1800 MHz輻照系統(tǒng)的場型與照射均勻度優(yōu)化研究.pdf

1、本文旨在研究處于1800MHz頻率矩形波導(dǎo)諧振腔和橫電磁波(TEM)小室駐波輻照下培養(yǎng)皿中細(xì)胞層比吸收率(SAR)的分布特點(diǎn),提出并檢驗(yàn)可以提高細(xì)胞層SAR均勻度的方案。
　　首先,運(yùn)用電磁仿真軟件XFDTD并根據(jù)曲液面函數(shù)建立35mm細(xì)胞培養(yǎng)皿模型。然后,分別根據(jù)矩形波導(dǎo)諧振腔和TEM小室的傳輸特性建立輻照裝置模型,其中,矩形波導(dǎo)諧振腔尺寸為124mm×62mm×226mm,厚2mm,其內(nèi)部為一個(gè)周期的駐波結(jié)構(gòu),TEM小室尺寸為

2、198.8mm×78mm×82mm,厚2mm,其內(nèi)部為兩個(gè)周期的駐波結(jié)構(gòu)。其次,取培養(yǎng)皿的位置分別位于最大電場處和最大磁場處,培養(yǎng)皿的方向分別取E,H,k和-k極化,由此組合成八種典型的駐波輻照實(shí)驗(yàn)條件。針對每種輻照實(shí)驗(yàn)條件,計(jì)算并初步統(tǒng)計(jì)兩種輻照裝置中細(xì)胞層SAR的分布特征,統(tǒng)計(jì)計(jì)算細(xì)胞層SAR的強(qiáng)度和均勻度,分別用其均值和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)量化。在此基礎(chǔ)上,對兩種輻照裝置中電場最大處H極化實(shí)驗(yàn)條件提出優(yōu)化方案,通過在輻照裝置內(nèi)部

3、培養(yǎng)皿周圍加金屬擋板,修改培養(yǎng)皿附近的駐波場型結(jié)構(gòu),達(dá)到降低SAR的RSD,提高細(xì)胞層SAR均勻度的目的。
　　我們經(jīng)過大量電磁仿真實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在優(yōu)化之前兩種輻照系統(tǒng)中輻照劑量所表現(xiàn)出來的特點(diǎn)基本相同。在八種典型實(shí)驗(yàn)條件中,細(xì)胞層SAR均勻度最好的為磁場最大處E極化,細(xì)胞SAR均勻度最差的為電場最大處E極化。四種極化方式的耦合強(qiáng)度順序?yàn)?H極化最強(qiáng),k和-k極化次之,E極化最弱。對于矩形波導(dǎo)諧振腔電場最大處H極化來說,在優(yōu)化之前,細(xì)