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电磁波作用下人体的电场应力分布

杨芳  
【摘要】: 本文从电场应力的角度研究稳态平面波和脉冲波对人体的作用。该研究具有重要的理论和实际意义,为电磁波通过应力途径产生生物学效应提供理论基础和相应的生物电磁剂量学资料;为可能的医学应用(如用电磁波产生聋人听觉)提供资料;为将微波作为一种非致死武器作预研究并提供相应数据和资料。 本文主要讨论了振幅为100、随正弦规律变化的稳态平面波、核爆炸脉冲波和微波武器脉冲波作用下人体内的电场应力的分布,同时也给出了在上述电磁波的作用下SAR(比吸收率)的分布。主要包括以下几部分内容:首先,编制FDTD(时域有限差分法)和(FD)~2TD(色散时域有限差分法)程序,并验证了这两个软件的有效性。其次,建立了分辨率分别为4.25mm和1.31cm的实际人体电磁参数模型和色散电磁模型,建模过程中采用了图象处理技术。再次,分析了振幅为100、随正弦规律变化的稳态平面波沿不同方向或场极化方向不同时人体内的电场应力分布,结果表明,波沿不同的方向入射或场极化方向不同时,对人体的作用是不同的。最后,分析了核爆炸脉冲波和微波武器对人体的作用,结果表明,核爆炸脉冲波作用下人体内的电场应力的数量级为10帕。微波武器脉冲波作用下人体内的电场应力的数量级为10~5帕。


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