电磁脉冲生物效应的剂量研究及安全标准探讨

电磁脉冲生物效应的剂量研究及安全标准探讨

林凡[1]2004年在《电磁脉冲生物效应的剂量研究及安全标准探讨》文中进行了进一步梳理电磁辐射可能导致各种健康效应已引起人们越来越多的关注。随着全球化贸易和世界范围内移动通讯的快速发展,需要对电磁场的辐射安全标准的进行协调统一。电磁脉冲辐射存在非热生物效应的证明不断地增加,对以往完全基于吸收能量获得的电磁辐射安全标准提出疑问。 实验研究了两种典型电磁脉冲对正常人肝细胞(L-02)及人真皮成纤维细胞增殖能力的影响,及对成纤维细胞膜流动性的影响,分析了电磁脉冲暴露产生的细胞生物效应与介质内部电场参数的关系。结合电磁脉冲细胞生物效应的实验结果和色散介质时域有限差分方法分析电磁脉冲(EMP)对叁维人体模型作用的数值计算结果,阐明辐照剂量远低于现有的安全标准的脉冲电场暴露可以产生十分显着的生物效应。 引入比电冲量SEI的概念。通过对比吸收率SAR、比吸收能量SA、比电冲量SEI作为电磁脉冲细胞生物效应辐射剂量表征量的比较,阐明对于电磁脉冲而言,采用比电冲量SEI作为安全剂量标准量化指标可能更为合理。 最后,分析了简化细胞模型跨膜电位的基本特征,探讨了细胞跨膜电位的变化与脉冲电场在细胞内部产生的比电冲量SEI之间的关系。并对比电冲量SEI引起细胞跨膜电位的变化进行估算,结合脉冲电场细胞生物效应的实验结果,指出比电冲量SEI引起跨膜电位的变化可能是电磁脉冲生物效应的机理之一。

齐红星[2]2004年在《电磁脉冲对人体的作用和数值方法研究》文中提出电磁现象和电磁技术与现代生产和生活紧密相关,电磁波作为信息和能量传播的载体广泛应用于高科技的各种领域,电磁环境与人类健康日益受到关注。研究电磁场生物效应在认识自然规律及防护与应用两个方面都有很重要的意义。 一般将电磁场生物效应分为热效应与非热效应。热效应有非常明确的物理学和生物学意义,其基本规律已逐渐为人们掌握,目前的研究工作主要集中在应用和防护上。非热效应的研究还很不成熟,在它的确认、描述和解释等方面学者们的争论相当激烈,需要进一步探讨的问题很多,这些都成为当前生物电磁学研究的热门领域。 虽然按照由简到繁的认知规律,应该把时谐场生物效应放在研究的突出位置,但实际应用中的电磁波广泛以脉冲的形式存在,且很多试验表明,它们更易产生生物效应。基于这种认识,我们详细研究了方波脉冲和核电磁脉冲两种不同形式的场源对人肝细胞、成纤维细胞的作用,考察了它对细胞增殖,膜的流动性和酪氨酸磷酸化水平等重要生理活动的影响。实验结果表明,1)非热效应广泛存在于不同脉冲辐照环境;2)非热效应的表现与辐照脉冲波形紧密相关;3)同样脉冲源辐照,非热效应的表现程度因细胞种类不同而异;4)脉冲电场可直接对细胞作用产生生物效应,也可以在胞外改变具有重要生理功能的生物大分子的构象,使其正常的功能无法在胞内实现,从而影响到细胞正常的生命活动。对一种典型的细胞信号分子——胰岛素介导的脉冲电场非热生物效应的考察显示,细胞信号系统可能是脉冲电场对生物体作用的重要靶体。对脉冲电场作用生物系统剂量的描述是认识机理和对它进行防护和应用的前提,我们提出用比电冲量(脉冲持续时间内作用在介质中单位电荷上的冲量,SEI)描述脉冲电场的作用,建立模型,统一了所有的试验数据。只要效应描述量选择合理,脉冲作用量SEI与效应量之间有最简单的线性关系,其中的比例常数包含了作用靶体的一切因素,使用非常方便。与已提出的脉冲作用描述量——比吸收能量(SA)的比较表明,SEI更容易反映脉冲电场对生物系统的作用。 细胞和分子水平研究的目的在于认识现象背后的机理,并最终将结果推广到人体。进行这种推广的前提是需要对脉冲场作用人体的剂量有很好的认识。由于安全和技术限制,目前还无法对脉冲场作用人体的剂量进行直接测量。建立模型,进行数值模拟被认为是比较可行的方案。理论上,这个问题可以归结为人体模型的构造和Maxwell方程的求解,但实际操作需要解决两个棘手的困难:1)人体组织复杂的几何结构和介质构成;2)脉冲场作用下复杂的人体组织色散关系。虽然基于人体叁维核磁共振成像的模型建立和电磁场时域有限差分(FDTD)方法灵活的网格模拟能力基本上能够使第一个问题得到解决,然而FDTD为模拟复杂几何形状而采用大量的网格单元,以及在时域直接积分不可避免地受到稳定性条件的限制,使它在模拟电磁脉冲作用人体上消耗的大量计算资源为一般条件无法承受。对第二个问题,目前基本还没有很好的解决方法。 因此,非常需要开发高效的、能够处理复杂色散介质的脉冲场电磁计算方法。FDTD是生物电磁剂量学中应用最广泛的数值方法,被认为是这方面最优秀的模拟技术之一。我们对它进行了详细的考察,从不同介质空间电磁波模式匹配的新角度推导了与之配合使用的高效吸收边界条件——完全匹配层(PML)吸收边界条件,并分析了它在离散空间的特性。在此基础上进一步完成了对共形FDTD方程进行了改进,通过将空间坐标和场量结合,解决了圆柱和球坐标系下FDTD方程的奇点问题,开发出与之相应的PML边界条件,数值验证了方案的可靠性。在周期延拓近似的基础上,提出并实现了处理任意色散介质的差分方法,为模拟脉冲场作用复杂色散介质打开思路。 将Maxwell方程中电磁场量的含时部分用Laguerre多项式构造的规范正交函数基展开,华东师范大学博士学位论文(摘要)空间和时间变量分离,避免了直接时域积分计算所遇到的稳定性条件限制,把问题转化为空间变量的求解。鉴于近年来发展的矢量有限元方法不仅具有基于节点的有限元方法所具有的模拟任何复杂几何形状的能力,而且克服了它带来的伪模,边界难以处理等缺陷,用它实现了对空间变量的求解。在这一过程中,由于墓函数的特殊性质,所有空间变量方程具有相同的系数矩阵,一次求逆可存储起来重复使用,使运算量大幅度降低。由于时间变量处理的手段是解析的,这种方法的精度很高。采用特殊技巧使这种方法能够与P州[L边界条件配合使用,当然也可以用来计算一般标准模型描述的色散介质。此外,还采用了差分方法实现了空间变量方程的求解,它的优点在于具有一定的形体模拟能力外,空间方程的构造比较容易,数学原理简单。 在方法研究的基础上依据人尸体叁维核磁共振图像建立真实人体色散介质模型,模拟计算了核电磁脉冲对人体的作用,结合细胞学实验对计算结果进行了讨论。 作为电磁辐射防护研究和应用的探讨,建立了简单的叁层椭圆柱人体模型,数值模拟了各种电磁介质对辐照人体电磁波的屏蔽性能,为工程设计提供了理论参考。实验上研制了软磁纳米铁基丝纺织材料,

林锦文[3]2016年在《核电磁脉冲辐照对大鼠肝脏和心脏组织细胞凋亡的影响》文中研究指明电磁暴露的人体安全性是一个日益受到关注的问题,并由此展开了大量的研究工作。随着研究的发展,人们发现电磁脉冲(EMP)暴露引起的非热效应不容忽视。核电磁脉冲(NEMP)是电磁脉冲的一种。在前期研究中发现,以细胞增殖作为考查指标时,NEMP单次暴露量与即时生物效应之间存在着一定的剂量学关系。那么,生物活体是否具有类似的量效关系?NEMP单次辐照所产生的即时效应是否会恢复?在单次辐照不产生即时效应的情况下,周期性多次辐照是否会产生累积生物效应?为了回答这些问题,本文以大鼠肝脏和心脏组织作为研究对象,围绕着上述问题展开了动物水平上的研究,以期为NEMP暴露的安全标准的制定提供更全面的实验依据。本文首先研究了不同场强(E分别为110kV/m、140kV/m、297 kV/m和873kV/m)和不同脉冲个数(N分别为2、5和100个)的NEMP单次辐照对雄性大鼠肝脏及心脏组织细胞凋亡的影响,以及随照后时间延长的自我修复情况。其中,采用全自动血液分析仪和生化分析仪检测了大鼠血常规指标和血液中与肝脏和心脏功能相关的血清生化指标(谷丙转氨酶ALT、谷草转氨酶AST)的含量;通过末端转移酶标记(Tunel)法标记组织凋亡细胞,从组织形态上观察了肝脏与心脏细胞的凋亡情况;通过酶联免疫吸附试验(Elisa)法检测了肝脏和心脏组织细胞凋亡相关蛋白(促凋亡蛋白Bax、抑凋亡蛋白Bcl-2)在总蛋白TP中的含量水平。实验检测了上述各指标在单次辐照后6h、1d、3d、7d、10d、15d的变化情况,以获得细胞损伤与恢复的相关信息。实验结果表明:随着辐照剂量的增加,大鼠肝脏和心脏的受损程度增加,在低场强、脉冲个数很少(E=110 kV/m,N=2)时,无明显的即时效应;当场强较低(E=110 kV/m、140 kV/m, N=5、100)时,有即时效应且在1 d后恢复或基本恢复;当场强较高(E=297kV/m、873 kV/m,N=5、100)时,有明显的即时效应且修复困难。本文随后选取了无明显即时效应(E=110 kV/m, N=2)、有即时效应但已恢复(E=110 kV/m、N=5、100)、有即时效应但未恢复(E=297 kV/m, N=5、100)条件下多次累积辐照产生的组织损伤情况。周期性累积辐照时间分别为7d、14d、21 d和28d,辐照时间间隔为24h。检测指标与方法不变。实验结果表明:NEMP周期性暴露对大鼠肝脏和心脏组织细胞有累积损伤作用,其累积效应的总效果与单次辐照的即时损伤程度以及累积辐照天数均有关联,在本实验条件下可以略粗地用线性关系来表示。

崔轶斌[4]2013年在《核电磁脉冲辐照对细胞以及大鼠肝脏组织的生物效应》文中研究指明本文定量研究核电磁脉冲(Nuclear Electromagnetic Pulse, NEMP)辐照,对L-02人肝细胞、IAR20鼠肝细胞增殖与凋亡的影响和对大鼠活体肝脏组织细胞凋亡的影响,通过对实验测量数据的统计、分析,得到NEMP辐照与生物效应之间的量效关系。本文使用不同脉冲电磁参量的NEMP对细胞进行辐照,经CCK-8细胞增殖检测技术检测细胞增殖后发现,IAR20鼠肝细胞与L-02人肝细胞,随着电磁暴露量的增强,皆出现了细胞增值率下降的变化。并且经过统计分析拟合得到细胞增值率的变化与脉冲场强成正比,与脉冲个数、脉宽成指数增长关系。但发现两种细胞对NEMP敏感程度不同。即一定电磁暴露量的NEMP辐照对细胞增殖具有一定抑制作用,并且这种作用由于细胞种类不同而有所区别。并用流式细胞仪检测技术检测NEMP对细胞凋亡的影响。检测结果显示,在该电磁暴露量条件下,NEMP辐照对细胞凋亡无显着影响。导致该结果的原因可能是在该电磁暴露量强度条件下NEMP辐照仅导致细胞增殖能力出现下降。并没有对细胞产生更为严重的损伤而诱导细胞凋亡。雄性成年SD大鼠经过一定电磁暴露量的NEMP辐照后,肝脏组织细胞凋亡率出现了不同程度的上升,其规律与NEMP辐照影响细胞增值率变化的规律类似。本文通过实验研究NEMP辐照对细胞增殖、凋亡,大鼠组织细胞凋亡的影响,并经统计分析获得NEMP生物效应的量效关系。研究发现NEMP细胞水平的生物效应量效关系与动物组织水平的量效关系具有相同的规律。此外,NEMP生物效应与高功率脉冲微波(High Power Pulse Microwave, HPPM)(短时间辐照)生物效应的量效关系的规律相似。这些结果为科学、合理地定量描述NEMP生物效应提供了重要的量效关系规律的依据。

匡玉标[5]2011年在《脉冲微波辐照对大鼠海马影响的研究》文中研究说明本文研究脉冲微波辐照对离体大鼠海马神经细胞和活体大鼠脑海马组织的影响,在研究中应用考察部位的局域场剂量来表征辐照条件,并从离体细胞和活体组织两个方面对比研究脉冲微波参量与海马生物效应的量效关系,初步得到本实验条件下引发海马生物效应的最低脉冲场强值。本文分别考察了频率为2.71GHz和9.33GHz的脉冲微波辐照时,脉冲个数、和脉冲场强等参量变化与离体大鼠海马细胞和活体大鼠海马组织生物效应的量效关系。通过紫外分光光度法和流式细胞法定量研究了脉冲微波辐照对离体大鼠海马细胞乳酸脱氢酶(LDH)释放(活度)和细胞凋亡率、坏死率、活细胞率的影响。并通过组织石蜡切片的光镜观察和统计方法定量研究了脉冲微波辐照对活体大鼠海马组织锥体细胞和颗粒细胞细胞核和细胞面数密度的影响。研究结果表明:随着脉冲个数或场强的增加,离体海马细胞和活体海马组织的生物效应都有增加的趋势。在实验检测离体海马神经细胞时发现细胞LDH释放(活度)和细胞凋亡率、坏死率增加,活细胞率减小;在光镜观察活体海马组织时发现海马组织的锥体细胞和颗粒细胞细胞核膜变得模糊,海马组织神经细胞面数密度减小。实验结果表明2.71GHz脉冲微波辐照时,辐照20个脉冲就能使离体海马细胞LDH释放(活度)和细胞凋亡率、坏死率明显增加,活细胞率明显减小,使活体海马组织的锥体细胞和颗粒细胞细胞核膜明显变得模糊,细胞面数密度明显减小,在进一步考察场强等参数与生物效应关系时采用了辐照20个脉冲的实验方案。在实验范围内,对于离体海马细胞,存在一个引发生物效应的最低脉冲场强值,高于此值,离体海马细胞LDH释放(活度)和细胞坏死率明显增加,活细胞率明显减小。同样,对于活体海马组织,存在一个引发生物效应的最低脉冲场强值,高于此值,活体海马组织的锥体细胞和颗粒细胞细胞核膜明显变得模糊,细胞面数密度明显减小。综合离体细胞和活体组织的实验结果发现:引发离体海马细胞生物效应的最低脉冲场强值和引发活体海马组织生物效应的最低脉冲场强值是相近的,即为8320V/m≤E≤9860V/m。这一研究结果为脉冲微波安全限值研究提供了重要的参考值。

李滚[6]2012年在《生物组织电学特性及其在电磁场曝露后的变化研究》文中研究说明当前,环境电磁污染日益严重,引起了全球众多卫生机构的重视,如何确定环境中存在的电磁辐射对于人体健康的影响是各学者关注的主要问题之一,电磁场生物效应的发生与发展与电磁场本身的特性以及生物组织的电磁学性质密切相关,而生物组织的电磁学性质又随着电磁场频率的变化而变化,因此,很有必要对于不同电磁辐射作用下生物组织的电磁学特性进行研究,在这篇论文中,我们研究了静磁场、红外辐射、极低频电磁场照射作用前后大鼠不同组织的电学特性的变化,分析了以上不同类型电磁场对于生物体产生的一些具体的影响,对于不同类型的电磁场曝露作用的大鼠组织进行红外光谱测量,分析了不同电磁场曝露作用对于大鼠组织结构的改变进行了研究,并对于电磁辐射影响健康的机理及其防护策略进行了初步的研究。本论文的主要研究工作可概括为以下几部分:第一,主要对于15个大鼠活性组织在10kHz-10MHz的频率范围内的电学特性进行了测量,并利用εr10k/εr10M数值评价了不同组织的含水量的大小,同时还对于大鼠血液,睾丸和脑组织电学特性随离体后半小时内随时间的变化关系进行了测量。并对于上述诸测量结果进行了分析,研究了不同组织电学特性的差异及其原因。研究结果表明不同的生物组织具有不同的电学特性,不同组织电学特性的差异较大,一些组织的含水量较高,因此电导率偏高,含水量较高的组织的εr10k/εr10M数值也较大。大鼠电磁敏感组织电学特性随时间的变化的结果是离体后其介电常数在不同频段表现的变化趋势基本相同,即随着离体时间的增大,其相对介电常数变小,并且变化幅度随着时间增大而变小。电导率在不同频点的变化趋势也基本相同,大多数是随着离体时间的增大而减小。第二,在已经测得的生物活性组织电学特性的基础上,利用测量结果计算了外场在体内的耦合结果和不同频率电磁辐射热效应的发生规律,认为外场频率越低的电磁波穿透生物组织的能力就越强。第叁,通过电磁场曝露作用对大鼠电磁敏感组织的电学特性的改变研究了电磁场与生物体的相互作用的特点,其中重点研究静磁场,工频电磁场以及红外线等场曝露作用前后大鼠电磁敏感组织的电学特性的改变情况。通过研究发现经过电磁场曝露一定时间作用以后,大鼠敏感组织的电学特性产生一定的变化,其中有部分频率点的变化较大,实验组与对照组相比具有显着差异。文章进一步结合电磁场理论分析了电磁场曝露作用导致大鼠组织电学特性变化的可能的机理。第四,通过红外光谱技术分析静磁场、工频电磁场和红外线辐射曝露对于大鼠敏感组织红外光谱特征的影响,研究各类电磁场曝露作用对于血液、神经、生殖系统的影响,分别测量了大鼠在接受一定时间的电磁场曝露后其血液,睾丸和脑组织的红外光谱数据,并分析了实验组和对照组在峰位、峰形以及二阶导数谱的区别及其可能产生的原因,以期能够明确电磁辐射的遗传损伤位点和效应机制,为电磁辐射危害的医学防护提供依据。第五,研究红外场曝露对于疾病模型大鼠的影响。主要利用红外场曝露高血糖大鼠考查红外场曝露对于高血糖大鼠血液组织电学特性以及红外光谱特性等方面的影响来探讨红外线曝露对于高血糖大鼠产生影响的机理,研究结果认为红外场曝露有助于高血糖大鼠的恢复,电学特性和红外光谱特性的测试结果表明红外场曝露有助于高血糖大鼠接近于正常大鼠。

王连坤[7]2010年在《高功率脉冲微波辐照大鼠体内电场分布的数值模拟和实验验证》文中进行了进一步梳理本文在建立大鼠电磁模型的基础上,用FDTD方法计算了2.71GHz和9.33GHz高功率脉冲微波(HPPM)分别在背部,腹部,侧部,头部,尾部方向入射条件下大鼠体内及心脏,大脑,肝脏等组织的电场强度分布,并实验研究2.71GHz HPPM从头部方向辐照和9.33GHz HPPM从背部方向辐照时大鼠心脏组织形态学变化,比较分析由数值模拟得到的场强分布与实验结果之间的关系,进一步对脉冲微波生物效应的量效关系进行理论分析和探讨。数值模拟结果表明,在场强相同的辐照条件下,大鼠体内的电场强度分布与入射波频率和辐照方式有关。由于2.71 GHz HPPM比9.33GHz HPPM的趋肤深度大,2.71 GHz HPPM各方向辐照时,大鼠体内各处的电场强度都比较高,在腹部和侧部方向辐照时心脏处的电场强度最大值最高;背部,尾部和头部方向辐照时大脑处的电场强度平均值和最大值均为最高。五种入射方式中大脑的电场强度平均值均为最高,并且在大脑的下部中间区域电场强度较高。9.33GHz HPPM各方向辐照时,由于该入射波趋肤深度较小,大鼠体内各处的电场强度都比较低。全身电场强度平均值明显比心脏、肝脏的电场强度平均值高,但与大脑的电场强度平均值接近,并且大脑皮层区域电场强度较高。实验结果表明,2.71GHz HPPM头部方向辐照时,左心室内膜损伤程度随辐照脉冲个数的增加而增加,但左心室外膜无明显变化。9.33GHz HPPM背部方向辐照时,心脏内、外膜均无明显损伤,且外部脉冲电场强度变化时心脏也无损伤。将数值模拟结果与实验结果相比较,发现心脏中电场强度较高的区域(E≥8.1kv/m)有损伤效应,电场强度较低的区域(E≤2.8kv/m)无损伤效应。以上的数值模拟结果和实验结果表明:在外部脉冲电场强度和微波频率都相同的辐照条件下,以不同的辐照方式辐照时,生物体内的场强分布是不同的;在外部脉冲电场强度和辐照方式都相同的辐照条件下,以不同的微波频率辐照时,生物体内的场强分布也是不同的;在外部脉冲电场强度、微波频率和辐照方式都相同的辐照条件下,同一器官或组织中不同区域的场强分布不同,由此引起同一器官不同区域的损伤效应也不同。这些结果表明,当波长与辐照对象尺度相当时,既不能用体外的辐照剂量(如平均功率密度),也不能用体内的平均辐照剂量(如体内的平均SAR)来合理地表述这类电磁辐射的量效关系。必须用体内的局域辐照剂量才能科学合理地表述这类电磁辐射的生物效应的量效关系。本文研制了体内局域辐照剂量的模拟计算方法,并实验验证了方法的正确性,该模拟计算方法为进一步模拟研究电磁辐射人体生物效应及电磁辐照人体安全限值提供了合理可靠的方法。

刘瑜[8]2008年在《FDTD算法的网络并行研究及其电磁应用》文中指出作为一种强有力的数值计算技术,时域有限差分法(FDTD)被广泛应用于光子晶体仿真、生物电磁剂量计算等各类电磁研究领域。但由于FDTD的离散必须满足Courant稳定条件和一定的精度保证,这使得FDTD法在解决电大尺寸复杂结构问题时需划分数量庞大的网格,带来计算耗时过长和计算机内存不足的难题。随着个人计算机性能的不断提高和网络技术的飞速发展,FDTD结合网络并行技术,可将大规模计算划分成小块任务分配给各台计算机分别处理,既解决了大内存的需求又缩短了计算时间,从而为运用FDTD方法进行电大尺寸复杂电磁问题的模拟提供了一条有效的途径。FDTD网络并行计算现已成为电磁场数值模拟的一个研究热点,但现阶段已有的网络并行FDTD算法,往往随着计算节点的增多,各项性能指标(如并行效率、计算稳定性等)下降明显,这严重制约了并行FDTD算法的实际应用。与传统的网络集群相比,现代局域网系统具有一系列新的软硬件特性,主要表现为:1)硬件支持多任务的超线程、多核处理器(CPU)的迅速普及;2)可编程图形处理器(GPU)的广泛应用;3)局域网操作系统的互操作协议进一步完善。本论文研究了如何将这些新的软硬件特性融入FDTD算法,有针对性的改进并行FDTD算法的设计与实现,以提高网络并行运算的各项性能,降低网络并行FDTD算法实现的复杂度,从而促进并行技术在电磁数值计算中的应用。本文的主要工作如下:(1)引入局域网两层并行能力的概念,首次在普通局域网上利用数据一任务两级混合并行技术实现网络并行FDTD计算。数值实验表明,两级并行化策略不仅能够大幅提高FDTD算法的并行可扩展性与并行效率,使得网络并行计算能够很好地适用于细粒度的域分解FDTD算法,而且可以降低域分解拓扑结构对并行性能的影响。(2)研究了并行FDTD计算中的子域插值技术以及基于超吸收边界原理的插值误差修正算法,这样域分解后的子域可以根据求解问题的几何特征,在局部坐标系中实施独立的网格划分,相邻子域间的场值交换通过插值方法实现,由此可以极大地提高并行FDTD建模的便利性与灵活性。数值结果表明,使用并行插值技术能够保证FDTD迭代的精确性与稳定性。(3)提出了FDTD计算的时间与空间容错概念,并基于内存映射文件原理,创新性的研究了网络并行FDTD系统的简化与扩展技术。作为算法应用,模拟研究了两种光子晶体波导结构:对于耦合型光子晶体波导,计算了耦合区域内介质柱的半径比变化与波导耦合长度的关系;对于直角弯曲结构光子晶体波导,研究了其传输效率特点。数值实验表明,利用本文提出的这种新方法能够有效降低并行FDTD算法设计的复杂度,增加其与常用计算软件的协同工作能力,从而进一步提高FDTD系统的计算效率。(4)首次利用GPU—CPU协同计算实现了交变方向隐式时域有限差分法(ADI-FDTD)的模拟,给出了GPU通用数值计算的一种方案框架,并对协同计算中的一些细节问题,如GPU线性方程组求解进行了详细分析,性能测试结果表明,协同算法的性能在同等条件下相对于普通CPU-ADI-FDTD算法有明显提高。(5)利用插值并行FDTD技术对不同的人体姿势建模,在此基础上,研究了在“标准站立”与“举起手臂”两种不同的姿势下,手机射频辐射对人体头部电磁能量分布的影响。数值结果表明,头部重要器官大脑的比吸收率(SAR)值对姿势的改变非常敏感,与“标准站立”相比,“举起手臂”时大脑SAR值有明显的上升。

邹勇, 王丽峰, 胡向军[9]2012年在《电磁辐射生物效应的量效关系研究进展》文中研究指明随着电磁波在通信、工业、军事、医疗等各个领域的广泛应用,电磁辐射对健康的影响越来越受重视。研究发现,一定强度的电磁辐射可引起生物体不同程度的损伤,但电磁辐射损伤的剂量效应关系尚不明确,本文就电磁辐射损伤的量效关系研究进行综述。

黄彦柳[10]2005年在《城市电磁辐射场的环境能量效应研究》文中研究指明上海市经济高速发展,城市现代化进程突飞猛进,人们在享受科学技术带来的舒适生活的同时,也感到了电磁辐射对环境造成的危害。电磁辐射可能导致各种健康效应已引起人们越来越多的关注,人们开始关注身边是否存在电磁辐射的隐患。电磁辐射存在非热生物效应的证明不断的增加,但电磁辐射是否还有空气离子效应的研究处于初探中。 在细胞和大分子水平,细胞增殖实验、荧光偏振法检测膜流动性、荧光标记法观察EGFR聚集叁个实验探讨了电磁辐射非热生物效应机理。从长时间、短时间两方面探讨50Hz低频电磁辐射对细胞增殖的影响以及对膜的流动性的影响。发现在50Hz低频磁场作用下,细胞增殖受到了不同程度的抑制,抑制程度随作用时间的增加而增加。但是对于一定大小的磁场对同一类细胞的抑制不会随时间的延长而增加,超过一定时间,抑制作用将趋于平缓,细胞对低频电磁场的响应是非线性的。而且,低频磁场短时间对细胞增殖无明显影响,却使细胞的流动性变差,并在磁场撤去后膜的流动性有所恢复。同时,磁场短时间作用导致的CHL细胞上表皮生长因子受体(EGFR)的聚集,这可能是低频弱磁场引起宏观生物效应的一种机制。论文还根据细胞增殖的实验结果,对我国推荐使用的工频安全标准进行初探,我国目前推荐使用的工频磁场感应强度0.1mT,辐照8小时的安全评价标准是合理的,但是二者不成简单线性关系。 空气负离子也是现代研究的一个热点,但把空气负离子与电磁辐射联系起来,还处于初探阶段,实验探索了电磁辐射的空气离子效应,表明电磁辐射只是影响空气负离子浓度变化的一个因素,而且不是最重要的因素。电磁辐射在一定条件下能够减少空气负离子浓度。 在课题研究中,还利用GIS开发了上海市电磁辐射管理系统,提供了上海市电磁辐射的分布情况图,利用GIS提供的Arcview软件提供了上海市五种类型电磁辐射强度分布图,并以长宁区为例,计算了长宁区的有效功率。由此,得到了上海市现有电磁辐射源分布特点,为上海市城市规划提供依据。 最后,针对电磁辐射的不同特点,提出了相应的防范措施,并对将来工作提出展望。

参考文献:

[1]. 电磁脉冲生物效应的剂量研究及安全标准探讨[D]. 林凡. 华东师范大学. 2004

[2]. 电磁脉冲对人体的作用和数值方法研究[D]. 齐红星. 华东师范大学. 2004

[3]. 核电磁脉冲辐照对大鼠肝脏和心脏组织细胞凋亡的影响[D]. 林锦文. 华东师范大学. 2016

[4]. 核电磁脉冲辐照对细胞以及大鼠肝脏组织的生物效应[D]. 崔轶斌. 华东师范大学. 2013

[5]. 脉冲微波辐照对大鼠海马影响的研究[D]. 匡玉标. 华东师范大学. 2011

[6]. 生物组织电学特性及其在电磁场曝露后的变化研究[D]. 李滚. 电子科技大学. 2012

[7]. 高功率脉冲微波辐照大鼠体内电场分布的数值模拟和实验验证[D]. 王连坤. 华东师范大学. 2010

[8]. FDTD算法的网络并行研究及其电磁应用[D]. 刘瑜. 电子科技大学. 2008

[9]. 电磁辐射生物效应的量效关系研究进展[J]. 邹勇, 王丽峰, 胡向军. 军事医学. 2012

[10]. 城市电磁辐射场的环境能量效应研究[D]. 黄彦柳. 东华大学. 2005

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

电磁脉冲生物效应的剂量研究及安全标准探讨
下载Doc文档

猜你喜欢