一、电磁场、电磁理论（论文文献综述）
范克睿[1]（2021）在《地下工程含水构造瞬变电磁波场变换与多分辨成像方法》文中指出经过“十三五”时期,我国已经成为隧道及地下工程建设规模最大、施工难度最高、发展速度最快的国家。“十四五”时期,我国又将布局兴建一批重大基础设施工程。当前与今后,在已经和即将修建的工程中,隧道与地下洞室施工建造的需求占比多、施工难度大、地质风险高;施工期间易发生突涌水等不良地质灾害,导致人员和设备的重大损失。因此,探测地下突涌水灾害源,预报前方可能发生的突涌水灾害是保障工程安全高效建造的关键问题,是维护人民生命财产安全的重大需求,也是面向国民经济主战场的必然要求。瞬变电磁探测方法利用电磁感应的原理,有利于探测良导目标体,对地下水富集的区域响应敏感,是突涌水预报方法体系的重要组成部分。瞬变电磁场由人工发出的短时脉冲激发,瞬变电磁观测信号来自于脉冲在地下介质中感应出的涡流。瞬变电磁场扩散迅速、变化快,难以从中提取含水构造的精确位置或边界轮廓。感应涡流在大地中随时间耗散,刻画含水构造形态的信号随时间而逐渐衰减,使得瞬变电磁响应信号有利于揭示富水区域的分布情况,但刻画含水构造形态的能力不足。因此,提高瞬变电磁法对含水构造的探测分辨能力一直是广大学者所关注的关键问题。为了进一步分离提取、突出放大与含水构造有关的探测信息,提高瞬变电磁探测的分辨能力,瞬变电磁波场变换理论利用数学变换对观测数据进行转换,改变了信号的形态,突出了与含水构造结构形态和边界轮廓有关的异常信息,是提高含水构造探测精度的优化解决方案,相关理论和方法研究具有重要科学意义和工程实用价值。对此,国内外已经开展了相应的研究,但并不完善:①瞬变电磁信号扩散迅速,不利于充分提取含水构造的结构与形态信息,亟需在波场变换中降低虚拟波场的传播速度,以减小虚拟波场的波长,提高虚拟波场对目标体的分辨能力。②从波场正变换的角度对波场变换性质规律的研究不深入,波场正反变换对信号的作用规律尚需进一步明确。③瞬变电磁响应信号善于感知水体内部电性分布,提取的虚拟波场善于刻画水体的外部形态,亟需取长补短形成一套含水构造探测成像的工程化方案。针对上述问题,采用数学推导、理论分析、数值计算与现场试验等方法,以突涌水灾害源的探测定位、分布圈定以及形态刻画问题为核心,重点开展了瞬变电磁虚拟波场降速方法、波场变换关系、瞬变电磁波场正反变换方法及其响应特征研究,形成了对含水构造定位分布和形态刻画的一套探测成像方法及实现流程并成功开展了现场试验验证。本文的主要研究工作及成果如下:（1）瞬变电磁虚拟波场降速方法和波场变换关系。从电磁场控制方程出发,给出了降低瞬变电磁虚拟波场速度的方法。通过数学推导建立了速度变化的虚拟波场和时间域电磁场间的波场变换关系。通过理论分析,研究并总结了波场变换关系的主要性质和对信号的作用效果,明确了控制虚拟波场传播速度的关键参数,并回答了如何实现对虚拟波场的降速处理。（2）瞬变电磁波场正变换方法及响应特征。通过数学推导,建立了从虚拟波场到瞬变电磁信号的波场变换关系式。通过理论分析,总结了波场正变换对信号的作用规律。从变换的积分表达式出发,采用了三步最优化的思路,研究并给出了波场正变换过程中参数的取值范围和取值方法。通过分析波场正变换响应,总结了其特征规律,认识到了波场正变换结果与虚拟波场子波波形、频率的无关性,明确了虚拟波场的速度快慢对波场正变换结果的影响;最终从波场正变换的角度证明了降低虚拟波场速度能够提高瞬变电磁探测的分辨能力。（3）基于虚拟波场降速的瞬变电磁波场反变换方法与响应特征。针对波场反变换具有不适定性的问题,从变换的积分表达式出发,采用了三步最优化的思路,研究了虚拟波场提取时参数的取值范围和取值方法,在保证精度的条件下缩小了波场变换核函数积分的区间长度,提高了反变换的精度和效率。研究并印证了降低虚拟波场速度对改善虚拟波场提取精度的影响和作用,实现了通过降低虚拟波场速度来提高瞬变电磁探测分辨能力的理论设想。（4）基于瞬变电磁虚拟波场提取的含水构造成像方法。针对瞬变电磁信号和所提取的虚拟波场,融合了全域视电阻率和波恩近似成像两种方法,使得瞬变电磁信号与虚拟波场相互扬长避短,形成了一套针对地下工程含水构造探测成像的成像方法与数据处理流程。（5）在上述研究基础上,在陕西省引汉济渭工程和甘肃省魏家地煤矿开展了现场试验,探测结果与揭露的实际地质情况基本一致,验证了方法的有效性和可靠性。
王瑞丹[2]（2021）在《高频直缝焊管电磁场理论计算和数值分析》文中进行了进一步梳理随着石油、建筑、汽车等行业的迅速发展,国内市场对高频焊管的质量要求越来越高,加上国内外市场形势越来越严峻,如何优化焊接工艺参数,保证焊管焊缝质量成为一个亟待解决的技术问题。在对高频感应焊接的焊缝质量研究过程中,我们不可避免要对感应加热过程产生的电-磁-热耦合进行分析。研究电磁感应的物理场耦合问题,目前应用最为广泛的方法是利用有限元软件进行模拟计算。利用有限元法模拟计算的缺点在于,条件复杂的设置计算时间往往过长,最重要的,数值模拟法得到的只是物理的变化规律,不能针对产生规律的机理进行研究。相比于有限元模拟法,理论计算法取得的结果具有很大的参考价值,其变化趋势在一定误差接受范围内往往与实际相符;且理论计算法从电磁感应的根源入手,研究感应焊接过程中电磁场变化的机理,理论公式往往更能直观地表示出各物理参数的影响规律,所以理论计算法有着数值模拟法不可替代的地位以及重要性。本课题的研究目的就是运用理论计算法求解高频感应焊接过程中的电磁场问题,从电磁感应的基本原理入手,以无V形角直缝焊管的感应加热过程磁场计算为基础,对感应焊接过程产生的感应磁场进行理论计算。本文的主要完成内容如下:（1）将三维空间内的感应线圈沿坐标系各个方向微元化,以基本电磁理论为基础结合合理化假设条件,建立微元带电电荷在空气-金属界面上所产生感应磁场的数学模型,通过转化积分变量推点及面,以点-线-面-体的步骤积分得到空间圆弧形感应线圈在无V形角直缝焊管焊缝处磁场强度的数学模型。利用ANSYS软件对无V形角直缝焊管感应加热过程进行数值模拟,验证了理论计算法求解直缝焊管感应加热过程焊缝处磁场强度变化的数学模型的准确性。（2）首先建立了感应线圈在V形角处产生磁场强度的数学模型。在此基础上,建立了V形角区域感应电流分布的数学模型。考虑感应电流的分布在V形角区域产生的自感磁场对感应线圈所产生感应磁场的影响,建立焊缝处总磁场强度分布数学模型,利用ANSYS软件对直缝焊管感应焊接过程进行数值模拟,得到焊缝V形角两侧总磁场强度变化曲线,验证了理论计算法求解直缝焊管感应焊接过程V形角处磁场强度数学模型的准确性。（3）对直缝焊管感应焊接中的感应加热过程进行实验,测量了V形角处感应加热过程磁感应强度数值,与数值模拟和理论计算结果进行对比分析。通过对比V形角处磁场强度变化规律,进一步验证了直缝焊管感应焊接过程V形角处磁场强度数学模型的准确性。
孙德刚[3]（2021）在《传导泄漏发射机理及检测技术研究》文中研究指明电磁泄漏发射是信息安全领域破坏信息保密性的一种重要风险,而传导泄漏发射是电磁泄漏发射研究领域中的一个关键问题。相对于自由空间辐射的泄漏发射,对传导泄漏发射的机理和传播规律的认识还存在不足。随着高速器件的快速发展,信息技术设备的数字信号频率越来越高,泄漏发射的频率范围也越来越宽,测试设备的发展远远不能适应评估泄漏发射风险的需要,已有的电磁兼容测试方法和手段还不能有效测试评估传导泄漏发射风险,特别是测量接收机的中频带宽难以满足测试要求,泄漏发射测试中的红黑信号识别也迫切需要提出新的测试方法,解决传导泄漏发射可测性问题,确定泄漏发射的风险。本文根据信息安全对电磁泄漏发射风险评测的实际需求,借鉴电磁兼容传导干扰领域的研究成果,针对传导电磁泄漏发射涉及的辐射和耦合两类基本问题,研究分析信息技术设备数字信号的泄漏发射原理、传导泄漏发射风险和泄漏发射带宽选择与红黑信号识别等测试关键技术,希望从机制和模型角度洞察传导电磁泄漏发射的物理性质,利用现有检测手段,通过软件方法弥补硬件的不足,为系统解决泄漏发射风险可测性问题提供有效路径。本文主要从传导泄漏发射机理、泄漏发射测试带宽和红黑信号识别三个方面开展研究工作,主要研究内容和贡献包括以下几个方面:1.本文研究分析了准静态近似、线天线辐射、传输线理论以及增强传输线理论等物理模型,从传输线自身辐射和耦合到其它传输线两个方面给出了数字信号传导泄漏发射机理,提出了适合传输线电尺寸的传导泄漏发射的模型和分析方法。利用传输线结构的电尺寸选择分析模型,可以有效降低计算的复杂性,提高效率。对比分析了传输线共模与差模电流产生辐射的差异,给出共模和差模电流在传输线均匀性发生变化时引发辐射的原理分析。利用电磁场互易原理,研究分析了传输线辐射和耦合问题的转换计算方法,使得对传导泄漏发射原理的研究能够充分借鉴电磁兼容领域有关电磁干扰的研究成果。2.基于改进的传输线理论,对数字信号泄漏发射的时域和频域进行了仿真,验证了传导泄漏发射机理的研究结果。在时域上,结合传输线理论和高频传输线理论对简单传输线系统和广义多导体传输线系统耦合进行仿真,验证了对传输线辐射和耦合原理研究的结果。在频域上,给出传导泄漏发射频域衰减规律,对比分析了数字信号及其泄漏发射频谱包络衰减规律的差异,纠正了之前相关研究将数字信号谱作为辐射信号谱的错误认识,指出该错误认识将导致对泄漏发射频率范围做出乐观估计。3.针对泄漏发射测试难题,基于辐射脉冲理论分析了接收机带宽对接收数字泄漏发射信号的影响,提出了信噪比等效原理和窄带宽信噪比补偿方法,可实现利用窄带宽测量接收机测量宽带信号的最大信噪比,获得泄漏发射信噪比的近似结果。根据辐射和传导泄漏发射特征,提出数字信号“发射脉冲对”概念,研究分析并仿真验证了脉冲带宽、接收机分辨率带宽对泄漏发射脉冲对接收结果的影响,比较了方波与发射脉冲对最大信噪比输出不同,给出测试泄漏发射信噪比的上下界范围和窄带宽信噪比补偿方法,为解决宽带泄漏发射检测提供了理论基础和实现方法。4.针对检测中多个红黑信号混合的泄漏发射检测难题,提出了红黑信号识别的一般方法和逻辑架构,为系统解决红黑信号识别问题提供了可行方案。在红黑信号识别方法的逻辑架构中,引入独立分量分析（ICA-Independent Component Analysis）和稀疏分量分析（SCA-Sparse Component Analysis）理论,通过对接收信号的白化处理和正交变换实现混合信号的独立分量分解和稀疏分量分解,针对不同情况,提出频谱特征判别、相关判别、统计独立性判别和稀疏表示判别四种红黑信号识别算法,解决红黑信号识别问题。
张晋[4]（2020）在《基于一种新型积分法的高空核爆电磁脉冲研究》文中研究指明高空核爆电磁脉冲（HEMP,high-altitude nuclear electromagnetic pulse）的脉宽窄,幅值大,影响范围广,其影响范围可达以其爆心正下方为中心数千公里的区域。因此,HEMP对电子设备的杀伤威力巨大,尤其是各类对电磁脉冲敏感的军事以及民用设施。所以,对HEMP的性质以及数值模拟的研究十分重要。对其研究可以为电磁防护提供理论与实验支撑。本文首先介绍了HEMP电流源的基本理论以及非自洽的电磁理论模型——Karzas和Latter的模型。随后,本文介绍了一种自洽的电磁理论模型——外向传播场法（OWM,outgoing wave method）。这两种电磁模型的缺陷在于只能计算一维对称空间中的HEMP。由于三维的差分法在计算大空间域问题时的局限性,并且为了研究在非线性非对称环境中HEMP的特性,本文提出了一种新颖的积分法模拟HEMP,对积分法与外向传播场法的结果进行对比,观察到积分法在非对称环境下的良好性能。本文为研究复杂非对称空间中的HEMP提供了一种新的思路。本文的主要工作和创新点如下:第一,本文提出了对应于多种伽马辐射源情况下的延迟时间域中沉淀区的时空域分解和基函数分解。这种分解不仅是基于空间的分解,还是基于时间的分解,即一种随着时空间移动的分解法。本质上,这种方法是一种用计算机存储空间换取计算时间的方法。在本文提出的低阶和高阶的积分法中使用这种分解法,能够在不影响精确度的情况下,大大减少数值模拟的计算量,加快数值模拟速度,缩短数值模拟时间。第二,本文提出了在伽马辐射源为平面源情况下的简化的麦克斯韦方程组的积分解法（零阶方法）。在这一部分,本文介绍了伽马辐射源为平面源情况下的延迟时间域中的时空域以及基函数分解,并给出了数值方程。随后,本文给出了在这种情况下的通过数值模拟得到的电磁脉冲与电流,并且对积分法与外向传播场法的模拟结果进行了对比。经对比发现,积分法与外向传播场法的结果一致,两种方法等价。本文还对电磁脉冲的性质,包括脉冲幅值、脉冲宽度、饱和效应,以及沉淀区边界条件的设置等进行了讨论。第三,本文提出了相对复杂的在伽马辐射源为球面源情况下的麦克斯韦方程组的积分解法。在这种情况下零阶方法已经不再适用,需要使用二阶方法。本文介绍了这种情况下的时空域分解、基函数分解以及电流拟合等。随后,本文给出了伽马辐射源为球面源情况下数值模拟得到的电磁脉冲与电流,并对积分法与外向传播场法的模拟结果进行了对比。类似地,经对比发现,积分法与外向传播场法的结果一致,两种方法等价。同时,本文对伽马辐射源为球面源情况下的HEMP的性质进行了讨论,包括脉冲幅值、脉冲宽度、饱和效应等。第四,本文提出了一种五阶的积分法求解非对称情形下的HEMP。为了提高五阶方法的计算效率,在这一部分本文首先提出了一种求解HEMP的简化的积分解法。在此基础上,本文提出了使用五阶方法来模拟沉淀区内的电流源分布。随后,利用在伽马辐射源为球面源情况下的时空域和基函数分解,推导出了五阶方法的数值计算公式。最后,本文给出了相应的数值模拟结果,并讨论和验证了在HEMP的数值模拟中经常使用到的高频近似。第五,本文给出的实验结果与例子验证了,除了视距上的伽马射线辐射强度以外,视距周围的伽马射线辐射强度分布也会对传播到地面的电磁脉冲产生影响。因此,在非对称情况下,一维方法（OWM）以及低阶的积分法已经不再适用,而高阶积分法可以有效解决这一问题。
杨飞[5]（2021）在《非平衡动力学：从二维材料自旋动力学到超导体的电磁响应》文中研究指明运用微观动力学方程的等时非平衡格林函数方法,本论文首先从自旋电子学领域中的动力学自旋Bloch方程入手,研究二维材料中的自旋动力学作为引子。之后,进入到本论文的主体部分—超导领域,建立被我们称为“规范不变动力学方程”的动力学理论以研究超导体丰富的电磁响应性质。在引子部分,通过采用动力学自旋Bloch方程,我们研究了双层过渡金属硫属化物中空穴的自旋动力学,包括Rashba自旋轨道耦合影响下K和K’谷空穴自旋的弛豫和扩散。由于双层材料的特性,我们发现两谷的面外自旋呈现出不同的弛豫（扩散）过程。特别地,在大自旋极化的弛豫（扩散）过程中,我们发现,两谷中原本相同的空穴浓度随着时间演化（沿着扩散方向）发生了破缺,从而产生了非平衡（稳态）谷极化。在主体部分,我们进入到超导领域,首先研究了平衡态中平移对称破缺超导体系内的超导电性,之后,我们重点探讨了非平衡动力学中超导体的电磁响应性质。平衡态的研究以Gorkov方程为基础。我们首先从对称性的角度,讨论了平移对称破缺后,实现非常规Cooper对的要求。基于对称性分析,我们指出,通过将自旋轨道耦合量子阱与平移对称破缺s-波超导体近邻耦合,所有四种对称性类型（偶频单态、奇频单态、偶频三态和奇频三态）的Cooper对均会在量子阱中出现。而量子阱中库仑相互作用的自能以及不可避免的plasmon效应,则可以诱导出全部四种对称性的超导序参量。之后,我们讨论了在自旋轨道耦合s-波超导体中,利用磁场的Zeeman效应破缺掉平移对称性（产生出Cooper对质心动量）的可能。我们发现,磁场会导致两种具有Cooper对质心动量的超导相:小场下的drift-BCS态和大场下的Fulde-Ferrell态,前者中的Cooper对质心动量源于能带扭曲,后者与传统Fulde-Ferrell态类似。在处理非平衡性质时,Gorkov方程中格林函数涉及到的信息因为过于庞大从而有着很大的计算难度。针对这一问题,需要衍生出用于处理非平衡物理的微观动力学方程。为此,我们首先采用Yu和Wu建立的规范不变光学Bloc方程方法,研究了手征p-波超导态的反常霍尔效应。我们展示反常霍尔效应的内禀通道因为伽利略不变性而为零,但杂质散射可以诱导出外禀通道。与文献中Kubo费曼图方法给出的线性响应的偏转散射通道相比,我们除了为这一通道提供微观动力学描述外,还揭示出一个新的通道:非线性激发导致的低阶Born贡献,后者在弱杂质相互作用体系占据主导。之后,我们发展了规范不变光学Bloch方程,使其囊括进完整的电磁效应和超流动力学,由此建立起超导体规范不变动力学方程。我们首先证明规范不变动力学方程满足超导体中的Nambu规范结构,因而自然地满足电荷守恒。紧接着,通过规范不变动力学方程,我们讨论了静磁响应和低频光学响应中的电流激发。除了恢复出文献中为人熟知的结果（包括静磁响应中的Meissner超流和Ginzburg-Landau方程以及低频光学响应中的二流体模型）外,我们发现,只有当电磁场激发出的超流速度超过某一阈值时,体系中才会出现正常流体和散射。特别地,我们指出,超流体和正常流体的电流之间存在摩擦。由于这种摩擦,部分超流体具有了黏滞性。我们因而提出了超导体的三流体模型:正常流体、有黏滞的超流体和无黏滞的超流体,以此来描述超导态的电磁响应。基于三流体模型,我们揭示出丰富的物理行为,包括静磁响应中隧穿深度受散射影响的原因、修正的Ginzburg-Landau方程和同时具有非零能隙和非零电阻的热力学相、以及低频光学响应中由三流体模型描述的光电导。随后,我们展示,规范不变动力学方程提供了一套有效的方法,能够不分伯仲地计算超导体集体激发Nambu-Goldstone模和Higgs模的电磁响应。基于规范不变动力学方程,我们除了恢复出文献中关于这两种集体激发的线性响应的传统结果外,还指出Higgs模的二阶响应完全归因于驱动效应（包括光电场驱动效应和磁矢势抗磁效应）而非文献中广泛认定的磁矢势顺磁效应。同时,我们推得了 Nambu-Goldstone模非零的二阶光学响应,并且发现,由于电荷守恒恒的保护,这一响应可以避免Anderson-Higgs机制的影响从而能够被有效激发。为此我们还提出了一个可能的实验探测方案。接下来,我们展示,规范不变动力学方程提供了一套有效的办法处理散射效应。基于规范不变动力学方程,我们发现,在线性区,散射造成的光吸收可以很好地描述实验上在正常趋肤区脏超导样品中观测到的光学特征。而在二阶区我们指出,散射效应在Higgs模的光学响应信号中造成一个相移,并且该相移在ω=|Δ|处会展现出π跳跃。此外,我们还指出,杂质散射可以在光脉冲结束后造成Higgs模激发的衰减行为。综上,规范不变动力学方程不仅同时囊括了正常流体和超流体的动力学描述,且作为一套规范不变理论,这套方程既能够计算磁场响应也可以处理光学响应,并且可以用于线性响应和非线性响应的研究。由于规范不变性,规范不变动力学方程得以保证对电磁学性质非常关键的电荷守恒。同时,规范不变动力学方程还能够处理超导体中各样集体激发的电磁响应。此外,得益于等时非平衡格林函数方法,我们在规范不变动力学方程构造了完整的微观散射项,因而可以阐述散射效应的影响。除了恢复出许多文献中众所周知的结果外,我们还揭示出超导体电磁响应中更为丰富的物理。所以,规范不变动力学方程实际上提供了一套有效的方法研究/计算超导体的非平衡动力学行为和电磁响应性质,我们因而展望这套方程能够在超导领域揭示更多的丰富物理。最后,我们探索性地将规范不变动力学方程的方法应用到d-波超导体系Higgs模的研究中,以推导呼吸Higgs模和d-波序参量体系独有的旋转Higgs模能谱的解析表达式,并探讨他们的动力学性质包括光学响应、磁场响应以及最近实验上较为关心的赝能隙相中负的热霍尔信号。本论文内容多为解析研究。为方便阅读,正文中只呈现具体的模型和推导后的结果以及图像性的分析,冗长的推导细节则被置于十个附录中。以下,是具体的章节摘要。引子部分,从第1章到第2章,我们研究了双层过渡金属硫属化物中空穴的自旋动力学。在第1章中,我们首先介绍了二维材料单双层过渡金属硫属化物,以及这类材料中谷动力学（包括自由载流子的谷霍尔效应,激子的谷极化和去谷极化机制）和自旋电子学（包括自旋的注入和探测、时间域自旋弛豫的主要机制,以及理解空间域自旋扩散的模型）的研究进展。特别地,在双层过渡金属硫属化物中,得益于材料特性,K和K’谷的空穴不仅可以通过自旋-层锁定效应实现自旋在实空间的分离,还可以利用手征光学选择定则激发自旋极化。该二维体系因而为探索自旋动力学提供一个理想的平台,并在自旋电子学领域展现出可能的应用前景。由此,理解这一类材料中空穴自旋的弛豫和扩散行为成为了亟待研究的问题。针对这一问题,在第2章中,我们首先介绍自旋电子学领域中的动力学自旋Bloch方程。动力学自旋Bloch方程,是Wu基于等时非平衡格林函数方法将半导体中的光学Bloch方程推广到自旋空间建立和发展起来的。它不仅包含了微观散射效应,还可以处理多体效应。运用动力学自旋Bloch方程,我们研究了双层过渡金属硫属化物中K和K’谷空穴的自旋动力学。考虑到实验上对空穴浓度的电学调控,我们讨论了门电压诱导的Rashba自旋轨道耦合对自旋弛豫和扩散的影响。相比传统的面内形式,双层过渡金属硫属化物中的Rashba自旋轨道耦合多出一个谷依赖的面外分量,从而提供了一个在K和K’谷方向相反的类Zeeman场,由此造成了丰富的自旋动力学行为。对于自旋弛豫,在谷间空穴-声子散射作用下,类Zeeman场为面内自旋打开了一个谷间弛豫通道,其主导了面内自旋的弛豫。对于面外自旋极化,类Zeeman场会与Hartree-Fock有效磁场叠加,后者在两谷方向相同。由此,K和K’谷呈现出不同的总有效磁场强度,从而导致两谷具有不同的自旋弛豫时间。提高温度/浓度以增强谷间空穴-声子散射能够极大地抑制两谷自旋弛豫时间的不同。有意思的是,在大自旋极化的弛豫过程中,我们发现,两谷中原本相同的空穴浓度随着时间演化发生了破缺,致使体系中诱导出谷极化。根据我们的计算,在自旋极化为60%时,这种非平衡谷极化能够超过1%且能持续数百ps,因而有很大可能被实验观测。双层过渡金属硫属化物中的谷内系统,实际上为Zeeman场存在下的Rashba自旋轨道耦合体系。从微观层面研究这一经典体系的自旋扩散无疑具有重要意义,但文献中鲜有对此的研究报道。我们发现,在单谷中,通过调节该谷的总有效磁场强度,面外自旋的扩散行为可以分为四个区域。在不同的区域,自旋扩散长度展现出不同散射、总有效磁场强度和自旋轨道耦合强度的依赖。由于K和K’谷具有不同的总有效磁场强度,两谷因而展现出不同的自旋扩散长度。增强谷间空穴-声子散射则可以抑制两谷自旋扩散长度的不同。此外,在单边固定的大的面外自旋注入下,我们发现,体系沿着扩散方向会建立起稳态的谷极化,与时间域谷极化的产生机制相同。然而,时间域的谷极化会随着谷内散射的增强而减弱,但空间域产生的谷极化能够通过增加杂质浓度来加强。主体部分,从第3章到第11章,我们进入到超导领域,首先研究了平衡态中平移对称破缺超导体系内的超导电性,之后,我们重点探讨了非平衡动力学中超导体的电磁响应性质。针对平衡态的研究,在第3章中,我们首先介绍了 Cooper对的四种对称性分类:偶频单态、奇频单态、偶频三态和奇频三态,以及在空间均匀体系实现后三类非常规Cooper对所需要的对称性破缺。但体系中非常规Cooper对的存在并不能保证非常规超导序参量的产生,这是因为非常规超导电性的产生往往还对配对势的对称性有特殊的要求。之后,我们介绍了超导体中两点格林函数所满足的基本方程:Gorkov方程。该方程包含了体系中所有的信息,所以可作为研究和计算超导态性质的出发点。运用平衡态Gorkov方程,我们介绍了一些可能实现非常规Cooper对/超导电性的具体材料和体系,包括与铁磁体近邻耦合的常规超导体、非中心反演对称的非常规超导体,具有自旋轨道耦合的常规超导体、目前广受争议的非常规超导体Sr2RuO4,和可能具有p-波吸引势的重费米子超导材料。紧接着,我们介绍了在均匀超导体中利用Zeeman效应自发破缺掉平移对称性（产生出Cooper对质心动量）的可能,即Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov（FFLO）态。但在各向同性体系中,旋转对称性的自发破缺不利于FFLO态对抗杂质缺陷和热力学涨落。为此,文献中指出,在Zeeman效应作用下,利用自旋轨道耦合造成体系的各向异性,能够使Cooper对质心动量以最优化形成来保证FFLO态的稳定,我们综述了文献中对此的理论进展。在第4章中,运用平衡态Gorkov方程,我们研究了平移对称破缺后,非常规Cooper对和序参量的实现。我们首先从对称性的角度,讨论了平移对称破缺后,实现非常规Cooper对的要求。我们发现,与传统的空间均匀体系中的要求相比,原本难以实现的奇频单态Cooper对在平移对称破缺后会固有地存在,并且平移对称破缺后,只需破缺掉自旋旋转对称性即可实现偶频三态和奇频三态Cooper对。由此我们指出,通过将自旋轨道耦合量子阱与平移对称破缺s-波超导体近邻耦合,所有四种对称性类型的Cooper对均会在量子阱中出现。在此基础上,通过考虑库仑相互作用的自能以及二维体系中不可避免的plasmon效应计算量子阱中的超导序参量,我们展示体系中可以实现全部四种对称性的超导电性。为具体说明这一情况,我们考虑了与处于FFLO相或存在超流的s-波超导体近邻耦合的InSb（110）量子阱,并推导了四种超导序参量的解析表达式。得益于材料特性,我们推得了s-波的偶频单态序参量、p-波的奇频单态序参量、p-波偶频三态的序参量、以及d-波的奇频三态序参量。特别地,在合适浓度下,常规的s波序参量会受到抑制,此时非常规序参量会占据主导,从而利于实验上的探测。在第5章中,我们研究了自旋轨道耦合s-波超导体中的Fulde-Ferrell态。不同于文献中求解多变量极值的全数值理论工作,我们运用平衡态Gorkov方程解析上求解反常格林函数来得到能隙方程,然后,通过求解基态能关于单个参数即Cooper对质心动量的最小值来确定超导态性质,由此可以对超导态的微观性质进行详细讨论。我们发现,在自旋轨道耦合s-波超导体中,外加磁场可以诱导出两种具有Cooper对质心动量的超导相。具体地,在小磁场下,电子能谱的扭曲可以诱导出Cooper对质心动量,但体系中不存在反常关联消失的非配对区。我们将这一超导相称为drift-BCS态。将磁场进一步增大至某一临界点,体系中出现了非配对区,从而落入Fulde-Ferrell态。我们发现,在临界点附近,质心动量会突然增加,并且序参量会急剧减小,表明体系发生了一级相变。此外,我们还发现了由自旋轨道耦合翻转项导致的Pauli极限的增强,以及因此而造成的存在Fulde-Ferrell态磁场区域的扩大。最后,我们还讨论了自旋轨道耦合诱导的三态Cooper对,并展示Cooper对自旋极化在drift-BCS态和Fulde-Ferrell态呈现出完全不同的磁场依赖,从而为实验上区分两种超导相提供了一种可能的方案。从第6章到第11章,我们从非平衡动力学的角度研究了超导体丰富的电磁响应性质。在第6章中,我们首先介绍最早由Nambu提出的超导体规范结构,以及超导态中规范不变与电荷守恒等价的证明。紧接着,我们介绍了超导体中各样的集体激发,包括Nambu-Goldstone模（序参量相位涨落）和相关的Anderson-Higgs机制、Legget t模（两带超导体中两带序参量相位差涨落）、Tc附近的Nambu-Goldstone模:Carlson-Goldman模、Higgs模（序参量模值涨落）,以及Bardasis-Schrieffer模（轨道角动量不同于平衡态序参量的序参量模值涨落）。此外,我们还介绍了超导体中杂质效应对平衡态的影响:Anderson定理。之后,我们综述了超导体对电磁响应特别是对THz光场响应的实验和理论研究进展。具体地,相关的实验进展包括静磁响应中的Meissner效应,早期用于实验分析的宏观Ginzburg-Landau唯象理论、低频光学响应中由唯象二流体模型描述的光电导行为、还有THz频率范围内,反常和正常趋肤区超导体中不同的光吸收行为、非线性光学响应中的Higgs模激发和相关信号相位的π跃变、以及两带超导体内非线性光学响应中的Leggett模激发。在理论方面的综述中,我们指出,一套完整的电磁响应理论上应当满足如下的四个条件:（ⅰ）既能够计算磁场响应也可以处理光学响应,并且可以用于线性响应和非线性响应的研究,即必须完整地囊括由电场E所致和直接由磁矢势A造成的电磁效应;（ⅱ）能够自恰地推导出超导体内各样集体激发的电磁响应;（ⅲ）能够计算不可避免的散射效应;（ⅳ）应当是规范不变的,即满足Nambu提出的超导体规范结构,这点在超导体中尤为重要。然而,相比于超导领域在过去数十年间不断增加的丰富的实验现象,超导体电磁响应的微观理论,尽管在BCS超导电性理论的框架下已经经过了五十多年的发展,但文献中建立起的各样的理论,包括基于Kubo流流关联推出的反常趋肤区的Mattis-Bardeen理论、Anderson赝自旋图景下推出的Liouville和Bloch方程,半经典的准粒子Boltzmann方程、准经典近似框架下使用τ3-格林函数从Gorkov方程中推出的Eilenberger和Usadel方程、Yu和Wu在等时近似下使用τ0-格林函数建立起的规范不变光学Bloch方程,均无法满足上述全部条件,从而存有一定的不足。在第7章中,我们首先采用规范不变光学Bloch方程方法,讨论了手征p-波超导态的反常霍尔效应。我们证明内禀反常霍尔电导因为伽利略不变性为零,而杂质散射可以诱导出非零的外禀反常霍尔电导。与文献中Kubo费曼图方法给出的线性响应的偏转散射通道相比,我们除了为这一通道提供微观动力学描述外,还揭示出一个新的通道:非线性激发导致的低阶Born贡献。因为难以在准经典方法中处理准粒子关联或在Kubo费曼图方法中囊括非线性效应,这一新的通道在文献中被长期忽视掉了,但该通道在弱杂质相互作用体系会主导反常霍尔电导的产生。最后,受实验上在“金属/铁磁体/超导体”结中观测到的序参量和交换场的隧穿效应的启发,我们还讨论了存在空间依赖磁场时的情况,此时空间平移对称即伽利略不变性的破缺使得内禀反常霍尔电导不再为零。在第8章中,我们发展了规范不变光学Bloch方程,使其囊括进完整的电磁效应和超流动力学,由此建立起超导体规范不变动力学方程。从基本物理出发,我们首先证明,规范不变动力学方程满足Nambu规范结构,因而自然地满足电荷守恒。紧接着,通过使用规范不变动力学方程,我们关注静磁响应和低频光学响应中的电流激发。我们指出,只有当电磁场激发出的超流速度υs超过阈值υL=|Δ|/kF时,体系中才会出现正常流体和散射。有意思的是,我们发现超流体和正常流体电流之间存在摩擦。由于这种摩擦,部分超流体具有了黏滞性,由此我们提出了超导体系在υs>υL时的三流体模型:正常流体、有黏滞的超流体和无黏滞的超流体,以此来描述超导态的电磁响应。对于静磁响应,当υs<υL只存在超流体时,我们严格地恢复出了Meissner超流,并且能隙方程在相变温度附近可以严格约化为Ginzburg-Landau方程。当υs>υL时,静磁响应电流由三流体模型描述。特别地,与超流体中直接被磁通激发出Meissner超流不同,正常流体虽然不受磁通驱动,但在上述提到的与超流体电流的摩擦带动下,正常流体中也会诱导出电流。此时,正常流体电流和有黏滞的超流体电流的存在,使得隧穿深度受到了散射的影响。此外,我们还预言了一个同时具有非零能隙和非零电阻的热力学相。对于光学响应,规范不变动力学方程计算出的正常流体电流呈现出Drude模型行为,而超流体电流包括Meissner超流部分和Bogoliubov准粒子流部分。这样,在低温下,我们严格恢复出了文献中的二流体模型。然而,我们展示,超流体和正常流体的电流之间存在摩擦,使得光电导行为由三流体模型描述。在第9章中,我们展示,规范不变动力学方程提供了一套有效的方法,能够不分伯仲地计算超导体集体激发Nambu-Goldstone模和Higgs模的电磁响应。我们讨论了两种集体激发在线性区和二阶区的光学响应。我们发现,Higgs模的线性响应会在长波极限下消失,因此不在光学实验中显现。而Nambu-Goldstone模的线性响应会与长程库仑相互作用耦合,因此会触发Anderson-Higgs机制,使得该激发模原本无能隙的能谱被有效地提高到高能的plasmon频率,从而无法被有效激发,与文献中的结果一致。二阶响应则呈现出完全不同的物理。一方面,在二阶区可以于长波极限下得到Higgs模非零的光学响应,且在2ω=2Δ0时展现出共振行为,与实验发现一致。我们指出,该二阶响应实际上完全归因于驱动效应（光电场驱动效应和磁矢势抗磁效应）而非文献中广泛认定的磁矢势泵浦效应（顺磁效应）。另一方面,我们也发现了 Nambu-Goldstone模非零的二阶光学响应,并且由于电荷守恒,这一响应会与长程库仑相互作用解耦,从而避免掉Anderson-Higgs机制的影响,因而能够保持原本无能隙的能谱,进而可以被有效激发。我们为此还提出了一个基于Josephson结的可能方案用以实验上的探测。在第10章中,通过规范不变动力学方程,我们讨论了散射效应对正常趋肤区超导体THz光学性质的影响。我们考虑了多周期THz光脉冲驱动中线性和非线性响应的情况。我们展示,线性区散射诱导的光吸收σ1s（ω）可以很好地描述实验上在正常趋肤区脏超导样品中观测到的光学特征,包括低温下σ1s（ω）在ω=2|Δ|处的转变和其在ω<2|Δ|频段随频率下降的上升。此外,我们证明,规范不变动力学方程得到的超导态光电导在T>Tc序参量趋于零时可以严格回到了正常金属中Drude模型或传统Boltzmann方程描述的光电导。尽我们所知,由于在超导态中难以自恰计算散射顶角修正的阶梯图,文献中还没有理论可以在超导态光电导计算中,当温度从T<T.变到T>Tc时恢复出正常态的光电导。所以规范不变动力学方程实际上提供了一套有效的办法处理散射效应。在二阶区我们发现,散射效应在Higgs模的光学响应信号中造成一个相移。特别地,该相移在ω=|Δ|处会展现出明显的π跳跃,从而为实验探测提供了一个明显的特征。最后,通过研究光脉冲结束后Higgs模激发的衰减,我们揭示了由弹性散射引发的弛豫机制。在第11章中,我们探索性地将规范不变动力学方程方法应用到d-波超导体系Higgs模的研究中。我们首先推导了呼吸Higgs模和波序参量体系独有的旋转Higgs模能谱的解析表达式,这为实验上寻找共振频率提供了可能的帮助。之后,我们研究了他们的动力学性质。我们发现,呼吸Higgs模在二阶光学响应中可见,且该过程与光场的极化方向无关。旋转Higgs模在光学响应中不活跃,但我们发现了该集体激发对磁场非零的线性响应,由此可以预期通过磁共振实验来探测旋转Higgs模。特别地,我们还发现,电中性的旋转Higgs模,虽然不能在电学测量中显现,但却可以在赝能隙相中产生负的霍尔热导。这一发现极有可能描述实验上最新在铜基超导体重掺杂赝能隙相中观测到的负的热霍尔信号。我们由此推测,实验中在赝能隙相产生负的热霍尔信号的未知电中性元激发,可能为旋转Higgs模。最后,我们在第12章中对本论文的内容进行了总结。
王梦溪[6]（2020）在《2.4 GHz Wi-Fi电磁辐射对成骨细胞影响的研究》文中研究表明无线上网（Wireless Fidelity,Wi-Fi,也称无线保真或行动热点）因其覆盖范围广、传输速度快、无需布线等优势,已被广泛的应用于各类无线电电子设备的信号传输,成为环境电磁辐射的最大来源。近身接触的手机、人体域网、可穿戴电子设备或者笔记本电脑等移动电子产品发出的Wi-Fi信号辐射可以穿透手指和头面部较薄的皮肤肌肉到达骨组织,对骨细胞的主要功能造成潜在影响。长期以来,人们所关注的都是电磁辐射对器官、组织、机体的电磁效应生物实验的宏观性表面所展示的现象观察,缺乏微观的细胞层面的研究,而且在结果的分析和论述上对于实际上的“生物”——“电磁”效应之间设立了专业界限,往往分离为“生物”结果与“电磁”效应的两个不同的独立分析方法而导致结论的片面性,最终的研究结论无法全面解释生物电磁机理的实质。随着Wi-Fi信号辐射源、辐射强度、暴露时间、覆盖面积和覆盖密度的不断增加,Wi-Fi信号辐射的电磁生物效应已经成为不可忽视的问题,有必要从构成生物的基本单元——细胞为突破口,开展更深层次生物电磁效应方面的探索研究。本研究以日常应用最为广泛的2.4 GHz Wi-Fi信号作为电磁激励辐射源,从WiFi信号辐射的机理出发,以离体成骨细胞作为研究的生物基本单元,通过全波电磁仿真实验研究离体成骨细胞接受Wi-Fi照射后的辐射吸收量和温升状况,将生物电磁效应的理论研究与细胞离体实验观察研究有机结合,进行数据的比对和思维的交叉,以电磁仿真为依据,以实验为证据,以生物细胞电磁效应为机制,分析电磁辐射本质与生物现象之间的直接关系,揭示“热效应”、“非热效应”和“积累效应”三大生物电磁效应在Wi-Fi信号辐射引起的成骨细胞生物反应的内在实质,更加全面地认识细胞电磁效应的量变与质变关系。本文的主要内容概括如下:（1）从样本最佳能量耦合角度设计Wi-Fi辐射系统“类TEM小室”实验装置,明确基本物理参数并进行物理建模;结合时域有限差分方法（Finite Difference Time Domain,FDTD）的全波电磁仿真原理和运算特点推导电磁波吸收比值（Specific Absorption Rate,SAR,或比吸收率）和温升值的计算公式,确定模型吸收边界条件与热交换边界条件;严格按照离体生物细胞样本标准进行成骨细胞生物建模,选择具有代表性的可量化的成骨细胞生物检测项。（2）利用FDTD仿真分析2.4 GHz电磁波的波特征与细胞皿的尺寸对细胞层SAR值的影响,证实了细胞皿的尺寸影响细胞层的能量耦合强度,电磁波的极化特性决定SAR值分布形态,60 mm细胞皿的细胞样本模型在垂直入射的2.4 GHz频率的平面波可获得最大能量耦合。对细胞培养箱内2.4 GHz Wi-Fi信号辐射成骨细胞的模型进行FDTD仿真,获得了细胞层电场值、SAR值和温升值及其分布。通过能量透射效率和细胞层温升模型仿真理论数值和实测值对比证实二者吻合较好。（3）通过对成骨细胞早期分化标志蛋白Runx2（Runt-related Transcription Factor 2或Cbfa1）和OSX（Osterix）、成骨细胞功能信号蛋白Eph B4和ephrin B2、氧化应激（Oxidative Stress,OS）指标氧自由基（Reactive Oxygen Species,ROS）和谷胱甘肽（Glutathione,GSH）、矿化结节染色等检测,发现了成骨细胞“非热效应”与Wi-Fi信号辐射时间和强度的依赖性,验证了非热效应的“积累效应”与电磁效应的生物反应程度之间的关系,证实2.4 GHz Wi-Fi信号辐射近距离、较高辐射强度、多次连续照射对成骨细胞分化、功能、矿化等主要功能的潜在影响。（4）通过对2.4 GHz Wi-Fi信号长时间、多次辐射成骨细胞的离体实验,证实Wi-Fi信号辐射是一种外源性氧化应激刺激源,“非热效应”多次照射的“累积效应”会加剧ROS的生成、降低细胞自身清除ROS的速度。运用药物梯度“干预法”证实维生素C可有效抑制2.4 GHz Wi-Fi信号辐射所引起的成骨细胞ROS的生成、促进GSH的生成、加快ROS的清除和减轻“积累效应”的不良生物影响。细胞培养箱单纯升温实验排除了细胞层“热效应”升温和辐射系统产热对实验结果的干扰,证实2.4 GHz Wi-Fi信号辐射引起的成骨细胞ROS的升高是“非热效应”作用结果。通过各细胞皿间ROS生成量对比分析的生物验证法证实系统辐射电磁场与生物组织相互作用均匀性较好。
刘莹玉[7]（2020）在《基于面积分方程的区域分解算法研究》文中认为电磁场看不见又摸不着,但却无处不在地存在于我们的生活中。无论是在军事还是民用领域,人们所处的电磁环境都在变得越来越复杂,人们想要了解的电磁问题也变得越来越精细、越来越庞大。在诸多电磁数值算法中,表面积分方程法由于其理论精度高、离散单元少的优点,一直以来被计算电磁学领域的学者们广泛关注。面对日益增长的电磁仿真需求,即使是积分方程法的快速算法,也很难在有限的计算资源内求解现实电磁环境中的超电大问题、系统级问题,例如机载大型天线阵列的系统级电磁仿真问题、舰船的隐身特性分析类的超电大问题等等。为了在保证精度的前提下,利用现有的有限计算资源,在可接受的时间范围内解决大型复杂的电磁仿真问题,本文研究了基于面积分方程的区域分解算法,并结合并行计算策略和核外求解策略,在工作站上高效精确地解决了低雷达散射截面目标散射特性分析、舰船隐身特性分析和机载大型天线阵列螺旋桨调制效应受扰分析的电磁仿真难题。本文的主要研究工作可概括为:1.深入研究了采用矩量法计算PEC和介质物体表面的电磁场（积分奇异性）或者近表面处电磁场（数值积分奇异性）时,积分核中存在的奇异点。首先探讨了利用Green函数法求场时,积分奇异性产生的原因;然后根据奇异值展开法,推导了表面电磁场积分计算的解析表达式;最后将该解析表达式推广到近电磁场积分的计算中。这为本文后面提出的三种积分方程区域分解算法,采用互耦电磁场代替互耦阻抗的方式来综合子区域间的互作用影响,提供了精确计算的实现基础。2.详细研究了针对多尺度PEC目标的、非重叠非共形的区域分解算法。该算法可以根据模型的电尺寸结构特点对各个子区域进行独立地网格剖分;子区域内部采用基于LU分解的直接求解器,保证了子区域内部解的准确性;子区域外部（整个区域分解系统）采用定常迭代求解器,使得只通过简单几步迭代就能快速得到整个系统问题的解,加快了求解速度。在计算子区域间的互耦作用时,通过对各个子区域的原始平面波激励源叠加其他子区域的互耦电磁场激励源的方式,隐式地实现了Robin型传输条件所约束的切向场和法向场的连续性;其中,在人工虚拟交界面上采用自区域的表面电流来计算互耦激励场,在其他非交界面上采用其他区域的表面电流来计算互耦激励场。其优势是不必添加额外的约束条件,从而简化了系统矩阵的填充,优化了程序实现的复杂性,减少内存消耗和计算复杂度。3.深入研究了针对大尺度PEC和介质目标的、基于矩阵分块的区域分解算法。相对于非重叠非共形的区域分解算法而言,该算法的网格划分策略更加简便,免去了繁琐的人工模型预处理过程,采用现有的网格划分算法（如METIS软件包等）就可以进行自适应区域划分;子区域内部采用基于LU分解的直接求解器,保证了子区域内部解的准确性;子区域外部（整个区域分解系统）采用基于Krylov子空间的迭代求解器和左手预条件策略保证整个系统问题的稳定、快速收敛,所使用的外部非定常迭代求解器对于各种电磁模型的求解具有较高的普适性。在计算子区域间的互耦作用时,提出了子区域分界线处的互作用积分项处理策略,即子区域间采用1/4阻抗元素参与互耦计算以提高求解精度。其优势是可以在保障算法的计算精度的前提下,简化建模复杂度,减少程序内存消耗,提高程序求解效率。4.详细研究了针对含有可变部件物体的、基于高阶基的区域分解算法。该算法可以将电大物体模型大体上按结构可变和结构不可变来进行区域划分,将可变部件划分为独立的子区域;子区域内部采用基于LU分解的直接求解器,并将分解后的子矩阵进行核外存储,在之后的外迭代过程中被反复使用以加快整个区域分解系统矩阵方程的求解速度;子区域外部（整个区域分解系统）采用定常迭代求解器,使得只通过简单几步迭代就能快速得到整个系统问题的解。其优势是对于含有可变部件的复杂目标而言,只需要对可变部件对应的子区域（通常较小）在设计过程中反复进行子矩阵填充和分解,而对于不变部件所对应的子区域（通常为较大的主体部件）,可以只进行一次子矩阵的填充和分解,并在外迭代中被反复利用即可;在外迭代过程中将可变部件对应的子区域与其他不变的子区域进行耦合,可以显着减少计算时间,加快设计周期。5.对于本文所提出的三种区域分解算法,有针对性地仔细研究了每种算法对应的并行策略。对于旨在解决多尺度问题的非重叠非共形区域分解算法和旨在解决含有可变部件物体的基于高阶基的区域分解算法,由于它们都是根据所求解目标的结构特点划分区域,很难保证区域划分的均衡性,所以设计了“子区域内并行,子区域间串行”的并行策略来保证进程间的负载均衡,提高并行区域分解程序的计算效率。对于旨在解决大尺度问题的基于矩阵分块的区域分解算法,由于其区域划分策略不受限于模型的结构特点,可以实现尽可能均匀的区域划分;因此还设计了“子区域间并行,子区域内串行”的并行策略,这种并行策略更符合区域分解算法自身天然的并行状态,而且更利于并行程序的扩展。利用本文所提出的基于面积分方程的区域分解算法,使用普通工作站就可以解决电大目标的电磁仿真问题。这对于大多数普通的、具有电磁仿真需求的研究人员来说,提供了很大的便利。如果将这三种区域分解程序移植到高性能计算平台上,那么可求解的电磁问题的规模还能翻倍。
栗升[8]（2020）在《矿井磁性源透射瞬变电磁有限差分正演数值模拟》文中认为煤矿工作面回采过程中常遇到构造和矿井突水,严重影响生产进度及人员设备安全,目前针对工作面内地质异常探测的物探方法都有其自身的局限性。反射瞬变电磁因探测深度有限,往往不能对工作面内地质构造进行有效探测。透射瞬变电磁法相对反射瞬变电磁法有定位准确等诸多优点,本文借助数值模拟来对磁性源透射瞬变电磁技术进行研究。首先基于麦克斯韦方程和时域有限差分理论实现了瞬变电磁三维有限差分正演计算,采用磁偶极子作为发射源,采用CPML边界来减小计算空间和边界处的反射。在此基础上,对均匀全空间模型、煤层和巷道模型、工作面内高阻体模型和工作面内低阻体模型分别进行了数值模拟,对各模型的透射响应特征进行了分析总结,并将其与反射响应特征进行了对比分析。研究结果表明:（1）均匀全空间中磁偶极子的“烟圈”始终处在磁偶极子的等效载流电流环所在平面上,从电流环中心向外扩散,这与半空间中的扩散规律有所不同。（2）数值模拟结果显示透射瞬变电磁法相较于反射瞬变电法,理论上具有更大的探测范围,在高阻围岩中透射有效距离可以进一步增加。（3）煤层和巷道的存在对反射瞬变电磁响应影响较小,对透射瞬变电磁响应的影响较大。（4）透射瞬变电磁法同反射瞬变电磁法一样,对高阻体反映不明显,对低阻体反映明显。工作面内的低阻体会吸引电磁场的中心从发射位置转移到低阻体中心,并且使得反射和透射磁场整体衰减速度降低,透射感应电动势曲线峰值降低。（5）在工作面内低阻体尺寸、电性参数和中心位置相同的情况下,平行于工作面走向的低阻体相较于垂直于工作面走向的低阻体,反射和透射响应特征更为明显。
李万路[9]（2020）在《大功率无线电能传输系统的电磁能流和生物电磁安全研究》文中指出无线电能传输（Wireless Power Transfer,WPT）技术可实现无直接电气接触的电能传输。早在19世纪末特斯拉等先驱就开始了对WPT技术的研究。20世纪60年代以后尤其是2007年MIT提出磁耦合谐振式无线电能传输（Magnetically Coupled Resonant Wireless Power Transfer,MCR WPT）技术之后WPT技术得到了爆发式发展。目前这项用于中、短距离用途的无线充电技术已经应用到了各个领域,但随之也面临着诸多挑战,其中,大功率充电系统的电磁安全就是个突出的问题。而当前电磁安全研究主要集中于对系统周围电磁环境的评估以及对系统采取电磁屏蔽减小漏磁场上,但这种研究还是粗浅的。随着MCR WPT技术的广泛运用,传输的功率会越来越大,随之而来的电磁安全问题也会更加严峻。因此,本文试图从电磁能量流的角度探究提高系统电磁安全水平的方法,并对大功率MCR WPT系统的电磁安全进行深入研究。主要的工作如下:（1）利用解析法分析了一般MCR WPT系统耦合器周围的电场和磁场分布,基于坡印亭矢量得到了具有线圈对齐、线圈侧向偏移以及角度旋转的三种最基本位置关系的MCR WPT系统的电磁能量流,由此提供了统一的有功和无功功率密度表达式。并发现有功功率密度主要分布在传输路径上,无功功率密度由三部分组成,同时指出π/2的电流相位差将有助于电能的传输。此外,考虑了四种基本无功功率补偿对电磁能量流的影响,提出对于在二次侧采用并联补偿的系统应使用重载使得相位差趋于π/2。（2）为提高MCR WPT系统的电磁安全性,对电流相位差为π/2的对齐MCR WPT系统耦合器的电磁能量流进行了深入分析,并提出了聚能效应的概念。首先从场的角度首次推导出了传输功率的表达式。接着由能量流结果发现有功功率密度集中在传输路径上呈现3D空心圆柱形分布,说明在传输路径附近有较大的电磁场存在进而对生物电磁安全构成威胁。于是提出了传输单位有功功率聚能效应的评价指标Rt,并基于该指标采用直接离散扫描法对内外环和盘式线圈耦合器进行了设计和优化。然后通过有限元仿真和实验验证了这两种优化的耦合器具有较好的聚能效果,在保证系统电磁安全性的前提下,可提高系统最大可允许发射功率。（3）建立了评价电动汽车MCR WPT系统生物电磁安全的复杂电磁场边值问题的数学模型;利用联合仿真技术建立了包含多种组织和器官在内的成人站（躺）姿、坐姿、儿童、以及电动汽车（含耦合器）的有限元预处理模型。考虑了多种人体电磁暴露方案,采用有限元数值分析法对发射功率为10 k W的电动汽车MCR WPT系统的电磁安全性进行了评估,并比较了成人和儿童的电磁暴露差异。最后,通过电路和电磁场理论得到了充电系统输出功率与人体电磁暴露值的对应关系,得到了该MCR WPT系统满足电磁安全要求时的最大可发射功率。（4）为解决系统最大可发射功率与人体电磁安全要求之间的矛盾,提出了四种可行的措施:（1）选择聚能效应高的优化耦合器,在充电系统传输相同功率的情况下,最大可能地减小系统漏磁场对周围环境的影响;（2）定义了系统正常工作时人员的安全距离,给出了系统工作时的安全区域与危险区域;（3）在危险区域定义了更多的子区域,并提供了人员处在这些子区域时系统的最大可发射功率的计算方法;（4）提出了一种新颖的检测系统偏移距离的方法,该方法可用于辅助电动汽车驾驶员调整电动汽车的充电位置,进而减少充电系统泄漏的电磁场。
张军[10]（2020）在《钻孔瞬变电磁响应规律与水体定位研究》文中提出瞬变电磁具有对低电阻率目标体敏感的优势,因此常应用于地面和隧道工程中进行水体探查。进行地面瞬变电磁探测时,通常在地表铺设一矩形回线作为发射源,在回线内部采集二次场衰减信号;用于隧道超前探测时则将回线源布在掘进方向掌子面上。然而,发射磁矩、探测深度、水体大小等多方面因素会导致常规瞬变电磁探测无法满足大深度、小目标精细探测。鉴于前期勘察和隧道超前探测时通常设计超前钻孔,本文研究地面（或隧道掌子面）发射、钻孔中接收的钻孔瞬变电磁探测方法。钻孔瞬变电磁探测方法相较于传统方法优势十分明显:钻孔的存在使接收探头距离探测目标更近,观测的响应信号会更强,有利于实现小目标的探测与识别;同时,增加钻孔深度可加大钻孔瞬变电磁的测深,适当增加发射线圈磁矩,便可实现大深度探测。然而,不同类型异常目标对钻孔瞬变电磁的响应规律尚不清楚,异常定位方法缺少适用性。针对上述问题,本研究基于时域有限差分方法,研究了钻孔瞬变电磁的探测方法响应规律,探索了地面和隧道掌子面钻孔瞬变电磁三分量响应特征,提出了基于总场的水体定位方法。结合典型地质灾害源特征,设计一系列含异常体的三维地电模型并进行正演模拟,绘制钻孔瞬变电磁三分量时间道响应曲线,验证了钻孔瞬变电磁对不同水平方位和垂直方位目标体均具有敏感性。之后模拟隧道模型全面而深入的研究了隧道掌子面的钻孔瞬变电磁三分量响应规律。提出了基于总场的定位方法进行异常体定位:研究利用钻孔瞬变电磁总场XY分量之差的曲线零点确定异常体所在深度;利用钻孔瞬变电磁总场XY分量之差的曲线形态特征确定异常体所在方位。采用新的定位思路,优化数据处理过程,100%保留了原始数据的有效信息。本文中的研究内容对钻孔瞬变电磁的后续研究和实际工程应用具有参考和借鉴意义。并为地面钻孔瞬变电磁探测和隧道掌子面的钻孔内预报提供定位方法和理论依据。
二、电磁场、电磁理论（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电磁场、电磁理论（论文提纲范文）
（1）地下工程含水构造瞬变电磁波场变换与多分辨成像方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 瞬变电磁法探测突涌水灾害源的研究现状 |
| 1.2.2 瞬变电磁波场变换理论的研究现状 |
| 1.2.3 瞬变电磁探测成像方法的研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容、创新点和技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 瞬变电磁虚拟波场降速方法及其波场变换关系 |
| 2.1 基于对应关系的瞬变电磁虚拟波场降速方法 |
| 2.2 导电大地中时间域电磁场与虚拟波场间的波场变换关系 |
| 2.3 波场变换的主要性质规律 |
| 2.3.1 波场变换的主要性质 |
| 2.3.2 波场变换核函数的特征 |
| 2.3.3 虚拟波场波形对波场变换结果的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 瞬变电磁波场正变换方法及其响应特征 |
| 3.1 瞬变电磁波场正变换方法与核函数特征 |
| 3.1.1 从虚拟波场到瞬变电磁响应信号的波场正变换 |
| 3.1.2 波场正变换核函数的特征 |
| 3.2 瞬变电磁波场正变换的数值实现方法 |
| 3.2.1 数值化方法 |
| 3.2.2 虚拟时间q的取值范围与数值离散方法 |
| 3.3 理想子波的波场正变换及其响应特征 |
| 3.3.1 波场正变换结果与子波波形的无关性 |
| 3.3.2 波场正变换结果与子波频率的无关性 |
| 3.3.3 虚拟波场到时对波场正变换结果的影响 |
| 3.3.4 伸缩参数α取值对波场正变换结果的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于虚拟波场降速的波场反变换方法及其响应特征 |
| 4.1 降低虚拟波速时波场反变换的数值实现方法 |
| 4.1.1 数值化方法 |
| 4.1.2 虚拟时间q的取值范围与数值离散方法 |
| 4.1.3 波场反变换方程的求解方法 |
| 4.2 降低虚拟波速前后波场反变换的响应特征对比 |
| 4.2.1 对电性界面的定位精度 |
| 4.2.2 对低阻目标层的分辨能力 |
| 4.3 典型地电断面的瞬变电磁虚拟波场提取及其响应特征 |
| 4.3.1 电性界面深度变化时的虚拟波场提取及响应特征 |
| 4.3.2 低阻层数目与厚度变化时的虚拟波场提取及响应特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于虚拟波场降速提取的含水构造成像方法 |
| 5.1 含水构造成像方法原理与数据处理流程 |
| 5.1.1 全域视电阻率定义的方法原理 |
| 5.1.2 瞬变电磁虚拟波场波恩近似成像的方法原理 |
| 5.1.3 含水构造探测成像方法与数据处理流程 |
| 5.2 典型含水构造的瞬变电磁虚拟波场降速提取及成像特征 |
| 5.2.1 富水断层破碎带 |
| 5.2.2 含水采空区 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 现场试验与验证 |
| 6.1 陕西省引汉济渭工程秦岭输水隧洞7号支洞工区主洞K68+932——K68+872段超前预报探测试验 |
| 6.1.1 工程地质条件概况 |
| 6.1.2 探测试验方案概述 |
| 6.1.3 数据处理与探测结果 |
| 6.1.4 开挖验证 |
| 6.2 甘肃魏家地煤矿北一采区探测试验 |
| 6.2.1 工程地质条件概况 |
| 6.2.2 探测试验方案概述 |
| 6.2.3 数据处理流程与探测结果 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的科研成果、参与项目及所获奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）高频直缝焊管电磁场理论计算和数值分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 高频直缝焊管的生产研究现状 |
| 1.2.1 感应加热技术的发展与研究 |
| 1.2.2 高频感应焊接技术的发展 |
| 1.3 高频感应焊接技术的研究方法 |
| 1.3.1 利用数值模拟法研究电磁理论 |
| 1.3.2 利用理论计算法研究电磁理论 |
| 1.4 直缝焊管电-磁-热耦合理论计算的研究现状 |
| 1.5 课题研究的主要内容及意义 |
| 第2章 高频直缝焊管电磁场基础计算模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直缝焊管焊缝周围磁场分布特性 |
| 2.2.1 无V形角直缝焊管焊缝周围磁场分布特性 |
| 2.2.2 有V形角直缝焊管焊缝周围磁场分布特性 |
| 2.3 电流在直缝焊管中的流动特性 |
| 2.3.1 集肤效应 |
| 2.3.2 邻近效应 |
| 2.3.3 尖端效应 |
| 2.4 感应加热电磁学理论计算基础 |
| 2.4.1 电磁感应基础理论 |
| 2.4.2 不同边界条件下电磁场的求解模型 |
| 2.5 直缝焊管焊缝处涡旋电流的磁场分布规律 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 无V形角直缝焊管感应加热磁场强度计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 感应线圈在无V形角焊缝处磁场分布 |
| 3.2.1 无V形角高频直缝焊管感应加热物理模型 |
| 3.2.2 感应线圈在空气-金属临界面处磁场分布 |
| 3.2.3 感应线圈临界处磁场分布假设条件 |
| 3.3 感应磁场解析公式的验证 |
| 3.3.1 数值模拟法磁场强度分析 |
| 3.3.2 理论计算法磁场强度分析 |
| 3.4 感应磁场解析公式的参数选择 |
| 3.4.1 圆弧形线圈有效加热长度m |
| 3.4.2 感应加热效率系数η |
| 3.4.3 磁场方向偏移系数τ |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 有V形角直缝焊管感应焊接磁场强度计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 感应焊接过程临界面处磁场分布 |
| 4.2.1 有V形角直缝焊管感应焊接过程物理模型建立 |
| 4.2.2 感应线圈在V形角处产生磁场分布 |
| 4.2.3 V形角处自感磁场强度分布 |
| 4.3 V形角处感应磁场解析公式验证 |
| 4.3.1 数值模拟法磁场强度分析 |
| 4.3.2 理论计算法磁场强度分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 感应焊接过程磁场强度实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 感应焊接过程磁场测量实验 |
| 5.2.1 实验设备及方案 |
| 5.2.2 实验过程与数据分析 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）传导泄漏发射机理及检测技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 序言 |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.1.1 泄漏发射风险 |
| 1.1.2 传导泄漏发射风险 |
| 1.1.3 传导泄漏发射机理及检测技术研究的意义 |
| 1.2 问题描述 |
| 1.2.1 传导泄漏发射机理 |
| 1.2.2 泄漏发射测试带宽 |
| 1.2.3 红黑信号识别方法技术 |
| 1.3 研究内容与成果 |
| 1.4 论文基本结构 |
| 2 传导泄漏发射的研究现状 |
| 2.1 泄漏发射机理研究现状 |
| 2.1.1 传导泄漏发射机理的学术研究 |
| 2.1.2 经典电磁场理论的发射机制 |
| 2.1.3 高频辐射效应的研究 |
| 2.2 传导发射检测技术研究现状 |
| 2.2.1 测试技术研究 |
| 2.2.2 传导发射测试设备 |
| 2.2.3 测试参数对测试结果的影响 |
| 2.3 红黑信号识别技术现状 |
| 2.3.1 系统红信号的组成与分类 |
| 2.3.2 红黑信号识别算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 传导泄漏发射机理 |
| 3.1 电尺寸与研究分析方法 |
| 3.1.1 电小尺寸 |
| 3.1.2 可参考的研究方法 |
| 3.2 传导泄漏发射准静态近似方法建模 |
| 3.2.1 双端口网络模拟电磁泄漏发射的方法 |
| 3.2.2 低频泄漏发射的双端口网络 |
| 3.3 传导泄漏发射的线天线辐射模型 |
| 3.3.1 偶极子模型及其泄漏发射特性 |
| 3.3.2 线天线模型 |
| 3.4 传导泄漏发射的传输线模型 |
| 3.4.1 传输线的泄漏模式 |
| 3.4.2 共模和差模对传导泄漏发射的影响 |
| 3.4.3 互易原理在传导泄漏发射的应用 |
| 3.4.4 多导线传输线耦合 |
| 3.4.5 泄漏发射的高频分析 |
| 3.5 传导泄漏发射仿真分析 |
| 3.5.1 传导耦合的时域分析 |
| 3.5.2 传导泄漏发射的频域分析 |
| 3.5.3 实际数字信号情况 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 泄漏发射测试带宽 |
| 4.1 中频带宽对信号的影响 |
| 4.1.1 信噪比评估方法 |
| 4.1.2 理想接收机带宽对发射脉冲对接收的影响 |
| 4.1.3 理想矩形滤波器截止频率对分辨发射脉冲对的影响 |
| 4.2 脉冲带宽及其对接收信号影响 |
| 4.2.1 脉冲带宽及其上下界 |
| 4.2.2 脉冲带宽与接收机响应 |
| 4.2.3 接收机中频带宽 |
| 4.3 最大信噪比条件下的中频带宽选择 |
| 4.3.1 发射脉冲对的最大信噪比 |
| 4.3.2 理想带通滤波器对接收方波信号信噪比的影响 |
| 4.3.3 发射脉冲对在接收机中频带宽约束下的信噪比下界 |
| 4.4 窄带测试信噪比补偿方法 |
| 4.4.1 信噪比等效原理 |
| 4.4.2 任意带宽测试信噪比的补偿方法 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 红黑信号识别技术 |
| 5.1 红黑信号识别的一般方法 |
| 5.1.1 红信号的分类 |
| 5.1.2 系统泄漏发射检测参考模型 |
| 5.1.3 发射信号的独立分量分析 |
| 5.1.4 发射信号的稀疏分量分析 |
| 5.1.5 识别算法 |
| 5.2 频谱特征判别法 |
| 5.2.1 脉宽改变的频谱特征 |
| 5.2.2 周期和占空比变化的频谱特征 |
| 5.3 相关判别方法 |
| 5.3.1 红黑信号之间的统计依赖性 |
| 5.3.2 红黑信号之间的协方差 |
| 5.4 统计独立性判别法 |
| 5.4.1 KL散度与JS散度 |
| 5.4.2 Wasserstein距离 |
| 5.4.3 负熵 |
| 5.4.4 概率密度函数的级数展开 |
| 5.5 基于稀疏表示的红黑信号判别法 |
| 5.5.1 信号表示 |
| 5.5.2 目标函数 |
| 5.5.3 混合矩阵A与系数C的估计 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与下一步工作 |
| 6.1 论文主要结论 |
| 6.2 下一步工作 |
| 参考文献 |
| 附录A 多导体耦合方程推导 |
| 附录B 多导体传输线系统的全时域仿真方法 |
| 附录C 术语 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）基于一种新型积分法的高空核爆电磁脉冲研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国外研究历史与现状 |
| 1.2.1 高空核爆电磁脉冲的电磁理论研究现状 |
| 1.2.2 高空核爆电磁脉冲的电子运动理论研究现状 |
| 1.2.3 高空核爆电磁脉冲的耦合及波形标准研究现状 |
| 1.3 国内研究历史与现状 |
| 1.4 存在的问题与本文创新点 |
| 1.5 本文内容与结构安排 |
| 第二章 电子产生及运动模型 |
| 2.1 伽马射线散射的基本理论 |
| 2.1.1 伽马射线与物质的作用 |
| 2.1.2 康普顿散射 |
| 2.1.3 康普顿散射的碰撞截面 |
| 2.2 康普顿电子的多重散射和倾斜因子模型 |
| 2.2.1 康普顿电子的运动损耗 |
| 2.2.2 倾斜因子模型 |
| 2.2.3 电子在电磁场中的运动方程以及散射角分布 |
| 2.3 修正的倾斜因子法 |
| 2.3.1 玻尔兹曼方程 |
| 2.3.2 玻尔兹曼方程在多重散射模型中的应用 |
| 2.3.3 库伦散射 |
| 2.4 修正的倾斜因子参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高空核爆电磁脉冲基本模型 |
| 3.1 高空核爆电磁脉冲机理概述 |
| 3.2 电流与电子数密度 |
| 3.2.1 伽马射线的运输 |
| 3.2.2 康普顿电流、康普顿电子数密度以及次级电子数密度 |
| 3.2.3 地磁场偏转下的康普顿电子运动、康普顿电流以及次级传导电流 |
| 3.3 高空核爆的电磁脉冲方程 |
| 3.3.1 延迟时间域中的电磁场方程 |
| 3.3.2 高空核爆电磁脉冲的一维近似积分解 |
| 3.4 计算能量损失情况下的康普顿电流模型 |
| 3.5 龙格库塔法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 高空核爆电磁脉冲的外向传播场法 |
| 4.1 平面近似情形下的外向传播场法 |
| 4.2 球坐标系中的外向传播场法与分解 |
| 4.2.1 球坐标系中的外向传播场法 |
| 4.2.2 内外向传播方程与径向方程组的离散化 |
| 4.2.3 偏微分方程通式的一阶与二阶数值解法 |
| 4.2.4 电磁脉冲方程的二阶数值解 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 应用积分法研究高空核爆电磁脉冲 |
| 5.1 平面近似情况下的高空核爆电磁脉冲 |
| 5.1.1 积分法的基本方程 |
| 5.1.2 伽马射线辐射平面近似情况下的时空域分解 |
| 5.2 数值模拟结果与分析 |
| 5.2.1 平面近似情况下传播到地面的电磁脉冲及其性质 |
| 5.2.2 平面近似情况下沉淀区内的电磁脉冲及其性质 |
| 5.3 边界设置以及次级电子迁移率参数 |
| 5.3.1 沉淀区边界的设定 |
| 5.3.2 次级电子迁移率参数 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 应用二阶积分法研究高空核爆电磁脉冲 |
| 6.1 伽马辐射平面近似的缺陷 |
| 6.2 伽马辐射球面近似情况下的时空分解 |
| 6.3 应用二阶积分法数值模拟高空核爆电磁脉冲 |
| 6.4 电流对空间的偏微分以及坐标转换 |
| 6.4.1 使用最小二乘法计算电流对空间的偏微分 |
| 6.4.2 一种稳定的空间坐标系的转换 |
| 6.5 数值模拟结果与分析 |
| 6.5.1 伽马辐射球面近似情况下的电磁脉冲场 |
| 6.5.2 伽马辐射球面近似情况下的电流 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 应用高阶积分法研究高空核爆电磁脉冲 |
| 7.1 高空核爆电磁脉冲积分法的高频近似 |
| 7.2 使用五阶积分法计算高空核爆电磁脉冲 |
| 7.3 使用最小二乘法计算电流对空间的偏微分 |
| 7.4 数值模拟结果与分析 |
| 7.5 几种方法的对比与适用性分析 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 论文研究工作 |
| 8.2 存在的问题以及展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 倾斜因子法的验证 |
| 附录2 外加电磁场对倾斜因子的影响 |
| A2.1 外加磁场对倾斜因子的影响 |
| A2.2 外加电场对倾斜因子的影响 |
| 附录3 延迟时间域转换公式的推导 |
| 附录4 攻读博士学位期间撰写的论文 |
| 致谢 |
（5）非平衡动力学：从二维材料自旋动力学到超导体的电磁响应（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 引子 |
| 第一章 二维材料过渡金属硫属化物介绍 |
| 1.1 单层过渡金属硫属化物介绍 |
| 1.1.1 哈密顿量 |
| 1.1.2 谷动力学 |
| 1.2 双层过渡金属硫属化物 |
| 1.2.1 哈密顿量 |
| 1.2.2 自旋-层锁定效应 |
| 1.2.3 双层异质结 |
| 1.3 单双层过渡金属硫属化物中的自旋电子学 |
| 1.3.1 自旋极化的产生和探测 |
| 1.3.2 自旋极化的弛豫及稳态扩散 |
| 第二章 双层过渡金属硫属化物中的自旋动力学 |
| 2.1 动力学自旋Bloch方程 |
| 2.2 双层Rashba自旋轨道耦合 |
| 2.3 双层过渡金属硫属化物中空穴的自旋弛豫 |
| 2.3.1 Zeeman场对自旋弛豫的影响 |
| 2.3.2 模型 |
| 2.3.3 数值结果:自旋弛豫 |
| 2.3.4 数值结果:谷极化的产生 |
| 2.3.5 小结 |
| 2.4 双层过渡金属硫属化物中空穴的自旋扩散 |
| 2.4.1 修正的漂移-扩散模型 |
| 2.4.2 模型 |
| 2.4.3 解析结果:Zeeman场存在下自旋轨道耦合体系中的自旋扩散 |
| 2.4.4 数值结果:自旋扩散 |
| 2.4.5 解析/数值结果:稳态谷极化的产生 |
| 2.4.6 小结 |
| 第三章 超导电性对称性分类介绍 |
| 3.1 平移对称超导体中Cooper对的分类 |
| 3.2 Gorkov方程 |
| 3.3 非常规超导电性 |
| 3.3.1 与铁磁体近邻耦合的常规超导体 |
| 3.3.2 非中心反演对称的非常规超导体 |
| 3.3.3 具有自旋轨道耦合的常规s-波超导体 |
| 3.3.4 争议的非常规超导体Sr_2RuO_4 |
| 3.3.5 可能具有p-波吸引势的重费米超导材料 |
| 3.4 平移对称破缺的Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchimnikov态 |
| 3.4.1 各向同性体系 |
| 3.4.2 各向异性体系 |
| 第四章 与平移对称破缺s-波超导体近邻耦合的InSb(110)量子阱中的超导电性 |
| 4.1 平移对称破缺超导体中非常规Cooper对的实现 |
| 4.2 与超导体近邻耦合的量子阱 |
| 4.2.1 隧穿近邻效应的理论模型 |
| 4.2.2 实验进展 |
| 4.2.3 诱导出单个质心动量q的可能方法 |
| 4.3 模型和哈密顿量 |
| 4.4 解析分析 |
| 4.4.1 库仑重整的特性 |
| 4.4.2 平移对称破缺超导态InSb(110)量子阱 |
| 4.5 数值结果 |
| 4.5.1 偶频单态 |
| 4.5.2 奇频单态 |
| 4.5.3 偶频三态 |
| 4.5.4 奇频三态 |
| 4.5.5 四种序参量的分离 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 自旋轨道耦合s-波超导体中的Fulde-Ferrell态 |
| 5.1 Cooper对自旋极化 |
| 5.1.1 Cooper对自旋极化的可能实现 |
| 5.1.2 磁电Andreev效应 |
| 5.2 理论模型 |
| 5.2.1 哈密顿量和能隙方程 |
| 5.2.2 基态能 |
| 5.3 数值结果 |
| 5.3.1 确定的Cooper对质心动量方向 |
| 5.3.2 相图 |
| 5.3.3 三态Cooper对和其自旋极化 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 超导体中集体激发及超导电性对电磁场响应的研究进展 |
| 6.1 超导体中的规范变换和电荷守恒 |
| 6.2 超导体中的集体激发 |
| 6.2.1 Namnbu-Goldstone模 |
| 6.2.2 Anderson-Higgs机制 |
| 6.2.3 Leggett模 |
| 6.2.4 T_c附近的Nambu-Goldstone模: Carlson-Goldman模 |
| 6.2.5 Higgs模 |
| 6.2.6 Bardasis-Schrieffer模 |
| 6.3 超导体中杂质效应对平衡态的影响: Anderson定理 |
| 6.4 超导体对电磁场响应的实验进展 |
| 6.4.1 静磁响应: Meissner效应 |
| 6.4.2 低频段的光电导: 二流体模型 |
| 6.4.3 THz频段的线性光学响应: 反常和正常趋肤区 |
| 6.4.4 THz频段的非线性光学响应: Higgs模的激发 |
| 6.4.5 THz频段的非线性光学响应: 信号相位的π跃变 |
| 6.4.6 THz频段的非线性光学响应: Leggett模的激发 |
| 6.5 超导体对电磁场响应的理论进展 |
| 6.5.1 Mattis-Bardeen理论 |
| 6.5.2 Liouville和Bloch方程 |
| 6.5.3 半经典的Boltzrmann方程 |
| 6.5.4 Gorkov方程 |
| 6.5.5 Eilenberger方程 |
| 6.5.6 Usadel方程 |
| 6.5.7 规范不变光学Bloch方程 |
| 第七章 规范不变光学Bloch方程: 手征p-波超导体中的反常霍尔效应 |
| 7.1 文献中的理论进展 |
| 7.1.1 Kubo费曼图方法 |
| 7.1.2 半经典的准粒子Boltzmann方程 |
| 7.2 模型 |
| 7.2.1 哈密顿量 |
| 7.2.2 规范不变光学Bloch方程 |
| 7.2.3 散射项及散射T-矩阵 |
| 7.3 解析分析 |
| 7.3.1 内禀反常霍尔电导 |
| 7.3.2 Berry曲率 |
| 7.3.3 杂质散射导致的外禀反常霍尔电导 |
| 7.4 数值结果 |
| 7.4.1 强杂质相互作用 |
| 7.4.2 弱杂质相互作用 |
| 7.4.3 反常霍尔电导的杂质强度依赖 |
| 7.4.4 横向锥形磁矩引入的内禀通道 |
| 7.5 小结 |
| 第八章 规范不变动力学方程:超导体中的三流体模型 |
| 8.1 规范不变动力学方程 |
| 8.1.1 规范不变动力学方程的建立 |
| 8.1.2 电荷守恒 |
| 8.1.3 散射项推导 |
| 8.2 三流体模型: 物理图像 |
| 8.3 解析结果: 静磁响应 |
| 8.3.1 响应电流 |
| 8.3.2 序参量性质 |
| 8.3.3 同时具有非零电阻和非零超导能隙的相 |
| 8.4 解析结果: 光学响应 |
| 8.4.1 光电导 |
| 8.5 小结 |
| 第九章 规范不变动力学方程: 集体激发的光学响应 |
| 9.1 模型 |
| 9.1.1 规范不变动力学方程 |
| 9.1.2 解析求解: 响应理论 |
| 9.2 解析结果: 线性响应 |
| 9.2.1 Nambu-Goldstone模 |
| 9.2.2 Hartree场的影响: Anderson-Higgs机制 |
| 9.2.3 Higgs模 |
| 9.3 解析结果: 二阶响应 |
| 9.3.1 Nambu-Goldstone模 |
| 9.3.2 Higgs模 |
| 9.3.3 对相位涨落可能的探测方案 |
| 9.4 小结 |
| 第十章 规范不变动力学方程: 散射对超导体光学响应的影响 |
| 10.1 模型 |
| 10.1.1 简化的规范不变动力学方程 |
| 10.1.2 微观散射 |
| 10.1.3 光脉冲的两种极端情况 |
| 10.2 受迫振荡 |
| 10.2.1 线性响应: 光电导 |
| 10.2.2 二阶响应: Higgs模激发 |
| 10.3 自由衰减 |
| 10.3.1 Anderson赝自旋图景下的简化模型 |
| 10.3.2 Higgs模的衰减 |
| 10.4 小结 |
| 第十一章 规范不变动力学方程: d-波超导体中的Higgs模 |
| 11.1 赝能隙(pseudogap)相和预生成的Cooper对 |
| 11.2 铜基超导体中最近的实验进展 |
| 11.2.1 旋转对称性的自发破缺现象 |
| 11.2.2 赝能隙相中来自未知电中性元激发的热霍尔效应 |
| 11.3 d-波超导体中Higgs模的理论进展 |
| 11.4 模型 |
| 11.4.1 哈密顿量 |
| 11.4.2 规范不变动力学方程方法 |
| 11.4.3 Higgs模的计算 |
| 11.5 解析结果 |
| 11.5.1 呼吸Higgs模 |
| 11.5.2 旋转Higgs模 |
| 11.6 小结 |
| 未济 |
| 第十二章 总结 |
| 附录A 双层过渡金属硫属化物中空穴自旋弛豫的一些补充说明 |
| A.1 公式(2.17)的解析推导 |
| A.2 空穴-声子散射矩阵元 |
| A.3 紧束缚模型下对空穴-声子相互作用的推导 |
| A.4 小自旋极化下的浓度依赖中的库仑峰 |
| A.5 大自旋极化下的温度依赖 |
| A.6 谷极化的推导 |
| 附录B 双层过渡金属硫属化物中空穴自旋扩散的一些补充说明 |
| B.1 自旋扩散的解析分析 |
| B.2 谷极化的解析分析 |
| 附录C 与平移对称破缺s-波超导体近邻耦合的InSb(110)量子阱中的超导电性的一些补充材料 |
| C.1 公式(4.11)的解析推导 |
| C.2 公式(4.27)和(4.28)的推导 |
| C.3 公式(4.29)-(4.32)的推导 |
| C.4 序参量的动量依赖 |
| C.5 四种序参量的浓度依赖 |
| C.5.1 偶频单态序参量库仑重整部分的浓度依赖 |
| C.5.2 奇频单态序参量的浓度依赖 |
| C.5.3 偶频三态序参量的浓度依赖 |
| C.5.4 奇频三态序参量的浓度依赖 |
| 附录D 自旋轨道耦合s-波超导体中的Fulde-Ferrell态的一些补充说明 |
| D.1 自旋轨道耦合依赖 |
| 附录E 动力学方程散射项的推导 |
| E.1 超导态动力学方程散射项的推导 |
| 附录F 手征p-波超导体中的反常霍尔效应的一些补充材料 |
| F.1 规范不变光学Bloch方程 |
| F.2 纵向光电流 |
| F.3 公式(7.48)的解析推导 |
| 附录G 超导体中的三流体模型的一些补充材料 |
| G.1 公式(8.40)的推导 |
| G.2 公式(8.44)的推导 |
| G.3 公式(8.73)的推导 |
| G.4 序参量涨落 |
| 附录H 集体激发的光学响应的一些补充材料 |
| H.1 公式(9.22)和(9.34)的推导 |
| H.2 公式(9.28)的推导 |
| H.3 公式(9.40)和(9.44)以及n~(2ω)的推导 |
| H.4 公式(9.48)的推导 |
| 附录Ⅰ 散射对超导体光学响应的影响的一些补充材料 |
| I.1 公式(10.14)的推导 |
| I.2 光电导解析式(10.20)和(10.21)的推导 |
| I.3 公式(10.25)的推导 |
| I.4 方程(10.33)-(10.35)的解 |
| I.5 公式(10.40)的推导 |
| I.6 相位模的响应 |
| 附录J d-波超导体中的Higgs模的一些补充材料 |
| J.1 d-波超导态的规范不变和电荷守恒 |
| J.2 散射项 |
| J.3 规范不变动力学方程的解 |
| J.3.1 线性响应 |
| J.3.2 二阶响应 |
| J.4 旋转对称性 |
| J.5 霍尔热流 |
| 参考文献 |
| 博士期间发表的论文及会议报告 |
| 致谢 |
（6）2.4 GHz Wi-Fi电磁辐射对成骨细胞影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 课题研究的目的及意义 |
| 1.2 Wi-Fi信号辐射生物电磁效应国内外研究现状 |
| 1.2.1 生物电磁效应的基础理论研究 |
| 1.2.2 Wi-Fi信号辐射生物电磁效应的应用研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 Wi-Fi信号辐射作用于成骨细胞的模型构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Wi-Fi信号辐射作用于成骨细胞的物理模型构建 |
| 2.2.1 细胞皿建模 |
| 2.2.2 细胞辐射建模系统 |
| 2.2.3 细胞辐射系统模型FDTD仿真原理分析 |
| 2.2.4 细胞辐射系统模型FDTD仿真参数 |
| 2.3 体外成骨细胞培养的生物特征及其模型建模表征方法 |
| 2.3.1 体外成骨细胞培养诱导和鉴定 |
| 2.3.2 成骨细胞模型表征方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Wi-Fi信号辐射成骨细胞电磁仿真的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 成骨细胞SAR值分布分析与仿真 |
| 3.2.1 细胞皿尺寸对SAR值分布的影响 |
| 3.2.2 波形对SAR值分布的影响 |
| 3.2.3 极化对SAR值分布的影响 |
| 3.3 成骨细胞Wi-Fi信号辐射模型仿真 |
| 3.3.1 电场强度仿真 |
| 3.3.2 SAR值计算 |
| 3.3.3 温升效应仿真 |
| 3.4 实测值与仿真数值的比较分析 |
| 3.4.1 能量透射特性分析 |
| 3.4.2 细胞层温度特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Wi-Fi信号辐射成骨细胞生物应答反应机制的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Wi-Fi信号辐射成骨细胞的观测 |
| 4.2.1 Wi-Fi信号辐射成骨细胞单日照射暴露观测与时长确定 |
| 4.2.2 Wi-Fi信号辐射成骨细胞多日照射观测与采样日的确定 |
| 4.3 Wi-Fi多日照射成骨细胞的生物电磁效应 |
| 4.3.1 Wi-Fi信号辐射对成骨细胞矿化的影响 |
| 4.3.2 Wi-Fi信号辐射对成骨细胞分化标志Runx2、OSX的影响 |
| 4.3.3 Wi-Fi信号辐射对成骨细胞跨膜蛋白EphB4/ephrinB2的影响 |
| 4.3.4 Wi-Fi信号辐射对成骨细胞ROS、GSH的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Wi-Fi信号辐射激发成骨细胞氧化效应的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Wi-Fi信号辐射对成骨细胞氧化的影响 |
| 5.2.1 Wi-Fi信号单次长时间照射ROS和GSH的生成量 |
| 5.2.2 Wi-Fi信号单次照射后ROS的清除速度 |
| 5.2.3 Wi-Fi信号多次照射后ROS的清除速度 |
| 5.3 抗Wi-Fi信号辐射成骨细胞氧化作用的研究 |
| 5.3.1 维生素C的抗氧化作用和最佳浓度的确定 |
| 5.3.2 维生素C对 Wi-Fi单次照射后ROS生成量和清除速度的影响 |
| 5.3.3 维生素C对 Wi-Fi多次照射后ROS生成量和清除速度的影响 |
| 5.4 温升及SAR值均匀性对实验结果可靠性影响分析 |
| 5.5 ROS和SAR的关系 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 附表 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（7）基于面积分方程的区域分解算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 积分方程法研究现状 |
| 1.2.2 区域分解算法研究现状 |
| 1.3 本文主要工作和结构安排 |
| 1.3.1 本文主要工作 |
| 1.3.2 本文结构安排 |
| 第二章 面积分方程与矩量法 |
| 2.1 边界条件 |
| 2.2 等效原理 |
| 2.3 面积分方程 |
| 2.3.1 PEC表面积分方程 |
| 2.3.2 介质表面积分方程 |
| 2.4 矩量法的数学原理 |
| 2.5 RWG矩量法 |
| 2.5.1 建模与剖分 |
| 2.5.2 RWG基函数 |
| 2.5.3 矩阵填充 |
| 2.6 HOB矩量法 |
| 2.6.1 建模与剖分 |
| 2.6.2 HOB基函数 |
| 2.6.3 矩阵填充 |
| 2.7 小结 |
| 第三章 方程求解与近场奇异性研究 |
| 3.1 矩阵方程求解 |
| 3.1.1 直接解法 |
| 3.1.2 迭代解法 |
| 3.2 矩量法的迭代解 |
| 3.3 近场区积分奇异性研究 |
| 3.3.1 PEC目标近场区奇异性 |
| 3.3.2 介质目标近场区奇异性 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 非重叠非共形的区域分解算法 |
| 4.1 区域划分策略 |
| 4.2 建立系统方程 |
| 4.3 迭代求解过程 |
| 4.4 NNDDM的并行加速 |
| 4.5 数值算例 |
| 4.5.1 经典规则模型 |
| 4.5.2 典型多尺度模型 |
| 4.5.3 工程应用模型 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 基于矩阵分块的区域分解算法 |
| 5.1 区域划分策略 |
| 5.2 建立系统方程 |
| 5.2.1 PEC目标的系统矩阵方程 |
| 5.2.2 介质目标的系统矩阵方程 |
| 5.3 迭代求解过程 |
| 5.4 互作用积分项处理 |
| 5.5 MP-DDM的并行加速 |
| 5.6 数值算例 |
| 5.6.1 精度验证 |
| 5.6.2 矩阵性态分析 |
| 5.6.3 可扩展性分析 |
| 5.6.4 多子区域仿真 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 基于高阶基的区域分解算法 |
| 6.1 区域划分策略 |
| 6.2 建立系统方程 |
| 6.3 迭代求解过程 |
| 6.4 HOB-DDM的并行加速 |
| 6.5 数值算例 |
| 6.5.1 精度验证 |
| 6.5.2 微带天线阵列 |
| 6.5.3 机载微带天线阵列 |
| 6.5.4 机载天线调制效应分析 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 附录 |
（8）矿井磁性源透射瞬变电磁有限差分正演数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 存在的问题 |
| 1.3 研究内容、研究方法与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 三维全空间瞬变电磁场时域有限差分正演理论 |
| 2.1 控制方程及其差分离散 |
| 2.1.1 控制方程 |
| 2.1.2 Yee元胞及差分离散 |
| 2.2 稳定性和数值色散 |
| 2.2.1 CFL稳定条件 |
| 2.2.2 数值色散 |
| 2.3 磁偶极源及其多方向加载方法 |
| 2.3.1 瞬态磁偶极源 |
| 2.3.2 源的多方向加载 |
| 2.4 CPML边界 |
| 2.4.1 含PML的频域Maxwell方程组 |
| 2.4.2 CPML区域有限差分格式 |
| 2.5 程序设计及验证 |
| 2.5.1 程序设计 |
| 2.5.2 算法验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 均匀全空间模型透射瞬变电磁数值模拟 |
| 3.1 透射瞬变电磁法介绍 |
| 3.2 水平磁偶极子产生的全空间电磁场分布规律 |
| 3.3 均匀全空间透射TEM响应特征 |
| 3.4 均匀全空间有效透射距离探讨 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 矿井透射瞬变电磁数值模拟 |
| 4.1 煤层和巷道对透射TEM响应的影响 |
| 4.2 工作面内高阻体透射TEM响应特征 |
| 4.3 工作面内低阻体透射TEM响应特征 |
| 4.3.1 工作面内低阻板状体透射TEM响应特征 |
| 4.3.2 工作面内低阻柱状体透射TEM响应特征 |
| 4.3.3 工作面内距离发射源不同距离低阻体透射TEM响应特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）大功率无线电能传输系统的电磁能流和生物电磁安全研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 研究电磁能量流和生物电磁安全的意义 |
| 1.2 国内外研究MCR WPT系统电磁安全性现状 |
| 1.2.1 MCR WPT系统电磁能量流的研究现状 |
| 1.2.2 MCR WPT系统对生物电磁安全影响的研究现状 |
| 1.3 存在与需要解决的问题 |
| 1.4 论文的主要研究和创新性 |
| 1.4.1 论文的主要工作 |
| 1.4.2 创新性工作 |
| 2 磁耦合谐振式无线电能传输系统的基础理论 |
| 2.1 电路模型 |
| 2.2 二端口网络模型 |
| 2.3 基于耦合模理论的传输模型 |
| 2.4 基于电磁场理论的传输模型 |
| 2.4.1 MCR WPT系统的电磁场计算方法 |
| 2.4.2 MCR WPT系统周围存在异物时的电磁场分析 |
| 2.5 耦合器线圈自感与互感的分析 |
| 2.5.1 空心线圈电感的计算方法 |
| 2.5.2 非线性电感的计算方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 磁耦合谐振式无线电能传输系统的电路模型与能量流 |
| 3.1 MCR WPT系统的电路结构 |
| 3.1.1 无功功率补偿拓扑对系统能量传输的影响 |
| 3.1.2 系统传输效率的实验验证 |
| 3.2 三种MCR WPT系统的能量分布特性 |
| 3.2.1 Rx相对Tx有水平偏移的MCR WPT系统的能量分布 |
| 3.2.2 Rx相对Tx存在角度旋转的MCR WPT系统的能量分布 |
| 3.3 MCR WPT系统能量流的仿真验证 |
| 3.4 三种耦合器有功功率密度的分布特点 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 磁耦合谐振式无线电能传输系统的聚能效应分析 |
| 4.1 对齐系统能流密度的分析 |
| 4.2 耦合器聚能效应分析 |
| 4.2.1 MCR WPT系统传输空间电能与磁能的构成比例 |
| 4.2.2 聚能效应评价方式的改进 |
| 4.3 耦合器的优化 |
| 4.4 优化耦合器的聚能效应验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 磁耦合谐振式无线电能传输系统的生物电磁安全评估 |
| 5.1 电动汽车MCR WPT系统的电磁场定解问题 |
| 5.2 人体有限元预处理模型的建立 |
| 5.2.1 站姿人体建模 |
| 5.2.2 坐姿有限元预处理模型 |
| 5.2.3 人体组织、器官的电特性 |
| 5.3 电动汽车有限元预处理模型的建立 |
| 5.3.1 车身有限元预处理模型 |
| 5.3.2 完整的电动汽车有限元预处理模型 |
| 5.4 电动汽车MCR WPT系统的电磁环境仿真与实验验证 |
| 5.4.1 参数设置 |
| 5.4.2 仿真分析和实验验证 |
| 5.5 电动汽车MCR WPT系统附近生物体的电磁暴露 |
| 5.5.1 成人和儿童模型在不同位置时的整体电磁暴露分析 |
| 5.5.2 人体各关键器官的电磁暴露 |
| 5.5.3 人体接触底盘的电磁暴露评估 |
| 5.5.4 猫的电磁暴露 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 磁耦合谐振式无线电能传输系统的电磁安全防护 |
| 6.1 不同耦合器周围人体电磁暴露的比较 |
| 6.2 安全距离的设置 |
| 6.3 危险区的功率控制策略 |
| 6.4 耦合器偏移引起电磁泄漏的检测方法 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 全文总结 |
| 7.1 论文研究的主要成果 |
| 7.2 需进一步研究的问题 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.主要符号及缩写对照表 |
| B.博士研究生期间发表的论文 |
| C.博士研究生期间申请的专利 |
| D.博士研究生期间参与的项目 |
| E.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（10）钻孔瞬变电磁响应规律与水体定位研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状和存在的问题 |
| 1.2.1 瞬变电磁法研究现状 |
| 1.2.2 钻孔瞬变电磁法研究现状 |
| 1.3 研究目标、内容、方法和技术路线 |
| 1.3.1 研究目标和研究内容 |
| 1.3.2 研究方法和技术路线 |
| 1.4 论文主要成果与创新 |
| 1.4.1 论文主要成果 |
| 1.4.2 主要创新点 |
| 第二章 钻孔瞬变电磁三维正演原理 |
| 2.1 钻孔瞬变电磁法基本原理 |
| 2.2 控制方程与有限差分的离散方式 |
| 2.3 等效电流环原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 地面钻孔瞬变电磁三维响应规律 |
| 3.1 均匀半空间模型的钻孔瞬变电磁响应 |
| 3.2 层状模型的钻孔瞬变电磁响应 |
| 3.3 三维目标体的钻孔瞬变电磁响应 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 隧道钻孔瞬变电磁三维响应规律 |
| 4.1 均匀半空间模型的钻孔瞬变电磁响应 |
| 4.2 三维目标体的钻孔瞬变电磁响应 |
| 4.3 基于总场的水体定位方法研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 现场试验 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 试验方案与设计 |
| 5.3 数据处理与目标体定位 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间参与的科研项目 |
| 在读期间发表的科研成果 |
| 在读期间获得的奖励 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
四、电磁场、电磁理论（论文参考文献）
- [1]地下工程含水构造瞬变电磁波场变换与多分辨成像方法[D]. 范克睿. 山东大学, 2021(10)
- [2]高频直缝焊管电磁场理论计算和数值分析[D]. 王瑞丹. 燕山大学, 2021(01)
- [3]传导泄漏发射机理及检测技术研究[D]. 孙德刚. 北京交通大学, 2021(02)
- [4]基于一种新型积分法的高空核爆电磁脉冲研究[D]. 张晋. 南京邮电大学, 2020(03)
- [5]非平衡动力学：从二维材料自旋动力学到超导体的电磁响应[D]. 杨飞. 中国科学技术大学, 2021(06)
- [6]2.4 GHz Wi-Fi电磁辐射对成骨细胞影响的研究[D]. 王梦溪. 哈尔滨工业大学, 2020
- [7]基于面积分方程的区域分解算法研究[D]. 刘莹玉. 西安电子科技大学, 2020(02)
- [8]矿井磁性源透射瞬变电磁有限差分正演数值模拟[D]. 栗升. 西安科技大学, 2020(01)
- [9]大功率无线电能传输系统的电磁能流和生物电磁安全研究[D]. 李万路. 重庆大学, 2020
- [10]钻孔瞬变电磁响应规律与水体定位研究[D]. 张军. 山东大学, 2020(11)