某些非特异性炎症的增生、帆化基础上进一步发展而成。因此既往有肺炎病史的患者,胸片及CT发现肺内软组织肿块,再结合患者咳嗽、胸痛等症状,基本可诊断本病。当肺部炎性假瘤患者肺炎病史不明确时,X线胸片或CT发现肺内软组织肿块,需与结核瘤和周围型肺癌鉴别。炎性假瘤X线表现为圆形或椭圆形软组织块影,边缘多光滑锐利,密度中等偏高,多数密度均匀,偶有钙化,少数见空洞形成,周围有纤维索条影或斑片状阴影,常伴有局限性胸膜增厚、粘连。追踪观察,炎性假瘤生长多较缓慢;结核瘤内常见钙化影,密度较高,周围散在卫星灶;周围型肺癌常表现为分叶状肿块,其边缘可见细短毛刺,发现肺门或纵隔淋巴结肿大则有助于两者的鉴别。
CT检查(尤其是HRCT)可更清楚显示软组织块影的内部密度及周围情况,对于肺门及纵隔淋巴结是否肿大显示更佳。另外,CT动态增强可为肺炎性假瘤的鉴别诊断提供更多的信息。
参 考 文 献
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论文题目:小儿肺炎并发心力衰竭临床分析
摘要: 目的 探讨小儿肺炎并发心力衰竭的临床特点。方法 对近3年我院收治的56例小儿肺炎并发心力衰患儿进行回顾性分析。结果 小儿肺炎并发心力衰竭占同期小儿肺炎的30.1%(56/186),婴儿占76.8%。主要临床表现为呼吸困难(100%),鼻翼扇动(67.9%),三凹征(100%),紫绀(85.7%),烦躁(75.0%),发热(82.1%),呼吸和心率增快,两肺均可闻及中细湿啰音(100%)和肝脏肿大 (100%)等。在使用抗生素和综合治疗的基础上,应用西地兰和多巴胺、酚妥拉明等药物,56例心力衰竭都迅速控制并完全纠正,心力衰竭纠正平均时间 1.6 d,最长3 d,肺炎治愈率为87.5%,好转率为12.5%,无死亡患儿,平均住院天数6.5 d。结论 小儿肺炎并发心力衰竭属于重症肺炎范畴,病情变化快,早期发现、早期诊断、联合治疗是关键。
关键词: 小儿肺炎;心力衰竭;临床分析
小儿肺炎是引起儿童死亡的主要疾病之一。据统计,我国每年约有30万婴幼儿死于肺炎,为5岁以下儿童死亡的第一原因,肺炎并发心力衰竭(简称心力衰竭)属重症肺炎范畴,预后的危险性较普通肺炎有所增加,是儿科危重症[1]。现将我科近3年来收治的56例小儿肺炎并发心力衰竭进行分析,探讨其临床特点及治疗方法。现将结果报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料 根据临床症状、体征及X线表现,符合小儿肺炎并发心力衰竭诊断标准[2]诊断的56例患儿,其中男27例,女29例,年龄1个月~3岁,1~3个月17 例,6个月11例,9个月9例,12个月6例,3岁13例,≤12个月43例占76.8%。合并先天性心脏病10例,Ⅱ度营养不良4例,腹泻轻度脱水4 例,低钙血症3例,中毒性脑病7例,败血症1例,脓气胸1例,呼吸衰竭2例。入院时伴有心力衰竭37例,入院后不久出现心力衰竭19例。
1.2 临床表现 呼吸困难56例(100%),鼻翼扇动38例(67.9%),三凹征56例(100%),紫绀48例(85.7%),烦躁42例(75.0%),精神差 23例(41.7%),发热46例(82.1%),其中36℃~37℃ 10例、~38.5℃ 28例、~40℃ 8例。脉博110者4例(7.1%)。血白细胞20×109/L者5例(8.9%)。中性分类0.50者44例(78.6%)。心肌酶学检查: CK升高25例(44.6%)、CK-MB升高25例(44.6%)、LDH升高25例(44.6%),α-HBDH升高40例(71.4%),AST升高35例(62.5%)。心电图示窦性心动过速,无ST-T改变。胸部X线检查:56例(100%)均示小片絮状阴影(右肺23例、 左肺2例、两肺31例),心影增大5例(8.9%)。
1.4 治疗 ①采用综合疗法,除纠正水电解质紊乱、吸氧或高频喷射通气、镇静、退热、支持疗法外,抗感染用三联抗生素,中毒性脑病给予降颅压治疗。纠正心力衰竭用西地兰(用量2岁0.03 mg/kg,首剂用1/2量,必需时隔6~8 h再用1/4量,第2天后不用维持量)、氨茶碱(3~5 mg/kg)静脉滴注、速尿(lmg/(kg?次),1次/4~6 h)、德沙美松(0.5~1 mg/kg)及5%碳酸氢钠(3~5 ml/kg)静滴的基础上,加用小剂量的多巴胺5 μg/(kg?min)联合小剂量酚妥拉明5 μg/(kg?min)溶于10%葡萄糖溶液中用微量输液器控制时间匀速输入;②疗效标准:按给药后计时,喘憋缓解,紫绀消失,心力衰竭纠正均按症状缓解及心力衰竭纠正后24 h内无复现者为准。治愈:临床症状、体征消失,胸透、血常规均正常;好转:临床主要症状消失或减轻,心力衰竭纠正,胸透肺部阴影仍未吸收,血常规正常或异常。
2 结果
56例的心力衰竭都迅速控制并完全纠正,心力衰竭纠正平均时间1.6 d,最长3 d,其中33例用西地兰1次,20例用2次,2例用3次,无一例用维持量,无洋地黄毒副反应发生。多巴胺及多巴酚丁胺用药时间为3~5 d,用药期间无不良反应。肺炎治愈49例(87.5%),好转(自动出院)7例,无死亡病例,平均住院天数6.5 d。
3 讨论
小儿肺炎并发心力衰竭属于重症肺炎范畴,我科近3年来收治56例,占同期小儿肺炎的30.1%(56/186),56例中婴儿18例占76.8%,与文献报告相似。目前认为重症肺炎除微生物的直接侵害外,更重要的是微生物及其蛋白质或脂质产物启动了自身免疫系统参与调控的一系列生物连锁反应,涉及补体系统、凝血系统和炎症的释放等,临床表现为微循环障碍和微血栓形成[3]。此外婴儿的气管和支气管管腔相对狭窄、软骨柔软、缺乏弹力、黏膜血管丰富、纤毛运动差、肺组织发育差、肺泡小、数量少、血管、血质丰富,易发生肺部感染,从而妨碍通气与气体交换,易导致低氧血症和高碳酸血症[4-5]。低氧血症和高碳酸血症的发生是由于感染使支气管、细支气管、肺泡发生炎症,黏膜水肿,泡壁充血,泡腔充满炎性渗出物,阻碍通气和气体交换,导致低氧血症和CO2潴留。低氧血症引起的酸中毒,可干扰血管平滑肌细胞膜对钾、钠离子的交换,引起肺小动脉痉挛,致肺动脉高压。使回流右心血液受阻,体循环淤血,影响心输出量,加重心力衰竭。
婴幼儿重度肺炎并发心力衰竭病情变化快,极易导致患儿死亡,早发现、早诊断、早治疗是诊治的关键[6]。小儿肺炎并发心力衰竭与严重肺炎本身症状有很多相似之处,二者均有心动过速,呼吸困难及烦躁不安,但前者是由于血动力学变化,心室容量负荷增加造成肺静脉压增高,肺淤血肺水肿引起,后者则由于肺泡炎性变引起肺泡浆液渗出所致。目前国内已广泛开展无创性心功能测定,如心脏收缩时间间期和舒张时间间期测定、心搏出量测定、心脏及大血管径线测定、心瓣膜流速测定、核素心室造影和核听诊器检查、血液内分泌变化测定来诊断肺炎并发心力衰竭,但在基层医院受条件所限,仍只能以临床症状和体征指标来诊断肺炎并发心力衰竭。本组资料显示,小儿肺炎并发心力衰竭除有较明显的紫绀、鼻翼扇动、呼吸困难、三凹征、烦躁、肺湿啰音外,主要表现为心率增加≥160次 /min,呼吸增快≥60次/min,肝肿大右肋下≥3 cm,与文献所述相似[5]。心脏扩大和奔马律无疑是心力衰竭一项重要的诊断指标,但肺炎并发心力衰竭患儿大多数都不明显,加上肺气肿和肺实质病变因素的影响,往往是很难从体征上得到证实,本组仅有17.8%的患儿出现奔马律。
也因肺部啰音的影响,心音低或听不清,因此心音低钝一项仅供参考。肺炎并发心力衰竭主要为右心力衰竭,但本组患儿发生下肢水肿仅8.9%,这可能与肺炎并发心力衰竭发生快,病程短有关。因此提示肺炎并发心力衰竭的诊断应以原发病症状加重、心率呼吸增快和肝肿大三者同时存在为主要指标,对患肺炎的婴幼儿应严密观察,一旦出现上述表现即应考虑合并心力衰竭,及时治疗,以迅速控制心力衰竭,防止病情恶化。对于并发心力衰竭的'治疗,多数学者主张在抗感染、吸氧、镇静的基础上抗心力衰竭治疗。本组资料表明肺炎并发心力衰竭大多为肺部炎症、发热、血白细胞及中性分类升高明显,用三联抗生素治疗,治愈17例,好转7例,无死亡病例,说明迅速控制感染,积极治疗基础疾病十分重要。由于小儿的心肌细胞浆网量少,钙诱导离子释放的功能尚未成熟。心肌收缩蛋白对钙的敏感性随发育而增高,小儿心肌收缩力的储备有限,心肌的顺应性也较差。
因此,在应用洋地黄制剂时要严格掌握适应证,剂量要偏小,选用地高辛或西地兰,尽量不用毒性大的毒毛旋花子甙K。本组入院时伴有心力衰竭37例,入院后不久出现心力衰竭19 例,提示肺炎并发心力衰竭大多急而重,进展快,宜采用速效强心药。本组采用西地兰54例,仅用1~2次西地兰即使心力衰竭迅速控制,说明西地兰仍是目前小儿肺炎并发心力衰竭安全而有效的药物,与氨茶碱配合,具有迅速控制心力衰竭,不必用维持量,从而减少西地兰用量进而减少洋地黄毒副反应发生的优点。
多巴胺是β1-肾上腺素能受体激动剂,通过心肌β1-受体与腺苷酸环化酶(AC)系统耦联,激活AC,使环磷酸腺苷(cAMP)浓度升高,加强心肌收缩力 [7]。小剂量多巴胺主要兴奋多巴胺受体,使外周血管阻力减小,心输出量增加。酚妥拉明[8]是a受体阻滞剂,能直接扩张小动脉有效降低肺动脉压,起效快,达峰时间短,适宜剂量既能有效降低肺动脉压又能避免不良反应,静脉给药最佳剂量为5 μg/(kg?min),每次给药总量为015~110 mg/kg。因而两药联用剂量均选择5 μg/(kg?min),在使用了其治疗作用的同时又避免了副作用的产生,特别强调的是输入过程必须用微量输入器控制速度以确保剂量匀速进入。确保安全性和剂量使用的正确性,本组患儿无明显不良反应。本组病例观察二者联合应用有较好的临床疗效,配合洋地黄类药物发生强心作用快且强,无任何副作用,适合于基层儿科推广使用。
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科学的临床能力考核评估体系是临床医学专业学位研究生培养质量的基础和保障。下面是我为大家整理的临床医学论文,供大家参考。
临床医学论文范文一:临床医学检验质量控制问题思考
摘要:目的:探讨临床医学检验质量控制过程中存在的问题及对策。方法:本次选取我院2013年5月-2015年5月收治的医学检验患者200例,随机分组,就常规检验管理***对照组,n=100***与依据检验过程中存在的问题行针对性管理***观察组,n=100***的效果展开对比。结果:观察组选取的标本检验患者准确率为98%,明显高于对照组的85%,差异有统计学意义***P<0.05***。观察组患者临床检验满意度为98%,明显高于对照组的86%,差异有统计学意义***P<0.05***。结论:针对实验室质量管理中存在的问题,制定针对性对策,包括标本采集、检验仪器装置和试剂、检验人员等多方面管理,可提高检验质量。
关键词:医学检验;质量控制;问题;对策
现代医学中,临床检验为重要内容,可为疾病诊治、监测、预后评估提供准确参考依据,随着医疗科技取得的卓越发展成就,医学检验技术随之也不断发展,而检验结果的准确性是保障疾病有效诊断和控制的关键,直接关系到医疗质量,故重视医学检验质量控制,对提高治疗效果,改善医患关系意义重大[1]。本次调查选取临床检验患者,随机分组,就加强质量控制管理与常规管理成效展开对比,现总结结果如下。
1资料与方法
1.1一般资料
选取我院2013年5月-2015年5月收治的临床检验患者200例,男104例,女96例,分别行化学检验、微生物检验、免疫学检验、血液学检验等。随机分为观察组和对照组各100例,两组间一般情况无明显差异***P>0.05***,具可比性。
1.2方法
对照组在检验过程中应用常规管理方案,观察组重视针对存在问题,制定针对性解决对策并实施,具体操作步骤如下:
1.2.1质量控制问题:***1***标本采集问题:受检者饮食、运动、所用药物均可对检测结果产生影响,同时,患者地理位置、年龄、性别、民族也可影响检测结果。采集标本时,需嘱患者将正在使用的药物停用,在安静或正常活动下对标本采集。但若操作不当,如完成静脉血采集后,将血液直接在试管内注入,而针头不拔掉,会出现标本溶血。从正输液的手臂血管行采血操作,会稀释血液标本。***2***试验和检验装置问题:仪器保养不妥、仪器老化,均可使检测的灵敏度受到影响,在准确性上出现问题;因检验人员水平有限,或未掌握仪器的功能,标准操作,注意事项,引发检验过程中出现问题;如试剂更换时,相关仪器引数未改变,规范储存样品的意识不强,诱导操作失误,促使检测结果出现较大的误差。所应用的试剂,未按规范要求设定,有误差事件发生。***3***人为问题:医疗科技在近年发展迅猛,检验仪器渐趋高阶,有越来越高的自动化程度,但仍需人来对各项操作完成。故检测试验中,检验人员操作误差是引发结果误差的主要原因之一。人员操作误差主要包括:样品暴露时间过长、操作习惯不标准、样品检测峰面积积分存在习惯上的差异及对检测结果的重视度不足等,均可引发不良事件发生。***4***室间质评和室内质控:室内质控即室内质量控制,重视室内质控的开展是监测仪器装置、检验方法、操作环境、过程、试剂等稳定性检测的重要举措,也是保障获取正确检验结果的风向标。实验室间质量评价为室间质评,加强室间质评,可对检验结果的准确性和可信性评价,确保结果与其他单位一致或具可比性。***5***检验分析后问题:医学检验中,结果的复查和稽核为最后一道保障质量的防线,检验人员通常对先进仪器装置过分依赖,易有出错报告的情况,如全自动血液分析仪检出异常结果,未按人工规则复查,出具错误报告等。
1.2.2应对措施分析:***1***检验前质量控制:①保证标本质量:采集样本前,重视应用人文关怀理念,与患者及家属积极沟通和解释,对病情、情绪、生理变化了解,将所需检查专案的目的、意义、取样和自留样本注意事项、影响检查因素告知,以提高配合依从,在平静、安静状态下完成采集,保障了样本的真实、合格,避免了由此引发的误差事件。②样品合格:严格执行三查七对采集,确认和核查患者资讯,标本采集时,对时间、部位、 *** 、取样方式、数量严格要求。如采集血样,通常在空腹16h内,早上9:00前,患者保持平静、安静正常状态进行。尿标本采集时,患者需饮食规律,避免性生活、体育运动、饮酒,女性月经后采集,需注意清洁尿道口、外生殖器及周围面板清洁,以避免被经血、 *** 分泌物污染。样品一经采集,即具实效应,需及时送检,若不具备及时送检条件,需正确存放,以防变质或变性,对检测结果造成影响[2]。***2***检验中质量控制:①仪器维护:仪器正常执行在检验过程中意义重大,检验人员需做好保养和维护,定期效能评价和校准,确保效能稳定和正常执行,一旦有问题出现,需向供应商及时通知,更换或修理。同时培训检验科医技人员,防止人为操作失误。②需保证检验试剂合格,对试剂储存环境、时效严格管理,启用前需注意防保质期和生产日期,避免因试剂失效或变质诱导结果错误。建立保管和使用试剂制度,确保有效性和安全性,提高检验结果的准确性。③提高检验人员综合素养:现代仪器均为精细化操作,检验人员需具备理论知识和操作技能。故需加强技术操作培训和业务学习,娴熟掌握仪器操作规程、检测原理、干扰因素、检测结果的图形、资料,报警的含义及如何维护,保养除错,掌握效能评价和校准标准,防范操作失误。同时,要具备强烈的责任心和爱心,与自身技术水平结合,针对患者疑问,合理做出解释,主动与其他科室交流,对患者病情进行了解,并与临床症状结合,对结果是否准确做出评估,以使自身检验能力提高。***4***积极开展室内质控、室间质评管理:检测标本前,校准仪器,行室内质控,对仪器装置各项检验引数和效能检测,正常状态下,才可对标本检测。如失控,需记录,并分析原因,积极纠正,再行检测。注意质控品精密度。重视室间质评,确保检测结果与其他单位具有一致性、可比性。
1.3统计学分析
文中涉及资料采用SPSS13.0统计学软体分析,计数资料行χ2检验,P<0.05差异有统计学意义。
2结果
观察组选取的标本检验患者准确率为98%,明显高于对照组的85%,差异有统计学意义***P<0.05***。观察组患者临床检验满意度为98%,明显高于对照组的86%,差异有统计学意义***P<0.05***。
3讨论
医学检验在现代医学中作用显著,是一门综合性学科,其质量管理的好坏直接影响整体医疗水平[3]。引发检验结果出现误差的问题较多,需行综合分析,针对问题积极防控,以降低标本检验不合格率。本次调查中,观察组针对检验前标本采集、检测过程中存在的不足以及人员、仪器装置、试剂等因素引发问题的原因展开探讨,并制定针对性防控对策,如重视采集标本前与患者沟通,加强仪器、装置保养和检测,重视针对检验人员综合素养加以培养,积极开展室内质控和室间质评,对降低检验失败率,提高患者满意度意义重大[4]。本次结果证实观察组情况明显优于对照组。综上,针对实验室质量管理中存在的问题,制定针对性对策,包括标本采集、检验仪器装置和试剂、检验人员等多方面管理,可提高检验质量。
参考文献
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[4]薛建丽.谈在检验操作过程中如何控制医学检验中的误差〔J〕. *** 与康复医学:下旬刊,2011,2***11***:221.
二:临床医学毕业生基层就业质量提升策略
摘要:大学生就业是一个需要全社会共同关注的话题,而基层就业是医学生重要的就业途径,其就业质量关系到个人职业发展,也关系到医疗卫生事业的长远发展。因此,提高医学生基层就业质量已成为医学院校就业工作的重点。近年来医学院校毕业生基层就业状况并不乐观,到基层就业是医学专科毕业生的主流选择,并从3个方面提出实现高职高专院校临床医学专业毕业生基层就业质量提高的途径。
关键词:基层就业;就业质量;临床医学专业;毕业生
1当前医学生基层就业现状
据华禹教育网统计,我国大陆公办医***药***学专科学校达40余所,这些学校每年为社会培养医***药***学卫生人才近十万人。尽管医学高等专科学校在我国已有一定规模,其毕业生为我国人民的健康做出了较大贡献,但在高等教育大众化的今天,高等教育市场化趋势日益明显,对教育市场的抢占、教育人才的争夺日趋激烈,使医学高等专科学校面临着巨大的挑战[1]。医学高等专科学校人才培养定位是面向基层、面向农村培养医疗卫生人才,但随着我国高等医学教育事业的快速发展,医学毕业生的数量也随之逐年递增。专科毕业生由于受学历层次、专业性质等影响,相比高校的本科生、研究生,专科毕业生的就业形势更加严峻[2]。近年来,随着我国医疗卫生事业的发展,《 *** 中央国务院关于深化医药卫生体制改革的意见》***中发[2009]6号***的实施以及新型农村合作医疗制度进一步开展,基层医院医疗卫生条件得到改善,大多出现超负荷执行状态,对医疗卫生人才的需求量增加,引导和鼓励大学生面向基层就业,虽然引起了各级 *** 的关注,出台了一系列促进大学毕业生基层就业的政策与措施,取得了一定的成绩,在一定程度上缓解了大学生的就业压力,但是与政策目标相比,相去甚远,效果不太理想[3]。王云鹏在“医学院校毕业生去基层就业的长效机制构建”中提出,目前我国80.0%的医疗卫生资源集中在城市和大医院,每年约有90.0%的医学院校毕业生就业于大中城市和沿海经济发达省市,基层医疗卫生呈现出资源缺、条件差、装置少、水平低等特点。潘日鸣等[4]对在校生进行“基层就业意向”调查发现,仅有4.0%的学生表示愿意到基层就业,周静在“大学生参与基层就业的积极性”调查中发现,选择“积极参与”的只占7.6%。近年来我国在政策扶持、财政支援、就业岗位上逐年加大对大学生基层就业工作的扶持力度,在考研、公务员招录及事业单位人员录用等方面也采取了相应的优惠和鼓励措施,但多方调查资料显示,医学生对基层就业缺乏正确认识,缺少理性选择。由此可见,医学生选择就业方向和医疗卫生市场需求存在偏差,存在较严重的就业倾向错位现象。
2到基层就业是医学专科毕业生的主流选择
随着高等教育的迅猛发展,高校在人才质量提高的同时向社会输送的人才数量也在不断增加,促使社会对毕业生的要求***包括学历层次、综合能力等方面***也全面提高。近年来,医学院校的扩招使得大城市等医学人才市场基本处于饱和状态,日趋激烈的就业竞争使医学生就业市场向竞争性相对较小、岗位需求相对较多的中小城市、基层医疗单位倾斜。事实上,基层人才匮乏问题已长期存在,特别是伴随农村医疗卫生事业发展的加速,到基层就业成为医学生特别是医学专科毕业生的主流选择,也是医学生正确价值观的体现。这种大趋势有利于解决基层群众“看病难”的问题,有利于提高基层群众的健康水平,有利于拓宽医学院校毕业生的就业渠道,有利于促进医学院校毕业生的成长成才,长远看来,符合我国国情,具有深远的战略意义[5]。强调,当代大学生要志存高远、脚踏实地,转变择业观念,坚持从实际出发,勇于到基层一线和艰苦地方去,把人生的路一步步走稳走实,善于在平凡岗位上创造不平凡的业绩。医学生到基层就业是我国新时期卫生改革和发展的需要,是实现自我就业与成才的机遇。医学毕业生要认清社会就业形势和专业发展趋势,做好个人的职业生涯规划,并能做持之以恒的努力,放眼农村、基层的广阔空间和发展舞台,摆正就业定位,实现人与社会的最佳结合,合理、科学就业[6]。
3临床专业毕业生基层就业质量提高的对策
大学生的就业质量不能仅用就业率来衡量,应从以下几个方面来评判:第一是工资收入和福利待遇,工资和待遇是人们常常关注的问题,这关系到员工对自身劳动价值的评判;第二是工作环境和地点,这是人们对环境以及工作舒适度的考量;第三是专业以及发展前景;第四是用人单位对毕业生的满意程度等[7]。高质量就业是就业的再提升,是推动经济发展、保障和改善民生的需要,也是衡量高校办学质量优劣的标尺。随着经济的发展,行业竞争日趋激烈,各行各业需要的人才越来越专,只有高质量的就业才能满足当今社会经济发展对人才的需求[8]。高职高专院校临床专业毕业生基层就业质量提高可从以下3个方面实现。一是社会合力的驱动。 *** 要继续加大对基层医疗卫生单位的支援力度,改善其经济、社会环境,改善其医疗条件;提高医学生基层就业待遇,在薪酬方面给予特殊照顾,落实各项保险***住房公积金、养老保险、医疗保险等***制度并根据所在区域经济条件适当给予补助;鼓励大医院与基层医疗单位“结对子”,建立合作共建关系,加大相互之间的交流和对口支援的力度,为医学毕业生提供学习机会,定期进行岗位培训,提高业务水平;职称晋升优先考虑有基层工作经验的人员等。可考虑制定基层工作相关制度,如根据毕业生基层服务工作年限享受相应优惠政策,基层服务3~5年可减免学费的80%,超过5年减免学费的100%,并且根据工作需要不限制其到上一级医院发展。二是学校助力推动作用。广泛宣传国家、地方 *** 对大学生服务基层的各项政策、措施,树立医学生基层就业优秀形象,宣传医学生在基层成长成才的先进典型,使医学生更多地了解基层就业优惠政策的落实情况、基层就业个人利益保障情况、基层就业有利于个人发展的优势等,营造基层就业文化氛围,帮助医学生正确认识目前就业形势,调整就业定位,使毕业生自愿、主动、积极地争取去基层就业;以市场需求为导向制订学校发展规划,确定人才培养方向,有针对性地开设适应基层就业岗位的课程,根据基层医疗单位人才需求开办专科方向***如麻醉、助产、康复***临床医学班,培养“适销对路”的人才;和基层医疗单位联合开办“基层就业定向班”,由 *** 、医疗单位提供学费和补贴生活费,这既帮助贫困生解决了求学难问题,也为贫困医学生就业和基层医疗单位吸收人才开辟了一个新渠道。组织开展社会实践活动,安排临床医学专业学生到理事单位进行见习、顶岗实习,搭建双方交流平台,让医学生感受基层工作环境,强化医学生对基层工作的认识,缩短到基层就业后的适应期;加强基层就业引导,重视职业规划指导,帮助医学生正确了解劳动力市场需求,把握自身条件,不以高阶专业人才自居,减少求职及职业定位的盲目性;建立基层就业毕业生跟踪调查长效机制,根据其需求提供有助于职业稳定的帮助,如免费提供岗前培训、开展***助理***执业医师资格考试培训等。三是家庭支援和个人实力提升。
目前,国家对大学生基层就业有明确的导向和相应的优惠政策,毕业生家庭及个人要认清当前就业形势,掌握并有效利用这些政策,用可持续发展的眼光看待基层就业,既要尊重社会客观现实也要考虑自己的实际情况,在就业形势不容乐观的现阶段要摆正位置,不失时机地抓住就业机会,积极参加基层服务专案,主动选择基层就业。特别是临床医学专业学生就业面较窄,一方面,在平时更要注重专业技能和非专业技能的学习和锻炼,完善知识结构,提高自身综合实力,以拓宽就业渠道;另一方面,加强自我心理调适,在择业、就业过程中理性定位,在就业大军中找准自己的座标点,把握就业主动权,立足基层,维护职业稳定和提升个人能力,提高就业质量。在择业就业方面,目前高校毕业生普遍存在追求高薪、追求舒适的现象,导致城市大医院和基层医疗卫生单位人才过剩和人才缺乏的两极分化明显,毕业生之间的竞争异常激烈,特别是高职高专医学院校的学生,若仍以“精英”的观念去择业、就业,就脱离了社会的需要和现实的需求。因此,医学毕业生要调整就业观和期望值,合理降低就业层次,把个人理想与国家、民族、时代的发展紧密结合,在奉献中实现自我价值。实践证明,基层是医学生锻炼成长、健康成长的沃土,越是条件艰苦的地方,越能培养人才、锻炼人才、造就人才[9]。
参考文献:
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医疗 保险 是社会保障制度的重要组成部分,完善的医疗保险制度是现代社会文明的重要标志。下面是我为大家整理的医疗保险的论文,供大家参考。
【摘 要】为适应社会主义市场经济体制的客观要求,我国的社会医疗保险改革已在大部分城市启动,尽管医疗保险制度给广大城镇职工的基本医疗提供了重要保障,但由于我国尚处于社会主义初级阶段,生产力发展水平相对低下,还不能像发达的福利国家,实行全面的医疗保障,因种种原因导致的医疗费用刚性增长,使居民个人医疗费用负担不断加重成为目前较突出的问题。
【关键词】探讨;社会医疗保险商业医疗保险结合
一、社会医疗保险制度的现状及问题
社会医疗保险是指由国家建立的为解决劳动者因医疗、负伤和生育暂时丧失劳动能力后因治疗和生活总是而给予经济帮助的一种社会保障制度。例如:我国建国以来建立并长期实行的公费医疗(行政机关、事业单位职工、大学生)和劳保医疗(企业职工)制度。但因其本身存在种种弊端,所以国务院于是1994年平均月开始进行医疗保障制度改革。加快基本医疗保险制度改革保障职工基本医疗是建立社会主义市场经济体制的客观要求和重要保障,是党中央国务院为实现我国跨世纪战略目标所做出的重大决策。基本医疗保险制度的建立,意味着我国职工医疗保障从单位保障制度向社会保险型医疗保险制度的转轨,意味着福利保障的“公费医疗”和“劳保医疗”向互助共济有效约束的基本医疗保险机制的转换。我国的基本医疗保险制度的建立和实施,不仅为社会主义市场经济体制下的广大企事业单位摆脱了沉重的医疗费开支的负担,轻装上阵,一心抓生产的机遇,而且给因资金困难长期无法报销医疗费的企事业单位的广大城镇职工带来了切身利益。所以说,我国现行的基本医疗保险制度对于保障职工身体健康,促进经济发展和维护社会稳定发挥了重要作用。新的医疗保险制度已经推进到全国绝大多数城市,截至今年3月,参保人员已达到1.12亿人,其中在职职工占73%,退休人员占27%,80%以上的原国有企业职工,特别是50%的国有困难企业职工参加了医疗保险。
但由于我国尚属社会主义初级阶段,生产力发展水平有限,还不能像发达的福利国家一样,实行全面的医疗保障,不仅在医疗消费上给药品、诊疗和医疗服务设施等规定了使用范围,而且个人还需要负担一定比例的医疗费用,当前因医疗科技技术的不断发展和提高,医疗技术和药品价格增长过快,以及一些医院和医药生产及流通领域的利益驱动,使医疗费用逐年刚性增长,导致使个人医疗费用负担不断加重的问题显得日益突出。
在北京市统计局于2000年8月份对北京市基本医疗保险制度改革方案草案进行的民意测验(民意测验采用调查问卷的方式共在全市范围内抽取了507个企业事业及行政单位发放调查问卷10140份,并在规定的时间内全部收回,调查范围占城镇职工享受医疗保险人员的1.7%。)中,被调查者有89.8%的人认为医疗费增长过快;有94.8%的人认为药品价格增长过快;有74.6%的人认为社会保障程度低;83%的被调查者认为,除基本医疗保险外有必要建立大额医疗互助企事业单位补充医疗保险及公务员医疗补助等补充保险。
二、商业医疗保险的现状和问题
目前,在我国保险市场上,各家寿险公司都涉足了医疗保险领域,开办了各类医疗保险。商业医疗保险大致分为三类:收入补贴类、定额给付类和费用报销类。但各类险种投保和业务开展情况的不尽人意,甚至有些险种因保险公司惧怕出险,已经被人为取消了。据有关部门统计,国内现有11家保险公司经营商业医疗保险业务,共开办了131种医疗保险险种业务,但其业务量并不大。到2000年我国商业医疗保险的保费收入大约占同期人寿保险费收入的13.4%,与全国4000多亿元的卫生总费用相差甚远,仅占2.5%左右。时至今日,这种状况还没有出现突飞猛进的改变,说明目前商业医疗保险在我国医疗保险事业中所起的作用很小,其发展还很不充分。本人认为,商业医疗保险受到冷落,主要有以下原因:一是理赔范围均比较局限,如费用报销类,只规定一些特定的少数疾病发生的医疗费才能理赔,不能很好地满足参保人各类疾病治疗的需求;二是赔付额较固定;三是理赔手续繁琐,且等待期较长,使一些欲参保的人望而却步;四是诚信还有待于提高,五是宣传工作力度还需要加强。
三、社会与商业医疗保险结合的必要性
社会医疗保险是由国家通过立法强制实施的,而商业医疗保险则属于健康保险的范畴,是由保险人支付保险金的一种商业行为。社会医疗保险体现了“低水平,广覆盖”的原则,但在人们的医疗需求中,社会医疗保险仍有不予支付的医疗费用、项目及个人需负担一定比例的费用,这些都可以成为商业医疗保险的发展空间。要解决当前突出的个人医疗费负担过重的问题,充分发挥商业医疗保险对社会医疗保险的补充作用,是十分必要的。由社会医疗保险和商业医疗保险共同构筑我国完整的医疗保障体系,也是党中央和国务院要求和提倡的。商业医疗保险与社会医疗保险既有显著区别,又有许多客观存在的共同之处,如果它们相辅相成、互补所缺,就有可能使参保人在医疗消费上,达到少负担或零负担的目的。
四、社会与商业医疗保险结合的可操作性
商业医疗保险与社会医疗保险结合办理理赔业务,大致可分为以下步骤:(1)参保人因病在基本医疗保险定点医院治疗
的,结算时,参保患者持《社会保障卡》在治疗医院刷卡与社会医疗保险经办机构联网办理结算手续,打印《基本医疗保险结算单》,支付个人负担部分的费用。(2)参保患者持《社会保障卡》、出院记录和《基本医疗保险结算单》,到商业保险公司的医疗保险业务部门办理理赔手续。(3)商业保险公司业务部门根据提报的材料,与社会医疗保险经办机构联网核实结算情况,审核材料符合规定后,按照约定给予理赔。由于参加基本医疗保险患者的结算已经过严格审核和把关,所以商业保险公司复核工作比较简便。
五、社会与商业医疗保险结合的建议
种种事实表明,我国医疗保障制度目前已经进入实质性的操作阶段,由此引发的商业医疗保险热潮也将会相伴而来。尽管中国人寿保险公司、平安保险公司、泰康保险公司等正在尝试着开办一些医疗保险险种,但总体而论,商业性的医疗保险市场并未得到很好地开拓,没有从根本上对社会基本医疗保险进行填补,使得社会医疗保障出现了一个“真空区”。因此,在加大“医改”力度和完善基本医疗保险制度的同时,大力发展商业形式的补充医疗保险,便显得尤为迫切。(1)政府要明确政策,给商业医疗保险以充分发展的社会空间;(2)政府要从稳定社会,保障人民健康水平的大局出发,积极与商业保险公司合作,指导和帮助他们发展商业医疗保险事业;(3)商业保险公司应
加强市场调研活动,准确把握市场需求,增强风险意识,并依靠保险精算人才和医学专业人才积极开发设计出适销对路的医疗保险险种;(4)加强社会医疗保险与商业医疗保险之间的沟
通,在二者之间寻找合理的衔接办法,最终促使二者协同发展;(5)由政府与商业联合,大力宣传商业医疗保险的补充作用,消除许多人对商业医疗保险诚信的顾虑和难以接受自己全部付钱的意识;(6)可以在全国部分地区开辟试点,取得一定的 经验 后,再逐步推广延伸,也可以先从易于有效控制的费用开始设立险种,确保险费收支平衡。总之,在我国,基本医疗服务对于全体人民来说还未普及,商业医疗保险所占份额还很低,人群覆盖面还不广。因此,在积极推进城镇职工社会医疗保险制度改革的同时,大力发展商业医疗保险是十分重要的。发展商业医疗保险可以通过建立不同的保险形式,合理分担医疗费用,有助于解决当前职工医疗保险中存在的超前和过度医疗消费问题,使社会医疗保险支出的医疗费用能为更多的人提供基本医疗服务。同时,它还有利于提高人们的健康投资意识,引导人们的健康消费,并为国家经济发展提供一定数量的长期可使用资金。在我国建立社会主义市场经济体制过程中,商业性医疗保险作为一种不可缺少的社会保险形式,仍处于起步阶段。随着我国经济的发展,人口结构和疾病结构的变化,人们肯定会越来越迫切需要不同层次的卫生服务保障。因此,在我国,尤其在经济发达地区,有必要大力发展商业医疗保险。
摘 要 随着医患矛盾的突出,医患纠纷的不断升级,严重影响了和谐社会的建立。面对越来越高的索赔频率和索赔金额,如何保障医院、医生、患者三方的合法权益,已成为急需解决的社会问题。虽然学界探讨了许多解决医患纠纷的有效途径,但笔者认为大力推行医疗责任保险制度,不失为从根本上解决医患纠纷的有效途径之一。本文从保险法的视角提出重构医疗责任保险制度的思路,以期对医疗责任保险制度的推行提供理论依据。
关键词 责任保险 医患纠纷 保险制度
中图分类号:F840.69 文献标识码:A
我国医患关系呈现出日益紧张的趋势,影响了医疗机构的正常运营和有序发展。寻求一种分散医疗职业风险,缓和医患之间紧张态势的良策已经成为专家、学者研究的 热点 问题。医疗责任保险正是源于其转嫁医疗职业风险、赔偿患者经济损失的功能成为化解医患纠纷的有效途径之一。
1推行医疗责任保险制度的可行性分析
医疗责任保险,是指保险人(保险公司)与被保险人(医方)根据合同约定,当发生医疗保险事故,被保险人依照法律需要对第三者(患者)负损害赔偿责任时,由保险人代其履行赔偿责任的一种保险制度。由于现代医学的特殊性、复杂性以及患者的各体差异,医患纠纷难以避免。而根据《医疗事故处理条例》及《侵权责任法》的规定,患者对医疗责任赔偿数额不断增高,医院难以承受巨大的赔偿压力和经营风险,执业医师的心理压力也不断增大,严重影响其服务质量和服务态度。推行医疗责任保险制度可以有效转移医疗风险。
首先,投保医疗责任保险可以将集中在某单个医院的事故风险转嫁于保险公司身上,减轻医方财务负担,从医疗纠纷的困扰中解脱出来。投保医疗责任保险,医患双方发生纠纷后,保险机构通过作为第三方的医疗纠纷调解处理机构参与调解,其处理意见比较容易为患者方面接受,很多纠纷得以比较顺利地解决。医院和医师便有充足的精力服务患者,最终可以促进医疗行业良性循环发展。另外,推行医疗责任保险还可以提升医方风险防控水平。保险公司在投保前及承保期间,通过对医扩人员进行法律法规、保险知识及医疗风险防范 教育 ,对医疗风险的防范起到了很好的作用。
其次,投保医责险对患者也是大有益处。一方面,发生纠纷后,患者可以通过第三方公正合理地获得经济补偿。另一方面,由于医方申请投保时,保险公司会对其进行严格的审定,出险太多、从业人员素质太差的医院也许会因此被拒保。因此这种间接的监督和敦促,也无形中成了患者衡量医院优劣、择优就医的标准之一。另外,为了降低风险,减少赔付,保险机构不但参与理赔,还会请专家对医疗事故发生的原因进行分析,对医院存在的问题提出改进意见,这对促进医院管理水平和医疗质量的提高无疑也是大有裨益。
当然,推行医疗责任保险,除了有利于保护医患双方合法权益外,对保险公司而言,拓宽了业务范围,只要经营得当,也会增加经济效益,该制度对各方利益的兼顾,有利于和谐社会的建立。
2我国医疗责任保险制度的现状分析
我国医疗责任保险的起步相对于 其它 财产责任保险要晚得多,并且发展十分缓慢。目前并没有在全国范围内实施统一的医疗责任保险制度,只是部分省市地区开展了医疗责任保险的实践。然而,在我国实践中,医疗机构对医疗责任保险的认同度较低,参保率不高。显示出了医疗责任保险制度在执行过程中出现了推广不利的情。这一现状也在深层次上暴露了我国在医疗责任保险制度设计中存在的问题。
2.1医疗责任保险的内容设计尚不成熟
我国医疗责任保险这一险种的市场开发起步晚,保险公司缺乏翔实的历史数据资料,加之医疗责任保险具有一定的医学专业性,保险公司对其开发与研究需要借助法学与医学等领域专家的帮助,对于保险公司来说,制定成熟的医疗责任保险规则投入较大,经营成本高。因此,实践中,保险费率的厘定相当程度还停留在经验费率阶段,目前仅根据医院床位、医务人员数量等收取保险费,不能做到根据不同医疗机构的管理水平、技术水平及岗位、职称风险系数的不同科学厘定费率,由此挫伤了医院的投保积极性,导致参保医疗机构呈现出逐年减少的趋势。水平高、规模大的医院不愿参保,水平差、风险高的医疗机构投保相对较多,一些参保机构选择妇产科、心胸科等风险高的科室参保,无疑加大了保险公司的承保风险。所以,保险公司对于医疗责任保险的开发热情度不高,使得这一险种在承保及理赔方面的设计还不太成熟,从而直接影响了医疗责任保险制度的推广。
另外,该险种承保的责任范围设计过窄。目前承保医疗责任保险的保险公司多数将保险责任的范围限定为医疗事故,保险公司只对构成医疗事故的医疗索赔进行赔偿。这样一来,在众多的医患纠纷中,患方还是常常会到医院与医方进行交涉,医方还是要花费很大的精力与患方进行协商与沟通,医疗机构感到投保的收益小于成本,且没有达到最初的目的,因而对医疗责任保险热情不高。
2.2医疗责任保险处理程序不完善
发生医疗纠纷后,如何及时认定损害赔偿额,并且及时使受害人从保险人处得到偿付,直接决定了医疗责任保险的运行效果。通过一定的机制确定医、患、保三方认可的赔偿金额是医疗责任保险发挥作用的前提。目前《医疗事故处理条例》规定了双方协商、行政调解和诉讼三种纠纷解决方式。诉讼解决方式虽然具有公正、权威、强制的特点,但成本高、周期长,虽然容易得到保险人的认可,但决非医方和患者首选解决途径;至于行政调解,由于各种原因,是目前使用得最少的一种解决方式;至于双方协商和解,是目前最主要的一种方式,但医患双方私下达成的和解却很难取得保险公司的认可。对于确定为医疗责任保险范围的医疗损害案件,患者无权直接要求保险公司理赔,当医疗机构要求保险公司赔付时,依然存在手续繁琐,理赔时间长的弊病。
2.3未实现医患纠纷的转移
医疗责任保险对于医疗机构来说,实用性不强。医疗责任保险的实施,并没有使得医疗机构完全从医疗纠纷中解脱出来。对于投保的医疗机构来说,他们希望保险公司在转移经济赔偿责任的同时将医疗纠纷的协调处理的事务性工作也转移出去。这样投保的医院和医生可以避免与对方当事人的直接接触,仅需要就专业问题向第三方提交材料,专心于自身业务工作而无后顾之忧。这也有利于避免矛盾激化,可以妥善处理好双方利益。虽然目前在我国各地区的医疗责任保险条款中几乎都会规定保险人的索赔参与权,即必要时保险公司可以以被保险人名义对诉讼进行抗辩或参与处理有关索赔事宜,但事实情况是很少有保险公司能够在医疗责任保险诉讼或者纠纷中发挥其应有的作用,医院还得花大量的精力处理患者的索赔。 3重构我国医疗责任保险制度的设想
医疗责任保险制度是解决医疗纠纷的有效手段,但是我国现行的医疗责任保险制度仍存在种种问题,限制了医疗责任保险制度的作用发挥。因此,必须借鉴发达国家成熟经验,从现实的社会基础出发,平衡医患利益,重新构建其内在体系,完善医疗责任保险制度。
3.1建立强制医疗责任保险制
在现阶段,我国医疗责任保险的覆盖率较低。由于种种原因,医疗机构对于医疗责任保险的投保热情不高。在欧美发达国家,强制医疗责任保险其实是责任保险的一种常态,参保强制医疗责任保险是一种非常普遍的现象。投保医疗责任保险已成为医方转移执业风险、应对医患纠纷的通行做法。在医患关系紧张的情况下,为了充分发挥医疗责任保险的作用,我国政府有必要将其所建立的医疗责任保险制度同其他商业保险区别开来,赋予其一定的强制性,使之成为缓解医患矛盾,解决医疗纠纷一个主要 方法 。我国政府应当将强制医疗责任保险作为医疗卫生制度中的一项重点制度来建立,规定全国各地医院必须参保,从而保证医方的参保率,激发保险人的服务热情,真正实现推行医疗责任保险的目的。
3.2设立第三人直接求偿权
我国现行的医疗责任保险中,受害第三人不享有直接求偿权。因此,参保的医疗机构在发生医疗纠纷后,不得不耗费时间与人力,参与到复杂理赔的过程中来,反而没有实现投保的初衷。为此,我国应当设立第三人直接求偿制度,赋予受害第三人直接求偿权。发生医疗纠纷后,患方可以直接与保险公司交涉办理理赔手续,从而使得医疗机构及医务人员真正从医疗纠纷当中摆脱出来,把更多的精力投入到临床工作当中。
3.3充分发挥政府在推动医疗责任保险中的积极作用
医疗责任保险制度是改善医疗纠纷现状的有效手段之一,政府有关部门应当采取 措施 推进医疗责任保险制度的发展。首先,政府应当组织相关专业人员对医疗责任保险的条款进行研究与改进,并重视对医疗责任保险专业人才的引进,从而提升我国医疗责任保险险种设立的专业性,保证险种质量。其次,由于医疗责任保险的专业性与微利性,保险公司往往投入较多而获利较少,参与热情不高。政府对于开展医疗责任保险的保险公司应当给予相应的补贴或税收优惠政策,从而调动保险公司的积极性,推进我国强制医疗责任保险的运行。
总之,通过医疗责任保险制度,有利于在患者和医生之间设立一个缓冲的地带,把医患之间的猜忌转化为平等互信的医患关系,有利于转移医疗风险,从而在医方和患方之间构建起和谐、信赖的医患关系。
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有章不循是电力企业安全生产的最大的隐患 电力安全生产是电力企业一项十分关键的工作。是做好一切工作的前题。我们各级管理人员都要充分认识安全生产的极端重要性,要认真落实"安全第一,预防为主,综合治理"的方针,认真分析生产中存在的薄弱环节。安全局面的不稳定,固然有许多客观原因,但主观问题的存在是最根本的原因。大量的实践证明,有章不循现象是电力企业安全生产的最大隐患,应该引起我们全体员工的重视和思考。 一、它产生的具体原因是什么 (一)领导认识不到位,灌输教育不彻底,安全生产是电力生产的基础,是电力生产永恒的主,但个别领导不能把安全生产重要性的理念灌输到员工中去,致使部分员工一方面认为安全的规章制度定得太苛刻,不理解;另一方面在思想上不重视,从而重突击、轻平时,重检查、轻整改,使安全生产说起来重要、做起来次要、干起来不要。有的企业在安全管理上,不能横到边、纵到底;在安全教育上,不能达到自上而下灌输与自下而上的落实互动,安全责任压力不能全部传递到每一个员工。归纳起来有以下几种情况:一是安全培训不到位,安全活动流于形式。对员工的安全意识教育缺乏耐力和手段,安全培训缺少计划性、针对性的内容,培训得不到实效;安全活动流于形式,管理人员不能按规定参加下级学习活动,班组学习只是念文件或编记录、走过场,应付检查,安全生产要求处于棚架状态。二是安全管理上存在骄傲自满的心理,对安全形势盲目乐观,缺乏忧患意识,尤其在较长时间的安全稳定运行面前丧失警惕性,同时只重视主业而忽视了"三产"的管理,没有把"三产"外部项目的管理纳入到主业管理体系,造成外包项目管理松懈,违章成风。三是缺乏严、细、实的工作作风。在严管上宽松,出现违章造成事故时只要下边说情,就会网开一面,下不为例,既往不咎;也有干活越多违章和出事故的机率越大的想法,能宽则宽,不能严格要求按奖惩办法执行,致使责任人不能得到有效的处罚,纵容违章;在实管上放纵,存在岗位安全责任不落实、违章指挥、凭经验办事的现象。四是安全设施的投入不到位。过多考虑成本控制,存在现场安全工器具和检修工器具落后、不能正常投入,初设标准和现行安全标准对照有一定差距的问题。 (二)规章制度杂多,制定随意性大,熟悉了解难度大。上级下发的安全生产规章制度本身比较多,加之企业本身的补充规定和细则更是又多又长,延长了记忆和掌握的过程、遵循和落实的时间;有些人不注重学习,尤其是第一责任人、安全员对安全生产制度规定一知半解,导致执行上扭曲和不到位。同时还存在随意制定规章制度,产生了一个将军一个令的现象,使安全生产制度缺乏连贯性和一致性,员工无所适从;加之缺乏有效的安全生产管理,执行滞后,使各级岗位安全职责落实不到位。 (三)制度本身的不公正、不平等,放大了执行难度。有些企业对违反安全生产规章制度的人和事,不是按照"四不放过"原则,不是一视同仁,而是有亲有疏、有轻有重、有严有松,挫伤了部分员工遵章守纪的积极性;有些规章本身带有不平等,执行中只管员工不管领导,造成上行下效,放大了违章纠章难度,使规章制度难以落实和执行。 (四)制度执行不较真、不碰硬,助长了有章不循。有些企业对安全生产违章现象睁只眼闭只眼,不出事无人发现,发现了也无人管、无人查,甚至相互推诿扯皮,谁也不愿做得罪人的事;出了事,先是能瞒则瞒、能捂则捂,瞒不住、捂不了,则大事报小、小事报了;对事故责任有关人员的处理,前怕狼后怕虎,当惩不惩、当严不严,助长了有章不循的歪风。 (五)员工的思想障碍、行为偏差,造成了有章难循。一些员工的思想中存在侥幸心理,认为偶尔违章一次不一定出事故,过去也是这样干的就没发生问题;存在莽撞心理,工作不细致,不认真按工作票上的危险点分析去做,甚至根本就不去看危险点的内容盲目开工、冒险蛮干;存在投机心理,耍小聪明,投机取巧,隔项操作,但往往弄巧成拙;存在浮躁心理,心态不平衡、轻率、急躁,不按规程和程序操作,急于把活干完;存在疲惫心理,过度疲劳或受到某种刺激心情不好,体力、智力和情绪处于压抑状态,思想不集中,反应迟钝从而导致误操作;存在逆反心理,对领导不满意,对安排的工作不舒心、不服气、闹别扭,或认为"标准"、"措施"太烦琐、太束缚人,从而产生抵触情绪。这些情绪的存在,导致在安全生产上有章难循,成为造成违章和事故不可忽视的因素。 二、解决问题的办法 (一)加强安全教育,使员工从"要我安全"向"我要安全"转变 要着眼员工的安全心理进行安全教育。一要自上而下宣传贯彻上级的安全理念。管理人员特别是安全生产第一责任人,首先要把上级的安全理念、安全工作规定按照三级管理体制自上而下地贯彻、落实,然后再自下而上地检查落实情况,防止中间棚架现象;要下潜,重心下移,了解生产一线设备、人员的状况,对安全生产、重大危险源、员工的思想动态做到心中有数,要按照集团公司、分公司的要求做好安全生产责任制的落实。二要抓好安全培训和安全活动日的工作。首先要制定出安全培训计划并分层次、分类别、分时间段地制定对员工、外来工、新进厂人员的培训等,使安全培训工作正常化、重点化;要开展员工能够接受的多种形式的安全生产活动日活动,如安全讲座、事故演习、安全知识竞赛、安全技能训练、事故通报学习、违章分析与反思、每周的安全生产分析总结等;安全监督人员和各单位的一把手要亲自过问计划制定,参加班组安全日活动,督促文件精神的领会落实,通过每周半天、每年近一个月的学习,逐步提升全员的安全意识。三要利用安全心理效应抓好安全教育的重点培训。要从安全心理出发,抓住员工的安全心理倾向,抓住不同时期员工的安全心理状态,抓住不同类型员工的安全心理活动,进行因时、因人、因势而异的安全教育,形成安全心理共鸣,强化自我保护意识,使员工产生"我要安全"的强烈意识和行为。 (二)要把握员工的安全行为贯彻安全制度。要从员工的角度出发,根据工作性质不同、多工种联合、多工序交叉、多环节衔接作业的特点,把握员工生产过程中的安全行为。一要以人为本,进行人文关怀。要带着感情去抓安全,从关心员工的生命和家庭幸福出发去抓安全,用身边的事故教育身边的员工,使员工把违章造成的后果入脑、入心,造成"违章"心理障碍,不愿违章、不想违章、不去违章、不敢违章。二要建立健全安全机制,完善各种规章制度,督促和支持规章制度的执行。任何人在制度面前一视同仁,没有特权。在个人自我保护制度上,要强调员工的特权,即有权对违章的生产指挥不执行。同时加强各级安监人员的能力建设,落实他们的待遇,支持他们的工作,并由企业效能监督来检查他们的尽职尽责情况,形成对安全监督人员的闭环管理,从而从人文关怀上、制度上确立员工的主观能动性,从内因产生"我要安全"的行为,自觉地遵守安全规章制度,自觉地进行安全保护。 安全生产过程管理从安全制度建立、安全教育管理、安全监督管理、分析处罚管理到事故后管理应该是闭环管理过程,在监管过程中要挤干其中的水分,杜绝、避免事故后管理,因此在监管过程中要做到:一是安全意识上不掺假。二是安全投入上不掺假。三是安全检查不掺假。四是事故处理上不掺假。 (三)齐抓共管充分发挥各级人员的监督作用 要坚持"安全第一,预防为主、综合治理"的方针,党政工团齐抓共管,充分发挥企业经营层、中层管理人员、安监部专工、部门安全员、班组安全员的层层监督作用,使有章不循现象一出现就能及时发现、一发现就能及时纠正,真正做到防患于未然。一是要充分发挥安全监督委员会的主体监督作用。二是要发挥安全监管部门的监管职责作用。依法搞好综合监督管理,监督、指导、协调安全生产工作,加大全面监管力度,确保安全生产监管不缺位、不错位、不越位,及时发现和纠正有章不循的问题。 面对安全生产的有章不循现象,只要能够自上而下地提高认识,树立"任何事故都是可以避免的"安全理念,以员工的安全心理和安全行为为抓手,以安全生产的过程管理为重点,形成事事有人关、安全人人抓的良好局面,就杜绝安全隐患,确保安全生产无事故,真正做到有章可循。
电力系统远动装置能够为电厂提供实时数据,对于加强电力系统信息传递、管理和应用能够起到十分重要的作用。下面是我为大家整理的电力系统远动论文,供大家参考。
摘要:电力系统远动装置能够为电厂提供实时数据,对于加强电力系统信息传递、管理和应用能够起到十分重要的作用。 文章 对电力系统装置进行了整体性的概述以及对远动装置通道运作方式进行了对比,分析了电力系统远动装置中的软件化远动装置以及计算机化远动装置,并对其应用前景进行了阐述。
关键词:电力系统;远动装置;电力监测
中图分类号:TD611 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)29-0042-02
1 电力系统远动装置的概述
电力系统的发电组基础设施、变电站的数量分布以及输电线的组成情况愈加变得复杂,其运行时就需要掌握更多的安全性知识,需要对其可靠性做出必要的保障,为了获得更多经济性、安全性的电能质量,电力调度所需要准确而及时地掌握电力系统的运行状况,因而就会采取一定的信息监测 措施 ,以便对电力系统运行中的数据、参数、主电机工作状况以及断路器的投入状况等进行操作和调节,而适用于调度所和变电所相距较远的远动技术――电力系统远动装置就能够解决这一难题,它可以及时掌握调度所、发电厂以及变电所之间的系统信息,来完成远动操控。
远动装置能够完成遥信、遥测、遥控和遥调等事项,利用远动通道对信息进行传输,电力系统中的远动通道的主要类型有复用电力线高频载波通道以及复用和(专用)有线通道。远动装置的通道通常分为频分制和时分制两种,而多次复用的 方法 能够在更大程度发挥通道的作用。
在我国早期的电力系统远动装置中大都装有遥测量的数据转换器以及标度变换显示设备,通过使用纯硬件逻辑布线式设备对发送端时序系统进行监控,提供有效时间数值,保证电力系统正常工作。而随着电力系统自动化技术水平的不断升级以及计算机软件技术的不断进步,电力系统远程控制技术也得到了提高,远动装置更加体现出了自动化、整体化和信息化。
2 软件化远动装置
软件化远动装置具有很强的灵活性以及适应性,不仅能够实现电力运行系统中相关数据的遥测和遥信,还能够对系统信息数值进行交换、再分配和实时计算。与之相对应的便是硬件逻辑布线装置,这种装置缺乏一定的信息技术,而软件化远动装置可以发挥出类似于计算机软件的功效,通过软件操作来实现通道信息的传递。
但它和计算机软件有着诸多不同的地方,最突出的特征就是软件中的指令系统,通过强化的逻辑判断指令能够将远动装置中的重要信息及时处理掉,在电力系统中得到了十分广泛的应用。软件化远动装置在使用过程中具有以下明显特征:想要使得电力运行指令更加有效,必须对内存设置一些特殊的标志,才能使装置更加准确地进行存取、处理。远动装置在处理的电力系统信息时,要和诸多外设进行信息的交换和处理,诸如A/D转换器、调制解调器以及显示打印设备等,因而在指令设置上要充分考虑系统的方便性和操作上的有效性。
软件化远动装置以其本身具有的远动性、自动性以及电力系统通信控制等功能对近代电力系统工程的开发利用起到了十分重要的作用,其创新性的设计理念具有更强的实用价值,尤其是在以下诸多方面得到了十分广泛的发展与应用:使用软件化远动装置可以将硬件和不同程序的软件结合使用,从而进行模拟远动装置,将各种工作模式简单化;有效而准确地进行实时计算;实现电力系统厂站端自动化功能相结合;实现1∶N远动装置接口功能;通过使用多种类型的通信控制器对电力系统进行模拟远动,实现远程数据通信。
3 计算机化远动装置
计算机化远动装置主要是通过监控和采集电力系统运行中的相关数据来完成远程操作,其系统通常被称为SCADA。计算机化远程监控系统在变电所的终端装有实时监控设备,并在调度端装有以计算机为主的监控机,RTU是电力系统中远方监控的终端设备,主要由微机处理机和信息接口电路组成。
RTU在远动装置实际工作环境中具有体积小、可靠性强等特点,能够对电力电路中的变压器和无功率电源进行遥控监测,并且能对母线的电压以及相关功率的电能进行遥测;对报警电路和断路器进行监视;对断路器的合闸情况进行遥控;对变压器的换接或者断开情况进行遥控监测。由此可知,远方监视和数据采集系统(SCADA)具有信息采集、传送和处理等多种系统功能,对于远程操控电力系统自动化起到了重要作用。
计算机化远动装置具有以下显著功能:(1)信息采集功能:RTU能够将电力运行系统中的电流电压模拟量以及开关工作量、脉冲量进行数据采集和监测,然后由厂、站端经过专有的信息通道送至调度端;(2)采集功能的扩展:SCADA装置可以对电力系统中的相关数据以及电量值进行采集,并将事件的顺序记录下来;(3)信息传送功能:通过使用新型1∶N的接发模式将更多的电力系统信息进行多次转发;(4)信息处理功能:能够对通信范围内的信息进行压缩、循环传送和不同信息格式的转变;(5)使计算机和电厂的连接端口实现自动化;(6)实现自动诊断功能。
通过使用计算机化远动装置能够对电力系统相关数据的采集以及实现远程操控起到重要作用,还能够将电力系统发电厂站当地的常规控制系统和远程操控系统很好地结合起来。现代电力系统大都设有多层次的控制系统,因而不同信息环节上的远动装置在其分层控制系统中就拥有不同的显示地位以及自动化、信息化水平,而其对应的显示功能也有着明显的不同之处。计算机化远动控制装置以其本身的灵活性和较强的适应性能够对不同层次、不同阶段的的远动装置进行监控。
计算机化远动装置的另外一个显著特点就是能够根据用户的不同需求对各个阶段的自动化水平进行调度、监测,并建立一定的功能划分模块和总线方式的连接方案,而用户也可以根据自己的需要进行调整,使其符合不同的发展阶段和安装场所,从而提高计算机化远动装置的适应性。远动装置的一大发展趋势就是将多功能性质的计算机模块化合在一起,实行多样化 操作系统 。
4 电力系统远动装置的应用前景分析
随着电力系统的不断扩展以及电能生产技术的不断更新,也只有科技含量更高的电力远动装置才能使电力系统更加稳定。电力系统远动装置的目的就是为了实现电力系统中主要实时信息数据的传递与交换,而计算机科学尤其是微型计算机的迅速发展给远动技术提出了更高的挑战,只有将电力系统和计算机科学有效地结合起来才能得到更多有用的数据信息资源。
计算机调度监测远程操控系统在电力企业方面得到了十分广泛的应用,比如在一些煤炭电力系统中,很多坑口电厂形成了独特的发配电系统,通过使用计算机联网式的统一管理模式提高了电力调度的整体水平,为电力系统的稳定运行提供了切实可行的保障。有很多类型的企业已经将计算机化调度系统应用到了各个生产部门,并对其进行了统一式的管理,因此在实际远程化生产中起到了积极作用。
通常情况下,生产现场离调度中心比较远,而积极采用远动技术能够将信息更加准确地传输、控制,通过使用远方监控和数据采集系统(SCADA)可以加快自动化管理进程,取得良好的效果。在电力系统远动装置技术不断更新的过程中,通过和相关计算机软件技术的结合,一定可以提高电力系统的远程控制水平。
参考文献
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[3] 林雪辉.论电力远动技术[J].水利电力机械,2009,(11).
【摘要】随着现代化进程的加快,人们对电能的需求也在不断的提高,这就需要不断提高电力系统自动化的技术。远动控制技术是实现电力系统自动化的过程中必不可少的,因此对远动控制技术的了解和研究,是对电力系统自动化技术加强与提高的必要步骤。本文对远动控制技术及原理稍作介绍后,阐述了远动控制技术在电力系统自动化过程中的应用。
【关键词】电力系统,自动化,远动控制
电力系统自动化运行主要是通过融合通信技术以及远动控制技术等进行,其中,远动控制技术的应用,并不仅仅是对故障位置进行准确的判断,并且还可以进行有效的分析电能的消耗与质量以及负荷等,所以,可以说远动控制技术是实现电力系统自动化运行的重要部分。
一、远动控制技术
远动控制技术主要是由调度、控制端和执行终端组成的,以完成遥控、遥测等技术,以保证电力系统运行的稳定性和可靠性。首先,从终端根据调度需求采集系统的相关数据和参数,通过对所获取系统的运行状况进行分析判断之后,反馈命令给执行终端,从而操作设备以及进行相关参数的调整,实时的完成测控任务。由此可见,变电站与调度、执行终端直接信息的传递都是由远动控制设备来实现的。其主要模块有两部分,一是集中监视模块,是用于正常情况下监视系统运行的合理性,如果系统出现故障,则会及时处理;另一个模块是集中控制模块,是工作人员利用远动设备实现电力系统的遥控和遥调,这样不仅可以提高了系统运行的效率,还减少了人力成本。
远动系统的基本功能有遥测、遥信、遥控和遥调。遥测是远程测量的简称,是指应用通信技术传送被测变量的测量值。遥信,又称为远程信号,应用通信技术完成对设备状态信息的监视。遥控是应用通信技术完成改变运行设备状态的命令,又称为远程命令。遥调是指对远程的设备进行远程调试。远动系统的功能根据电力系统的实际需要仍在不断地发展扩大,在保证远方设备正常运行的同时要便于维护。
二、远动控制技术的原理
一般的远动控制过程主要是由远动信息的产生、传送以及接受三个方面的命令组成,由发送端设备通过远动控制信道进行信息的传送从而产生远动信息命令,接收端设备执行命令。远动控制系统与自动化系统之间在结构上的主要差别是信道,所以,信道中传输的命令必须要通过特殊的设备进行转换。由于这方面结构的因素,远动控制系统易收到外界的干扰,其运行的可靠性会收到影响。为了保证电力系统的正常运行,就必须建立一套自身运行可靠的远动控制系统,主要实现“四遥”功能,通过遥测和遥信来采集运行参数和状态量信息,并根据特定的通讯协议传给调度中心,调度中心通过遥控和遥调把更改运行状态和调整运行参数的命令下发给远动执行的终端。
三、电力系统自动化中远动控制技术的应用
1、数据采集技术的应用
在电力系统中运行的设备都是属于高电压和大功率的设备,所以,要利用变送器来对这些高电压、大功率的设备的运行参数进行转换,从而远动控制装置才能对这些数据进行处理,将其转化成TTL电平信号,模拟信号利用A/D技术转化成数字信号,从而实现遥信信息的编码以及遥测信息的采集。要利用光电隔离设备对遥信量的传送进行采集,并且在遥信数据帧中将对象状态中的二进制编码写进去,利用数字多路开关输出到接口电路。将电压电流信号用CT、CP和传感器获取后,由滤波放大环节将高次谐波去除,送入取样保持环节同步采集,用A/D转换所获得的与信号源同步的信号,送入高级环节中,从而实现数据的采集。
2、信道编码技术的应用
电力系统自动化中,远动控制信道编码技术主要涉及信道的编码和译码,以及信息传输协议等内容。必须要通过信道传输到调度控制中心,才能使所采集到的信息被使用,受信道易受干扰的局限,为了保证信息的抗干扰性,必须对信道进行编码和译码。在电力系统自动化中,所采用的编码和译码主要是线性分组码,线性分组码中多采用循环码。
3、通信传输技术的应用
调制和解调是电力系统自动化中远动控制通信传输技术主要涉及的两种技术,电力系统利用自身电力通讯的网络资源,可以通过卫星、微波、光缆以及载波等多种通信方式来构建电力通讯的专用网。目前电力系统自动化系统中,主要是利用电力线的载波和光纤通讯形式来进行通信传输,电力线载波的数据通信的实现主要是在信号发射端中进行编码后形成基带信号,利用电力线上的高频谐波信号作为载波信号,通过多种调制技术把基带信号转换为模拟信号,之后以电流和电压的形式,随着电力线进行通信传输;同时,在接收端上,利用解调技术把转换后的模拟信号还原成数字信号。电力系统自动化正是利用调制解调器的调制-解调技术来实现远动系统的数据通信。
随着光纤传输技术的不断升级,其可靠性也随之提高,光通道设备造价也随着降低,在全国范围内形成电力系统自动化控制光纤传输网络,这种新型的通信传输网络会很快取代传统技术,成为主流。电力系统将计算机技术、通信技术以及控制技术相结合,利用了电力系统自身的设备,通过远动控制技术成功的实现了调度自动化,完善了电力系统的建设,从而实现了电力系统调度的自动化。
结语:随着我国科学技术水平的不断发展和提高,电力系统的规模不断的扩大,自动化系统的应用更加广泛,在融合了计算机和通信以及控制等技术之后,电力系统自动化通过远动控制技术在完成电力系统调度自动化的同时也提升了系统的智能化以及交互性。并且,由于计算机、通信以及控制等技术的不断发展,电力系统自动化除了包含运行和管理方面以为,还涉及到了系统先进性和经济性等方面。因此,我们可以看到,远动控制技术在不断发展和完善之后必会成为电力系统自动化发展的坚实基础。
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电力系统自动化是一项综合性质的技术,包含内容广泛,并且随着时代的发展,经济水平的提高,生活质量的提升,对于电力的需求和利用也就越来越大。下文是我为大家搜集整理的关于电力系统自动化毕业论文范文的内容,欢迎大家阅读参考! 电力系统自动化毕业论文范文篇1 试析电力系统调度自动化 【摘 要】阐述了我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案,并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。 【关键词】电力系统;调度自动化;信息 一、传统配电网实现电力系统自动化研究现状分析 电力系统的自动化发展主要是在配电网的上加强其自动化,因此为了提高其供点质量以及供电的可靠性,在进行电力系统自动化分析的时候,主要从配电网上实现其自动化,使得整个电力系统的发展符合当前的科技要求。目前配电网在实现自动化下,通常在10kv辐射线或者是树状的线路进行重合器以及分段器的方式来构成配电网,由于这种方式在现实自动化的过程中,不需要在配置通道上与主站的系统组成上,需要依靠重合器以及分段器本身的功能来实现电力的隔离和恢复功能,从而到电力系统的自动化,此种方法不仅具备相应容易实施的特点,而且还有节省投资的优点。同时还有其他实现电力系统自动化的接线方式,对于这些配电网的接线方式以及整个系统的构成,都具有一定的缺陷性,因此随着科学技术的提高,目前计算机网络技术正在快速的发展,使得在实现电力系统自动化发展的阶段可以对其进行改进,期改进的状态也在不断的发生着变化。 二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标 (一)电力系统调度的任务。 电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节,是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大,有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是:尽设备最大能力满足负荷需要,使整个电网安全可靠连续供电,保证电能质量,经济合理利用能源,保证发电、供电、用电各方合法利益。 (二)调度自动化的必要。 电力系统是一个庞大而且复杂的系统,有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户,通过多种电压等级的电力线路,互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的,而且要满足发电量和用户用电量的平衡。现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大,运行操作日益复杂,所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面,用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格,这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益,可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况,迅速进行处置,防止事故扩大,减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后,可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网,经济效益更大。因此,电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作,是电力系统不可缺少的组成部分。 (三)电网调度自动化的组成部分及其功能。 电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端(RTU)和信息通道三大部分。根据功能的不同,可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息,此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁,其核心是数据通道,它经调制解调器与RTU及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心,以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件,完成从采集到信息的各种处理及分析计算,乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理,通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备,为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入,传送给执行机构。 我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比,还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术,但是总体而言,电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如:系统计算机CPU负载率问题,即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下,其负载率仍很高;CDT和Polling远动规约的选用问题,CDT和Polling两类规约在我国得到了广泛应用,并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去,选用哪一类规约的远动装置,原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定,不宜盲目追求采用Polling远动;系统的开放性问题,系统应该是开放的,能够支持不同的硬件平台,支持平台采用国际标准开发,所有功能模块之间的接口标准应统一,支持能过户应用软件程序开发,保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口,系统应能提供开放式环境。此外,现在的电力系统由于还依赖高压机械开关(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)实现线路、设备、负荷的投切,尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制,本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代,则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实 三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法 (一)管理方面 统一思想,加强调度管理,提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作,增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质,最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度,严格考核,加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制;严格执行“两票三制”制度,严把安全关。加强调度专业培训,提高调度员业务水平。 (二)技术方面 积极开发更高级实用的装置和软件,努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通,避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。 随着计算机技术、通信技术的发展以及电力系统控制技术的不断进步,在不远的将来,电力系统调度自动化将会取得飞速的发展。以这些科学技术的进步为依托,能更好地维持供需平衡,保证良好的电能质量。 电力系统自动化毕业论文范文篇2 浅析电力系统自动化技术 【摘 要】随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 【关键词】电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 0 引言 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。 电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 电力系统自动化系统一般是指电工二次系统,即电力系统自动化指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数据传输系统对电力系统各个元件、局部系统或全系统进行就地或远方自动监视、协调、调节和控制以保证电力系统安全稳定健康地运行和具有合格的电能质量[1]。 1 电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。变电站自动化技术经过数十年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已经成为不争的事实。然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现。 2 电力自动化的实现技术 现场总线(Fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 3 无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有GSM/GPRS(蜂窝)、9OOMHzRadios、wi-Fi(802.lla/b/g)、WIMAX(802.16)、ZigBee(802.15.4)、自组织网络等,其中尤以Wi-Fi和WIMAX应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 4 信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如SCADA、AGC以及EMS等已建成,省电力调度机构全部建立了SCADA系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产121机到176机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 5 安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 6 传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来30年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。 在业内,以ABB为首的电力自动化技术领导厂商,ABB建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:PLC、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 7 人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。 直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的核心部件是V80系列可编程控制器PLC,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 8 结束语 电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。 【参考文献】 [1]汪秀丽.中国电力系统自动化综述[J].水利电力科技,2005(02). [2]唐亮.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].硅谷,2008(02). [3]夏永平,唐建春.浅议电力系统自动化[J].硅谷,2010(06). 猜你喜欢: 1. 电力系统自动化论文范文 2. 电力工程自动化专业论文范文 3. 电力系统毕业论文范文 4. 电气自动化专业毕业论文范文 5. 电力工程自动化论文优秀范文
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基于P2N 结的太阳能电池伏安特性的分析与模拟摘 要 通过分析实际P2N 结与理想模型之间的差别,建立了P2N 结二极管及太阳能电池的数学模型;利用Matlab 中的系统仿真模块库建立仿真模型,设置参量,求解模型方程并绘制了图形1 对太阳能电池在一定光照下旁路电阻及串联电阻取不同数值时对其开路电压、短路电流及填充因子的影响做了模拟,并与实际测得的硅太阳能电池伏安特性进行了比较1 模型分析与实验测量的结果表明:等效的旁路电阻和串联电阻分别影响电池的开路电压和短路电流1 仿真结果与实验测量结果一致1关键词 P2N 结;伏安特性;等效电路模型;太阳能电池中图分类号 O475 文献标识码 A0 引言P2N结是许多微电子和光电子器件的核心部分1这些半导体器件的电学特性及光电特性由P2N 结的性质所决定,掌握P2N 结的性质是分析这些器件特性的基础1 半导体导电是通过两种载流子的漂移、扩散及产生与复合实现的[1 ]1 由于P2N 结的非线性特性,其电流电压关系无法通过一个简单的解析模型来确定1 虽然肖克莱方程给出了理想P2N结的电流电压关系,但与实际器件的性质差别很大1在实际器件中,由于表面效应、势垒区载流子的产生及复合、电阻效应等因素的影响,其电流电压特性只在很小的范围内接近理想值1 正向电压增大时, I2V曲线由指数关系转变为线性关系1 反向电压增大时,在一定范围内也是线性关系,反向电压过大还会发生P2N 结的击穿1本文通过一个简单的电路模型模拟了实际的P2N 结,讨论了各实际参量对伏安特性的影响1 并针对太阳能电池在一定光照下其实际参量如旁路电阻和串联电阻对其开路电压、短路电流及填充因子的影响,利用计算机对其伏安特性进行建模分析,以获得接近实际器件的特性11 P2N结的伏安特性分析及等效电路理想P2N 结模型满足小注入、突变耗尽层及玻耳兹曼边界条件,且不考虑耗尽层中载流子的产生和复合作用[2 ]1 其电流电压关系可由肖克莱方程给出,即J = J s expqVk T- 1 (1)式中,V 为P2N 结两端的电压, J 为通过P2N 结的电流密度, J s 为反向饱和电流1 当正向偏压较大时,括号中的指数项远大于1 ,因而第二项可以忽略,电流密度与电压呈指数增加关系1 反向偏压时,当q| V | m k T 时, 指数项趋于0 , 电流不随电压改变,趋于饱和值J s1实验测量发现,肖克莱方程与实际P2N 结的伏安特性偏离较大,主要表现在两个方面:1) 正向电压较小时,理论值比实验值小,正向电压较大时,J2V关系变为线性关系;2) 反向偏压时,反向电流比理论值大许多,反向电流不饱和,随反向偏压的增大略有增加1 这说明理想模型不能真实反映实际器件的特性,需要建立更为完善的P2N 结模型[3 ]1 在实际器件中,载流子的产生、传输和复合会对P2N 结中的空间电荷场产生影响[4 ] ,从而导致P2N 结电流电压特性偏离理想方程1正向偏压时,注入势垒区的载流子有一部分形成复合电流,其大小与exp ( qV/ 2 k T) 成正比, 总电流密度为扩散电流密度与复合电流密度之和1 对于硅,在较低正向偏压下, 复合电流占主要地位, 因而总电流大于理想条件下的电流,正向偏压较高时,复合电流可以忽略具体的去我们论坛看看吧!!
什么是太阳能光伏太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应,将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统,有独立运行和并网运行两种方式。独立运行的光伏发电系统需要有蓄电池作为储能装置,主要用于无电网的边远地区和人口分散地区,整个系统造价很高;在有公共电网的地区,光伏发电系统与电网连接并网运行,省去蓄电池,不仅可以大幅度降低造价,而且具有更高的发电效率和更好的环保性能。太阳能电池发电历史自从1954年第一块实用光伏电池问世以来,太阳光伏发电取得了长足的进步。但比计算机和光纤通讯的发展要慢得多。其原因可能是人们对信息的追求特别强烈,而常规能源还能满足人类对能源的需求。1973年的石油危机和90年代的环境污染问题大大促进了太阳光伏发电的发展。其发展过程简列如下:1839年 法国科学家贝克勒尔发现“光生伏特效应”,即“光伏效应”。1876年 亚当斯等在金属和硒片上发现固态光伏效应。1883年 制成第一个“硒光电池”,用作敏感器件。1930年 肖特基提出Cu2O势垒的“光伏效应”理论。同年,朗格首次提 出用“光伏效应”制造“太阳电池”,使太阳能变成电能。1931年 布鲁诺将铜化合物和硒银电极浸入电解液,在阳光下启动了一个电动机。1932年 奥杜博特和斯托拉制成第一块“硫化镉”太阳电池。1941年 奥尔在硅上发现光伏效应。1954年 恰宾和皮尔松在美国贝尔实验室,首次制成了实用的单晶太阳电池,效率为6%。同年,韦克尔首次发现了砷化镓有光伏效应,并在玻璃上沉积硫化镉薄膜,制成了第一块薄膜太阳电池。1955年 吉尼和罗非斯基进行材料的光电转换效率优化设计。同年,第一个光电航标灯问世。美国RCA研究砷化镓太阳电池。1957年 硅太阳电池效率达8%。1958年 太阳电池首次在空间应用,装备美国先锋1号卫星电源。1959年 第一个多晶硅太阳电池问世,效率达5%。1960年 硅太阳电池首次实现并网运行。1962年 砷化镓太阳电池光电转换效率达13%。1969年 薄膜硫化镉太阳电池效率达8%。1972年 罗非斯基研制出紫光电池,效率达16%。1972年 美国宇航公司背场电池问世。1973年 砷化镓太阳电池效率达15%。1974年 COMSAT研究所提出无反射绒面电池,硅太阳电池效率达18%。1975年 非晶硅太阳电池问世。同年,带硅电池效率达6%~%。1976年 多晶硅太阳电池效率达10%。1978年 美国建成100kWp太阳地面光伏电站。1980年 单晶硅太阳电池效率达20%,砷化镓电池达22.5%,多晶硅电池达14.5%,硫化镉电池达9.15%。1983年 美国建成1MWp光伏电站;冶金硅(外延)电池效率达11.8%。1986年 美国建成6.5MWp光伏电站。1990年 德国提出“2000个光伏屋顶计划”,每个家庭的屋顶装3~5kWp光伏电池。1995年 高效聚光砷化镓太阳电池效率达32%。1997年 美国提出“克林顿总统百万太阳能屋顶计划”,在2010年以前为100万户,每户安装3~5kWp。光伏电池。有太阳时光伏屋顶向电网供电,电表反转;无太阳时电网向家庭供电,电表正转。家庭只需交“净电费”。1997年 日本“新阳光计划”提出到2010年生产43亿Wp光伏电池。1997年 欧洲联盟计划到2010年生产37亿Wp光伏电池。1998年 单晶硅光伏电池效率达25%。荷兰政府提出“荷兰百万个太阳光伏屋顶计划”,到2020年完成。中国光伏发电产业的发展中国太阳能资源非常丰富,理论储量达每年17000亿吨标准煤。太阳能资源开发利用的潜力非常广阔。中国光伏发电产业于20世纪70年代起步,90年代中期进入稳步发展时期。太阳电池及组件产量逐年稳步增加。经过30多年的努力,已迎来了快速发展的新阶段。在“光明工程”先导项目和“送电到乡”工程等国家项目及世界光伏市场的有力拉动下,中国光伏发电产业迅猛发展。2007年,中国光伏电池产量首次超过德国和日本,居世界第一位。2008年的产量继续提高,达到了200万千瓦。近5年来,中国光伏电池产量年增长速度为1-3倍,光伏电池产量占全球产量的比例也由2002年1.07%增长到2008年的近15%。商业化晶体硅太阳能电池的效率也从3年前的13%-14%提高到16%-17%。因美国次贷问题而引发的金融危机,从华尔街迅速向全球蔓延,致使部分金融机构轰然倒塌,证券市场持续低迷,石油价格大幅下滑。中国光伏发电产业近年发展迅速,成为政府重视、股市活跃、风投青睐、各行各业蜂涌相聚的世界太阳谷。由于设备、原料和市场三头在外,它对美国、欧洲和日本等国际市场存在很大依存度。随着这场金融危机特别是国际油价的大幅下挫,对中国光伏发电业的投资资金、出口订单等方面产生重大影响,但金融危机对光伏产业的巨大影响一定会在未来的某个时间得到消化。长远来看,世界光伏市场的政策推动力依然存在,光伏产业的市场成长依然强劲。注:更多资料,请参考光电新闻网,里面有太阳能光伏频道专讲的
稀土掺杂氟化物多波长红外显示材料的研究摘 要本文简单介绍了稀土发光原理、上转换发光材料的大致发展史、红外上转换发光材料的应用以及当前研究现状。以PbF2为基质材料,ErF3为激活剂,YbF3为敏化剂,采用高温固相反应法制备了PbF2: Er,Yb上转换发光材料。重点讨论了制备过程中,制备工艺中的烧结时间、烧结温度对红外激光显示材料发光效果的影响。研究了Er3+/Yb3+发光系统在1064nm激光激发下的荧光光谱和上转换发光的性质。实验表明,在1064nm激光激发下,材料可以发射出绿色和红色荧光,是一种新型的红外激光显示材料。关键字:1064nm 上转换 红外激光显示 Er3+/Yb3+AbstractThis paper simply described the rare earth luminescence mechanism, the development of up-conversion materials and their applications were systematically explained. Present situation of the research on infrared up-conversion luminescence is also presented. PbF2 as matrix, ErY3 as activator and YbF3 as sensitizer were adopted to synthesize PbF2: Er,Yb up-conversion material with high temperature solid-phase reaction. A great emphasize was paid on the factors that effect on the luminescence properties of infrared laser displayed materials such as sinter temperature, time of sinter. The luminescence system of Er3+/Yb3+, their fluorescence spectrum and their character of up-conversion with 1064nm LD as an excitation source were studied. The experimental results that intense green and wed up-conversion emissions were observed under 1064nm LD excitation, which is a new type of infrared laser displayed materials.Key Words: 1064nm Up-conversion Infrared laser displayed materials Er3+/Yb3+目 录摘要Abstract第一章 绪论 11.1 稀土元素的光谱理论简介 11.1.1 稀土元素简介 11.1.2 稀土离子能级 11.1.3 晶体场理论 21.1.4 基质晶格的影响 21.2 上转换发光材料的发展概况 31.3 上转换发光的基本理论 41.3.1 激发态吸收 41.3.2 光子雪崩上转换 41.3.3 能量传递上转换 51.4 敏化机制与掺杂方式 61.4.1 敏化机制 61.4.2 掺杂方式 71.5 上转换发光材料的应用 81.6 本论文研究目的及内容 8第二章 红外激光显示材料的合成与表征 102.1 红外激光显示材料的合成 102.1.1 实验药品 102.1.2 实验仪器 102.1.3 样品的制备 112.2 红外激光显示材料的表征 122.2.1 XRD 122.2.2 荧光光谱 12第三章 结果与讨论 143.1 基质材料的确定 143.2 助熔剂的选择 153.3 烧结时间的确定 153.4 烧结温度的确定 163.5 掺杂浓度的确定 17结 论 21参考文献 22致 谢 23第一章 绪论1.1 稀土元素的光谱理论简介1.1.1 稀土元素简介稀土元素是指周期表中IIIB族,原子序数为21的钪(Sc):39的钇(Y)和原子序数57至71的镧系中的镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu),共17个元素[1]。稀土元素的原子具有未充满的受到外界屏蔽的4f和5d电子组态,因此具有丰富的电子能级和长寿命激发态,能级跃迁通道多达20余万个,可以产生多种多样的辐射吸收和发射。稀土化合物发光是基于它们的4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间的跃迁。稀土发光材料具有许多优点:(1)与一般元素相比,稀土元素4f电子层构型的特点,使其化合物具有多种荧光特性;(2)稀土元素由于4f电子处于内存轨道,受外层s和P轨道的有效屏蔽,很难受到外部环境的干扰,4f能级差极小,f-f跃迁呈现尖锐的线状光谱,发光的色纯度高;(3)荧光寿命跨越从纳秒到毫秒6个数量级;(4)吸收激发能量的能力强,转换效率高;(5)物理化学性质稳定,可承受大功率的电子束、高能辐射和强紫外光的作用。1.1.2稀土离子能级稀土离子具有4f电子壳层,但在原子和自由离子的状态由于宇称禁戒,不能发生f-f电子跃迁[3&7]。在固体中由于奇次晶场项的作用宇称禁戒被解除,可以产生f-f跃迁,4f轨道的主量子数是4,轨道量子数是3,比其他的s,p,d轨道量子数都大,能级较多。除f-f跃迁外,还有4f-5d,4f-6s,4f-6p电子跃迁。由于5d,6s,6p能级处于更高的能级位置,所以跃迁波长较短,除个别离子外,大多数都在真空紫外区域。由于4f壳层受到5s2,5p6壳层的屏蔽作用,对外场作用的反应不敏感,所以在固体中其能级和光谱都具有原子状态特征。因此,f-f跃迁的光谱为锐线,4f壳层到其他组态的跃迁是带状光谱,因为其他组态是外壳层,受环境影响较大。稀土离子在化合物中一般出现三价状态,在可见和红外光区观察的光谱大都属于4fN组态内的跃迁,在给定组态后确定光谱项的一般方法是利用角动量耦合和泡利原理选出合理的光谱项,但这种方法在电子数多,量子数大时,相当麻烦且容易出错。所以,对稀土离子不太适合。利用群论方法,采用U7>R7>G2>R3群链的分支规则可以方便地给出4fN组态的全部正确的光谱项,通常用大写的英文字母表示光谱项的总轨道角动量的量子数的数目,如S,P,D,F,G,H,I,K,L,M,N,O,Q……分别表示总轨道角动量的量子数为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,……,25+l表示光谱项的多重性,S是总自旋量子数。在光谱学中,用符号2S+1L表示光谱项。1.1.3 晶体场理论晶体场理论认为,当稀土离子掺入到晶体中,受到周围晶格离子的影响时,其能级不同自由离子的情况。这个影响主要来自周围离子产生的静电场,通常称为晶体场[2]。晶体场使离子的能级劈裂和跃迁几率发生变化。稀土离子在固体中形成典型的分立发光中心。在分立发光中心中,参与发光跃迁的电子是形成中心离子本身的电子,电子的跃迁发生在离子本身的能级之间。中心的发光性质主要取决于离子本身,而基质晶格的影响是次要的。稀土离子的4f电子能量比5s,5p轨道高,但是5s,5p轨道在4f轨道的外面,因而5s,5p轨道上的电子对晶体场起屏蔽作用,使4f电子受到晶体场的影响大大减小。稀土离子4f电子受到晶体场的作用远远小于电子之间的库仑作用,也远远小于4f电子的自旋—轨道作用。考虑到电子之间的库仑作用和自旋—轨道作用,4f电子能级用2J+I LJ表示。晶体场将使具有总角动量量子数J的能级分裂,分裂的形式和大小取决于晶体场的强度和对称性。稀土离子4f能级的这种分裂,对周围环境(配位情况、晶场强度、对称性)非常敏感,可作为探针来研究晶体、非晶态材料、有机分子和生物分子中稀土离子所在局部环境的结构,且2J+I LJ能级重心在不同的晶体中大致相同,稀土离子4f电子发光有特征性,因而很容易根据谱线位置辨认是什么稀土离子在发光。1.1.4 基质晶格的影响基质晶格对f→d跃迁的光谱位置有着强烈的影响,另外其对f→f跃迁的影响表现在三个方面:(1)可改变三价稀土离子在晶体场所处位置的对称性,使不同跃迁的谱强度发生明显的变化;(2)可影响某些能级的分裂;(3)某些基质的阴离子团可吸收激发能量并传递给稀土离子而使其发光,即基质中的阴离子团起敏化中心的作用。特别是阴离子团的中心离子(Me)和介于中间的氧离子O2-以及取代基质中阳离子位置的稀土离子(RE)形成一直线,即Me-O-RE接近180°时,基质阴离子团对稀土离子的能量传递最有效。1.2 上转换发光材料的发展概况发光是物体内部以某种方式吸收的能量转换为光辐射的过程。发光学的内容包括物体发光的条件、过程和规律,发光材料与器件的设计原理、制备方法和应用,以及光和物质的相互作用等基本物理现象。发光物理及其材料科学在信息、能源、材料、航天航空、生命科学和环境科学技术中的应用必将促进光电子产业的迅猛发展,这对全球的信息高速公路的建设以及国家经济和科技的发展起着举足轻重的推动作用。三价镧系稀土离子具有极丰富的电子能谱,因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道,为多种能级跃迁创造了条件,在适当波长的激光的激发下可以产生众多的激光谱线,可从红外光谱区扩展到紫外光谱区。因此,稀土离子发光研究一直备受人们的关注。60年代末,Auzel在钨酸镱钠玻璃中意外发现,当基质材料中掺入Yb3+离子时,Er3+、Ho3+和Tm3+稀土离子在红外光激发下可发出可见光,并提出了“上转换发光”的观点[5&4]。所谓的上转换材料就是指受到光激发时,可以发射比激发波长短的荧光的材料。其特点是激发光光子能量低于发射光子的能量,这是违反Stokes定律的。因此上转换发光又称为“反Stokes发光”。从七十年代开始,上转换的研究转移到单频激光上转换。到了八十年代由于半导体激光器泵浦源的发展及开发可见光激光器的需求,使其得到快速发展。特别是近年来随着激光技术和激光材料的进一步发展,频率上转换在紧凑型可见激光器、光纤放大器等领域的巨大应用潜力更激起广大科学工作者的兴趣,把上转换发光的研究推向高潮,并取得了突破性实用化的进展。随着频率上转换材料研究的深入和激光技术的发展,人们在考虑拓宽其应用领域和将已有的研究成果转换成高科技产品。1996年在CLEO会议上,Downing与Macfarlanc等人合作提出了三色三维显示方法,双频上转换三维立体显示被评为1996年物理学最新成就之一,这种显示方法不仅可以再现各种实物的立体图像,而且可以随心所欲的显示各类经计算机处理的高速动态立体图像,具有全固化、实物化、高分辨、可靠性高、运行速度快等优点[15]。上转换发光材料的另一项很有意义的应用就是荧光防伪或安全识别,这是一个应用前景极其广阔的新兴研究方向。由于在一种红外光激发下,发出多条可见光谱线且各条谱线的相对强度比较灵敏地依赖于上转换材料的基质材料与材料的制作工艺,因而仿造难、保密强、防伪效果非常可靠。目前,研究的稀土离子主要集中在Nd3+,Er3+,Ho3+,Tm3+和Pr3+等三价阳离子。Yb3+离子由于其特有的能级特性,是一种最常用的敏化离子。一般来说,要制备高效的上转换材料,首先要寻找合适的基质材料,当前研究的上转换材料多达上百种,有玻璃、陶瓷、多晶粉末和单晶。其化合物可分为:(1)氟化物;(2)氧化物;(3)卤氧化物;(4)硫氧化物;(5)硫化物等。迄今为止,上转换发光研究取得了很大的进展,人们已在氟化物玻璃、氟氧化物玻璃及多种晶体中得到了不同掺杂稀土离子的蓝绿上转换荧光。1.3 上转换发光的基本理论通过多光子机制把长波辐射转换成短波辐射称为上转换,其特点是吸收光子的能量低于发射光子的能量[2&8]。稀土离子上转换发光是基于稀土离子4f电子能级间的跃迁产生的。由于4f外壳层电子对4f电子的屏蔽作用,使得4f电子态间的跃迁受基质的影响很小,每种稀土离子都有其确定的能级位置,不同稀土离子的上转换发光过程不同。目前可以把上转过程归结于三种形式:激发态吸收、光子雪崩和能量传递上转换。1.3.1激发态吸收激发态吸收(Excited Stated Absorption简写为ESA)是上转换发光中的最基本过程,如图1-1所示。首先,发光中心处于基态能级E0的电子吸收一个ω1的光子,跃迁到中间亚稳态E1上,E1上的电子又吸收一个ω2光子,跃迁到高能级E2上,当处于能级E2上的电子向基态跃迁时,就发射一个高能光子。图1-1 上转换的激发态吸收过程1.3.2 光子雪崩上转换光子雪崩上转换发光于1979年在LaCl3∶Pr3+材料中首次发现。1997年,N. Rakov等报道了在掺Er3+氟化物玻璃中也出现了雪崩上转换。由于它可以作为上转换激光器的激发机制,而引起了人们的广泛的注意。“光子雪崩”过程是激发态吸收和能量传输相结合的过程,如图1-2所示,一个四能级系统,Mo、M1、M2分别为基态和中间亚稳态,E为发射光子的高能级。激发光对应于M1→E的共振吸收。虽然激发光光子能量同基态吸收不共振,但总会有少量的基态电子被激发到E与M2之间,而后弛豫到M2上。M2上的电子和其他离子的基态电子发生能量传输I,产生两个位于M1的电子。一个M1的电子在吸收一个ω1的光子后激发到高能级E。而E能级的电子又与其他离子的基态相互作用,产生能量传输II,则产生三个为位于M1的电子,如此循环,E能级上的电子数量像雪崩一样急剧地增加。当E能级的电子向基态跃迁时,就发出能量为ω的高能光子。此过程就为上转换的“光子雪崩”过程。图1-2 光子雪崩上转换1.3.3能量传递上转换能量转移(Energy Transfer,简写成ET)是两个能量相近的激发态离子通过非辐射过程藕合,一个回到低能态,把能量转移给另一个离子,使之跃迁到更高的能态。图1-3列出了发生能量传递的几种可能途径:(a)是最普通的一种能量传递方式,处于激发态的施主离子把能量传给处于激发态的受主离子,使受主离子跃迁到更高的激发态去;(b)过程称为多步连续能量传递,在这一过程中,只有施主离子可以吸收入射光子的能量,处于激发态的施主离子与处于基态的受主离子间通过第一步能量传递,把受主离子跃迁到中间态,然后再通过第二步能量传递把受主离子激发到更高的激发态;(c)过程可命名为交叉弛豫能量传递(Cross Relaxation Up-conversion,简称CR),这种能量传递通常发生在相同离子间,在这个过程中,两个相同的离子通过能量传递,使一个离子跃迁到更高的激发态,而另一个离子弛豫到较低的激发态或基态上去;(d)过程为合作发光过程的原理图,两个激发态的稀土离子不通过第三个离子的参与而直接发光,他的一个明显的特征是没有与发射光子能量匹配的能级,这是一种奇特的上转换发光现象;(e)过程为合作敏化上转换,两个处于激发态的稀土离子同时跃迁到基态,而使受主离子跃迁到较高的能态。(a)普通能量传递 (b)多步连续能量传递(c)交叉弛豫能量传递 (d)合作发光能量传递(e)合作敏化上转换能量传递图1-3 几种能量传递过程的示意图稀土离子的上转换发光都是多光子过程,在多光子过程中,激发光的强度与上转换荧光的强度有如下关系:Itamin ∝ Iexcitationn其中Itamin表示上转换荧光强度,Iexcitation表示激发光强度,在双对数坐标下,上转换荧光的强度与激发光的强度的曲线为一直线,其斜率即为上转换过程所需的光子数n,这个关系是确定上转换过程是几光子过程的有效方法。1.4 敏化机制与掺杂方式1.4.1 敏化机制通过敏化作用提高稀土离子上转换发光效率是常用的一种方法[9]。其实质是敏化离子吸收激发能并把能量传递给激活离子,实现激活离子高能级的粒子数布居,从而提高激活离子的转换效率,这个过程可以表述如下:Dexc+A→D+AexcD表示施主离子,A是受主离子,下标“exc”表示该离子处于激发态。Yb3+离子由于特有的能级结构,是最常用的也是最主要的一种敏化离子。(1)直接上转换敏化对与稀土激活中心(如Er3+,Tm3+,Ho3+)和敏化中心Yb3+共掺的发光材料,由于Yb3+的2F5/2能级在910-1000nm均有较强吸收,吸收波长与高功率红外半导体激光器的波长相匹配。若用激光直接激发敏化中心Yb3+,通过Yb3+离子对激活中心的多步能量传递,可再将稀土激活中心激发至高能级而产生上转换荧光,这类过程会导致上转换荧光明显增强,称之为直接上转换敏化。图1-4以Yb3+/Tm3+共掺杂为例给出了该激发过程的示意图。图1-4 直接上转换敏化(2)间接上转换敏化由于Yb3+离子对910-1000 nm间泵浦激光吸收很大,泵浦激光的穿透深度非常小,因此虽然在表面的直接上转换敏化能极大的提高上转换效率,但它却无法应用到上转换光纤系统中。针对这种情况,国际上与1995-1996年首次提出了“间接上转换敏化”方法[7]。间接上转换敏化的模型首先在Tm3+/Yb3+双掺杂体系中提出的:当激活中心为Tm3+时,如果激发波长与Tm3+的3H6→3H4吸收共振,激活中心Tm3+就被激发至3H4能级,随后处于3H4能级的Tm3+离子与位于2F5/2能级的Yb3+离子发生能量传递,使Yb3+离子的2F5/2能级上有一定的粒子数布居。然后处于激发态2F5/2的Yb3+离子再与Tm3+进行能量传递,实现Tm3+的1G4能级的粒子数布居,这样就通过Tm3+→Yb3+→Tm3+献的能量过程间接地把Tm3+离子激发到了更高能级1G4。从而导致了Tm3+离子的蓝色上转换荧光。图1-5给出了间接上转换敏化的示意图。考虑到稀土离子的敏化作用与前述的上转换机理,在实现上转换发光的掺杂方式通常要考虑如下几点:(1)敏化离子在激发波长处有较大的吸收截面和较高的掺杂浓度;(2)敏化离子与激活离子之间有较大的能量传递几率;(3)激活离子中间能级有较长的寿命。图1-5 间接上转换敏化1.4.2 掺杂方式表1-1给出了当前研究比较多的掺杂体系,表中同时列出了某一掺杂体系对应的激发波长、基质材料、敏化机制等。表1-1 常见的掺杂体系稀土离子组合 激发波长 基质材料 敏化机制单掺杂 Er3+ 980nm ZrO2纳米晶体 —Nd3+ 576nm ZnO–SiO2–B2O3 —Tm3+ 660nm AlF3/CaF2/BaF2/YF3 —双掺杂 Yb3+:Er3+ 980nm Ca3Al2Ge3O12玻璃 直接敏化Yb3+:Ho3+ 980nm YVO4 直接敏化Yb3+:Tm3+ 800nm 氟氧化物玻璃 间接敏化Yb3+:Tb3+ 1064nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+:Eu3+ 973nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+:Pr3+ 1064nm LnF3/ZnF2/SrF2 BaF2/GaF2/NaF 直接敏化Nd3+:Pr3+ 796nm ZrF4基玻璃 直接敏化三掺杂 Yb3+: Nd3+ :Tm3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+: Nd3+ :Ho3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+: Er3+ :Tm3+ 980nm PbF2:CdF2玻璃 直接敏化1.5 上转换发光材料的应用稀土掺杂的基质材料在波长较长的红外光激发下,可发出波长较短的红、绿、蓝、紫等可见光。通常情况下,上转换可见光包含多个波带,每个波带有多条光谱线,这些谱线的不同强度组合可合成不同颜色的可见光[7]。掺杂离子、基质材料、样品制备条件的改变,都会引起各荧光带的相对强度变化,不同样品具有独特的谱线强度分布与色比关系(我们定义上转换荧光光谱中各荧光波段中的峰值相对强度比称为色比,通常以某以一波段的峰值强度为标准)。因而上转换发光材料可应用到荧光防伪或安全识别上来。上转换发光材料在荧光防伪或安全识别应用上的一个研究重点是制备上转换效率高,具有特色的防伪材料,实现上转换荧光防伪材料能够以配比控制色比;也就是通过调整稀土离子种类、浓度以及基质材料的种类、结构和配比,达到控制色比关系。1.6 本论文研究目的及内容Nd:YAG激光器发出1064nm的激光,在激光打孔、激光焊接、激光核聚变等领域具有广泛的应用价值,是最常用的激光波段。然而,由于人眼对1064nm的红外光不可见,因此,需要采用对1064nm激光响应的红外激光显示材料制备的显示卡进行调准和校正。本论文采用氟化物作为基质,掺杂稀土离子,通过配方和工艺研究,制备对1064nm响应的红外激光显示材料。研究组分配比、烧结温度、气氛和时间等对粉体性能的影响。并采用XRD和荧光光谱分析等测试手段对粉体进行表征。确定最佳烧结温度、组分配比,最终获得对1064nm具有优异红外转换性能的红外激光显示材料。第二章 红外激光显示材料的合成与表征经过多年研究,红外响应发光材料取得了很大进展,现已实现了氟化物玻璃、氟氧化物玻璃、及多种晶体中不同稀土离子掺杂的蓝绿上转换荧光。然而上转换荧光的效率距离实际实用还有很大的差距,尤其是蓝光,其效率更低。因此,寻找新的红外激光显示材料仍在研究之中,本文主要研究对1064nm响应的发光材料。本章研究了双掺杂Er3+/Yb3+不同基质材料的蓝绿上转换荧光,得到了发光效果较好的稀土掺杂氟化物的红外激光显示材料,得到了一些有意义的研究结果。2.1 红外激光显示材料的合成2.1.1 实验药品(1)合成材料所用的化学试剂主要有:LaF3,BaF2,Na2SiF6,NaF,氢氟酸,浓硝酸等。稀土化合物为Er2O3、Yb2O3,纯度在4N以上。(2)ErF3、YbF3的配制制备Yb3+/Er3+共掺氟化物的红外激光显示材料使用的ErF3,YbF3是在实验室合成的。实验采用稀土氧化物,称取适量的Er2O3,Yb2O3放在烧杯1和烧杯2中,滴加稍微过量的硝酸(浓度约为8mol/L),置于恒温加热磁力搅拌器上搅拌,直至烧杯1中出现粉红色溶液、烧杯2中出现无色溶液停止。其化学反应如下:Er2O3+6HNO3→2Er(NO3)3+3H2OYb2O3+6HNO3→2Yb(NO3)3+3H2O再往烧杯1和烧杯2中分别都加入氢氟酸,烧杯1中生成粉红色ErF3沉淀,烧杯2中生成白色絮状YbF3沉淀,其化学反应如下:Er(NO3)3+3HF→ErF3↓+3HNO3Yb(NO3)3+3HF→YbF3↓+3HNO3生成的ErF3、YbF3沉淀使用循环水式多用真空泵进行分离,并多次使用蒸馏水进行洗涤,将从溶液中分离得到的沉淀倒入烧杯放入电热恒温干燥箱,在100℃条件下保温12小时,得到了实验所需的ErF3、YbF3,装入广口瓶中备用。2.1.2 实验仪器SH23-2恒温加热磁力搅拌器(上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司)PL 203电子分析天平(梅特勒一托多利仪器上海有限公司)202-0AB型电热恒温干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司)SHB-111型循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)WGY-10型荧光分光光度计(天津市港东科技发展有限公司)DXJ-2000型晶体分析仪(丹东方圆仪器有限公司)1064nm半导体激光器(长春新产业光电技术有限公司)4-13型箱式电阻炉(沈阳市节能电炉厂)2.1.3 样品的制备(1)实验方法本实验样品制备方法是:以稀土化合物YbF3、ErF3,基质氟化物为原料,引入适量的助熔剂,采用高温固相法合成红外激光显示材料。高温固相法是将高纯度的发光基质和激活剂、辅助激活剂以及助熔剂一起,经微粉化后机械混合均匀,在较高温下进行固相反应,冷却后粉碎、筛分即得到样品[8]。这种固体原料混合物以固态形式直接参与反应的固相反应法是制备多晶粉末红外激光显示材料最为广泛使用的方法。在室温下固体一般并不相互反应,高温固相反应的过程分为产物成核和生长两部分,晶核的生成一般是比较困难的,因为在成核过程中,原料的晶格结构和原子排列必须作出很大调整,甚至重新排列。显然,这种调整和重排要消耗很多能量。因而,固相反应只能在高温下发生,而且一般情况下反应速度很慢。根据Wagner反应机理可知,影响固体反应速度的三种重要因素有:①反应固体之间的接触面积及其表面积;②产物相的成核速度;③离子通过各物相特别是通过产物相时的扩散速度。而任何固体的表面积均随其颗粒度的减小而急剧增加,因此,在固态反应中,将反应物充分研磨是非常必要的[6]。而同时由于在反应过程中在不同反应物与产物相之间的不同界面处可能形成的物相组成是不同的,因此可能导致产物组成的不均匀,所以固态反应需要进行多次研磨以使产物组成均匀。另外,如果体系存在气相和液相,往往能够帮助物质输运,在固相反应中起到重要作用,因此在固相反应法制备发光材料时往往加入适量助熔剂。在有助熔剂存在的情况下,高温固相反应的传质过程可通过蒸发-凝聚、扩散和粘滞流动等多种机制进行。(2)实验步骤根据配方中各组分的摩尔百分含量(表3-1,表3-2,表3-3中给出了实验所需主要样品的成分与掺杂稀土离子浓度),准确计算各试剂的质量,使用电子天平精确称量后,把原料置于玛瑙研钵中研磨均匀后装入陶瓷坩埚中(粉体敦实后大概占坩埚体积的1/3),再放入电阻炉中保温一段时间。冷却之后即得到了实验所述的红外激光显示材料样品。图2-1为实验流程图:图2-1 实验流程图2.2 红外激光显示材料的表征2.2.1 XRDX射线衍射分析是当今研究晶体精细结构、物相分析、晶粒集合和取向等问题的最有效的方法之一[10&9]。通常采用粉末状晶体或多晶体为试样的X射线衍射分析被称为粉末法X射线衍射分析。1967年,Hugo M.Rietveld鉴于计算机处理大量数据的能力,在粉末中子衍射结构分析中,提出了全粉末衍射图最小二乘拟合结构修正法。1977年,Malmros等人把这个方法引入X射线粉末衍射分析中,从此Rietveld分析法的研究开始迅速发展起来[16&10]。本实验采用丹东方圆仪器有限公司生产的DXJ-2000型晶体分析仪对粉末样品进行数据采集,主要测试参数为:Cu靶Kα线,管压45kV,管流35Ma,狭缝DSlmm、RS0.3mm.、SS1 mm,扫描速度10度/min(普通扫描)、0.02度/min(步进扫描),通过测试明确所制备的材料是否形成特定晶体结构的晶相,也可以简单判断随着掺杂量的增加,是否在基质中有第二相形成或者掺杂的物质同基质一起形成固溶体。