脉冲电场

摘要： 常用的恒定脉冲电场进行破乳脱水处理过程中,由于乳化油中液滴粒径的动态变化导致了电场最佳破乳频率的不确定,使得电场破乳效果受到了影响,进而提出了运用混沌脉宽调制电场实现乳化油高效破乳处理。以油中单液滴为研究对象,建立了液滴混沌脉宽调制电场振动动力学模型,数值分析了液滴的振动特性。结果表明:电场频率对液滴振动产生了直接影响,当施加的电场频率等于或接近液滴共振频率时,液滴发生共振;当电场频率小于液滴共振频率一半时,液滴振动频率高于电场频率;反之,液滴振动频率与电场频率一致。此外,不同粒径的液滴在混沌脉宽调制电场中的振动响应均存在滞后现象,粒径越大,其响应滞后越明显,混沌振动程度也会随之降低。

摘要： 将脉冲电场技术应用于硝酸盐废水的好氧反硝化处理.通过比较不同脉冲电场强度、脉冲频率、极板间距和接种量等因素作用下好氧反硝化细菌生长代谢的变化情况,确定了脉冲电场处理的最佳工艺参数.结果表明,在电场强度为0.8 V·cm^(-1),频率为1000 Hz,极板间距为5 cm,接种量为5%的最佳试验条件下,经脉冲电场处理的好氧反硝化细菌Pseudomonas putida W207-14仅24 h其在600 nm波长下的细胞光密度(OD600)、化学需氧量(COD)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)的去除率均达到最大值,分别为1.926±0.04,(97.67±1.12)%和(90.34±0.73)%.与未处理的好氧反硝化细菌相比,在生长时间大幅缩短的同时,其硝酸盐去除速率提高了115.76%.

摘要： 当前食品工业加工方法主要依赖于传统的热处理与化学方法,这些方法往往会对食品质量和安全性产生负面影响,且存在高成本、环境不友好等弊端,开发高效、绿色的食品加工方法已成为食品业界亟待解决的难题。脉冲电场(Pulsed Electric Field,PEF)技术是一种利用高电压振幅的电磁脉冲对物料进行处理的物理方法,作为一种新兴的非热加工技术,PEF技术因其独特的优势吸引了广大学者对其进行广泛而深刻的讨论,以期将其应用于食品工业。该研究综述了脉冲电场技术的原理、应用机制,包括电穿孔理论、电流体、等离子体以及电化学反应与自由基激活假说,并对其在食品工业上的应用进行总结与归纳,为食品加工领域提供了有效的解决方法,有利于推动脉冲电场技术在食品加工领域的发展与应用。

摘要： 基于脉冲电场生物效应原理的高压电脉冲技术是一种新型非热能局部消融治疗手段,具有电场依赖、不引起热损伤和作用范围可控特点,当前主要应用于食品灭菌、细胞电融合、基因电转染、电化学治疗、心脏电生理治疗和肿瘤组织消融等。近年来,随着对于该技术的基础与应用研究不断深入,越来越多的基于高压电脉冲生物效应原理的技术和设备进入临床应用,本文综述了高压电脉冲技术在肿瘤治疗领域的研究与应用进展,并对该技术未来的发展方向进行了分析和讨论。

摘要： 脉冲电场消融技术被应用于临床是基于脉冲电场的电穿孔效应。资料显示,电穿孔分为可逆电穿孔和不可逆电穿孔。基于可逆电穿孔理论,临床医生利用高场强电脉冲使不易进入脂质双分子层膜的药物通过细胞膜的细小孔道易于进入细胞内,从而提高疗效。此种方式不仅降低药物使用剂量,还因为服用药物剂量减少而降低一定毒副作用。这一疗法被称为电化学疗法,目前主要应用于癌症等疾病。可逆电穿孔的另一医学应用是利用电穿孔把基因导入到细胞或组织,从而进行基因治疗及DNA疫苗接种。

摘要： 有效成分的提取是中药制药的关键环节,传统提取方法存在效率低、耗时长的缺点,开展新的中药有效成分提取方法的研究十分必要。该文将脉冲电场(PEF)方法应用于传统中药丹参成分的提取中,以脂溶性丹参酮类化合物丹参酮ⅡA、隐丹参酮、丹参酮Ⅰ为目标提取物,分别对影响提取的主要参数电场强度、脉宽、脉冲数和液料比进行单因素实验分析。在此基础上,利用正交方法获得最优提取条件。结果显示,在10kV/cm电场强度、1500个脉冲、5.5μs、20∶1液料比、1min处理时间的条件下,与常规提取相比,PEF技术能显著提高目标产物含量(85%)并大大缩短提取时间(min)。在PEF与中等温度(50°C)协同提取条件下,不仅能克服过高的温度带来的热敏性丹参酮的降解效应,也能提高溶质向溶剂的扩散速率和提取效率。PEF高效、无污染,为提取中药成分尤其是热敏性成分提供了新思路,并展现出良好的应用前景。

摘要： 电化学诱导循环水系统中的Ca^(2+)在阴极板上以CaCO_(3)的形式沉积,表现出良好的水软化效果。开展阴极板上CaCO_(3)结晶行为的研究有助于提高水软化效率。为探究极板结构和电场形式对CaCO_(3)结晶行为的影响,采用7种不同结构的阴极,分别研究脉冲电场和直流电场中CaCO_(3)的结晶行为。从宏观角度分析不同电场形式下各阴极表面的CaCO_(3)结晶速率,从微观角度分析各阴极表面的CaCO_(3)结晶性质。用高倍光学显微镜对CaCO_(3)显微结构进行表征,通过X-射线衍射仪(XRD)对CaCO_(3)结晶成分进行分析。实验结果表明,随着时间的延长,极板的结晶量增加。电场形式对碳酸钙的晶型和形貌有重要影响,在脉冲电场影响下,碳酸钙形貌变得疏松,文石质量分数增加3.15%~26.51%,10 h内Ca^(2+)去除量可提高10%,单位能耗较直流电场的能耗降低19.82%。网孔的形状和大小会影响CaCO_(3)结晶的形貌及电化学水处理装置的工作效率。综合考虑装置的单位能耗和Ca^(2+)去除量,使用网孔尺寸为1 mm×3 mm的极板时电化学水处理装置的性能最好。

摘要： 为解决浸入式水口渣线耐火材料严重侵蚀问题,探究了无脉冲电场、负脉冲电场、正脉冲电场对水口渣线耐火材料侵蚀行为的影响,讨论了其抗渣侵蚀机制。结果表明:当对渣线耐火材料施加负脉冲电场时,在其表面可以形成一层黏性保护层,该保护层的存在可有效抑制渣线耐火材料表面的脱碳,并防止渣线耐火材料与保护渣的进一步接触与反应,最终有效地阻止了保护渣对渣线耐火材料的侵蚀。

摘要： 安全是消费者选择食品的第一要素,传统的热杀菌给食品带来了很高的安全系数,但也破坏了其中的营养成分,因此,脉冲强光、超高压技术、电子束、脉冲电场等“冷”杀菌技术引起了越来越多的关注。早在2014年,江苏新美星包装机械股份有限公司就创新研发出国内第一代电子束灭菌(EDS)设备,并投入商业化运行,成为中国第一家、全球第二家将EDS技术成功应用到PET瓶装饮品的液体包装解决方案供应商。时至今日,新美星可以为海内外客户提供各种安全、高效、节能、环保、经济的杀菌技术,降低能源消耗,更好地保护了生态环境。本文主要介绍脉冲强光在饮料包装材料上的杀菌成效,与业界同仁共享、共勉,共同推动行业技术的升级迭代。

摘要： 多孔淀粉是一种将淀粉颗粒适度水解后得到的具有蜂窝状多孔结构的改性淀粉,具有较大的比表面积和优良的吸附性能,兼具生物相容性好和生物可降解等优点。生物酶解法因其反应条件温和、水解效率高和底物特异性强等优点而被广泛应用于多孔淀粉的制备。一些常规预处理辅助方法(如超声波、热处理、交联、挤出、冻融和脉冲电场)与酶解的结合,可以进一步促进原淀粉颗粒表面孔道的形成,从而提高淀粉颗粒的酶解效率,显著提升多孔淀粉的生产效率和吸附性能,已被应用于食品领域中功能性油脂的吸附和缓释、生物活性物质的包埋和控释、益生菌的微胶囊和脂肪替代物等方面。

摘要： 包晶反应广泛地存在于功能和结构合金材料中.不同生长条件的包晶反应直接影响着两相的形态和体积比例,进而对材料的物理及力学性能产生影响.目前,对包晶合金的研究主要集中在关于初生相为固溶体的包晶合金体系,而对初生相为金属间化合物(IMCs)的包晶合金体系研究较少.由于金属间化合物通常以较强各向异性的小平面方式生长,容易形成组织粗大、形态各异的形貌.而包晶合金本身具有两次形核长大的过程,其凝固过程更为复杂.若能实现原位观测及表征小平面包晶合金凝固过程,得到第一手最直接的实验数据,将对研究小平面包晶合金的凝固机制带来极大方便.本文采用同步辐射X射线实时成像技术,以Sn-10Cu小平面包晶合金凝固过程为研究对象,对脉冲电场下IMCs的动态生长进行实时监测.通过同步辐射成像实验捕获的一系列IMCs动态生长图像,实时原位观测了Sn-10Cu过包晶合金的凝固过程,并发现施加20A/cm2和200A/cm2脉冲电场时,初生相的形核生长受到抑制,包晶相直接从液相析出形核的现象.

摘要： 针对炼钢过程中采用特殊外场处理工艺,研究脉冲电场对渣金反应中磷元素的迁移具有理论和实际意义.在渣金熔体间外加2V的脉冲电场,分别作用不同时间30s、60s,对实验处理后的炉渣做XRF成分分析和XRD物相分析,金属基体做扫描电镜和OPA处理,实验结果表明:渣中磷加速向金属液侧迁移,产生回磷现象;金属液基体中的夹杂物尺寸增大、数量增多;金属基体表面磷元素分布先均匀后偏析度增加.

摘要： 目的:观察比较杠杆整脊法结合中频脉冲电场和中频脉冲电场治疗腰椎间盘突出症的疗效.rn 方法:住院患者233例,男127例,女106例;年龄18～72岁,其中50岁以上39例.膨出型97例,突出型85例,游离型51例,233例按随机数字表法分为治疗组(118例)和对照组(115例):治疗组采用杠杆整脊法结合中频脉冲电场治疗;对照组采用电脑中频经络通治疗仪治疗.隔1d治疗1次,3次为1个疗程.观察患者的症状和体征的积分,并按疗效标准比较两种治疗方法的治疗效果的差异.rn 结果:两组患者均获得随访,时间0.5～3个月,平均1.6个月.治疗1个疗程后,治疗组的患者在症状与体征方面较治疗前都有较大的改善,治疗后的症状与体征对比,治疗组明显优于对照组(P＜0.001).rn 结论:采用杠杆整脊法结合脉冲电场治疗,比采用电脑中频经络通治疗仪治疗治疗腰椎间盘突出症的整体疗效更满意.

摘要： 在Fe-0.04％C-S系钢液与47％CaO-6％MgO-47％Al2O3熔渣体系间施加电压为2V的脉冲电场,研究改变脉冲电场的处理时间对钢渣反应后渣系硫容量的影响.实验结果表明,随着脉冲处理时间增加,渣中硫含量和渣系非平衡态硫容量C'S均逐渐升高,当电场处理时间为60s时,渣中的硫含量w(S)=0.891％,C'S=2.68×10-3.脉冲电场处理有利于提高脱硫效果.

摘要： 针对脉冲电场以及改变脉冲电场的施加方式对Al-Si合金凝固组织的影响进行讨论，并对其相应的作用机理做出了初步的探讨和研究，以及施加电场后，凝固组织Si相的分布状况的研究.

摘要： 本文主要对Fe-C-(～0.05%)S系合金熔体凝固过程中施加脉冲电场处理，分析脉冲电场的影响，同时加入稀土元素RE比较其对硫元素分布以及夹杂物性状的作用。通过扫描电镜(SEM, JSM6510)和能谱(EDS,OXFORD INCA)分析观察夹杂物形态与成分情况，同时采用金属原位分析(OPA 100)研究熔体凝固组织中元素的偏析特性。

摘要： 脉冲电场的窗口效应引起了研究者们对高压脉冲产生了极大的兴趣，其中亚纳秒（Subnanosecond）级的高压脉冲具有丰富的超宽带（UWB）频谱（几乎从直流到高达GHz），具有很高的时间分辨率和空间分辨率，信号失真小，在生物医学无创诊断和治疗领域可以匹配超宽带时域天线用于成像与聚焦等方面，因而人们一直比较关注高强度亚纳秒脉冲的产生方式。现有的亚纳秒脉冲源由于受到开关等元器件的限制输出脉冲幅值有限，难以产生高强度的亚纳秒脉冲信号，限制了其应用范围。本文结合脉冲功率技术领域亚纳秒及皮秒脉冲产生的相关原理，基于对Marx发生器输出的纳秒脉冲进行前沿陡化（Peaking）和尾部削切（Chopping）的方式，得到了高压亚纳秒脉冲。Pspice模拟及初步的实验表明设计的亚纳秒脉冲源常压下能产生幅值32.8kV、前沿600ps、脉宽800ps（FWHM）的高压亚纳秒脉冲，且放电稳定，结构可靠，为后续脉冲源的优化及应用奠定了基础。

摘要： 运用脉冲电场对较高浓度的砷污染水进行处理，通过调节不同的电场强度来对砷的去除效率进行了研究。结果表明，废水中砷的去除率随电场强度的增大而升高。当电场强度为3.58V/cm时，砷的去除率为56%；电场强度为6.25V/cm时，砷的去除率为99.8%；电场强度为11.25V/cm时，砷的去除率约为100%。从处理后的结果显示，砷浓度不仅实现快速、工艺简单，能耗较低地达到工业废水的排放标准，而且排放的废水水质在其它指标（如磷等）也大大改善。为物理法处理高砷工业废水开辟了新的思路，创造了实用的应用前景。

摘要： 脉冲电场的生物电磁效应之一为电击穿理论。目前应用的脉冲波形主要有指数衰减脉冲和方波脉冲,但对于两种波形的各种参数如何选择目前没有定论。本文通过建立球形单细胞多层介电模型与内外膜跨膜电位的仿真计算方法,以指数脉冲和方波脉冲电压为例,对比分析了两种脉冲上升沿时间常数、衰减时间常数和脉冲宽度对细胞内外跨膜电位的影响,并得出诱导内外膜电穿孔的最佳参数,指导脉冲产生电路的参数设计以达到最大的细胞膜击穿率。

摘要： 由于热杀菌在液态蛋杀菌中的诸多限制与不便,而非热杀菌既能有效杀灭液态蛋中的微生物,又能最大程度保证液态蛋原本的性质及营养,近几年越来越多的学者对液态蛋的非热杀菌做了研究.本文阐述几种非热杀菌的基本原理及在液态蛋加工中的应用.

摘要： 本实用新型公开了一种电场脉冲消融装置、电场脉冲消融系统及电场脉冲消融针，该电场脉冲消融装置包括针体及柄部，柄部连接于针体的后端，所述针体由导电材料制成并在针体的外表面形成导电层，所述柄部由绝缘材料制成，在针体的外表面设有绝缘膜层，该绝缘膜层将所述导电层分隔成至少两个导电分段。本实用新型在进行大肿瘤的消融时，无需重新进行布局，也避免了过电流的现象及热效应的产生，安全性更高。

摘要： 本发明涉及一种可用于连续式高压脉冲电场设备的脉冲电场处理室，它包括由两根金属空心管和绝缘体隔离环组成的处理室腔体，绝缘体隔离环设于两根金属空心管的连接处之间，两个金属空心管分别与脉冲高压电源的两极连接，其特征在于：在两个金属空心管管内、与绝缘体隔离环相邻的部位分别导电连接有至少一根金属导体或导线。本发明不仅大大提高了物料通过量(样液可从任意大管径中通过，而不是狭缝)，而且使电场分布更加均匀，样液处理速度快、效率高、效果好，有利于高压脉冲电场处理技术在各个领域进入工业化应用。

摘要： 本发明公开了一种在线监测电场强度和温度的高压脉冲电场灭菌处理室。由两根管状高压电极和管状接地电极组成两个同轴型处理腔体，两根管状高压电极中间用绝缘管隔开，并在管状接地电极两端套有绝缘保护套，形成同轴型连续式高压脉冲电场处理室。在处理室内部安装霍尔元件和一线式数字温度传感器，信号经过调理、放大、A/D转换后送入单片机中，通过液晶显示模块显示各个参数。本发明既可以保证电场分布的均匀性，又使液体物料的流动特性得以改善，使处理流量得以提高，并且避免了“死区”的出现，处理效果明显提高，并且实现了在线实时定量监测处理室内部电场强度和温度值，可以为处理系统的仿真建模提供数据支持。

摘要： 一种多模式高压脉冲电场发生系统，包括用于产生纳秒方波脉冲的纳秒脉冲主回路，用于产生微秒方波脉冲的微秒脉冲主回路以及用于产生微秒高频双极性方波脉冲的双极性脉冲主回路，纳秒脉冲主回路用于产生纳秒方波脉冲(nsPEF治疗模式)，微秒脉冲主回路用于产生微秒方波脉冲(标准IRE治疗模式)，纳秒脉冲主回路及微秒脉冲主回路通过电子开关的切换产生双极性方波脉冲(H‑FIRE治疗模式)；该系统可应用于高压脉冲电场治疗系统中。与现有技术相比，本发明可以实现输出波形及各种参数的随意设置与切换，方便根据肿瘤实际生长情况与临床经验有机的结合，形成更加灵活的临床解决方案。

摘要： 本发明涉及一种可用于连续式高压脉冲电场设备的脉冲电场处理室，它包括由两根金属空心管和绝缘体隔离环组成的处理室腔体，绝缘体隔离环设于两根金属空心管的连接处之间，两个金属空心管分别与脉冲高压电源的两极连接，其特征在于：在两个金属空心管管内、与绝缘体隔离环相邻的部位分别连接有至少一根金属导体或导线。本发明不仅大大提高了物料通过量(样液可从任意大管径中通过，而不是狭缝)，而且使电场分布更加均匀，样液处理速度快、效率高、效果好，有利于高压脉冲电场处理技术在各个领域进入工业化应用。

摘要： 本发明属于生物医学领域，具体涉及一种脉冲电场灭菌方法，尤其是一种双极性纳秒脉冲电场加载、电场灭菌装置及方法。本发明针对现有电场灭菌技术存在的问题对含菌液体施加周期性的双极性纳秒脉宽高压电脉冲，使其先受到正极性脉冲电场的作用，随后受到负极性脉冲电场的作用，或反之。使细菌等微生物体中蛋白质、磷脂、脱氧核糖核酸等极性物质受到快速交替的正、负极性脉冲电场作用，提高脉冲电场对细菌等微生物体中极性物质的作用效率，使蛋白质等极性物质与其附着物相互之间的结构关系发生改变，或使蛋白质等极性长链分子物质可能发生构型改变、甚至分解，使细菌等微生物死亡或进入程序性凋亡。用于解决灭菌效率和选择性灭菌问题。

摘要： 本发明涉及电脉冲产生领域、生物医学和食品加工领域，针对现有技术存在的问题，提供一种复合高压脉冲电场、电场灭菌装置及方法。通过集成电参数检测与波形参数控制于一体的触发控制电路触发微秒高压脉冲形成电路、纳秒高压脉冲形成电路，使其按照设定的脉冲波形参数和时序输出微秒、纳秒高压脉冲信号，共同加载到灭菌处理器上，在灭菌处理器上形成预设波形构型的复合高压脉冲电场加载，对被处理材料产生微秒‑纳秒复合高压脉冲电场加载，形成对细菌存活能力和繁殖能力的双重抑制，提升脉冲电场灭菌效能，延长处理后的材料的保质期。

摘要： 本实用新型涉及一种可用于连续式高压脉冲电场设备的脉冲电场处理室，它包括由两根金属空心管和绝缘体隔离环组成的处理室腔体，绝缘体隔离环设于两根金属空心管的连接处之间，两个金属空心管分别与脉冲高压电源的两极连接，其特征在于：在两个金属空心管管内、与绝缘体隔离环相邻的部位分别连接有至少一根金属导体或导线。本实用新型不仅大大提高了物料通过量(样液可从任意大管径中通过，而不是狭缝)，而且使电场分布更加均匀，样液处理速度快、效率高、效果好，有利于高压脉冲电场处理技术在各个领域进入工业化应用。

摘要： 本实用新型属于生物医学领域，具体涉及一种双极性纳秒脉冲电场加载及电场灭菌装置，包括时序与脉冲参数设定及控制模块，用于控制正、负极性高电压纳秒脉冲发生器，按照设定时序和脉冲参数要求输出对应的正极性高电压纳秒脉冲、负极性高电压纳秒脉冲；脉冲合成模块，用于将所述正极性高电压纳秒脉冲、负极性高电压纳秒脉冲进行合成处理后交替输出正、负极性高电压纳秒脉冲，从而提高脉冲电场对细菌等微生物体中极性物质的作用效率，使细菌等微生物死亡或进入程序性凋亡，用于解决灭菌效率和选择性灭菌问题。

摘要： 本实用新型涉及电脉冲产生领域、生物医学和食品加工领域，针对现有技术存在的问题，提供一种复合高压脉冲电场、电场灭菌装置。通过集成电参数检测与波形参数控制于一体的触发控制电路触发微秒高压脉冲形成电路、纳秒高压脉冲形成电路，使其按照设定的脉冲波形参数和时序输出微秒、纳秒高压脉冲信号，共同加载到灭菌处理器上，在灭菌处理器上形成预设波形构型的复合高压脉冲电场加载，形成对细菌存活能力和繁殖能力的双重抑制，提升脉冲电场灭菌效能，延长处理后的材料的保质期。