等效"磁荷"概念及其在教学中的应用(一)--概念及其引入依据

磁场是由电流(运动电荷)产生的,但如果根据闭合电流元与磁针(磁偶极子)的等效性引入"磁荷"概念,并在一定限制条件下引入具有位场性质的磁标位(势),则可得到与静电场、引力场完全可以类比的磁场描述,给教学带来很大的方便.     

等效“磁荷”概念及其在教学中的应用（二）——应用

在地球物理勘探等工作中，需要解磁场或电磁场的边值问题，这里只讨论稳恒磁场。在这类问题中，需要确定其场分布的空间都不存在传导电流，因而满足引入磁标势的条件。可以比照静电场情况，得出磁标势Um的微分方程。下面要说明一下有磁介质存在时的情况。     

磁场对固定化紫色非硫光合细菌脱氢酶影响的研究

研究磁场作用对固定化紫色非硫光合细菌（ＰＳＢ）脱氢酶活力的影响，选出可产生最佳磁生物效应的磁场值，并证明磁场作用一定累积效应，实验结果表明在最佳磁场作用下，最适温度为３０－４０℃，最适ｐＨ值为８，脱氢酶活力可提高３０％左右，有良好热稳定性和ｐＨ稳定性。在４℃冰箱保存４５至２１０ｄ，磁场对脱氢酶活力影响基本稳定，可保持提高２０％。磁场对菌液中加某些金属离子（Ｆｅ＾２＋、Ｍｎ＾２＋、Ｚｎ＾２＋）ｂｎ     

磁场对紫色非硫光合细菌脱氢酶活性的影响

研究并比较磁场作用下紫色非硫光合细菌（ＰＳＢ）自然细胞和固定化细胞的某些性质。结果表明在最佳磁场作用下２种细胞的热稳定性、ｐＨ稳定性良好。与不加磁场一样,最适温度为３０℃－４０℃,最适ｐＨ值为８,但自然细胞脱氢酶活力比对照组提高１０％－２０％,固定化细胞提高２０％－３０％。磁场使细胞对金属离子（Ｆｅ＾２＋、Ｍｎ＾２＋、Ｍｇ＾２＋）敏感性增加。２种细胞最佳磁场值不同,固定化细胞在最佳磁场作用下在４℃     

50Hz低频环境磁场对细胞增殖的影响及其机理探讨

本文以细胞株LO2(人肝细胞)和CHL(中国仓鼠肺成纤维细胞)为研究对象，用50Hz正弦磁场以不同强度、不同时间作用于细胞。长时间作用后，2种细胞的增殖均受到抑制，但抑制程度与磁场作用量并非呈简单的线性关系；磁场短时间作用对细胞增殖无明显影响，但细胞膜的流动性变差，在磁场撤去后膜的流动性又有所恢复。这一现象说明，低频弱磁场引起宏观生物效应需要时间的积累。同时观察到磁场短时间作用导致的CHL细胞上表皮生长因子受体(EGFR)的聚集，这可能是低频弱磁场引起宏观生物效应的一种机制。     

磁处理水的处理作用及其影响分析

通过磁场在工业废水、城市污水和饮用水处理中的应用，对磁场处理水的物理作用原理及其影响因素进行了分析。指出了磁场在水处理中的应用优势和磁场效应与各种水处理技术共同作用实现多种水处理功能的技术前景。     

磁场强化全程自养脱氮工艺的启动

为强化全程自养脱氮（CANON）工艺的脱氮性能,利用膜生物反应器（MBR）启动CANON工艺,并对其施加静态磁场进行强化,分析磁场作用下CANON工艺脱氮效果,并对其影响机理进行解析。结果表明:适宜强度的磁场强化了CANON工艺的脱氮效率,并缩短了工艺启动周期。磁场作用下,CANON工艺后期平均氮去除负荷为49.5 g/（m3·d）,相比于对照提高了1.45倍。在低温条件下,磁场的存在能使CANON工艺保持较高的反应活性,其平均氮去除负荷为对照组的2.88倍。磁场促进了污泥胞外聚合物的合成与分泌,提高了蛋白的含量,同时降低了反应器内体系Zeta电位,有利于污泥的聚集,使其内部形成不同的氧分区,促进了CANON工艺中不同微生物的共存,从而强化了CANON工艺的脱氮效率。     

简述磁场在水处理中的应用

本文对近几年磁技术在水处理方面的应用研究进展进行了比较全面的总结。通过研究表明利用磁场的机械能效应、化学效应、生物效应等处理污水中的有机物和无机物，能够达到较好的效果；本文从上述角度分别阐述了磁场的作用机理和应用方式，较为全面的分析了不同废水在磁场作用下的作用结果．而且通过具体实例的对比说明了磁场作用的实际效果以及对现行工艺处理程度的加强；由于该技术性质较为独特，增强磁场和其他多能场的综合利用，对环境保护和能源节约具有重大意义。     

等效"磁荷"概念及其在教学中的应用(二)--应用

四、等效"磁荷"概念在教学中的应用 1.磁场的边值问题 在地球物理勘探等工作中,需要解磁场或电磁场的边值问题,这里只讨论稳恒磁场.在这类问题中,需要确定其场分布的空间都不存在传导电流,因而满足引入磁标势的条件.可以比照静电场情况,得出磁标势Um的微分方程.下面要说明一下有磁介质存在时的情况.     

工频磁场诱导人FL细胞膜EGF的受体聚簇及噪声磁场的干预

为了研究50Hz工频磁场对人源细胞膜表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)的受体聚簇现象的可能诱导作用及噪声磁场的干预,将人羊膜细胞FL(human amniotic cells)分别用EGF、不同强度(0.05、0.1、0.2、0.4mT)工频磁场、噪声磁场、工频磁场和噪声磁场叠加的复合场处理15 min后,用间接免疫荧光染色法标记,并用激光共聚焦显微镜观察细胞膜表皮生长因子(EGF)的受体的聚簇现象.结果表明,0.1、0.2、0.4mT工频磁场辐照FL细胞15 min可诱导细胞膜EGF的受体发生聚簇,但0.05mT工频磁场辐照时,细胞膜不出现EGF受体的明显聚簇.0.2mT噪声磁场则不能诱导细胞膜EGF受体的聚簇;当0.2mT噪声磁场与0.1、0.2mT工频磁场叠加后,可抑制工频磁场诱导的细胞膜EGF受体聚簇,但不能完全抑制0.4mT工频磁场诱导的细胞膜EGF受体聚簇.研究结果表明,一定强度的工频磁场能诱导细胞膜EGF受体的聚簇;其作用阈值在0.05～0.1mT之间;噪声磁场对工频磁场诱导膜受体聚簇的干预作用存在剂量-效应关系.     

在磁场中活性炭吸附有机物的研究

将磁化技术引入吸附过程中，考察了磁场处理对活性炭吸附苯、硝基苯、苯甲酸、氯苯和苯酚的影响．结果表明，预磁处理能使非极性物质苯和极性较小的氯苯、苯酚在活性炭上的吸附容量减小，而使极性较大的苯甲酸和有NO2基团的硝基苯的吸附容量增大．增大磁场强度能加强苯和苯甲酸的磁处理效果。     

专家试制“反磁体斗篷” 让物体在磁场中隐形

据英国广播公司（BBC）9月26日报道,科学家们正试图研制能对磁场隐形的“反磁体斗篷”,其可让磁场对物体“视而不见”。科学家们表示,这种设备可广泛应用于安全和医疗等领域。西班牙巴塞罗那自治大学的阿尔巴多·桑切斯教授解释称,光和磁是同一种物理力的两个方面,因此,对光隐形的斗篷的很多基本原则同样也适用于研制对磁场隐形的斗篷。     

当心“磁饥饿”症

地球是一个永磁体，地球上的一切生命均生活在它强大的磁场之中。人体是一个小磁体，据测定，人体胸前的磁场相当于地磁强度的百万分之一，人体心脏、肺、肝、肾、大脑、肌肉和神经等都存在微弱的磁场，甚至连毛囊也有极微的磁力。 地球磁场与人体健康息息相关。医学专家介绍，如果作用于机体的磁场力适当增强，细胞壁的电位差加大，可促进细胞内的废物和有毒物质加速排出细胞，进入血液，然后排出体外，从而使人的机体活力增强，加速细胞的新陈代谢。年轻人血液的磁含量远高于老年人，因而他们的血液粘稠度适宜、活力强。但是人们如果长期…     

十六位DAC转换器的研制

十六位DAC转换器是为MAT系列同位素质谱仪磁场控制关键部件DAC73K模块进行国产化而设计的,它能够与八位、或十六位微机相兼容,具有精度高、准确度好、温飘小等特点,它的研制成功不仅加速了MAT系列质谱仪国产化进程,而且在其它自动控制系统中得到广泛应用.     

佘山台地磁场长期变化基本特征

本文根据佘山台1900年～2004年地磁观测资料，对该地区F、H、Z、D地磁各要素长期变基本特征进行了分析总结，对深入研究地球基本磁场的变化有一定意义。     

高梯度磁场提升单纤维捕集PM2.5性能的机理

以钢铁厂和有色金属行业排放的PM_2.5为研究对象,基于离散相模型DPM（Discrete Phase Model）,并加入UDF自定义编程,研究高梯度磁场下不同入口风速、颗粒粒径、外磁场强度、磁性纤维磁感应强度以及磁化率对捕集效率的影响,并结合颗粒运动轨迹和受力情况对其进行分析.结果表明：当0.5μm≤d_p≤2.5μm,v=0.1m/s时,利用高梯度磁场（H=0.1T,B=0.06T）可以使单纤维捕集PM_2.5的效率提高为原来的4.23倍,得出磁性纤维周围存在2个引力区和2个斥力区.同时,在高梯度磁场中磁性纤维对PM_2.5的捕集效率随入口风速呈先减小后趋于平稳的规律;而捕集效率随粉尘粒径呈先增大后减小的规律.当d_p=1.0μm时的捕集效率提升最大,无论是外磁场强度还是磁性纤维磁感应强度,磁性纤维对颗粒的捕集效率与场强都呈一次函数关系,效率增长率K_B>K_H;随着颗粒磁化率的增加,磁性纤维对颗粒的捕集呈现两段线性增长规律,前后两段效率增长率K₁>K₂.当颗粒经过高梯度磁场区域时,入口风速、粉尘粒径、场强对运动轨迹影响较大,而磁化率对运动轨迹影响较小.     

磁场对航空拖缆碳钢材料腐蚀行为影响研究

目的鉴于航空拖缆海洋环境使用的实际需要以及海洋环境中磁场对腐蚀的影响,展开磁场对航空拖缆碳钢材料腐蚀行为影响的研究。方法分别运用线性极化、交流阻抗以及电化学噪声等试验方法研究施加磁场扰动下碳钢腐蚀速度变化以及腐蚀机理。结果施加磁场后,阴极氧去极化过程和中间产物的形成过程在碳钢不同腐蚀状态下分别占主导地位。当磁场强度较低时,阴极氧去极化被抑制,是腐蚀速度的控制步骤,电荷转移电阻增大,腐蚀速度减小。磁场强度逐渐增大,中间产物的形成和转化过程逐渐成为主导因素,噪声电阻增大,腐蚀速度减小。结论磁场对航空拖缆碳钢材料的腐蚀速度产生影响。     

磁场对厌氧除Cr(Ⅵ)工艺产气组成的影响及其机理分析

研究了磁场对优势菌去除Cr(Ⅵ)生物系统出水pH与ρ(COD_(Cr))以及产气中ρ(H_2S),ρ(NH_3),ρ(H_2),ρ(CH_4),ρ(CO_2)和ρ(VOCs)的影响. 结果表明:磁场系统(系统B)出水pH均比无磁系统(系统A)略低;系统B对COD_(Cr)的消耗效率明显高于系统A;磁场的引入能抑制H_2S和NH_3的产生. 在初始ρ[Cr(Ⅵ)]从30 mg/L增至60 mg/L时,系统A和B产气组分中的ρ(H_2S)和ρ(NH_3)均有所增大,增幅分别为28.67%～32.87%和62.65%～70.89%;初始ρ[Cr(Ⅵ)]为30 mg/L时,系统B产气中的ρ(CH_4)为系统A的3.1倍,其ρ(CO_2)比系统A高33.33%,ρ(VOCs)比系统A低14.75%;初始ρ[Cr(Ⅵ)]增至60 mg/L时,两系统产气中的ρ(CH_4)相等,ρ(CO_2)均有所下降,ρ(VOCs)均明显升高. 两系统产气中均未检出H_2. 从生理生化过程角度分析了磁场影响厌氧产气过程的机理.     

静态磁场对生物滴滤池强化的研究——以三氯乙烯废气的去除及细菌群落结构研究为例

构建了实验室规模磁场强化的生物滴滤池（MF-BTF）,并设对照生物滴滤池（S-BTF）,以火山石为载体,接种活性污泥,处理目标废气三氯乙烯（TCE）.研究了不同磁场强度下,2种生物滴滤池在稳定运行期间对TCE的去除效果,并采用高通量测序技术对滴滤池中细菌群落结构与功能进行了分析.实验结果表明：在好氧条件下,当空床停留时间（EBRT）为202.5s,苯酚浓度为0.20g/L,TCE浓度范围为53.6~337.1mg/m³时,对TCE的去除效果依次为MF-BTF（60.0mT） > MF-BTF（30.0mT） > S-BTF（0.0mT） > MF-BTF（130.0mT）,其去除率（RE）和最大去除容量（EC）分别为92.2%~45.5%,2656.8mg/（m³×h）;89.8%~37.2%,2169.1mg/（m³×h）;89.8%~29.8%,1967.7mg/（m³×h）;76.0%~20.8%,1697.1mg/（m³×h）.高通量测序结果表明：磁场强度为60.0mT时,细菌群落均匀度（Shannon index,Simpson index）及丰富度（OTUs,Chao1,ACE）均小于0.0mT的情况;但是60.0mT下优势门、纲、属为Proteobacteria,Gammaproteobacteria,Acinetobacter,丰度明显大于0.0mT,丰度分别为73.3%,36.8%,34.7%;69.6%,18.2%,10.9%.实验结果表明合适的磁场强度可以增大优势菌群的丰度,提高对TCE的去除效果.本实验为提高生物滴滤池的工业废气处理效果提供了有效的借鉴,具有广泛的应用前景.     

磁分离法水处理及其新发展

磁分离法水处理及其新发展沈晓鲤湖北省环境保护研究所磁分离法较早应用于钢铁废水的处理，去除水中磁性悬浮物。其基本方法有两种，一种是施加磁场，使磁性颗粒磁化、凝聚，形成易于分离的絮凝体；另一种是直接用磁分离器除去水中磁性悬浮物。高梯度磁过滤器（ＨＧＭＦ）...