电磁调控技术的应用前景与存在的问题

网上有关“电磁调控技术的应用前景与存在的问题”话题很是火热,小编也是针对电磁调控技术的应用前景与存在的问题寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,...

网上有关“电磁调控技术的应用前景与存在的问题”话题很是火热,小编也是针对电磁调控技术的应用前景与存在的问题寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

我们也知道,地球本身就是一个很大的磁场,在生物和人从自然界诞生的时刻起,就一直对生命起着意想不到的作用,生命的起源与演化,都是在地球的作用之下,由自然界的转移与转化而形成的。地磁场对于生命,就像是水和空气一样,是不可缺少的.电磁场同样也是影响植物生长的重要环境因子。气温、湿度、大气流动状态等环境因子对植物生长的影响是通过影响电磁场强度或方向的变化来改变植株吸收离子养料和同化物的运输状态的。反过来说。只要电磁场强度或方向变化,植株的各种生理活动状态均将发生改变。因此,设置特定变化的电磁场即能对植物的离子吸收,同化物的运输及多种生理活动进行调控。现在我们在很多方面都已经应用到了电磁技术,比如近来很热门的磁肥,这也是电磁调控技术的一大发展前景,磁肥就是经过磁场处理的肥料和用作肥料的磁性物质,它包括磁性肥料,磁化肥和磁混肥三大类。同时磁肥对作物品质的改善也有很好的效果,磁肥能在一定程度上改善作物品质,施用磁混肥后,小麦籽粒蛋白含量提高了3.4%。锦橙果实中固形物、总糖、维生素C、糖酸比和固酸比可分别提高5.6%、5.8%、15.2%和17.5%,黄花梨果实中总糖和糖酸比可分别提高17.7%和14.2%,苹果酸含量可降低45.8%。虽然自然界的磁场是一样的,但是不同的植物对磁场的接受和忍受范围应该是不一样的,那么我们可以在这一放面做文章,就像已经出现的超高频磁场除草,是由前苏联军里雅宾斯克机械化和电气化研究所提出的一种除草的新方法:超高频磁场除草。田间试验表明,在用超高频电磁场处理过的地段里,大部分埋在土里使人头疼的草籽已经被杀死。用机器给田间除草,还可以防治虫害,消灭收割后留在田里的植物病原体,而且对生态环境有益无害。用太多的农药进行除草的话,是不科学的,而且是不符合科学发展观的,我们的能源已经很匮乏了,使用农药给我们带来太多的负面的影响,不只是对我们的身体有害处,另外还会打破自然界的生态平衡,污染水资源等等。电磁调控对植物的作用应该是间接的,是通过影响植物的生长环境物质来影响植物的生长,像是土壤,土壤——植物系统是一个多样化的复合生命系统,其离子转移合成系统、水分迁移系统、酶分子系统、微生物系统、遗传系统等决定着土壤——植物系统的生产力和其他功能。而根据现代电磁学理论,磁场对于这些系统中的电子传递、偶极子定向转化、自由基、酶分子中金属磁性等都有着较显著的影响,因此,可以说磁技术在促进土壤——植物系统生产力提高方面是大有可为的。根据磁技术的使用特点,至少可以分为两大类:一类是载体处理型的,如利用强磁性物质的剩磁来影响土壤特性、提高肥料利用率、改善植物根际环境和促进地上部生长;另一类是外磁场处理的,该类主要是指利用适当的磁场来处理土壤和一定生长时期的作物,如磁性犁、磁环套、磁针、瞬间强磁场等。磁效应不仅能够改变土壤的物理性质,促进土壤中速效养分的释放,防止磷在土壤中的固定,而且可以控制植物体内的酶促反应,改善作物品质,提高作物产量。磁效应早植物生产中具有广阔的利用前景。但是从目前柜内外资料报道情况来看,对于利用磁场处理土壤、种子和肥料的磁场强度和处理时间的争议很大。在磁性肥料载磁物质的选择、土壤中自然剩磁和载磁物质剩磁的定量方面。尚未形成统一的认识,有待于进一步探讨。我们对电磁调控技术的了解应该还只是少少吧,,我们还不明白它能够带来怎么样的危害,这些危害是潜在的,是不在我们预料中的,所以我们在使用的时候,就需要考虑这些问题,毕竟我们不能保证就是好的,另外对于其带来的效果问题也是一个迷,我们不知道会有什么效果,要通过各种实验,但是与此同时,我们所在乎的是起实际的积极的效果,我们往往会忽略其潜在问题,比如我们根本不知道所谓的超高频除草,是不是仅仅是除掉了草,有没有破坏植物内部的结构或者DNA,对于人内有没有害,我们都不能明白。另外虽可以抑制杀死癌细胞,可有会不会对人体有其他的伤害,我们也不得而知。所以,电磁调控技术在生产方面有好的前景,不代表就要大规模使用,我们还要想它的潜在的问题。要进行综合的考虑以后在作出做好的决定。

在高频电作用下人体各种组织可以形成导体、电介质、电容体和导磁体的性质、这对了解高频电疗作用人体时产生的效应有重要意义。

1.人体组织是一个导体和电容体:人体组织中的血液、淋巴液以及其他各种体液均含有大量水分,且体液中含有大量电解质离子,如K+,Na+,Ca+,Mg2+,C1-,PO43-……等,因此能传导电流。但在直流电和低频电中,这些导体的电阻比较大,原因是人体组织的结构不均匀,同一组织中可以同时混杂有电阻和电容成分,如在肌组织中,肌细胞膜就有电容性质,肌细胞外液和内含物是良导体,直流电和低频电流不能或很难通过电容,电流只能从其周围的体液通过,显示电阻较大,电流较小;而在高频电时,由于频率f很高,电容C之容抗XC(XC=1/2πfc)因f上升而降低,在同一时间内电流可以通过导体和膜电容部分,结果电阻明显下降,电力线的分布要比低频电中均匀得多,对组织作用也更为均匀。

低、高频电流通过组织细胞进的情形

BRC-红血球,m-细胞膜;L-电力线;A-低频电疗时电力线的分布;

B-高频电疗时电力线的分布

全屏显示该表格

电介质原子无电场和有电场

作用时的电荷分布

黑圆心-正电荷;圆圈-负电荷;虚线-

原子范围;E-电极;A-无电极场作用

时;B-有电场作用时

2.人体许多组织成分有电介质或导磁体性质:干的皮肤、肌腱、韧带、骨膜、骨等组织的电阻较大,有电介质性质。电介质在直流电或低频电流中,被认为是一种绝缘体;在高频电场作用下,电介质原子中的电子虽不能脱离原子,但其中带负电荷的电子和带正电荷的原子核在原子内发生位移,即带负电的电子移向电场正侧,带正电的原子核移向电场负侧,这种现象称子电介质的取向或极化,形成偶极子。在高频交流电场作用下其极性是迅速交变的,每交变一次,偶极子也随之重新取向一次,引起偶极子不断地旋转,由于电流的概念是电荷的移动,因此偶极子内束电荷的移动就形成电流。这种电流是由于偶极子内束缚电荷的位置相对移动产生的,故称为移电流。人体的氨基酸和神经鞘磷脂(Sphingomyelin)就是一种偶极子形式。在氨基酸分子式中,水平部分表示有极性的侧链,左方有带正电的氨基(NH2+),右方有带负电的羧基(COO-),垂直部分表示无极性呈中性。又在神经鞘磷脂图中“Y”形式左上方为碳氢化合物部分,右上方为脂肪酸,这二部分有很弱的而且分散的负电性,“Y”形下端有较强的正电性。

此外,人体内某些成分具有导磁性能,如氮、二氧化碳等气体和一些金属(铁、钴、镍、锰除外)在磁场中被磁化后,其磁感应强度[1]比真空中的大,导磁系数[2](μ)大于1,称为顺磁物质[3];另一种物质如氢、水、铋等在磁场中,其磁感应强度比在真空中的小,其μ小于1,称为逆磁物质或顽磁物质;还有如铁、钴、锰等物质被磁化后,其感应磁强度比在真空中大的多,其μ远大于1,称为铁磁物质。在人体组织成分中,这三种不同性质的磁性物质都混杂存在,故人体总导磁系数近于1。

3.高频振荡下超微结构的变化:近代研究,在电镜观察下,可见到细胞核中的染色质及线粒体在高频振荡电流作用下发生活动现象。脂肪细胞膜发生共振现象。有报导足量的微波作用神经细胞后使线粒体膜和细胞膜受损伤改变,这可能与细胞膜的渗透性增高有关。有人认为细胞膜具有磷脂键,在微波作用下,键上分子运动了生变动,从而改变膜的特性。 由于人体组织有以上多种电磁学特性,所以,当高频电流作用人体时,就产生许多生物物理学效应。大体可归纳为二类:

1.热效应:由于高频电流引起人体组织内微粒的运动,在组织内就可产生热效应。

(1)组织体液中的电解质离子(A)(如Na+、K+、C1+、OH-等)及带电胶体颗粒(B)(蛋白质分子颗粒)随电场正负变化发生快速振荡、即为传导电流。微粒相互冲撞摩擦引起欧姆耗损而产生热能。

高频电流→导体部分→离子及带电胶体振动→传导电流(包括涡流)→欧姆耗损→热效应。

(2)在组织及体液中,电介质的分或原子如氨基酸型偶极子(C)发生急剧旋转,神经鞘磷脂型极性分子(D)发生高速摆动(原位移动)即形成位移电流,微粒之间互相摩擦或与周围媒质发生冲撞,引起介质耗损而产生热能。

高频电流→电介质(包括电容)→偶极子取向及旋转→位移电流→介质耗损→热效应。

2.非热效应

当以上变化的强度小到不足以产生体温升高的情况,高频电流仍可使离子,带电胶体,偶极子发生振动和转动,亦有可能改变组织内的生长、生物物理学特性,即电磁场振荡效应。如由于共振吸收产生的选择性点状产热;乳脂、红血球等带电颗粒沿电力线分布排列成串珠状(E)现象;体内三种导磁性能物质受到高频电场作用而产生不同程度的磁化改变。以及细胞内染色质、线粒体等细胞器在电场作用下的活动共振现象和分子水平的改变等,由此而产生的生物学效应称为非热效应。

热效应和非热效应是高频电产生生理作用和治疗作用的基础。由以上可知两者是密切相关的。非热效应并不意味着绝对无热的产生,只不过这种热不足以引起人的感觉反应或体温改变而已。由于各种高频电流的波长频率不同,其在人体内产生的非热效应性质强弱不同,同一种高频电由于不同剂量其产生的非热效应也不完全一样。这种非热效应在微观上对机体的生化和生物物理过程可产生一系列影响,如在无热量的高频电疗中,出现动植物生长发育加速;神经纤维再生加快;白血球吞噬作用加强,急性炎症加速消退等现象。都说明在人体不感到热的条件下,高频电对机体仍有确切的物理和治疗作用。在高频电作用人体时,热效应中包含有非热效应,非热效应中亦有某种程度的热效应成分。一般说频率高的高频电流,或利用小剂量时(超短波小于40mw/cm2,微波小于19mw/cm2)非热效应明显,反之,频率低的高频电流,或采用大剂量作用时,热效应的作用明显,后者的非热效应被热效应(分子的布朗氏运动)所掩盖而不能显示其作用了,这点在高频电流治疗中十分重要,应引起注意和重视。

注:

(1)磁感应强度——物质在磁场中被磁化的现象称为磁感应。被磁化物质内部产生的总磁场强度称时磁感应强度(B),B的大小等于垂直于磁力线的每1cm2面积上通过的磁力线根数。

(2)导磁系数(μ)-是B与真空中的磁场强度(H)[即真空中每cm2面积上垂直通过的磁力线根数]之比:μ=B/H。

(3)顺磁物质-凡μ大于1的物质,称为顺磁物质;μ<1的称为逆磁物质;μ>1称为铁磁物质。

高频电产热作用和传导热的作用有很多不同之处。

泥、腊、水疗、热敷等传导热

1.热的成因 由于带电颗粒在高频电场中急剧振荡和旋转时互相及与周围媒质发生摩擦而产生的热属内源热 热源在体外 通过与人体接触和组织的传导传入人体属“外源热”

2.热的深度 深 浅

3.热的强度 可大可小 较小

4.热的均匀程度 较均匀 与热源直接接触处强,离热源越远越弱

5.热的稳定性 只要电流强度不变治疗由始至终热强度均能保持恒定 热源及治疗区温度随治疗时间延长而逐渐下降

6.热的可控制性 通过高频输出的调节很易加以控制 较难,中途不便于改变热源温度

7.热的选择性 通过频率和治疗技术的变化,有一定的选择作用,如电容场法,皮,皮下脂肪最热,但深度较大。线圈场和辐射法:肌肉、内脏等含水量多的组织最热:皮、皮下脂肪和电阻小的组织较热。 无,不论电学组织特性如何,均与热源直接接触处最热

8.电振荡作用

(非热效应) 有 无

9.化学作用

10.操作程序 无

较方便 热源本身化学成分对人体有作用

较烦琐

11.设备 需专门仪器,故要求具备一定条件 无需专门仪器,较简便易行

关于“电磁调控技术的应用前景与存在的问题”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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  • 猫巷少女俊月
    猫巷少女俊月 2025年01月31日

    我是世源号的签约作者“猫巷少女俊月”!

  • 猫巷少女俊月
    猫巷少女俊月 2025年01月31日

    希望本篇文章《电磁调控技术的应用前景与存在的问题》能对你有所帮助!

  • 猫巷少女俊月
    猫巷少女俊月 2025年01月31日

    本站[世源号]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • 猫巷少女俊月
    猫巷少女俊月 2025年01月31日

    本文概览:网上有关“电磁调控技术的应用前景与存在的问题”话题很是火热,小编也是针对电磁调控技术的应用前景与存在的问题寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,...

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