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《異向介質(zhì)在微波熱療中的應(yīng)用研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士學(xué)位論文萬(wàn)方數(shù)據(jù)異向介質(zhì)在微波熱療中的應(yīng)用研究作者姓名:學(xué)科專(zhuān)業(yè):導(dǎo)師姓名:完成時(shí)間:陶丞金電磁拯皇邀遮蕉盔王圈9煎援三Q二四生土旦萬(wàn)方數(shù)據(jù)
2、JIIIIIIIIIIIIIIIIIfY2698011UniversityofScienceandTechnologyofChinaUniversityofcienceand1echnologynaAdissertationfordoctor’SdegreeResearchonApplicationofLeft.HandedMetamaterial-nMicrowaveHyperthermi
3、aAuthor:speciality:Supervisor:FinishedTime:YonKhuiTaoElectromagneticFieldsandMicrowaveTechniquesP煦£Q墊g№g0ctober.2014萬(wàn)方數(shù)據(jù)中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的成果。除已特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含任何他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明。作者簽名:雌斂寶口韶V岫.1l、丫簽字日期:尸’uII’’中國(guó)科學(xué)技
4、術(shù)大學(xué)學(xué)位論文授權(quán)使用聲明作為申請(qǐng)學(xué)位的條件之一,學(xué)位論文著作權(quán)擁有者授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)擁有學(xué)位論文的部分使用權(quán),即:學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱,可以將學(xué)位論文編入《中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》等有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。本人提交的電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。保密的學(xué)位論文在解密后也遵守此規(guī)定。/母公開(kāi)口保密(年)作者簽名:么益I塵塵導(dǎo)師簽名:蘭壘211士廠、I\簽字日期:遜【業(yè)!!!:LP萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要異向介質(zhì)是一種等效介電常數(shù)和等效磁導(dǎo)
5、率同時(shí)為負(fù)的人工介質(zhì),在無(wú)損探測(cè)、微波器件設(shè)計(jì)、隱身材料設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。由于其具有獨(dú)特的聚焦特性,異向介質(zhì)可望在腫瘤的微波熱療中獲得良好的應(yīng)用。本文主要針對(duì)異向介質(zhì)微波熱療中的一些關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行研究,主要的研究工作和成果包括:針對(duì)分布面積較大、形狀復(fù)雜的淺表腫瘤,提出基于異向介質(zhì)平板透鏡的多源聯(lián)合加熱方案。通過(guò)對(duì)熱療性能進(jìn)行理論分析和數(shù)值仿真,確定了多個(gè)源實(shí)現(xiàn)聯(lián)合加熱的條件。進(jìn)一步通過(guò)合理地調(diào)控源的分布、幅度及相位,可獲得與腫瘤形狀、姿態(tài)吻合的加熱區(qū)域,實(shí)現(xiàn)適形熱療。針對(duì)發(fā)于頸部、四肢的淺表腫瘤,平板透鏡適用性較差,提出采用異向介質(zhì)
6、柱面透鏡的多源聯(lián)合加熱方案。根據(jù)柱面異向介質(zhì)透鏡的不同聚焦機(jī)制,給出了相應(yīng)的淺表腫瘤適形熱療的微波源配置方案。深入探討了低損耗傳輸線型異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理,并通過(guò)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)了兩款異向介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元,分別用于構(gòu)造具有高、低等效折射率的平板透鏡。進(jìn)一步,針對(duì)微波熱療系統(tǒng)中散熱水層引入強(qiáng)反射并導(dǎo)致異向介質(zhì)透鏡聚焦性能下降的問(wèn)題,提出異向介質(zhì)透鏡一循環(huán)水層一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過(guò)設(shè)計(jì)具有部分液基的異向介質(zhì)透鏡,在實(shí)現(xiàn)散熱的同時(shí),保證熱療性能。通過(guò)制備所設(shè)計(jì)的傳輸線型平板透鏡,搭建相應(yīng)的聚焦實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),采用雙源實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了我們提出的熱療方案及微波源配置方案有效性。
7、進(jìn)一步,對(duì)部分液基異向介質(zhì)透鏡的性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。最后,采用折射率較高的單平板異向介質(zhì)透鏡,搭建了單微波源熱療驗(yàn)證試驗(yàn)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)生物組織樣品加熱實(shí)驗(yàn),在一定程度上驗(yàn)證了異向介質(zhì)透鏡在微波熱療中良好的應(yīng)用潛力。關(guān)鍵詞:異向介質(zhì)平板透鏡柱面透鏡聚焦淺表腫瘤微波熱療萬(wàn)方數(shù)據(jù)摘要II萬(wàn)方數(shù)據(jù)AbstractABSTRACTLeft—handedmetamaterial(LHM)isakindofartificialdielectricwithnegativeeffectivepermittivityandeffectivepermeability.Owi
8、ngtoitsuniqueelectromagneticproperties,LHMcanfindwideapplicationinmanyfieldssuchasnondestructivede—tection,microwavedevicedesign,invisiblecloakdesign,etc.Inrecentyears,itisfoundthat,thankstoitsuniquefocusingcharacteristics,LHMalsohavegreatapplicaotionprospectinmicrowavehyperthe
9、rmia.Thispaperisconcentratedontheresearchonthekeyprobl