国家自然科学基金(61372043)
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- 高灵敏度的介电常数测量探头设计
- 2016年
- 测量介电常数对微波能应用有着十分重要的意义。终端开路的同轴线法是应用最多且有效测量介电系数的方法之一,而常规的测量探头很难区别出低耗物质的微弱介电常数变化。为了提高传统测量探头的测量灵敏度,本文提出了一种新型的谐振结构用以测量2.45GHz物质的介电常数,所提出的结构能够通过其电场汇聚效应增强传统测量探头对低损耗物质的感知能力。通过时域有限差分方法仿真计算了加载及未加载谐振结构的模型,结果表明提出的谐振结构能够有效地提高传统探头的灵敏度。通过搭建实验测量系统,研究三种类型的低损耗物质(煤,沙和土壤),仿真结果和实验结果表明,本文提出的谐振结构具有一定的可行性和可靠性。
- 焦兴敏金薇杨晓庆
- 关键词：介电测量灵敏度
- 一种新的测量复介电系数随温度变化的方法
- 2016年
- 微波加热因其具有优于传统加热的特性被广泛的应用。物质的复介电系数随温度的变化会影响物质与微波之间的相互作用,因此复介电系数成为了研究微波加热过程的关键。为了获得温度对于复介电系数的影响,以往的测量方法是在不同的恒温条件下对物质的复介电系数进行测量,存在实验过程繁杂,控温不准等问题。本文从求解电磁场逆问题的角度出发,提出一种通过微波加热测量复介电系数随温度变化的新测量方法,首先得到物质在微波加热过程中实测温度,然后通过遗传算法与仿真模型的结合,反演得到待测物质的复介电系数。本文以琼脂为待测物质,通过该新方法反演得到的复介电系数。并且将其与同轴测量得到的结果进行比较,验证了该方法的有效性。
- 刘战伟胡晓玲杨晓庆
- 关键词：微波加热遗传算法反演
- 一种改善家用微波炉中水加热效果的多试管结构研究
- 2014年
- 目前,多数微波辅助化学合成实验是基于家用微波炉进行的,但是存在两大问题:加热不均匀以及加热效率低。为解决这一问题,通过使用comsol多物理场仿真软件进行优化设计,提出了一种通用的多试管结构,通过改变试管位置和试管厚度,便可改善水在家用微波炉中的加热效率和温度分布均匀性。这里对加热30ml水和60ml水分别进行了仿真分析,仿真结果表明,相比单试管,此多试管结构对30ml水的加热均匀性和加热效率的提升值分别为97.6%和7.1%,对60ml水的加热均匀性和加热效率提升值分别为98.2%和9.2%。之后对仿真结果进行了实验验证,证明了其正确性。因为水是化学实验中的一种重要溶剂,且稀水溶液与纯水的介电常数相差不大,所以这种多试管结构对稀水溶液具有通用性。
- 孙迪杨晓庆黄卡玛
- 关键词：微波加热均匀性
