微波技术在医学中的运用论文

【摘要】随着社会的不断发展，先进的科学技术已经更多的运用到人们的日常生产生活中来。新的技术对于改善产品质量与生产效率的作用十分重要。而在我国的木材加工业中，微波技术便在短短的几十年内已渗透到木材加工干燥中去，对木材加工业产生了深远影响。下面是小编为大家整理的《微波技术在医学中的运用论文 (精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

微波技术在医学中的运用论文 篇1：

原子吸收光谱的样品前处理方法进展

张贵荣

摘 要：概括了常用的原子吸收光谱的前处理技术，重点介绍了最新现代原子吸收光谱前处理技术和这些前处理技术在环境样品、食品样品、人体组织样品和土壤样品分析中的应用。这些新的技术包括，超声波辅助萃取，微波辅助萃取，微波消解，浊点萃取技术，纳米材料运用于萃取技术，非完全消化技术，悬浮液进样法，在线富集等。

关键词：原子吸收光谱;样品前处理;环境;食品;人体组织;土壤

现代社会人们对环境、健康、自身的生活品质越来越重视，到底我们所接触的事物，我们所处的环境，我们每天吃的喝的是个什么样的状况呢?它们是否安全可靠呢?除了我们主观的体验以外，还需要先进的科学技术给予我们更加直观、更加明了、更加客观的证明。于是就发展了很多的科学技术来检测我们的食品、环境和自身的健康、而原子吸收光谱法则是人们在检验和监测中最常用的方法之一。随着科学技术的发展，现代分析手段也越来越向着高效率、高精密度、高准确性、高自动化的方向发展，样品的分析时间基本在20-30min，痕量样品的检测可达10-9-10-12g，但是在实验前的样品前处理却存在不少问题。有资料表明有60%的分析误差不是来自仪器本身，而是产生于样品的前处理上，有的前处理需大量的溶剂，处理的时间很长(几小时乃至几十小时)占整个实验的70%-80%时间，操作繁复非常容易造成二次污染或者损失，从而给分析检测带来了较大的误差。目前国内用于品质控制的标准物质品种十分有限，而且价格比较昂贵。许多分析实验室在进行各类样品分析时无法进行品质控制，因此为得到可靠的测试结果，此时对测试的准备工作即样品的前处理提出了较高的要求。样品的前处理越来越明显地成为了现代分析技术发展和应用的制约因素。如何找到高效、快速、操作简便且不易产生二次污染的行之有效的样品前处理方法，是原子吸收光谱法和其他分析方法过程中的重要课题。原子光谱吸收法中常用的前处理方法是消解法，以试样的形态可分为无机物的分解和有机物的分解，无机物的分解包括溶解法、熔融法和半熔法;有机物的分解包括溶解法和分解法。本文将主要介绍原子吸收光谱分析法中的一些现代样品前处理技术的发展现状，以及这些前处理方法在原子吸收光谱法分析测定环境水样品、食品样品、人体组织样品和土壤样品中的应用。这些现代前处理技术主要包括微波消解、低功率聚焦微波技术、在线富集、浊点萃取、纳米材料应用于富集、悬浮液进样、非完全消化、超声波辅助技术。

1 环境水样品的前处理

由于大多数环境水样品的基体和组成相当复杂，有时被测元素在环境水样品中的含量又很低，因此前处理成为环境水样品分析中不可缺少的重要步骤。样品前处理是一项费力的工作，有资料统计表明，样品前处理在整个样品分析过程中所占的比例约为60%，其它所有步骤约只占39%。前处理依照样品的实际情况而定。例如：对于含较高浓度Fe、Mn、cu、zn等被测元素的水样，可不经前处理，将水样直接引入火焰原子化器进行测定;对于含量较低如Cd、Pb、zn、Cu等被测元素的水样，则需进行预富集。环境水样品的前处理对于测定环境水样品中元素含量的准确性起着决定性的作用，误差的大小全都取决于前处理，选择合适的样品前处理方法非常重要。目前对于环境水样品的新现代前处理技术方法主要有：在线富集技术、浊点萃取技术、纳米材料富集技术等。

1.1在线富集

在线富集是现代前处理发展的重要方向，样品一边处理边直接进样减少了测量中的二次污染，是非常好的一种前处理手段。Edsons等利用流动注射在线富集技术以火焰法测定了三条不同湖水中痕量Cu(Ⅱ)的含量，该方法的RSD为1.4%。检出限为0.2g/L;利用，峰面积法其回收率在107%-98%之间，分析结果非常良好。ShayesstehD等利用微柱在线富集技术以流动注射和火焰原子吸收光谱法联用测量水体中铜和铅的含量，其相对标准偏差分别为4.5%和3.8%，检出限分别为0.32μg/L和2.6μg/L。康维钧等在火焰原子吸收光谱法测定环境水样中痕量镉的实验中采用了阳离子交换树脂填充柱，单阀双柱并联，设计了双柱交替采样单路逆向洗脱在线分离富集系统，该方法操作简便，具有采样频率快，灵敏度高，在线快速分析等特点，成功地应用于标准物质和环境水样中镉的分析。杨小秋等利用了硅藻土吸附在线富集技术，浓集因子达到27.6，使用火焰原子吸收光谱法测定环境水样中痕量铜，方法检出限为0.32μg/L，RSD(20μg/L)为3.52%，加标回收率为97.0%-105.0%。冷家峰等对鳌合树脂富集-火焰原子吸收光谱法测定天然水体中痕量铜和锌在线富集条件、干扰因素等进行研究，在线富集倍数达到两个数量级，在灵敏度与石墨炉原子吸收光谱法相当的情况下提高了测定准确度。目前在国内外是种备受推崇的方法。

1.2浊点萃取

表面活性剂在水溶液中，当温度升到一定值时，溶液出现浑浊，而不完全溶解的现象，此时该温度称为浊点温度(cloud Point简称CP)，这是表面活性的一个重要特性。对于非离子表面活性剂，当温度升、高时，乙氧链绕着C-c键和c-O上旋转，导致乙氧链构型发生变化，亲水能力下降，破坏水分子的网络结构，疏水基和亲水基的平衡被打破，非表面活性剂(NS)从水相到油相发生分离。当温度低于CP时，乙氧基上的氧原子重新和水分子形成键，溶液又变均匀透明，恢复为原有的胶束状态。

浊点萃取技术给环境样品的前处理带来了非常多的便捷，被广泛地应用于环境样品的前处理。GarridoM等运用浊点萃取法测量了在天然水中汞的含量，效果稳定。朱霞石等提出了测定铬形态的新方法一浊点一萃取电热原子吸收光谱法(cPE-ETAAS)，该法基于利用非离子表面活性剂Triton X-100的浊点现象，当加热至其浊点时，溶液分为两相，Cr(Ⅲ)与8-羟喹啉形成的疏水性鏊合物进入富胶束相中，从而实现与cr(Ⅵ)的分离。在本法中，8-羟茎喹啉既作为化学分离，富集剂，又作为ETAAS测定中的化学改进剂，对影响浊点萃取分离的主要因素进行了详细的研究，在最优实验条件下。方法测定Cr(Ⅲ)的检出限为0.02μg/L;相对标准偏差为1.1%(c=2.0μg/L，n=6)。该法具有简便、灵敏、富集倍数高和避免使用有机溶剂的优点。陈建荣，林建军等浊点萃取一火焰原子吸收光谱测定水样中痕量铜的研究表明浊点萃取是一种简单、安全、快捷的分离富集痕量金属的方法。在最佳条件下，富集50mL样品溶液，用火焰原子吸收光谱法测定，铜的检测限为0.35μg/L，铜的富集倍率为7l倍。此方法用于自来水、河水及海水中痕量铜的测

定。用表面活性剂处理环境样品的优点：(1)防止或降低有机物(如PAHs)在玻璃容器上的吸附(与传统的加20%甲醇的效果相当);(2)与样品中的有机干扰物(如腐殖酸)反应，避免影响样品的检测;(3)增加了检测灵敏度;(4)防止杀真菌剂在水中分解。由此可见浊点萃取是现代环境样品分析时非常高效、便捷的前处理方法，为现代分析注入了更多的活力。

1.3纳米材料用于富集

纳米材料是近年来受到广泛重视的一种新兴功能材料，由于表面积和表面结合能都很大，因而具有很大的化学活性，如粒子表面带上过剩电荷，能够与金属离子以静电作用相结合。研究表明纳米材料对过渡金属离子具有很强的吸附能力，且在一定条件下，具有选择吸附某一特定元素的能力，是痕量元素分析较为理想的分离富集材料。

施踏青、梁沛等提出了用纳米Tio分离富集，并用GFAAS测定水样中痕量铅的新方法.详细考察了纳米Tio对铅的吸附行为，结果表明;在pH4.0时pb可被纳米Tio定量富集，吸附于纳米TiO，上的Pb可用0.1mol/L的硝酸完全解脱。该法对Pb的检出限为50μg/L，相对标准偏差为4.7%(n=10，c=0.02mg/L)该法已用于实际水样中铅的测定，结果满意。丁健华等在利用火焰原子吸收光谱法测定天然水中铬(VI)的实验中，应用纳米氧化铝为吸附剂，对cr(VI)在纳米氧化铝上的吸附性能进行了系统研究，确定了最佳的吸附和解脱条件，并应用于实际水样中Cr(VI)的测定，加标回收率为94.4%-98.8%。结果也非常令人满意。

2 食品样品的处理

食品的品质对人们的生活和健康至关重要，要得到可靠的分析结果就必须要有非常完善的前处理，尽量使被测试的元素不被损失或不被污染。由于食品多数是固态的，所以样品的前处理步骤包括粉碎和匀浆使其成为粉末状。食品样品可用研钵、药碾、粉碎机、球磨机、匀浆机等粉碎方法，之后可过筛得到比较均匀大小的粉末，然后再选择合适的溶剂进行溶解，然后进样。重要的食品样品现代前处理技术有：微波消化技术、悬浮进样法、非完全消化法等。

2.1微波消化

由于微波具有较强的穿透能力，频率高，可使被加热物料内部分子间产生剧烈振动和碰撞，导致加热物体内部的温度激烈升高，即所谓“内加热”，样品消解时，样品表面层和内部在不断搅动下破裂，溶解，不断产生新鲜的表面与酸反应，促使样品迅速溶解。在现在要求快捷，便利的潮流下十分好用，普及。并且微波消解是在完全封闭的情况下进行的，在可充分消解基础上，还可防止易挥发元素的损失，减少了不必要的分析误差，是原子吸收光谱法的一种委很理想的前处理方法。

MeskoMF等在新近发表的论文中提到他们利用微波消解技术消解了奶粉并利用了火焰原子吸收光谱法测定其中的铜和锌的含量，并且比较了微波消解技术和其他3种消解技术得出结论，微波消解技术由于它的密封性，减少了二次污染的可能，所测含量更加准确。罗文贤等在粮食中汞的测定实验中对比了微波法和国标法，得出结论微波法和国际法测出的结果无显著性差异，但微波消化法更快速，简便，准确，消化彻底无损失，冷原子吸收光谱仪自动进样，快速简便，适合大批量样品测量。宋慧坚利用微波消解一石墨炉原子吸收光谱法测定蔬菜中的铅，镉。方法简便，快捷，铅的回收率在94.5%-101.5%之间，镉的回收率在92.0%-97.5%之间。文章还对微波消解法和干法灰化这两种前处理做了比较，结果发现灰化法的结果明显比微波消解法低10%-20%，更说明了微波消解法对易挥发元素检测的优越性。黄雪源等用微波消化-氢化物发生原子吸收光谱法测定鳗鱼中汞的试验采用HNO-H2o2消化体系，利用微波消化样品，以硼氢化钠为还原剂，用氢化物发生原子吸收光谱测定鳗鱼中的汞。在最佳微波消化条件和测定条件下，线性范围为0-40μg/L，检出限为0.02μg/L，测定结果的相对标准偏差为2.3%-2.6%，回收率为93.2%-101.1%。崔振峰采用微波消解火焰原子吸收光谱法测定人参中的锌，回收率为100.2%，结果可靠，方法简便。

2.2悬浮液法

将液体进样技术和固体进样技术相结合的悬浮液进样技术具有可以用微量和自动进样器像液体那样进样，能够和液体样品一样进行稀释以及可以用基体改进剂等优点，尽管此法在火焰原子吸收光谱分析法中的可行性尚存争议，但因悬浮液进样技术简便，快速，准确，此法以边发展边应用的方式在很多分析领域得到有效的应用。宋光森在石墨炉原子吸收光谱测定板栗中微量铅的实验中就用悬浮体制样的前处理方式，在采用悬浮体制样时，必须保证在一定时间内固体颗粒在液体介质中分散均匀。实验结果表明使用0.17%的琼脂作稳定剂能使所制备的悬浮体在1h内保持稳定。该实验的检出限为0.47%μg/mL，相对标准偏差(RSD)为6.1%，加标回收率在90%-106%之间。刘立行等利用悬浮液进样一火焰原子吸收光谱法测定烟叶中的铜铁。先将样品烘干，粉碎，过筛，然后悬浮在1.5g/L琼脂溶液中制成均匀的悬浮液，以盐酸作为铜，铁的解释剂及用工作曲线法测定。建立了快速测定烟叶中铁，铜的FAAS法，测定结果的相对标准偏差<4.8%，加标回收98.1%-102.1%。

2.3非完全消化

尽管灰化法和消化法为两种通用的前处理方法，但此两种样品处理方法耗时长，一般需4h以上，灰化法有时需要花费几十小时，近十几年来微波消解技术已广泛应用于前处理，大大加快了分析速度。非完全消化法只要求消解液均匀透明，耗时短，通常只需15-25min，耗时与微波消解技术相当，但较微波消解技术经济，简便得多。刘湘环等利用非完全消化一火焰原子吸收法测定羊肾及羊肺中的微量元素，相对标准偏差小于4.8%。测定结果与灰化法一致，但更加简便。刘立行等也利用了非完全消化一火焰原子吸收光谱法测定了芦荟中的锰和锌。在低温加热下，用高氯酸-硝酸混合消解样品，再用乳化剂OP溶解消解过程中产生的油脂而配制成均匀;透明的样品溶液，以磺基水杨酸作为锰的释放剂，以空白溶液为参比，用工作曲线法测定，相对标准偏差<1.4%。结果与灰化法相一致，相对误差为±1.7%，方法简便，准确。张起凯等分别用悬浮液法，非完全消化法和灰化法分析茄子中钙镁含量，得出结论完全可以用悬浮液法非完全消化法来取代灰化法处理茄子样品。

3 人体组织样品的前处理

人体组织样品的前处理对于元素分析的准确性非常重要，对于人体组织的测定结果通常用于在医学方面等比较重要和紧急的领域，要确保不带入污染物，无二次污染，尽量做到高效率、高速度。测定人体组织中微量元素时，测定前常需将样品的有机

基质破坏，而使样品中所有含的微量元素转化离子状态，以便进行测定。人体组织的前处理包括：直接稀释技术、微波消化技术、非完全消化技术。

3.1直接稀释

如人体的血液和尿液有时可以采用直接稀释进样的方法时行分析测试。陶巧珍在火焰原子吸收法测定血清中的铜，锌，铁实验中采用乳化剂OP作稀释剂，以4+l的比例稀释血清样品。测定结果的相对标准偏差分别为2.9%，3.7%，7.3%，加标回收率为92%-104%。江萍采用石墨炉原子吸收光谱法测定尿中铅的成分时采用了表面活性X-100稀释样品，改善了进样效果，有磷酸二氢铵+抗坏血酸作为基体改进剂。结果证明该法具有精密度好，准确度高，快速，简便等特点，取得满意的结果。

3.2微波消化

这种方法在人体组织的测定中也是非常实用的。该方法是利用微波辐射并辅以必要的控压技术或自动控制技术对放在聚四氟乙烯密封罐内的样品(血液、组织、毛发、指甲等)和消化液(硝酸、高氯酸、过氧化氢等)进行加热、消解。这种方法具有样品消解快、试剂用量少、空白值低、低挥发损失、回收完全等突出优点，是近年来迅速推广的样品消解方法。杨忠乔等就采用了微波消化电感耦合等离子体质谱法测定了尿样中的15种钏金属元素，方法回收率8l%-107%，相对标准偏差为1.14%-6.7l%。方法具有快速、简便、灵敏、准确的优点。张美霞等使用压力自控密闭微波消解系统，分析了头发微量元素，先用硝酸和过氧化氢分解消化头发，然后用火焰原子吸收分光光度法测定头发中的钙、锌、铁等微量元素，该方法的相对标准偏差为0.4%-1.9%，回收率为91.8%-109.6%，结果令人满意。

3.3非完全消化法

非完全消化法也是近年来应用比较广泛的人体组织样品前处理技术。张宏霞运用非完全消化法处理人体发样，然后通过火焰原子吸收光谱法测定了发样中的钙和镁，并对湿化法、灰化法和非完全消化法进行了比较，结果表明用非完全消化法处理人发样，时间短而且操作简便，测定结果与酸消化法、灰化法相一致。刘立行等在火焰原子吸收光谱法测定指甲中的镁锌中也应用了非完全消化法，测定结果的相对标准偏差小于2.9%，测定结果与灰化法一致，相对误差小于±2.0%。方法简便、快速、准确。刘立行等用非完全消化法处理脱皮样品，即先用浓硝酸消解样品至溶液呈透明黄棕色，再用乳化剂OP溶解消解过程所产生的油脂而配制成均匀、透明的样品溶液以镧作为钙和镁的释放剂，以钠作为钾的消电离剂，用火焰原子吸收光谱法测定钙和镁。测定结果的相对标准偏差<5.2%.加标回收率101.6%-104.0%之间。方法简便、快速。

4 土壤样品

土壤样品的检测对于农业是非常重要的，通过对土壤含量的分析，可以有针对性的栽培适宜的农作物或植物，得到较好的效益。土壤样品的前处理方法根据研究的目的而定。现在常用的分析方法有：悬浮液技术、微波消解技术、电热板消解技术、微波辅助技术。

4.1悬浮液技术

悬浮液技术是当今非常常用和方便，快捷的土壤样品前处理手段。冯国刚等应用悬浮液进样一火焰原子吸收光谱法，成功地测定了土壤中的铜。在制备土壤样品悬浮液过程中，对悬浮液的酸量、悬浮剂的浓度及土壤样品粒度的影响等均进行了试验。样品在(105±2)℃下烘干4h，研磨过200目筛，加入1.5g/L琼脂悬浮剂10mL和适量硝酸，使样品呈0.2mol/L硝酸悬浮液，充分混合振荡，直接上机测定。通过测定国家土壤标准参考物质，表明该法准确可靠，为进一步验证该法的适用性，又测定了实际土壤样品，且与常规法作了对比，表明两种方法的测定结果一致，而悬浮液的制备更为快速简便。

4.2微波消解法

微波溶样技术是最近几年发展起来并广泛用于原子吸收分析样品前处理的。微波溶样技术的优点是溶样时间短、耗能低、污染少，特别是易挥发元素的分析。杨启霞等用微波消解土壤，然后电热板加热驱酸的方法对土壤样品进行前期处理，并与标准法相比较，克服了标准法中湿法溶样的缺点，该法溶样完全、简便快速、消耗试剂量少，相对标准偏差均小于4.8%，回收率分别在96.1%-102.3%和94.0%-98.7%之间，具有较好的精密度和较高的回收率。

4.3电热板消解法

对于微波消解方法，微波炉功率和时间选择不当，会导致土样消解不完全情况出现。要获得完全的消解必须对不同的样品的具体消解时间和功率进行实验确定，费时费力，而且消解液中存在的大量的酸必须赶尽，否则会对样品测定产生严重的干扰。潘海燕、张鑫利用原子吸收光谱法测定土壤中铜、锌、铅、镉时，用微波消解法和电热板法分别消解土壤样品，发现前者不易将样品完全消解，即使经过电热板赶热后，铜、铅的测定结果仍然偏低，锌超过3倍标准差。微波法消解一批样品(12个)需耗时6-7h;电热板消解一批样品(20-30个)需耗时10-12h，二者没有太大区别。在吴晓岚等利用石墨炉原子吸收光谱法测定土壤中的铅时，用硝酸-氢氟酸-高氯酸分解土壤后，微波消解法的精密度明显高于电热板消解法，微波消解法的相对标准偏差为2.91%-4.1l%，电热板消解法为7.38%-13.94%。微波消解法的准确度明显高于电热板消解法，微波消解法测定值与标准值的相对偏差低于5%，而电热板消解法却高于19%。

4.4超声波辅助技术

超声波辅助萃取是能量从外部向内部传递的过程。超声波并不能使样品分子极化，是使溶液形成气泡，气泡爆裂时在相邻界面处产生极高的温度和压力，从而增强化学反应能力。另外，超声波的高频振荡可使固体样品分散，增大样品与萃取溶剂的接触面积，提高传质速率，使待测物质快速转入液相。超声波在对非均相化学体系比对均相化学体系效果更好，因为超声波可以促进乳化及两相间的热传递，从而提高萃取效率。通常经典方法需要几十分钟乃至数小时的萃取过程，超声波辅助技术几分钟即可完成，非常方便，快捷。 A等利用超声波辅助技术从土壤和河床还有海洋沉淀物中萃取汞，并用冷蒸汽原子吸收光谱法在线注射系统下测量汞的含量，该实验的RSD<5%，效果令人满意。牛草原等…采用超声波处理悬浮液、悬浮液直接进样火焰原子吸收光谱法测定土壤样品中的铅，对样品进行7次平行测定，其结果的RSD<1.9%，回收率在94.6%-108%之间。此法快速、方便。可见前处理方法不是完全相互独立的，有的时候需要相互配合才能获得最佳效果。

5 结论

原子光谱分析中的样品前处理方法正朝着简单化、低成本化、高效化、高自动化和在线化方向发展，要求样品处理方法不破坏被分析物的形态，减少污染，可以做微样品处理，能使分析物与基体有效分离并能提高分析灵敏度。因此，微波技术、悬浮液进样技术、非完全消化和超声波辅助技术以及结合流动注射的在线样品处理技术将成为研究与应用的热点。这些技术都因其简单的操作，极高的效率，用时非常短成为现今分析技术中非常受重视的前处理方法，大大加快了测定的速度，大幅度减少了前处理的时间，是前处理发展的新的方向。

作者：马　勤　陆嘉星等

微波技术在医学中的运用论文 篇2：

微波加热在木材加工中的应用

【摘要】随着社会的不断发展，先进的科学技术已经更多的运用到人们的日常生产生活中来。新的技术对于改善产品质量与生产效率的作用十分重要。而在我国的木材加工业中，微波技术便在短短的几十年内已渗透到木材加工干燥中去，对木材加工业产生了深远影响。本片文章主要是通过对现代木材干燥技术的特性以及微波加热技术的特点、原理等方面进行阐述，从而得出微波加热技术对木材加工行业具有哪些作用。

【关键词】微波技术;微波加热;原理;应用

微波是一种波长很短的电磁波，其波长范围在0.1mm～1m之间，由于其最长波长值比超短波最小波长值还要短，故称其为微波。微波具有极高的频率，其范围在300MHz～3000GHz之间，故微波亦称作“超高频电磁波”。微波整体范围介于红外线与超短波之间，根据微波波长范围的不同，又可将微波分为分米波、厘米波、毫米波以及亚毫米波。随着科学的发展，微波技术得到了广泛的应用，尤其是在通信行业，如微波卫星通信、微波散射通信、模拟微波通信和数字微波通信等。为避免微波通信频率与工业、医学、科学等的频率相互干扰，故将微波通信频率与其他用途的微波频率分开使用，其中915MHz和2450MHz在我国常用于工业加热。

一、我国木材干燥技术的现状

改革开放以来，我国的木材干燥工业得到了飞速发展，目前已成为一个完善的行业体系。尤其是近几年，随着我国木材用量的逐渐增多，木材干燥市场更加繁荣，为我国木材干燥工业的快速发展带来了良好的契机。目前，我国木材干燥工业具有以下几个特点。

1、木材加工企业的干燥意识增强。靠简单气干或熏烤干燥木材不能保障木制品的质量，这已经是木材加工企业的共识。因此，企业在干燥设备上的投资力度明显加大。

2、干燥方法呈现以常规干燥为主，除湿干燥、太阳能干燥、真空干燥、高频干燥、微波干燥、炉气干燥等其他干燥方法并存的多样化格局。通常，木材干燥专营企业多采用大容量常规干燥。而木材加工企业的自用干燥室则根据其所干木材树种、数量、质量要求、地理位置等不同，在干燥方法的选择上各不相同，干燥室的容量也大小兼有。

3、集中加工、集中干燥的局面初步形成。由于原木外运受运输成本和口岸城市运力的限制，所以木材加工企业纷纷到口岸城市落户或建立原材料加工基地。这在客观上形成了集中加工、集中干燥的木材城。

4、木材干燥的规范化管理标准基本齐备，干燥设备的科技含量不断增加，性能不断提高。

二、现代干燥技术的概述

1、现代干燥技术的主要方法

现代木材干燥技术主要包括：(1)利用大自然能源的大气预干燥技术、太阳能干燥技术、太阳能与其他干燥联合的干燥技术;(2)利用废旧能源的发电厂剩余热水干燥技术、锅炉尾气干燥技术;(3)废弃物燃烧干燥技术等;(4)智能干燥技术，即利用木材干燥智能控制技术实现不同木材的智能高效干燥;(5)不同干燥方法高效联合的技术;(6)木材预处理干燥技术，即通过现代生物技术、机械技术、化学处理技术等方法提高木材水分的传导性能，从而改善木材干燥性能的木材预处理技术。

2、现代干燥技术的基本要求

现代干燥技术的基本要求是节能、环保和高效。对干燥能耗占木材加工过程中总能耗的60%-70%的木材干燥工业来说，需要不断的研究新的节能干燥技术，推广利用废旧能源的干燥技术和利用再生能源(特别是太阳能)的干燥技术的意义重大。实现木材的绿色干燥、减少木材干燥过程中排放的有害气体数量。

三、微波干燥木材的原理和优点

微波干燥木材的原理是以湿木材作电介质,在微波电磁场的作用下,引起木材中水分子极化,同时由于电磁场的频繁交变,使水分子高速频繁的摆动,摩擦生热,从而加热干燥木材。微波干燥木材具有以下优点：

1、干燥速度快。微波干燥木材的时候,由于热量不是从木材外部传入,而是在木材内部水分子和木材摩擦直接产生热能,又称体积加热。这种体积加热使被干燥的木材沿整个厚度几乎同时热透,而且热透所需时间与木材厚度无关。木材内部的水分迅速汽化,形成向外扩散的压力,同时由于木材表面有热损失以及水分的蒸发,故实际上木材内部温度高于表面温度,因此微波干燥温度梯度和含水率梯度方向一致,大大地加快了水分的移动速度。

2、干燥质量好。由于微波干燥木材时渗透性增加,在干燥过程中,加热均匀,木材中水分由内向外同时排出,使木材的膨胀收缩系数基本一致,这样可以最大限度地避免木材在干燥过程中出现的变形、开裂等缺陷,且干燥均匀,残余应力小。

3、可保持木材原有的色泽。温度越高、作用时间越长、含水率越高则木材变色越快。木材微波干燥周期与常规干燥相比要缩短几十至上百倍,而且每次加热要经过由低温到高温的过程,因而在高温下停留的时间更短,所以用微波干燥木材几乎不改变木材的原色泽。

4、可直接干燥木制半成品。木材微波干燥设备最大的特点是能干燥木制品的半成品。微波直接干燥成型的木材,不变形、不开裂、不损坏木材。并且占用的场地面积小，具有一定程度的杀虫功能。

四、微波干燥的方法和作用

1、微波干燥方法

微波用于木材干燥有两种方法,即利用微波快速干燥木材和利用木材的介电性质均衡其含水率。微波再干可以防止过干,并使單板较为柔软,干燥后因劈裂或破坏的降等,微波再干单板少于热空气再干单板。微波干燥木材今后可能用在两段干燥的第二阶段,即用于干燥低含水率阶段,可充分发挥其干燥的特长,又能适当降低能耗。

2、微波干燥的作用

提高木材干燥质量、减少木材降等、降低能耗、提高设备生产率、改善劳动环境和减少环境污染、降低干燥成本是木材干燥发展的主题。微波干燥是以清洁的电作能源,由于我国电力日趋丰富,已步入世界电力大国,电价与煤价的比相对在逐渐降低,故微波干燥等以电为能源的干燥方法在21世纪预计会有明显的增长趋势。微波干燥未来在解决厚材、珍贵材和难干材方面可能发挥重要作用。当然,微波干燥也可用于小径原木、单板、薄木及碎料的干燥。

五、结束语

微波技术作为一种将电磁能转化为热能的特殊导热方式，不仅在食品加热、杀虫灭菌、干燥保鲜等方面用途广泛，同时，更向催化化学反应、新材料微波处理等应用发展。随着微波干燥技术在木材加工中的不断深入发展和完善，将会使木材加工后更加的安全、节能、高效、环保，从而带动我国木材工业的经济增长，促进环境友好型社会的快速发展。

参考文献

[1]刘欣.NR微波干燥的工艺优化及其硫化特性的研究[D].海南大学,2010

[2]苏木.木材微波—真空干燥特性的研究[D].北京林业,2011

作者：赵海英

微波技术在医学中的运用论文 篇3：

浅淡《电磁场与电磁波》的教学方法

摘 要 《电磁场与电磁波》普遍存在难教难学的现象。本文分析了《电磁场与电磁波》这门课程教学中存在的问题，并提出几种提高教学质量的方法，通过这些措施可以取得良好的教学效果。

关键词 电磁场与电磁波 教学方法 教学质量

《电磁场与电磁波》是高等学校电子信息类及电气信息类专业本科生必修的一门专业基础课，是在大学物理的电磁学部分的基础上，应用高等数学作为工具，进一步研究宏观电磁场的基本规律及分析计算方法，使学生熟悉重要电磁场问题的数学模型的分析计算方法，掌握“场”与“路”这两种既相区别又相联系的思想，具备对简单电磁现象和电磁过程用“场”的观点进行定性分析和判断的能力。本课程的学习，为学生以后从事微波技术、天线、无线通信、电磁兼容等领域的研究打下了必要的基础。

但是该课程是公认的难教难学的课程之一，其理由是：公式繁多、内容抽象。如何激发学生的学习热情，提高学生的学习兴趣，改进教学方法显得尤为重要。

一、课程教学现状及存在的问题

我校电子科学与技术、通信工程、自动化等专业开设了《电磁场与电磁波》这门专业基础课，理论学时为56学时。而本课程理论性比较强，学时略显紧张。

在教学中，存在着以下问题：(1)在教学过程中，教师对某些公式过多地推导，占用大量授课时间，提供给学生的信息量大为减少，引起教学效率低下。(2)本课程理论性强，概念高度抽象且繁多，公式推导多、计算过程复杂，使得教师难以生动形象地讲解，课堂相对枯燥单调，学生难于深入理解课程内容，普遍缺乏学习兴趣。(3)本课程对学生空间想象及数学知识等方面能力有较高的要求，坐标变换、微积分等数学知识的应用更是贯穿整门课程。数学功底不好的学生，尤其容易产生畏惧心理。(4)本课程理论及各种公式的记忆、理解、掌握和具体运用，都有一定的难度，影响了学生学习的积极性。

二、教学方法的探索

1.科学划分教学内容

在课程安排上，从矢量分析入手，使学生掌握矢量代数和矢量微积分，运用矢量分析方法使得公式简明确切，然后采用公理法逐步建立电磁模型，介绍静电场、静磁场，再由时变场得出麦克斯韦方程。在授课中，以大学物理相关理论为基础引出本课程中的知识点。除了电磁场的基本性质和基本规律，授课内容还包括传输线理论及其应用、波导和谐振腔、天线和辐射系统，使学生能应用背景知识理解基本的电磁模型。另外，在课堂上适当地讨论相关的技术应用，如喷墨打印机、极化滤波器、静电屏蔽、多普勒雷达等内容，加深学生对电磁场理论的理解，培养学生解决实际问题的能力。

根据教学计划中的教学内容，将教学知识点进行梳理划分，对于重、难点部分，由教师课堂授课完成;对于拓展型知识点，如相关的技术应用，由教师在课堂上引出，与学生进行少量讨论，主要由学生在课外查找相关资料自主学习完成。例如，静电场中电位函数的边值问题的求解，将知识点划分成不同的层次，分离变量法、直角坐标系中边值问题为讲授型知识点，由教师课堂授课完成，而对于圆柱坐标系中边值问题的求解、球坐标系中的边值问题以及等电位线的描绘为拓展型知识点，由学生课后自主学习完成。

2.多媒体教学与板书相结合

对于这类难教难学的课程，单一的板书教学方法已不能适应教学需求。对于抽象、深奥的问题与概念，采用图文并茂的多媒体课件代替板书，以形象、生动、直观的方式展现，并且用字体、颜色的变化突出教学重、难点，使学生能很快抓住学习的重、难点，从而保证听课效果。对于一些抽象图形，比如行波和驻波的实时变化波形、平面电磁波的传输过程、波导中电磁波的场结构等，很难用语言来准确描述，但结合多媒体手段，如采用Flash动画来进行演示，可以直观而生动地表现出来，激发学生兴趣，提高学习效率。且使用多媒体教学，减少了教师板书的时间，增加了教学信息量，保证了教学进度，提高了教学效率。另外利用多媒体课件可提供一定的课外材料供学生分析，让学生了解理论知识以外的应用知识。

但是，仅仅运用多媒体课件进行全部教学也是不恰当的，多媒体教学加快了教学速度，留给学生消化理解的时间减少，导致学生不能很好地进行理解。且较多知识点涉及复杂数学推导及计算，如果只在课件上播放，学生很难跟上教师思路，影响教学效果。而板书教学使学生容易跟上教师思路，更好地参与课堂学习。所以，单纯的板书或多媒体教学都不是理想的教学手段，只有适当的板书教学配合形象生动的多媒体展示，才能达到最佳的教学效果。

3.理论与应用实例相结合

《电磁场与电磁波》是一门专业基础课程，内容抽象、理论性强。学生在学习过程中，会觉得理论与应用脱节，没有学习兴趣。事实上电磁场理论有广泛的应用背景，尤其是通信、军事等领域。因此，在课堂授课中教师可以增加与理论密切相关的应用背景知识，列举一些工程实践和日常生活中电磁理论应用的实例，激发学生的学习兴趣，培养逻辑思维与创新思维。如磁悬浮列车为什么会悬浮，微波炉中为什么不能用金属碗，隐形飞机为什么会隐身，以及静电复印工作原理、医学中的微波治疗、磁共振成像技术等，使学生充分认识到本课程的重要性，提高学习的主动性。但课堂上教师提出的实例，要与课堂所学理论内容有所关联，且应用实例的讨论不可过多，以免压缩正常授课内容。通过学生自由讨论之后，教师适时进行点拨，再进一步结合课堂教学知识点进行归纳讲解，强化所学内容，使学生更好地理解和记忆所学内容。

4.采用多种教学方式

教师应该采用多种教学方式吸引学生注意力，如使用启发式教学，适时地向学生提出一些问题，引起学生的思考。在设计问题时，应该设计能够使学生思考的问题，而不是简单的是非判断题。例如，在提到旧知识点时，可以向学生提出问题，使学生回忆学习过的内容，查漏补缺。教学时可以设置探究式问题，引导学生分析和解决问题，培养学生的自主思考及创新能力。提及拓展型的应用实例时，教师先启发学生进行思考，激发学生的求知欲，让学生自由讨论，然后加以提示进一步启发。同时，教师提问的过程，也是师生交流互动的过程，通过观察学生的回答，把握学生的学习掌握情况，及时调整教学进度，从而提高教学质量。

传统的教学为填鸭式教学，偏重教师讲授，课堂气氛单调。我们可以尝试开展互动式教学，以教师讲授为主，穿插学生讲课及自由讨论等形式，更多的让学生参与到教学中。课堂上鼓励学生勇于提问，对课本上的例题可采用学生先进行讨论，再让学生讲解，最后教师进行点评的方法。或者对于小部分课程内容，由部分学生主讲，再由教师点评及总结归纳。每一章学习结束后，可让学生分组讨论，总结归纳所学重难点，写出自己的学习笔记。这些措施充分地培养了学生的独立思考能力以及分析、解决问题的能力，激发了学生学习热情。

在课堂教学中，我们还要注意讲授的形象生动以及类比法的应用。例如讲解方向导数和梯度的概念时，教材中定义梯度幅度为标量的空间最大变化率，方向为标量增加率最大的方向。如果直接按照书上讲解，学生会觉得概念抽象。但如果换种方式，将生活中常见现象联系起来，学生就比较容易理解，如可以使用山这个例子来讲梯度的概念，最陡的方向就类似于梯度。教学时，抓住新旧知识的连接点，巧妙运用类比，使学生更好地理解所学知识，避免概念上的混淆。比如静电场与恒定电场、静电场与恒定磁场、麦克斯韦方程组中的时变电场和时变磁场，都存在可类比的地方。而对于小的知识点，比如矢量的点积和叉积，散度和旋度，也都有类比的地方。通过类比，可加强学生对课程内容的掌握。

5.运用网络做好课后辅导工作

在高校教堂教学以外，教师很难见到学生，难以确切掌握学生的学习状态。为了让学生更好地掌握所学知识，除了固定时间地点面对面答疑，还可利用网络进行即时的课后辅导工作，将网络教育与课堂教育有机地融合起来。当学生在学习中有疑问时，可采用电子邮件或QQ等交流方式，即时与教师进行沟通，寻求帮助。教师还可以建立QQ群，与学生进行课后的互动交流，学生也可将问题在QQ群中提出来大家一起讨论。教师可以建立与课程相关的网站或博客，将授课的课件、动画演示、拓展资料等挂在网上，激发学生的学习热情，方便学生课前预习和课后复习。同时积极引导学生利用网络资源了解学科发展的最新动态以及热点问题，进行自主的探究式学习。借助于网络，将师生之间、学生之间的互动从课堂上拓展到课堂下。

6.建立多元评价机制

在学生的成绩考核中，可以将平时成绩按一定比例纳入总的成绩计算中。在平时成绩中，除了学生的考勤分、课后作业分以外，还要将课堂成绩作为额外的分数进行考核。比如在课堂上积极回答问题，讲解例题的同学可以适当加分作为奖励，这样可以提高学生学习的积极性。

参考文献：

[1]周希朗，何广强，王君艳，李旭光.浅谈“电磁场”平台课的教学改革与实践[J].电气电子教学学报，2012，(3).

[2]吕芳.启发式教学在电磁场与微波技术中的应用[J].长春理工大学学报(高教版)，2009，(1).

[3]吕文俊，徐立勤.“电磁场数学方法”课程中的类比教学法[J].电气电子教学学报，2010，(5).

[4]代秋芳，刘洪山，代芬，谢家兴，罗霞，赵懿琨.情感教育在《电磁场与电磁波》课程教学中的应用[J].武汉大学学报(理学版)，2012，(10).

(责任编辑 李 翔)

作者：黄文等