全封闭制冷压缩机的发展趋势 【摘要】 详细介绍了全封闭制冷压缩机的发展趋势和前景。引用大量的数据证明各种压缩机的发展空间和必然性。从而为各行业使用制冷压缩机提供了可靠的数据和指导说明。 【关键词】 电磁振动式压缩机；电动式压缩机；发展趋势 0引言 发表职称论文，就找ABC论文坊： 制冷压缩机质量的好坏将直接影响着电冰箱、空调器等小型制冷设备的制冷效果、使用寿命、噪音和震动等多种性能。就制冷压缩机的工作原理与结构而言，形式多样，性能各异。现在生产的小型制冷设备采用的全封闭式压缩机，按其结构特性可分为电磁式和电动式两大类。而电动式又可分为往复活塞式、旋转活塞式和涡旋式3种类型。以上几种全封闭制冷压缩机的性能特点。 l 电磁振动式压缩机 电磁振动式压缩机有以下3种：11动圈式电磁振动型；2)动铁芯式电磁振动型；3)悬吊动磁铁式电磁振动型。其中，动圈式在全封闭式制冷压缩机中被实际应用，它是利用通以交流电流的线圈产生的交变磁场与永久磁场之间相互作用，直接驱动活塞作往复运动的压缩 机。其特点是结构简单、零部件少、加工精度要求不高、容易制造。因此从20世纪50年代开始就用于容积较小的电冰箱。ABC论文坊但从另一方面，由于电源频率变化引起的制冷量变化大，且50 Hz和60 Hz不能通用，存在着因排气、吸气压力引起行程变化等问题，使活塞行程的长短随负荷的变化而改变，同时机内弹簧作高频谐振，易产生弹性疲劳，因此一般只适用于生产100 W 以下的压缩机。而动铁芯式和悬吊动磁铁式电磁振动型由于只在研究阶段还没有实际应用。故此不作介绍。 2 电动式压缩机 2．1 往复活塞式压缩机 按其结构分为滑管式和连杆式压缩机两类。 2．1．1 滑管式压缩机 滑管式压缩机产生于20世纪60年代，它是往复活塞式压缩机的一种类型。其特点是结构简单，工艺性好，成本较低，对零部件的加工精度要求不高，制造和装配都比较容易，所以发展较快。目前这类压缩机在国内外的电冰箱生产中应用比较普遍。缺点是活塞与缸壁间的侧力较大、磨擦功耗大、能效比偏低，因此目前滑管式压缩机正在进入衰退期，将逐渐被连杆式压缩机或旋转式压缩机所取代。 2．1．2 连杆式压缩机 连杆式压缩机也属往复活塞式，是电冰箱采用时间较早的一种。在20世纪5O年代以前生产的电冰箱几乎都是采用连杆式压缩机。其特点是运转比较平稳、噪声低、磨损小、使用寿命长、能效比较高、工作可靠、综合性能优良。但由于零部件形状复杂，加工精度要求较 高，工艺难度较大，因此其发展一度受到限制，在电冰箱及其它小型制冷设备中被滑管式和旋转式压缩机所取代。近几年来随着机械工业的不断发展，对其结构进行了多方面的技术改进。目前连杆式压缩机又成为电 冰箱压缩机的主导产品。总需求是有较大的提升【1_。近年来世界各电冰箱生产大国，尤其是日本、意大利、美国等国对往复式压缩机的制造技术进行了多方面的改造，从而使连杆式压缩机的各项性能都有了很大的提高。因此，有重新成为电冰箱压缩机主导产品的趋势。 2_2 旋转式压缩机 旋转式压缩机的电机无需将转子的旋转运动转换为活塞的往复运动，而是直接带动旋转活塞作旋转运动来完成对制冷剂蒸气的压缩。这种压缩机更适合于小型空调器，特别是在家用空调器上的应用更为广泛。如美国通用电器公司和沃普公司生产的旋转式压缩机都设计了较好的防过热和润滑装置。它采用把冷凝器处的部分制冷液用配管引至压缩室，使之在气缸内喷射的冷却方式，提高了冷却效果。为了防止把大量的制冷液直接吸人气缸内，产生液击，在吸气回路的压缩机前部设有气液分离器，润滑油和制冷液一旦进入器内 则制冷液在气液分离器内蒸发，压缩机吸人的是气体；润滑油从气液分离器下方的小孔中缓缓地连续 少量进入压缩机，用这种方法防止液击[21。油泵给油的方法是在转轴下端装设两个齿轮状的叶轮，它与转轴一同转动。对油施加离心力，从转轴中心孑L把油导向上方。另外，在轴的外表面上开有螺旋状的油槽，实现对轴承部位的给油。作为安全措施。在压缩机顶部装有过 负荷继电器，这种继电器是用感温板感受压缩机内部高压气体的温度，当达到一定的温度后，继电器动作，压缩机停止运转，用这种方法防止电动机烧毁，因此说旋转式压缩机是一种很有发展前景的压缩机。其主要优点是：由于活塞作旋转运动，压缩工作圆滑平稳，平衡性能好，另外旋转式压缩机没有余隙容积，无再膨胀气体的干扰，因此具有压缩效率高、零部件少、体积小、重量轻、平衡性能好、噪音低、防护措施完备和耗电量小等优点。缺点是压缩机对材质、加工精度、热处理、装配工艺及润滑系统要求较高，由于要靠运动间隙中的润滑油进行密封，为从排气中分离出油，机壳内须做成高压，因此，电动机、压缩机容易过热，如果不采取特殊的措施。在大型压缩机和低温用压缩机中是不能使用的。由于它比其它类型的压缩机有较明显的优势，所以它得到广泛了推广应用。如国产上菱BCD一180 W、阿里斯顿BCD-220 W 等电冰箱都采用了旋转式压缩机。尤其在家用空调器上的应用就更为普遍，从发展的趋势看旋转式压缩机今后有可能成为市场的主导产品。 2．3 涡旋式压缩机 涡旋式压缩机是20世纪8O年代发展起来的新型产品。它效率高，噪声低，体积小，重量轻，不需要排气阀组，工作的可靠性及容积效率都较高，允许气体制冷剂中带少量液体，输气效率高，气体泄漏少，可较好地运用于小型热泵系统、小型空调等。综上所述，几种压缩机的性能特点，我们不难看出经多年的技术改造，连杆式压缩机在一定的时期内仍有明显的优势，而旋转式压缩机则是一种新型的产品，特别是在空调器上的应用更为广泛，必将成为制冷产业的主导产品。通过对往复式和旋转式压缩机的性能试验比较可知，往复式和旋转式压缩机，启动后排气、吸气压力的时间变化特性不同，电动机上的负荷转矩由吸、排气压力的大小确定，在往复式的情况下，投入运转几分钟内至十几分钟后，排气压力出现峰值，对于电动机，为了承受这个尖峰负荷，需要比稳定运转时所需转矩大得多f2～4倍)[31。而旋转 式压缩机，由于不存在刚刚启动后的峰值，所以，只要有一般稳定运转时所需的转矩即可，因此可以实现电动机的小型化，这也是它今后发展优势所在。 参考文献 [1]胡鹏程，赵清．电冰箱、空调器的原理和维修【M】．北京：电子工业出版社．1995：1 14—148． [2]吴业正．制冷原理及设备【M】(第2版)．西安：西安交通大学出版社．2006． [3]赵春怡，王志强．活塞式单机双级制冷压缩JJL[M]．北京：机械工业出版社．2003．
论文格式 当我们对一个问题研究之后，如何将其展现于众人面前是一个重要的工作。在这里我们结合具体的事例，给大家介绍科研的一个重要部分枣论文的一般格式及其注意事项。当然，要写出一篇好的论文，绝不是单单这么一个简要的介绍就够了，还需自己多写、多练。 随着科学技术的发展，越来越多的学者涉及到学术论文的写作领域，那么怎样写学术论文、学术论文写作是怎样要求的、格式如何，下面就介绍一下学术论文的写作，希望能对您论文写作有所帮助。 (一)题名（Title,Topic） 1、论文格式的论文题目：（下附署名）要求准确、简练、醒目、新颖。 论文题目是一篇论文给出的涉及论文范围与水平的第一个重要信息，也是必须考虑到有助于选定关键词不达意和编制题录、索引等二次文献可以提供检索的特定实用信息。 论文题目十分重要，必须用心斟酌选定。有人描述其重要性，用了下面的一句话：论文题目是文章的一半。 对论文题目的要求是：准确得体；简短精炼；外延和内涵恰如其分；醒目。对这四方面的要求分述如下。 1．准确得体 要求论文题目能准确表达论文内容，恰当反映所研究的范围和深度。 常见毛病是：过于笼统，题不扣文。关键问题在于题目要紧扣论文内容，或论文内容民论文题目要互相匹配、紧扣，即题要扣文，文也要扣题。这是撰写论文的基本准则。 2．简短精炼 力求题目的字数要少，用词需要精选。至于多少字算是合乎要求，并无统一的硬性规定，一般希望一篇论文题目不要超出20个字，不过，不能由于一味追求字数少而影响题目对内容的恰当反映，在遇到两者确有矛盾时，宁可多用几个字也要力求表达明确。 若简短题名不足以显示论文内容或反映出属于系列研究的性质，则可利用正、副标题的方法解决，以加副标题来补充说明特定的实验材料，方法及内容等信息使标题成为既充实准确又不流于笼统和一般化。 3．外延和内涵要恰如其分 外延和内涵属于形式逻辑中的概念。所谓外延，是指一个概念所反映的每一个对象；而所谓内涵，则是指对每一个概念对象特有属性的反映。 命题时，若不考虑逻辑上有关外延和内涵的恰当运用，则有可能出现谬误，至少是不当。 4．醒目 论文题目虽然居于首先映入读者眼帘的醒目位置，但仍然存在题目是否醒目的问题，因为题目所用字句及其所表现的内容是否醒目，其产生的效果是相距甚远的。 有人对36种公开发行的医学科持期刊1987年发表的论文的部分标题，作过统计分析，从中筛选100条有错误的标题。在100条有错误的标题中，属于省略不当错误的占20%；属于介词使用不当错误的占12%）。在使用介词时产生的错误主要有： ①省略主语枣第一人称代词不达意后，没有使用介词结构，使辅助成分误为主语； ②需要使用介词时又没有使用； ③不需要使用介词结构时使用。属主事的错误的占11%；属于并列关系使用不当错误的占9%；属于用词不当、句子混乱错误的各占9%，其它类型的错误，如标题冗长、文题不符、重复、歧意等亦时有发生。 （二）作者姓名和单位（Author and department） 这一项属于论文署名问题。署名一是为了表明文责自负，二是记录作用的劳动成果，三是便于读者与作者的联系及文献检索（作者索引）。大致分为二种情形，即：单个作者论文和多作者论文。后者按署名顺序列为第一作者、第二作者厖。重要的是坚持实事求是的态度，对研究工作与论文撰写实际贡献最大的列为第一作者，贡献次之的，列为第二作者，余类推。注明作者所在单位同样是为了便于读者与作者的联系。 （三）摘要（Abstract） 论文一般应有摘要，有些为了国际交流，还有外文（多用英文）摘要。它是论文内容不加注释和评论的简短陈述。其他用是不阅读论文全文即能获得必要的信息。 摘要应包含以下内容： ①从事这一研究的目的和重要性； ②研究的主要内容，指明完成了哪些工作； ③获得的基本结论和研究成果，突出论文的新见解； ④结论或结果的意义。 论文摘要虽然要反映以上内容，但文字必须十分简炼，内容亦需充分概括，篇幅大小一般限制其字数不超过论文字数的5%。例如，对于6000字的一篇论文，其摘要一般不超出300字。 论文摘要不要列举例证，不讲研究过程，不用图表，不给化学结构式，也不要作自我评价。 撰写论文摘要的常见毛病，一是照搬论文正文中的小标题（目录）或论文结论部分的文字；二是内容不浓缩、不概括，文字篇幅过长。 （四）关键词（Key words） 关键词属于主题词中的一类。主题词除关键词外，还包含有单元词、标题词的叙词。 主题词是用来描述文献资料主题和给出检索文献资料的一种新型的情报检索语言词汇，正是由于它的出现和发展，才使得情报检索计算机化（计算机检索）成为可能。 主题词是指以概念的特性关系来区分事物，用自然语言来表达，并且具有组配功能，用以准确显示词与词之间的语义概念关系的动态性的词或词组。 关键词是标示文献关建主题内容，但未经规范处理的主题词。关键词是为了文献标引工作，从论文中选取出来，用以表示全文主要内容信息款目的单词或术语。一篇论文可选取3~8个词作为关键词。 关键词或主题词的一般选择方法是： 由作者在完成论文写作后，纵观全文，先出能表示论文主要内容的信息或词汇，这些住处或词江，可以从论文标题中去找和选，也可以从论文内容中去找和选。例如上例，关键词选用了6个，其中前三个就是从论文标题中选出的，而后三个却是从论文内容中选取出来的。后三个关键词的选取，补充了论文标题所未能表示出的主要内容信息，也提高了所涉及的概念深度。需要选出，与从标题中选出的关键词一道，组成该论文的关键词组。 关键词与主题词的运用，主要是为了适应计算机检索的需要，以及适应国际计算机联机检索的需要。一个刊物增加关键词这一项，就为该刊物提高引用率、增加知名度开辟了一个新的途径。 （五）引言（Intorduction） 引言又称前言，属于整篇论文的引论部分。其写作内容包括：研究的理由、目的、背景、前人的工作和知识空白，理论依据和实验基础，预期的结果及其在相关领域里的地位、作用和意义。 引言的文字不可冗长，内容选择不必过于分散、琐碎，措词要精炼，要吸引读者读下去。引言的篇幅大小，并无硬性的统一规定，需视整篇论文篇幅的大小及论文内容的需要来确定，长的可达700~800字或1000字左右，短的可不到100字。 （六）正文（Main body） 正文是一篇论文的本论，属于论文的主体，它占据论文的最大篇幅。论文所体现的创造性成果或新的研究结果，都将在这一部分得到充分的反映。因此，要求这一部分内容充实，论据充分、可靠，论证有力，主题明确。为了满足这一系列要求，同时也为了做到层次分明、脉络清晰，常常将正文部分人成几个大的段落。这些段落即所谓逻辑段，一个逻辑段可包含几个自然段。每一逻辑段落可冠以适当标题（分标题或小标题）。段落和划分，应视论文性质与内容而定。 （七）参考文献 [序号]. 编著者. 书名[M]，出版地：出版社，年代，起止页码 [序号]. 作者. 论文名称[J]，期刊名称，年度，卷（期），起止页码 电子文献的载体类型及其标识 随着我国信息化进程的加快，电子文献的采用量逐渐加大，其标注方式的规范化已经提到议事日程上来了。现根据国家新闻出版署印发的《中国学术期刊（光盘版）检索与评价数据规范》的有关规定，对来稿提出如下要求： 一、对于数据库、计算机程序及电子公告等电子文献类型的参考文献，以下列双字母作为标示： 电子文献类型 数据库 计算机程序 电子公告 电子文献类型标识 DB CP EB 二、电子文献的载体类型及其标识 对于非纸张类型载体的电子文献，当被引用为参考文献时需在参考文献类型中同时标明其载体类型。 《规范》采用双字母表示电子文献载体类型：磁带(magnetic tape)MT，磁盘(disk)DK，光盘(CD-ROM) CD，联机网络(online)OL，并以下列格式表示包括了文献载体类型的参考文献类型标识： [文献类型标识/载体类型标识] 如：[DB/OL]——联机网上数据库（database online） [ DB/MT]——磁带数据库（database on magnetic tape） [M/CD]——光盘图书（monograph on CD-ROM） [CP/DK]——磁盘软件（computer program on disk） [J/OL]——网上期刊（serial online） [EB/OL]——网上电子公告（electronic pulletin board online） 如：[1]王明亮．关于中国学术期刊标准数据库系统工程的进展[DB/OL]．文献网址, 1998-08-16/1998-10-04． 以纸张为载体的传统文献在引作参考文献时不必注明其载体类型。 编写要求 页面要求：毕业论文须用A4（210×297）标准、70克以上白纸，一律采用单面打印；毕业论文页边距按以下标准设置：上边距为30mm，下边距为25mm，左边距和右边距为25mm；装订线为10mm，页眉16mm，页脚15mm。 页眉：页眉从摘要页开始到论文最后一页，均需设置。页眉内容：浙江广播电视大学汉语言文学类本科毕业论文，居中，打印字号为5号宋体，页眉之下有一条下划线。 页脚：从论文主体部分（引言或绪论）开始，用阿拉伯数字连续编页，页码编写方法为：第×页共×页，居中，打印字号为小五号宋体。 前置部分从中文题名页起单独编页。 字体与间距：毕业论文字体为小四号宋体，字间距设置为标准字间距，行间距设置为固定值20磅。
你是山建大的？我也写啊
昨天（2020年12月10日），“墨子量子奖”通过网络会议形式宣布。继前两届分别授予量子计算和量子通信领域之后，2020年度“墨子量子奖”授予了量子精密测量领域。
“墨子沙龙”邀请施郁教授对获奖人的相关工作进行了解读。
作者 | 施郁（复旦大学物理学系教授）
2020年度“墨子量子奖”授予量子精密测量领域，获奖科学家是做出理论贡献的卡尔顿·凯夫斯（Carlton Caves）以及做出实验贡献的香取秀俊（Hidetoshi Katori）和叶军。评审委员会给出的信息如下[1]。
Carlton Caves， 美国新墨西哥大学。 获奖理由： 凭借其在量子精密测量及量子信息理论方面的基础性工作，尤其是阐明干涉仪中的基本噪声及其在压缩状态下的抑制作用方面的工作；
Hidetoshi Katori， 日本东京大学； Jun Ye， 美国科罗拉多大学博尔德分校。 获奖理由： 凭借他们在量子精密测量方面的突破性成就，特别是在开发极其稳定和精确的光学原子钟方面的成就。
本文按照作者理解，评介获奖科学贡献以及相关研究领域。
1.用压缩光探测引力波
这是引力波探测中的量子噪声问题。对用来探测引力波的激光干涉仪，Carlton Caves分析了海森堡不确定关系所带来的测量精度极限，并且提出了用压缩光来克服这个极限。这个方法已经被探测引力波的激光干涉仪实际采用，而且最近已经发挥了作用。
引力波经过的地方，空间尺度发生振动变化，所以存在于其中的世间万物的长度都发生振动。这也就提供了引力波探测的途径。
现在人们用激光干涉仪探测引力波。干涉仪通过激光的干涉效应，测量两臂的长度差（图1）。事实上，在每个臂上，激光都要来回反射多次，拉长有效路程。引力波通过时，会引起两臂长度差随时间振动，成为引力波的信号。
图1. 引力波探测仪中的激光干涉（图源：T. Pyle/LIGO）
但是引力波引起的长度变化非常小，相对原来的长度只有大概10-22。很多噪声都可能引起物体更大的长度变化，因此引力波探测的一个关键是要排除各种各样的噪声。
对于探测引力波的激光干涉仪来说，噪声包括低频率的辐射压强在镜子上引起的反冲、镜子悬挂系统的热噪声，以及高频率的量子噪声。之所以有量子噪声，是因为对于这么小的尺度，量子效应要起作用[2]。
因此引力波探测不仅是引力物理问题，而且首先是精密测量问题，作为最精密的测量，与量子计量学密切相关。在量子计量学的 历史 上，引力波探测扮演了重要角色。
对于量子系统来说，一个物理量可能没有准确的值，称作有“量子涨落”或者“量子噪声”。这限制了测量的准确性。而海森堡不确定关系给出了量子噪声下限。
对于同一个量子态而言，如果准确确定某个物理量（比如位置），那么与之不相容的物理量（比如动量，即质量乘以速度）就不能准确确定。一般来说，对于测量之前的量子态，被测物理量不是确定的，而测量这个物理量，总是使这个物理量变为一个确定值。但是，具体是哪个确定值，却是随机确定的。所以测量改变了测量时刻的量子态，然后量子态随时间演化。这又带来下一次测量的误差。
引力波探测的 历史 上，最初被考虑的设备是Joseph Weber的巨大金属棒。苏联的Vladimir Braginsky首先研究了不确定关系对位置测量精度的限制。不确定关系说，位置的不确定乘以动量的不确定性不小于一个下限。如果在某个时刻准确确定了位置，那么该时刻的动量就不确定。但是，未来时刻的位置由测量时确定的位置、不确定的动量、时间共同决定，所以未来的位置就有了不确定性，它有一个非零、依赖于时间的最小值，叫做“标准量子极限”。
Braginsky指出，通过所谓量子非破坏性测量，可以绕过标准量子极限。1980年，Braginsky研究组、Kip Thorne及其合作者（包括他的学生Caves）两组团队独立提出了具体方案，叫做“频闪测量法”。对于周期性的振动，每过一个周期，测量一次位置，这样虽然每次测量都改变了量子态，但是并不改变在这些时间的位置[3]。
当时人们也研究用激光干涉仪探测引力波。1980年，作为加州理工学院的博士生，Caves指出，干涉仪的主要误差并不是来自干涉仪中镜子的位置与动量的不相容，而是来自光场的光子数目的涨落，这叫做“散粒噪声”（shot noise）[4]。这是探测高频引力波的主要噪声。
爱因斯坦1905年就告诉我们，光由一颗一颗的光量子（后来简称“光子”）组成。作为一个物理量，光子数目可能不确定。不确定关系在这里表现为，光子数目的涨落（也就是不确定性）和辐射压强的涨落的乘积不小于一个下限。辐射压强的涨落也就是碰撞镜子的光子束流的涨落。这些涨落都是电磁场的固有性质。
可以有这样的光，其中光子数目的涨落很小，但是辐射压强的涨落很大，因此仍然满足不确定关系。这样的光叫做“压缩光”，因为某个物理量（比如光子数目）的涨落得到了“压缩”。压缩光可以通过非线性光学过程得到。
1981年，Caves建议，除了激光，再从干涉仪的另一个输入口注入压缩光（图2）[5]。压缩光缩小了激光的不同光子到达光子探测器的时间差别。
图2. 激光从左侧进入干涉仪，压缩光（图中用虚线代表）从下方进入 [5]
使用压缩光，降低散粒噪声，特别有利于探测来自中子星或小黑洞并合的引力波。这是因为，在并合过程中，中子星或者小黑洞互相绕行更快，因此发出的引力波的频率较高。
目前国际上测量引力波的干涉仪主要有：美国LIGO的两个直线相距3002公里的干涉仪，臂长4公里，分别位于Hanford和Livingston；意大利VIRGO的干涉仪，臂长3公理；德国GEO600的干涉仪，臂长600米；日本KAGRA的干涉仪，臂长3公理，这是亚洲第一个、也是世界上第一个位于地下的引力波干涉仪，今年2月份开始运行。
十几年前，人们就开始在实验上实施压缩光方案。2010年，GEO600首先采用了压缩光，对于不低于750 Hz的引力波探测提高了敏感度（1Hz代表每秒振动1次）[6,7]。几年前，LIGO的Hanford探测器也做了压缩光实验，针对黑洞或中子星并合产生的引力波（频率可以低至150 Hz），敏感度增加了1倍，而且增大了可探测的频率范围宽度[8]。
2015年9月14日， LIGO的两个探测器第一次成功探测探测到了引力波。后来， VIRGO也与LIGO联合探测。在前两轮的探测中，LIGO共探测到11次引力波事件，其中，10次来自黑洞并合，1次来自中子星并合，而且还与Virgo共同探测了几次，包括第一次探测到中子星并合。
去年4月1日，LIGO的两个探测器和Virgo完成了又一次升级，开始第三轮探测工作，预计持续到明年3月[9]。这次升级中，LIGO的两个探测器（图3）和Virgo探测器（图4）注入了压缩光[10,11]，探测器的激光功率也增加了。
因此目前这一轮运行中正在使用压缩光，并作更仔细的探测。这样可以捕捉到更多的引力波，估计比以前增加20%至50%，有望得到来自超新星或者黑洞与中子星并合产生的引力波，而且将引力波信号实时预警，使得从射电到X射线波段的望远镜可以合作观察这些事件。
图3. 目前LIGO干涉仪的示意图，左边是压缩光源[10]
图4. 目前Virgo干涉仪的示意图，左下方是压缩光源[11]
事实上，在这一轮运行中，LIGO和Virgo已经得到了一系列观测结果[14]。首先，LIGO和Virgo探测到一次黑洞并合产生的引力波（GW190412），其中两个黑洞的质量分别是30和8太阳质量，质量比值超过以前所有的情况。然后，LIGO观察到迄今所探测到的最大的引力波事件（GW190521），来自85太阳质量和66太阳质量的两个黑洞并合为142太阳质量的黑洞。这么大的黑洞既超出了以前所知的恒星级黑洞的质量范围，也不属于超大质量黑洞，给相关的天体物理理论提出了挑战。但是也有可能这个引力波源不是黑洞并合。LIGO和Virgo还探测到26太阳质量的黑洞与太阳质量的天体并合成25太阳质量（GW190814），这也是对理论的一个挑战：一方面，不清楚太阳质量的天体是高质量的中子星还是低质量的黑洞，因为以前认为中子星的最大质量是太阳质量；另一方面，并合前的两个天体质量的比值是迄今最大的。
目前使用的压缩光有一个不足之处，某个频率的散粒噪声得到压缩，但是降低了更低频率的敏感度。最近，研究人员又完成了依赖于频率的压缩[12,13]，有望下一轮探测（可能在2022年开始）中用上。LIGO已经宣布，将在今年秋天再次升级[14]。
2.光原子钟
原子钟是指，原子中的电子改变能量状态时，产生或吸收电磁波，其频率给出时间标准。这个电磁波的频率叫做“跃迁频率”，就是这两个电子能量状态的能量差除以普朗克常数。频率是单位时间的振动次数，频率的倒数是振动的时间周期。
原子钟是目前最精确的时间和频率标准，用于标准时间的确定、卫星定位，等等。协调世界时（UTC）就是基于国际原子时（IAT），而IAT来自国际上一些互相同步的原子钟所组成的网络，每天误差不超过10 9 秒（即1纳秒）。
1967年，国际度量衡大会用铯原子的最低能量态（叫做“基态”）的两个超精细能量差来定义秒。由于电子与原子核的磁相互作用，原本能量相同的量子态变得能量不一样，之间的差别叫做超精细能量差。著名的氢原子的21厘米线就对应它的超精细能量（对应波长为21厘米，这个波长的电磁波叫做微波）。
以前的原子钟基于常温下原子的微波激射（微波的激光）。但是后来，人们先用激光冷却，将原子温度降到接近绝对零度（0 K），然后再在光腔中探测它们。温度或者其他因素引起电磁波谱线有点宽度，也就说频率有误差。这影响原子钟的精确度，所以要降低温度。多次测量并作平均也能进一步提高精度。激光冷却和俘获、高品质光腔、精确的激光光谱、光梳技术带来了原子钟技术的巨大进步。
频率误差不变的情况下，升高频率也降低相对误差。铯原子钟的跃迁频率是9 109Hz，相对精度是10-16 [15]。而可见光频率大概是1014左右，因此光原子钟可以达到更低的相对精度。
实现光原子钟有两个途径。其中一个途径是基于单个离子的冷却和俘获。2019年，美国国家标准技术研究所（NIST）用铝离子实现了频率相对精度 10-19的光原子钟[16]。
光原子钟的另一个途径是基于锶、镱等稀土原子。它们的可见光谱线特别窄，提供了稳定、精确的频率标准，比铯原子钟精确千倍。锶还有一个优点，它的原子钟和激光冷却所用的电子能级可以由半导体激光产生。
.用光晶格上的一万个锶原子做成的光原子钟
进一步提高精度的一个措施是用量子多粒子系统。对N个全同原子同时测量，使得噪声降低N1/2倍。
好几个研究组用锶的429 THz跃迁频率，这是可见光谱线，谱线宽度小于1Hz，而且通过光晶格上的大量原子来进一步提高精度[17]。
叶军是NIST与科罗拉多大学博尔德分校共建的联合实验室（JILA）的研究员。2017年，他的研究组将约1万个锶原子放在3维光晶格中，实现光原子钟，原子的量子相干保持15秒，相对精度达到 10-19[17,18]。这个误差相当于宇宙年龄误差100毫秒。
他们先将锶原子冷却到15 nK，然后将它们移到3维光晶格上。因为接近绝对零度（0 K），这些原子处于能量最低状态，叫做“简并费米气体”，而且处于莫特绝缘体态，也就是说，每个格点位置上只有一个原子，从而避免了原子之间的相互作用（否则会改变跃迁频率）。对于不同格点上原子之间跃迁频率的微小差别（来自不同格点处电磁波能量的微小差别），他们将超精确光谱学与空间成像技术结合起来，修正了这些差别（图5）。这是一项新技术。
图5 叶军研究组实验的示意图。不同格点上的原子的跃迁频率用钟代表。叶军研究组将超精确光谱学与空间成像技术结合起来，修正了这些差别[17,18]。
事实上，在此一年前，他们已经实现了3维光晶格上的锶原子的简并费米气体，频率相对精度达到5 10–19 [19]。2017年的这个工作（2018年发表）将精度提高到原来的倍[17,18]。
这么高的精确度，除了作为原子钟，也可以用来研究量子多体物理，还可以研究基础物理问题,比如基本物理常数是否随时间变化，暗物质探测，广义相对论验证，以及量子引力，也可应用到引力波探测，还有实际的应用，比如提高卫星定位的精度、通过测量重力加速度来进行地质勘探，等等。
.可移动的光晶格光原子钟
但是，在某些应用上，需要解决一些问题，光原子钟才能挑战微波原子钟。比如国际原子时依赖于将各地的原子钟相比较，这是以卫星上的原子钟作中介，而目前卫星上的原子钟使用微波。因此地面上的光原子钟还只能以精度比它低的卫星上的微波原子钟为准。另外，还要考虑地球各处引力场的差异，因为对于10-18的精度，几个厘米的高度差就会体现出引力红移（广义相对论效应）。
因此体积小、可移动的光原子钟才可以在这些应用上取代铯原子钟[15]。将它们安装到卫星上，才可以提高国际原子时和卫星导航的精度。在地质测量和基础物理方面的应用也需用可移动的光原子钟。但是可移动性降低了精度，因为实验室里的光原子钟依赖于光学平台这样的笨重但稳定的设备。
最近，日本东京大学的香取秀俊与合作者搭建的两个可移动光原子钟（图6）的精度达到了5 10-18[15,20] 。这个精度相比之前的可移动光原子钟，提高了1个数量级。它们在户外工作，用光纤联系。
图6. 香取秀俊与合作者搭建的两个可移动光原子钟，两个光原子钟用光纤联系起来[20]。
对于光原子钟的两个途径来说，光晶格可以胜过单个离子，但是光晶格上的原子对于电场扰动更敏感，而产生光晶格的激光、附近的电荷，环境中的黑体辐射都可以产生电场扰动。
2003年，香取秀俊与合作者用锶原子搭建了第一个基于光晶格的光原子钟。在此基础上，他们加强了光原子钟的稳定性。
而在最近的这项工作中[20]，他们先将锶原子冷却到几微K，然后将它们放到环形光腔中的一个1维光晶格上。再用激光将俘获原子推到一个黑体辐射屏障中，这个屏障隔离了环境中的黑体辐射。在屏障中，原子完成最后的冷却。用于原子钟的激光尽量准确地调节到跃迁频率。越准确，发生跃迁的原子越多。通过测量激发原子的数目来确定原子钟精度。所有的操作可以通过个人电脑远程控制。
原子钟可用于测量广义相对论效应，也就是引力差异导致的时间差异，即引力红移。据此，目前的GPS卫星定位系统每天调整38皮秒（1皮=10-12）。
以光原子钟的高精度，可以检验广义相对论。广义相对论表明，引力引起的频率相对变化正比于引力势能的差异，比例系数就是光速平方的倒数。如果测量出来的比例系数偏离了光速平方的倒数，就代表对广义相对论的偏离。
香取秀俊与合作者在东京晴空塔，用他们的两个可移动的光原子钟测量了引力红移。他们特意选择了这个并不理想的地点（附近的火车引起的振动较大），以显示设备的抗干扰能力。
他们将一个光原子钟放在塔下，另一个放在450米高处。根据两个光原子钟分别测量到的频率，辅以卫星和激光测量到的高度差，和重力仪在每处测量到的重力加速度，他们得到了比例系数与光速平方倒数的偏离。相对偏离是 10-5。这是迄今对这个偏离的最好的地面测量，比之前的结果精确了1个数量级，接近相距数千公里的卫星的测量结果。
总结一下今年墨子量子奖获奖人的获奖贡献。Carton Caves阐明了干涉仪中的量子噪声，并提出利用压缩态来抑制。香取秀俊与合作者搭建了第一个基于光晶格上的锶原子的光原子钟，最近又搭建了可移动的这种光原子钟，精度度达到5 10-18，而且用来测量引力红移，检验了广义相对论。叶军与合作者用3维光晶格中的约1万个锶原子实现光原子钟，它们形成简并费米气体，原子的量子相干保持15秒，相对精度高达 10-19。
向上滑动阅览【参考文献】
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墨子沙龙是以中国先贤“墨子”命名的大型公益性科普论坛，由中国科学技术大学上海研究院主办，中国科大新创校友基金会、中国科学技术大学教育基金会、浦东新区科学技术协会、中国科学技术协会及浦东新区 科技 和经济委员会等协办。
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从视觉传达设计的发展进程来看，在很大程度上，它是兴起于19世纪中叶欧美的印刷美术设计的扩展与延伸。视觉传达设计是通过视觉媒介表现并传达给观众的设计，体现着设计的时代特征和丰富的内涵，其领域随着科技的进步、新能源的出现和新产品新材料的开发应用而不断扩大，并与其他领域相互交叉，逐渐形成一个与其他视觉媒介关联并相互协作的设计新领域。当前科学技术的日新月异，使以电影、电视和网络为媒体的各种技术飞速发展，这给人们带来了革命性的视觉体验。并且在当今瞬息万变的信息社会中，影视媒体的影响越来越重要。传统平面设计表现的内容已无法涵盖一些新的信息传达媒体，因此，视觉传达设计应该向着这些方向去努力拓展。这其中影视作品正在以一个不可忽视的重要力量日新月异的发展着，而影视片头又是影视作品的给观众的第一印象。任何一个风格独特、富于个性化的影视片头都是画面视觉艺术巧妙结合的典范，它包含着多方面、多视角的综合知识，可能是历史方面的，或者是时尚方面的。新技术的不断出现，强烈的开拓着视觉传达的延伸之一影视片头的创作，为其提供了更强大的物质基础和广阔的创作可能。同时也对影视片头的创作提出了更新更高的要求：一方面，技术的发展为创作者提供了更多的可能性，也迫使设计者不断的挑战影视片头的表现极限，另一方面，也促成了观众审美需求的提高，反过来促进创作上的进步。影视片头的视觉艺术是具有电影特性的美术设计。是一种具有思维空间形态的艺术造型。一个好的电影，电视剧，其片头片尾是非常讲究的，研究影视片头片尾视觉效果的意义在于：1、片头是观众对一部影片的第一印象，片头和片尾相当于一本书的封面和封底。片头的好坏，直接影响到观众对整个影片的观赏效果。 2、任何一种艺术，其魅力都在于内容与表现形式的完美与统一。电影片头，给设计提供了广影片片头艺术的创作，同样存在 内容与形式的完美统一的创作历程。根据影片不同主题，设计不同的方案，不同的表现形式。体裁不同，内容不同阔的天地。3、电影片头字幕的设计，是整个电影艺术的组成部分，而片头片尾的视觉设计又与影片自身有很大的不同，不可忽视，必须从视觉上加以美观。对经典的影视片头从视觉传达角度来归纳总结。4、现阶段影视制作飞速发展，各种富有视觉冲击力的效果层出不穷，我国在影视片头片尾创意方面与国外差距比较大。通过比较以促进国内影视片头制作的发展。希望此课题的研究能对影视工作者起到一个很好的借鉴作用。
光纤通信光源技术论文篇二 我国光纤通信技术综述 光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。 1. 我国光纤光缆发展的现状 普通光纤 普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合规定的截止波长位移单模光纤和符合规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。 核心网光缆 我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括光纤和光纤。光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用。 接入网光缆 接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中,由于管道内径有限,在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量,是很重要的。接入网使用普通单模光纤和低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用。 室内光缆 室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室内光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。 电力线路中的通信光缆 光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。 2. 光纤通信技术的发展趋势 对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标,而全光网络也是人们不懈追求的梦想。 超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛,目前的WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。 仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。 光孤子通信 光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲,由于它在光纤的反常色散区,群速度色散和非线性效应相互平衡,因而经过光纤长距离传输后,波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信,在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。 光孤子技术未来的前景是:在传输速度方面采用超长距离的高速通信,时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上;在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE,光学滤波使传输距离提高到100000km以上;在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。当然实际的光孤子通信仍然存在许多技术难题,但目前已取得的突破性进展使人们相信,光孤子通信在超长距离、高速、大容量的全光通信中,尤其在海底光通信系统中,有着光明的发展前景。 全光网络 未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段,也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化,但在网络结点处仍采用电器件,限制了目前通信网干线总容量的进一步提高,因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。 全光网络以光节点代替电节点,节点之间也是全光化,信息始终以光的形式进行传输与交换,交换机对用户信息的处理不再按比特进行,而是根据其波长来决定路由。 目前,全光网络的发展仍处于初期阶段,但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看,形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层,建立纯粹的全光网络,消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势,更是未来信息网络的核心,也是通信技术发展的最高级别,更是理想级别。 结语 光通信技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用。虽然经历了全球光通信的"冬天"但今后光通信市场仍然将呈现上升趋势。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。人们期望的真正的全光网络的时代也会在不远的将来如愿到来。 看了“光纤通信光源技术论文”的人还看： 1. 光通信技术论文 2. 光纤技术论文 3. 光纤传感技术论文 4. 光通信技术论文(2) 5. 电力系统光纤通信技术论文
光通信从一开始就是为传送基于电路交换的信息的，所以客户信号一般是TDM的连续码流，如PDH、SDH等。随着计算机网络，特别是互联网的发展，数据信息的传送量越来越大，客户信号中基于分组交换的分组信号的比例逐步增加。分组信号与连续码流的特点完全不同，它具有随机性、突发性，因此如何传送这一类信号，就成为光通信技术要解决的重点。 另外，传送数据信号的光收发模块及设备系统与传统的传送连续码流的光收发模块及设备系统是有很大区别的。在接入网中，所实现的系统即为ATM-PON、EPON或GPON等。在核心网，实现IP等数据信号在光层（包括在波分复用系统）的直接承载，就是大家熟知的IP over Optical的技术。 由于SDH系统的良好特性及已有的大量资源，可充分利用原有的SDH系统来传送数据信号。起初只考虑了对ATM的承载，后来，通过SDH网络承载的数据信号的类型越来越多，例如FR、ATM、IP、10M-baseT、FE、GE、10GE、DDN、FDDI、Fiber Channel、FICON、ESCON等。 于是，人们提出了许多将IP等信号送进SDH虚容器VC的方法，起初是先将IP或Ethernet装进ATM，然后再映射进SDH传输，即IP/Ethernet over ATM，再over SDH。后来，又把中间过程省去，直接将IP或Ethernet送到SDH，如PPP、LAPS、SDL、GFP等，即IP over SDH、POS或EOS。 不断增加的信道容量 光通信系统能从PDH发展到SDH，从155Mb/s发展到10Gb/s，近来，40GB/s已实现商品化。同时，还正在探讨更大容量的系统，如160Gb/s（单波道）系统已在实验室研制开发成功，正在考虑为其制定标准。此外，利用波分复用等信道复用技术，还可以将系统容量进一步提高。目前32×10Gb/s（即320Gb/s）的DWDM系统已普遍应用，160×10Gb/s（即）的系统也投入了商用，实验室中超过10Tb/s的系统已在多家公司开发出来。光时分复用OTDM、孤子技术等已有很大进展。毫无疑问，这些对于骨干网的传输是非常有利的。 信号超长距离的传输 从宏观来说，对光纤传输的要求当然是传输距离越远越好，所有研究光纤通信技术的机构，都在这方面下了很大工夫。特别是在光纤放大器出现以后，这方面的记录接连不断。不仅每个跨距的长度不断增加，例如，由当初的20km、40km，最多为80km，增加到120km、160km。而且，总的无再生中继距离也在不断增加，如从600km左右增加到3000km、4000km。 从技术的角度看，光纤放大器其在拉曼光纤放大器的出现，为增大无再生中继距离创造了条件。同时，采用有利于长距离传送的线路编码，如RZ或CS-RZ码；采用FEC、EFEC或SFEC等技术提高接收灵敏度；用色散补偿和PMD补偿技术解决光通道代价和选用合适的光纤及光器件等措施，已经可以实现超过STM-64或基于10Gb/s的DWDM系统，4000km无电再生中继器的超长距离传输。 光传输与交换技术的融合 随着对光通信的需求由骨干网逐步向城域网转移，光传输逐渐靠近业务节点。在应用中人们觉得光通信仅仅作为一种传输手段尚未能完全适应城域网的需要。作为业务节点，比较靠近用户，特别对于数据业务的用户，希望光通信既能提供传输功能，又能提供多种业务的接入功能。这样的光通信技术实际上可以看作是传输与交换的融合。目前已广泛使用的基于SDH的多业务传送平台MSTP，就是一个典型的实例。 基于SDH的MSTP是指在SDH的平台上，同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入处理和传送，提供统一网管的多业务节点设备。实际上，有些MSTP设备除了提供上述业务外，还可以提供FR、FDDI、Fiber Channel、FICON、ESCON等众多类型的业务。 除了基于SDH的MSTP之外，还可以有基于WDM的MSTP。实际上是将WDM的每个波道分别用作各个业务的通道，即可以用透传的方式，也可以支持各种业务的接入处理，如在FE、GE等端口中嵌入以太网2层甚至3层交换功能等，使WDM系统不仅仅具有传送能力，而且具有业务提供能力。 进一步在光层网络中，将传输与交换功能相结合的结果，则导出了自动交换光网络ASON的概念。ASON除了原有的光传送平面和管理平面之外，还增加了控制平面，除了能实现原来光传送网的固定型连接（硬连接）外，在信令的控制下，还可以实现交换的连接（软连接）和混合连接。即除了传送功能外，还有交换功能。 互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势 近年来，随着互联网的迅猛发展，IP业务呈现爆炸式增长。预测表明，IP将承载包括语音、图像、数据等在内的多种业务，构成未来信息网络的基础；同时以WDM为核心、以智能化光网络（ION）为目标的光传送网进一步将控制信令引入光层，满足未来网络对多粒度信息交换的需求，提高资源利用率和组网应用的灵活性。因此如何构建能够有效支持IP业务的下一代光网络已成为人们广泛关注的热点之一。 对承载业务的光网络而言，下一步面临的主要问题不仅仅是要求超大容量和宽带接入等明显需求，还需要光层能够提供更高的智能性和在光节点上实现光交换，其目的是通过光层和IP层的适配与融合，建立一个经济高效、灵活扩展和支持业务QoS等的光网络，满足IP业务对信息传输与交换系统的要求。 智能化光网络吸取了IP网的智能化特点，在现有的光传送网上增加了一层控制平面，这层控制平面不仅用来为用户建立连接、提供服务和对底层网络进行控制，而且具有高可靠性、可扩展性和高有效性等突出特点，并支持不同的技术方案和不同的业务需求，代表了下一代光网络建设的发展方向。 研究表明，随着IP业务的爆发性增长，电信业和IT业正处于融合与冲突的“洗牌”阶段，新技术呼之欲出。尤其是随着软件控制（“软光”技术）的使用，使得今天的光网络将逐步演进为智能化的光网络，它允许运营者更加有效地自动配置业务和管理业务量，同时还将提供良好的恢复机制，以支持带有不同QoS需求的业务，从而使运营者可以建设并灵活管理的光网络，并开展一些新的应用，包括带宽租赁、波长业务、光层组网、光虚拟专用网（OVPN）等新业务。 综上所述，以高速光传输技术、宽带光接入技术、节点光交换技术、智能光联网技术为核心，并面向IP互联网应用的光波技术已构成了今天的光纤通信研究热点，在未来的一段时间里，人们将继续研究和建设各种先进的光网络，并在验证有关新概念和新方案的同时，对下一代光传送网的关键技术进行更全面、更深入地研究。 从技术发展趋势角度来看，WDM技术将朝着更多的信道数、更高的信道速率和更密的信道间隔的方向发展。从应用角度看，光网络则朝着面向IP互联网、能融入更多业务、能进行灵活的资源配置和生存性更强的方向发展，尤其是为了与近期需求相适应，光通信技术在基本实现了超高速、长距离、大容量的传送功能的基础上，将朝着智能化的传送功能发展。参考资料：
光纤通信在配电网自动化上的应用 论文 1前言随着国家经济的发展和人民生活水平的提高，人们对电力的需求日益增长，同时对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。配网馈线自动化是配网系统提高供电可靠性最直接有效的技术手段之一。在近几年国家加大了对城网和农网的改造，国内各大供电局对配电网自动化的投入也在加大。在配网自动化实现的过程中，我们发现通信问题是一个难点问题。在此，仅就光纤通信在配网自动化方面的应用谈一点认识和体会。 2配电网自动化对通信的要求 同调度SCADA系统一样，配电自动化系统也需要一个有效的通信网，同时他有自己的特点：终端数量极多。配网系统拥有众多的开闭所、配电变压器、柱上断路器，要对这些设备进行监控就需要许多FTU和TTU，同时这些FTU随配电设备安装，地域分布广，通讯节点分散。 配网自动化系统的规模、复杂程度和自动化程度决定了通信系统应满足下述要求： (1)可靠性： 配网系统的通信设备有很多暴露在室外，环境恶劣，因此必须能够抵御高温、低温、日晒、雨淋、风雪、冰雹和雷电等自然环境的侵袭。同时，尽量避免各种电磁干扰，保证长期稳定可靠地工作，并要求在线路停电时，通信系统仍能正常工作。 (2)经济性： 考虑到配电网系统的总体经济效益，通信系统的投资不应过大，力争充分利用现有的主网通信资源，进行主、配网整体规划，避免重复投资。 (3)寻址量大： 通信系统不仅要考虑目前及未来的数据传输的需要，还要考虑系统升级的要求。 (4)双向通信： 配网自动化要实现遥测、遥信、遥控功能，就必须要求具有双向通信能力。 (5)容易操作和免维护。 根据以上的要求，伴随着光纤价格的下降，目前，光纤通信正广泛地应用于电力系统。 3光纤通信 自激光器和低损耗光纤问世以来，光纤通信系统以其技术、经济上无可比拟的优越性而迅速崛起，并风靡全球。该系统是以光纤为传输介质，以光为载波信号传递信息的通信系统，应用的光波波长为～1.μm靘，整个系统由电端机、光端机、光缆和中继器构成。光纤可分为单模光纤(SMF)、多模光纤(MMF)、长波长低射散光纤(LMF)、保偏光纤(PMF)及塑料光纤(POF)等很多种；常用的为单模和多模光纤，多模光纤就是传输多个光波模式，而单模光纤只传输一个光波模式。单模光纤比多模光纤传输距离长，目前一般地，光信号在多模光纤内可传6km左右，在单模光纤内可传30km。因此，单模光设备的价格要高于多模光设备。实用的光纤通常都是由多根光纤、加强芯、保护材料、固定材料等组合成光缆构成的传输线。 光纤MODEM可完成光信号与数字信号之间的相互转换。光纤MODEM一般有一个以上的数据口用以传递同步或异步信号。通信速率可达到2Mbps或更高，配网常用的通信速率一般为同步N×64K或异步19200bps以下。故足以满足配网通信的需要，光纤MODEM的连接示意图如下：另外，还有一种光纤MODEM具有双环自愈功能。这一功能使通信的可靠性大大增强。其功能示意图如图2所示：图2(I)中，A，B，C三点是通过自愈光MODEM实现的双环网，若在D点发生故障，则如图2(II)所示，光路在A站和C站愈合(环回)，使通信不受影响，同时向主站发出相应的告警及定位信号，使维修人员及时修复故障段光缆。4光纤通信的特点 光纤通信具有通信容量大，衰减小，不怕雷击，抗电磁干扰、抗腐蚀、保密性好、可靠性高、敷设方便等优点，不过投资费用相对较高，尤其对于城区内直埋式电缆线路的光纤敷设，施工费用将更大。 5光纤通信在配电网上的实现方案 光纤通信的组网方式非常灵活，可以构架成星型、链型、树状、网状、单纤网、双纤网、环上多分支、多环相交、多环相切等各种拓扑结构的网络。 根据配电自动化系统的特点，光纤网通常需组成环型网，并与计算机局域网连接，实现数据共享。常用的组网方式如图3所示。图3中：“S”表示网络服务器，“W1、W2、Wn”表示工作站，“b”表示变电所，“k”表示开闭所，“T”表示配电变压器。 实际工程设计中，充分考虑到电力通信专网拓扑结构的复杂性，SDH传输系统可以采用多达126个E1(2M口)全交叉连接和双主光环+多光分支的设计思想。基本构架为1～3个SDH／STM-1双纤自愈环相交或相切，而且在需要时，可通过更换光卡的方式在线升级为SDH／STM-4。如果局调度中心局域网位于网络地理中心，建议设计为相切环，以调度中心为切点，如图4所示；如果局调度中心局域网偏离网络地理中心，建议设计为相交环，由于调度中心不在交点，为了环间可靠转接，各环相交至少两点，互为保护路由，如图5所示。6结束语 在实际的配网自动化的通信系统，必须构建一个成本低、收效高的双向通信系统，用可以接受的费用在可靠性和信息流量方面提供非常高的性能。同时，由于配电网自动化系统所要完成的功能太多而系统复杂，采用单一的通信系统来满足所有的功能需要是不现实的，也是不经济的。因此，在配电网自动化系统中，要应用多种通信方式，按综合的经济技术指标而选取其中最优的组合。在电力系统中较常用的通信方式还有一点多址数字微波、数传电台、无线扩频、专线电缆、邮电本地网、载波、扩频载波等，可供组网时选择。
光沿直线传播,比如日全食(月亮将太阳发出的光遮挡,成一条线的位置状态),射击(眼睛与瞄准孔和射耙保持一线才不会射偏),小孔成像等.光的反射,则是倒影(光遇到物体反射的光入我们的眼睛),还有潜望境(光经过两次镜面反射,最后去我们的眼睛,就看到海上的情况).（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等；（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质进入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的．（1）小孔成像，成的是实像，它是光的直线传播原理形成的；（2）在平面镜中看到的自己的像，观察到的是虚像，利用的是平面镜成像原理，属于光的反射现象；（3）用放大镜看物体，利用的是光的折射现象中成虚像的情况；
究竟有什么现象是 光的直线传播造成的呢？就让我们看一 下吧。物理论文——形形色色的光现象 日食、月食是一重要的 天文现象，是光在同一种均 匀介质中沿直线传播的例 证。物理论文——形形色色的光现象 日全食、日偏食和 日环食 月球的影可以分为本影、半影和伪半 影三部分。月球绕地球的轨道和地球 绕太阳的轨道都不是正圆，所以日、 月同地球之间的距离时近时远。因 此，在日食时，观察者在本影范围看 到太阳全部被月球遮住，称为日全 食；观察者在半影内则见到太阳部分 被月球遮住，称为日偏食；观察者在 伪本影内见到太阳的中间部分被月球 遮住，周边剩下一个光环，称为日环 食。当月球绕地球运行到太阳与地球 之间几乎与太阳同起同落时，从地球 上见不到月球，这时称为朔，日食现 象发生在朔的时候。朔的周期约为 天。但不是每隔天都发生一次日 食，原因是月球绕地球运行的轨道平 面和地球绕太阳运行的轨道平面不完 全重合，两者之间有5°9’的平均夹 角。所以只有当朔时太阳离两个轨道 平面的交点在某一角度以内时才会发 生日食。物理论文——形形色色的光现象 月全食、月偏食与半影月食 月食是月球进入地球阴影，月面变暗的现象。地球在背着太阳的方向 有一条阴影，叫地影。地影分为本影和半影两部分。本影没有受到太 阳直接射来的光，半影受到一部分太阳射来的光。月球在绕地球运行 过程中进入地影后就发生月食。月球整个都进入本影发生月全食；部 分进入本影发生月偏食。月全食和月偏食叫本影月食。有时月球只进 入半影而不进入本影，发生半影月食。 当地球处在太阳与月球之间时，月球朝向地球的一面照满太阳光，从 地球上看月球，月球呈光亮的圆形，这叫望。望的周期与朔相同，月 食只能发生在望的时候。但由于地球与月球运行轨道不在同一平面， 而有一个5°9′的夹角，不是所有望的时候都发生月食。只有当月球 运行到两个轨道平面的交点附近时，月食才可能发生。物理论文——形形色色的光现象 由于地球的本影比 月球大得多，在月 全食时，月球会会 完全进入地球的本 影区内，因此，绝 不会出现月环食这 种现象。 发生月食时， 地面上的观测面积 很大，可覆盖半个 地球，只要是天气 晴朗的夜空就能看 得到。物理论文——形形色色的光现象 本影区是光线完全射不到的地方。点光源生成的影区 周围可以出现亮边，这是由于光的波动性，光遇到障 碍物后，发生衍射的结果。发光体越大，本影区越 小。如白炽灯下的人影很清楚，荧光灯下的人影十分 模糊，就是两者比较而言，白炽灯可看成是点光源， 发光面小；荧光灯的发光面就比白炽灯大得多。医院 里外科手术用的无影灯，就是在一个很大的圆形灯罩 里交错排列或呈环形排列几个到10多个灯球，每个灯 球里有一个镜面灯泡，灯炮下半部的内壁上涂有一层 铝，把光线均匀柔和地反射到整个灯球上。这样，各 个灯球都能把光线照射到手术台上，既保证有足够的 亮度，同时又不留任何影子。
大脑萎缩的临床表现分早期，中期和晚期三个阶段。 最常见的早期症状是记忆力减退，思维能力下降，主要是近记忆障碍，表现为：自己熟悉的东西不知放在何处，丢三落四，甚至记不住刚吃过的饭菜，叫不出朋友的名字。1.管理财务的能力下降，不能独立购物，虽然能做熟悉的工作，但对任何新的要求都暴霹出不胜任；2．行为怪异，如爱捡拾无用的东西；3．情感淡漠，自私，多疑，对周围的事物缺乏兴趣，丧失主动性，不爱与人交往；4．在熟悉的环境中迷路；5．语言障碍，发音有一定障碍，说话不太利落，书写困难。以上这些症状很轻微，进展又很缓慢，所以不易引起家人的注意，有时即使注意到了，也常被认为是老年人的正常现象。这一阶段，病人所有的日常生活均能自理，甚至有些病人还能参加一定的社会工作，脑CT检查未见异常或轻度脑萎缩，这一阶段可以持续2--5年左右的时间。 这一阶段的病人记忆力明显下降，近期事遗忘尤为严重，同时也表现出远事遗忘，开始有明显的认知功能障碍，还可有精神混乱，感知困难，综合能力下降。1．对地点、时间和人物的辨别均可有障碍，即定向障碍，经常发生迷路走失；2．计算能力和工作能力显著下降，理解力和判断力也下降，不能胜任工作；3．思维紊乱，发音不清，语无伦次，大事被忽略，小事却纠缠不清，常出现无意义的重复动作；4．情感不稳，如抑郁，焦虑，易怒，感情失控等，还表现为散慢，性格变化，行为异常，可有幻觉、幻听；5．病人的视觉空间技能进一步受损，在日常生活中表现为明显的穿衣困难，比如将鸡心领的毛衣穿反了，裤子穿反了，甚至将裤腿当上衣的袖子穿；6．运动能力失调，行走不稳，不能正确地做出一个连续复杂动作，甚至无法走直线，有些病人原来会骑车、游泳，得病后却不会骑车、游泳了。往往到此期，病人家属及同事才有所注意，带病人到医院就诊，CT或磁共振检查，可有一定程度的脑萎缩，据统计，在医院脑萎缩专科门诊所见到的痴呆病人多数为中期病人，这一阶段的病人只能料理自己的部分生活，需要别人帮助，此阶段大约可持续2年左右时间。 其一，高龄女性。脑萎缩多发病于70岁以上的高龄群体，这可能与女性绝经后雌激素水平下降有关，或与女性寿命比男性长有关。但总之，女性尤其是高龄女性更应该注意预防脑萎缩。其二，生活单一，缺乏乐趣的人。人类的左脑负责处理工作、读书信息，右脑则负责处理嗜好、艺术、运动等信息，若在中年时忽略右脑的锻炼，退休后若无法在短时间调整生活形态，左、右脑运动不足，大脑得不到应有的锻炼，即容易产生脑萎缩。因此对于中老年人，尤其是退休前后，应当注意培养自己的兴趣爱好，广泛的开发左右脑，减少发生脑萎缩的可能性。其三，饮食不科学者。脑萎缩的高发人群在中老年，这部分人的身体状况已经在不断下降，因此饮食是急需要重视的一点。应该保持健康的饮食，不良的饮食习惯对于脑萎缩有着诱发的作用。不少人认为岁数大了，就应该多吃一些有营养的东西而在饮食中多吃油腻、鱼肉，这都是不可取的，饮食应当以清淡为主，适量多使用一些优质的蛋白质和卵磷脂，而减少脂肪的摄入。但是也要注意不要过分的依赖蔬菜，这样有可能导致身体缺乏维生素B12，反而增加了患脑萎缩的可能性。 综上所述，大脑缺乏营养的人和用脑不够的人都很有可能在步入老年之后受到脑萎缩的困扰，因此，应当适当的多食用一些补充大脑营养的食物，比如核桃，也应当多多用脑，如多读书看报、广泛参加社交活动等，都能有效的锻炼大脑。凡是步入中年的人，都应当注意这些，以防止脑萎缩的发生。其四，肥胖者。瑞典的一项最新研究指出，与正常体重的女性相比，持续肥胖的女性更易发生颞叶脑组织的萎缩，而这又与认知功能的减退和早老性痴呆发病的高风险有关。研究发现，体重指数的增高与脑组织的萎缩有直接关系。体重指数每增加一个百分点，颞叶萎缩的发生就增加11%-14%。但萎缩的程度与体重指数的增长并不相关，换而言之，颞叶萎缩严重的女性并不一定具有较高的体重指数。研究还发现肥胖指数和脑萎缩的显著相关性只存在于颞叶部，而颞叶又与听力，语言，理解，命名，记忆和视觉过程关系密切。造成这两者之间相关性可能原因有：脂肪会造成更多的氧化应激，继而在体内产生大量的自由基，加速脑组织的萎缩；肥胖者更易发生动脉粥样硬化，令脑部的氧供减少。此外肥胖还会导致激素和生长因子的释放，而后两者都对脑组织有害，引起脑组织的萎缩。其五，老年男人成年以后，随着年龄的增长，脑细胞会明显地逐渐减少，最容易患脑萎缩，但在脑细胞的死亡速度方面，男性比女性快2倍。男性大脑的表面部位丧失的细胞比脑的中间部位失去的细胞要多，而脑的表面部位涉及到人的认知功能，如推理、计算、逻辑、语言和概念产生等等。比较研究发现，女性大脑两侧失去的脑细胞大致相等，而男子大脑左侧失去细胞数量大约是右侧的2倍。 长期以来，中国人还是习惯把抑郁症当成“心病”，认为“心病还需心药医”，对于药物治疗抑郁症并不太乐意。可是你知道吗，抑郁症患者大脑里，的确有一部分存在萎缩哦，而这种大脑的变化，可能对他的病情带来影响，最直接的就是，让他的情绪更低落。按照以往的理解，这样的患者，没有精神疾病，没有大脑外伤或疾病，没有滥用过对大脑和精神有影响的物质，可以说，他们除了有抑郁症外，其他一切正常，包括大脑。在一般老百姓看来，这些人应该就是所谓的‘心结难解’吧，所以他们是正常人，就是想不开，需要的只是疏导、排解。如果把影像的片子放在一起比较，你就能发现，抑郁症患者的第三脑室宽度增加了。这说明那个部位的大脑出现了萎缩。我们又比照了其他方面，证实抑郁症患者的确存在大脑的改变，例如额叶体积就明显缩小，而这个部位是掌管思维反应的一个重要部位，如果它出了问题，认知功能就会出现问题。另外，抑郁症患者的海马体也比正常的一组体积要小。这充分说明，抑郁症已经不只是‘心病’这么简单的问题。它让人类的大脑出现了‘变化’。 这种萎缩当然不像人们想的那样，导致当事人精神出问题或者智力下降什么的，应该说，它对于当事人的智力、精神还没有明显影响，但是，这种结构异常会扰乱当事人的情绪调节，让他的情绪持续低落、沮丧。这就是为什么有些患者，其实道理他都懂，可是他还是抑郁，因为他的大脑结构已经发生改变了。 以前的研究已经显示，像皮质醇这样的压力激素会增加心脏病和其他疾病的危险，现在一项新的研究则认为，压力激素还会使大脑发生萎缩。研究人员发现，体内含有高水平皮质醇的年长者在记忆力测试方面表现不好，而且脑中负责学习与记忆的海马部分较小。加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的研究人员说：“压力在我们的生活中是普遍存在的，而且可被接受;许多研究认为，压力对高血压、心脏病等身体健康都具有负面影响，但很少有研究强调其对精神健康的影响;我们的研究则是直接研究了压力或压力激素对大脑功能的长期影响。”发表在最近出版的《神经心理内分泌学》期刊上的这份研究报告称，在一系列的研究中，研究人员观察了年长者、年轻人以及儿童长期暴露在压力荷尔蒙之下对大脑功能的影响。在第一个研究中，研究人员对一组老人的皮质醇含量进行了3至6年以上的测试，测试结果表明：如果老年人的皮质醇含量持续很高，那么记忆力测试的表现就会比皮质醇含量中、低程度的人要差;此外，老年人长期暴露在高皮质醇含量之下，脑中的海马部分平均会小14%。而另一份从不同社会经济阶层来研究儿童与青少年的报告显示，低社会经济状态的儿童，其压力激素含量平均比其他儿童要高。研究人员说，该项研究报告很清楚地显示出长期压力所带来的负面影响，这也解释了为何某些老年人的大脑功能不佳，有些老年人却功能良好。研究还发现，年轻人与儿童的皮质醇含量短暂、暂时性的增加对思考与记忆力具有负面影响，但这些损害只是暂时性的。研究人员认为，压力是儿童大脑功能的重要调节因素，对老年人也一样;所有的研究都显示，任何年龄的人都对压力很敏感，因此应该承认，压力这个因素对人们的精神健康是很重要的。 供足大脑营养：随着年龄的增长，大脑的变异与萎缩是自然的生理现象。65岁以上为老年人大脑萎缩会加剧，应努力从食物上保证大脑供给，发挥食物功能优势，保持智力。一要注意以大米、面粉、玉米、小米等为主食，以保证脑细胞的重要热能来源。二要注意脑中氨基酸的平衡，脑中氨基酸平衡有助于脑神经功能及大脑细胞代谢。富含优质蛋白质的食物有鱼类、蛋类、乳制品、瘦肉等。三要注意必需脂肪酸的摄取。这种脂肪在大豆油、芝麻油、花生油、核桃等植物油中含量较多，为不饱和脂肪酸。可坚持每天食用几个核桃，或瓜子、松子等，都是健脑益智的佳品。四要注意水果蔬菜的摄取。这类食物富含维生素、微量元素及食物纤维，对大脑具有保护作用。维生素C在大脑中好比润滑油；维生素A可增强大脑判别能力；维生素D是脑组织活动的得力助手；B族维生素可保证大脑能量供给，利于克服倦怠、疲劳感，并可令人思维清晰；维生素E可以有效地抑制脑组织中的必需脂肪酸细胞衰退、坏死，以延长生命期，维护大脑健康。五要注意对大脑供给不可缺的微量元素。例如，碘是组成甲状腺素的重要成分，如果缺乏碘会导致烦躁不安、智力下降。锗在人体内参与遗传过程，可强化智力，故有智慧素之称，其在人参和天然矿泉水中含量较多。锌是大脑蛋白质和核酸合成必需的物质，人体缺锌48小时就会产生蛋白质合成障碍，干扰细胞分裂，造成智力下降，含锌高的食物有鱼、肉、蛋类及坚果等。铁与大脑感知关系密切，动物肝脏、豆类食品、黑豆、黑木耳、黑芝麻、红糖等食品中富含铁。钙对大脑来说，可抑制脑神经异常兴奋，使大脑进入正常工作与生活状态，含钙丰富的食品有奶类、豆类、黑芝麻、小鱼、虾皮、虾米、田螺等。 英国一项最新研究结果表明，短时间内重复性地调整时差可能导致人的大脑萎缩，进而使记忆力衰退且辨不清方向。这一研究结果发表在英国《自然》杂志的医学期刊《神经科学》上。研究人员是通过对长期在世界各地飞行的空勤人员的大脑进行检查后得出上述结论的。不仅如此，研究还发现，睡眠不正常的夜班白班轮班制工作人员及照顾婴幼儿的父母亲，大脑也会受到同样的影响，出现记忆力衰退等问题。进行这项研究的英国布里斯特尔大学的科学家对20名22岁至28岁的女性民航乘务人员的大脑进行了扫描，且测试了她们的记忆力和理解力。这些乘务员在民航供职至少5年以上，经常一次飞跃至少7个时区。领导这项研究的赵光伍博士说，“我没有发现接受检测的人在语言表达方面出现障碍，但是她们的短时间记忆力和抽象认知能力都很差。”科学家认为，长期处于倒时差状态会刺激到人的大脑，产生某种大脑激素，导致大脑萎缩。但是如果在倒时差的过程中，获得长时间的休息，那么就不会出现这个问题。 随着年龄增加，人的大脑会慢慢老化。美国一项最新调查发现，肥胖会加速大脑的老化过程，肥胖者大脑组织减少速度会快于体重正常的同龄人。这一现象在老年人身上表现得尤其明显。美国研究人员近日报告说，他们对94名70多岁老人进行了为期5年的跟踪调查。这些老年人在调查之初均没有痴呆症或其他认知能力受损症状，而且在跟踪调查期间凡出现认知能力障碍的人都被排除在外。研究人员对剩余的老年人进行了大脑图像分析。结果发现，与体重正常的老年人相比，体重超重的老年人脑组织要少4%，而患有肥胖症的老年人脑组织要少8%。就大脑“年龄”而言，患肥胖症和身体超重的老年人脑组织要比体重正常者的脑组织看上去分别要老16年和8年。进一步的分析显示，由肥胖症引起的脑萎缩多发生在大脑的前额叶和颞叶区域，而这里是大脑中负责决策和记忆等任务的区域。研究人员认为，这一研究成果在一定程度上解释了为何肥胖者更容易出现认知方面的问题。 舌头是大脑的先行器官。舌神经就是从大脑出发，与舌头相联接以后，促使舌头能动的神经。另一方面，人的味觉是通过面孔神经而传到大脑的。因此，为了防止大脑萎缩，应该经常使舌头活动，这就可以间接地对大脑进行刺激。舌头操：1、舌尖向前尽量伸出，使舌根有拉伸的感觉，当舌头不能再伸长时，把舌头缩回口中，这样伸出与缩进各10次。然后，舌头在嘴巴外面向左、向右各摆动5次。2、舌尖轻轻抵住上颚，再用舌尖在上颚周围正反转圈各36次；或用舌尖舔上颚，左右摆动36次。待口水增多时，分3次咽下。3、用舌尖舔内侧的齿龈，由上而下，紧贴上下牙龈转圈，正反各36圈。然后，再用舌尖舔摩上唇颊侧和下唇颊侧36圈，顺序同上，待口水增多时，分3次吞下。4、把舌头向里面卷，使舌尖能够到达喉咙的部位；或把舌头卷起，使舌头和嘴巴里的每一个部分都能接触。反复做3至5次。5、嘴巴张开，舌头伸出并缩进，同时用右手食指、中指与无名指的指尖，在左耳下边至咽喉处，上下搓擦30次。接着，在舌头伸出与缩进时，用左手三个指的指尖，在右耳下边至咽喉处，上下搓擦30次。 医学新观点：疼痛不仅会影响情绪，严重的还会造成大脑萎缩。长期持续性的疼痛会降低人的判断力，使人难以作出正确的选择。在生活中，即使是偶尔出现的疼痛，已经可以对人的心理状况产生相当程度的负面影响，而严重的持续性疼痛甚至会令人丧失活下去的勇气和意志。近期发表在国外医学杂志上的论文提出了一个新的观点：疼痛不仅仅会影响情绪，严重的还能损伤大脑，造成大脑萎缩。国际知名的疼痛研究先驱，以色列希伯来大学的马歇尔·戴沃尔认为，疼痛本是指出身体出了问题的一种警报和防御系统，但当出现持久的组织失调或神经损伤时，疼痛警报就会出现超负荷情况，变成一种疾病。慢性疼痛不仅会导致焦虑和抑郁症，还会引起神经系统的形态变化，导致大脑萎缩；这一损害的直接表现就是：长期的慢性疼痛会降低人的判断力。
看看这篇比较科学客观的分析，应该会有帮助。
流言： 【过度上网=脑萎缩】过度上网可能导致青少年脑部出现变异，令大脑皮层中负责处理情绪、语言、视觉、听觉等功能的灰质萎缩，而且上瘾时间愈长，灰质萎缩得愈严重，对集中力、记忆力、决策力，定立目标的能力的影响也会更强。青少年每天上网时间最好不超过2小时。
真相： 这条流言脱胎于此前活跃于各大网站的“过度上网导致脑萎缩”报道[1]。难道日常工作娱乐的得力助手——互联网，真会如此深刻得影响我们的大脑 ？这些报道到底是确有其事，还是存有歪曲夸大呢？就让我们细细探讨一番。
研究确实有，新闻报道不严谨
这些报道都来源于一篇发表在2011年7月份PLoS ONE（是Public Library of Science，即公共科学图书馆，的系列期刊之一）上的论文《Microstructure Abnormalities in Adolescents with Internet Addiction Disorder》,论文用影像学的方法研究了18名网络成瘾的大学生的脑部结构，发现在某些脑区（如背外侧前额叶皮层DLPFC、辅助运动区SMA、眶额皮质OFC等），这些网瘾同学的灰质体积小于同龄正常对照者[2]，即报道中提到的“脑萎缩”，而且网络成瘾时间越长，这种萎缩就越明显。
暂且不提研究样本容量太小以及是否遵循随机抽样的原则等问题，此项研究在经过严谨的统计分析后，研究对象与对照组之间确实存在具有统计学意义的差异，既“脑萎缩”与网络成瘾确实存在某种关联，但这并不等于报道所说的“过度上网导致脑萎缩”。
网络成瘾 ≠ 过度上网
论文的研究对象是网络成瘾的青少年，所谓“网络成瘾”，是指无成瘾物质作用下的上网行为冲动失控，表现为过度使用互联网而造成个体明显心理和社会功能损害[3]。
目前较为简洁且权威的是杨氏网瘾调查问卷（Young’s Diagnostic Questionnaire for Internet addiction ，YDQ）诊断量表：
1）是否着迷于互联网？
2）为了达到满意，是否感觉需要延长上网时间？
3）是否经常不能控制自己上网、停止使用互联网？
4）停止使用互联网时，是否感觉烦躁不安？
5）每次上网的时间是否比预计的要长？
6）你的人际关系、工作、教育或职业机会是否因互联网而受到影响？
7）是否对家庭成员、医生或其他人隐瞒你对互联网的着迷程度？
8）是否把互联网当成一种逃避问题或释放焦虑不安情绪的方式？
符合其中5条才可诊断为“网络成瘾”。这就是说，除了上网时间要长外，还必须像烟瘾酒瘾（编辑注：此处所谈之“瘾”为病理性成瘾，和平时所说的喜好之“瘾”有所不同）那样，无法控制自己的上网行为并对上网产生一种依赖心理。这与普通的长时间使用网络但对上网行为有自控能力的“过度上网”是不同的。在论文中，“网瘾大学生”们平均每天上网的时间达到了小时，一般人很难达到这个水平。
大脑萎缩与网络成瘾，鸡生蛋还是蛋生鸡？
研究确实发现网络成瘾的青少年的大脑中某些脑区灰质体积减小，但这只是一个断面研究，并没有对这些研究对象进行自身前后对比，而且有网瘾者其心理行为本来就与正常人存在差异，这种差异会不会是因为其神经系统的发育本身存在一定的缺陷所导致的呢？
这就绕到了一个很俗套的逻辑问题上：鸡生蛋还是蛋生鸡？——到底是网络成瘾导致了大脑灰质体积缩小，还是灰质体积缩小导致了网络成瘾的异常行为？抑或是网络成瘾者，由于本身存在某些神经系统发育缺陷，导致其在长时间上网后，比正常人更容易出现脑萎缩？
虽然论文中提到，网络成瘾时间越长，萎缩现象越严重，似乎暗示是网络成瘾导致了脑萎缩但这条线索并不具有足够的说服力。即便有足够长的时间去做一些跟踪研究，可以在“网瘾少年”沉迷于网络前记录下他们的脑部结构，再与现在对比，也不能证明让脑萎缩的就是长时间的沉迷网络。
让脑萎缩的可能并非网络，而是“成瘾”
网络成瘾者，上网时间自然很长了，于是人们很容易把过度上网当成导致脑萎缩的原因，却忽视了“网络成瘾”的另外两个字——“成瘾”。
网络成瘾者除了上网时间明显延长外，与正常人还有另外一个显著差异，那就是自控力减弱，而论文中提到的萎缩的脑区皆与自控力密切相关[5]。
而许多研究发现，药物成瘾者的脑中也有相似脑区的结构改变[5][6][7]。虽然是否是成瘾行为本身导致了大脑结构的改变，尚无研究定论，但相应的，脑萎缩到底是由于长时间上网所致还是成瘾行为本身所致，也有待进一步研究。
结论： 说了这么多，其实最关键的是，PLoSone上的原文是针对网络成瘾的人群的，旨在研究网瘾形成的机制及其对青少年的危害，能否将结论推广到正常人身上尚无足够证据。不过，各位网友还是应该养成良好的网络使用习惯，长时间使用电脑可能导致的计算机视觉征候群[注1]还是应该多加注意呢！
[注1] 计算机视觉征候群（Computer Vision Syndrome, CVS），也称为VDT综合征。其主要症状是视疲劳、视力模糊、干眼、头部、颈部与肩周疼痛。造成这些问题的主要原因有：屏幕过亮或过暗，双眼与屏幕距离不合适，坐姿不恰当，使用电脑时眨眼次数减少，以及电脑使用者本身所有的视力问题。
单纯小脑萎缩可由许多原因引起，虽然病因较多，但其CT和MRI表现有其共同特点，可以以某一部分萎缩为主，其CT诊断应包括两个或两个以上征象：（1）小脑脑沟扩大，超过1mm；（2）小脑桥脑池扩大，超过（应测量小脑上边缘与岩骨边缘之间距离）；（3）第四脑室扩大超过4mm；（4）小脑上池扩大。单纯第四脑室扩大和出现巨大枕大池并不说明小脑萎缩的存在。各种原因的小脑萎缩亦可有一定的特点，如慢性酒精中毒所致小脑萎缩常累及小脑蚓部，较少见于小脑半球：橄榄体桥脑小脑萎缩（变性）常累及小脑、小脑中脚、桥脑腹侧以及橄榄核萎缩，小脑核、桥脑被盖以及小脑下脚通常不受影响。症状常上出现共济失调、言语不清含混等小脑性语言，精细运动差等表现。部分患者合并有橄榄和桥脑的萎缩时可出现吞咽困难等锥体束受损的表现，是一种严重影响患者生活质量的疾病。目前因为引起此疾病的原因是多样的，有一些还不能确定，而且合并橄榄-桥脑的萎缩者可能和遗传因素也有关，尚没有针对病因的有效治疗措施，神经内科的治疗只是神经营养和神经保护的治疗。近来的实验研究发现干细胞移植对这种原发性神经系统变性疾病有良好的治疗效果，同时进行相关的实验研究中发现神经干细胞移植对动物模型小脑萎缩有明显疗效。
脑萎缩是因为脑皮层因为长期慢性缺血造成的脑组织的萎缩。表现为对近记忆力下降表现明显。也就是很多人说做事，转身就忘记了。严重的时候可以痴呆。
[电气工程及其自动化]110kV变电站的初步设计 摘 要本次设计为110kV变电站的初步设计书，共分为任务书、计算书、说明书三部分，同时还附有12张图纸加以说明。该变电站有3台主变压器，初期上2台，分为三个电压等级：110kV、35kV、10kV，各个电压等级均采用单母分段的主接线方式供电。本次设计中进行了短路电流计算，主要设备选择及校验（包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等），并同时略带介绍了所用电、直流系统、防雷保护、主变保护等相关方面的知识。目 录摘要Ⅰ第一章 任务书1第一节 毕业设计的主要内容1第二节 毕业设计应完成的成果1第三节 应掌握的知识与技能2第二章 说明书3第一节 概述3第二节 系统概述14第三节 电气主接线15第四节 短路电流计算及设备选择23第五节 电气布置及电缆设施31第六节 所用电和直流系统及主控室35第七节 继电保护及微机监控系统38第八节 过压保护、接地及照明49第九节 消防及其它54第十节 通信、远动和工业电视55第三章 计算书57第一节 短路电流的计算57第二节 负荷电流的计算61第三节 断路器和隔离开关的选择64第四节 电流互感器的选择72第五节 母线的选择及其它74第六节 变压器差动保护整定的计算75小结79参考资料80
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浅析新生儿肺出血早期察看与护理
1临床资料
一般资料:患儿男,双胎足月儿,出生体重,出生第3天发病,体温°C,全身皮肤青紫,四肢冰凉,患儿口周微绀,反应一般伴吸吮力差,给予保温、吸氧8小时,7小时后发现患儿面色苍白,拒哺,即入NICU,1小时后确诊为肺出血。
治疗 方法 与结果:该患儿即给予气管插管,止血、纠酸、强心、利尿、保温、改善微循环、防治感染等综合治疗,并同时应用呼吸机治疗。该患儿治愈出院。
2观察
肺出血的高危因素:缺氧、感染、早产、低体重、低体温等是新生儿肺出血的危险因素。该患儿体重,低体温,符合肺出血发病的高危因素,肺出血治疗成功的关键是早期发现,及时治疗。早发型在生后24h内发病,甚至出生后即发病;晚发型多在出生后2—4d发病。在治疗护理过程中,要熟悉肺出血的发病特点,细心观察病情,早期发现病情变化。
发病时间及原发病:生后1周内起病约占95%,其中生后12小时内发病约占半数;超过1周者为数极少。原发病有多种,如早产、低体重出生儿、感染性肺炎、重度窒息、先心病、硬肿症、颅内出血、败血症等,都可能引起新生儿肺出血。
临床表现特征:主要表现有拒哺、不吸吮或吸吮无力;气急,呼吸快速而不规则,半数有呼吸暂停,可见鼻翼扇动;青紫,多见于鼻唇沟青紫;呻吟,声音微弱;低体温,可在35°C以下,四肢发凉;出血,开始为血性泡沫痰液,重时可口鼻出血、窒息。
早发现,早插管,早上机:新生儿肺出血从开始少量渗血到最后大量出血不需很长时间,如能及早察觉病情有变,早插管,早上机,则预后大不一样。为此,当班护士对患儿仔细观察能够在较早发现问题,马上采取 措施 ,吸痰吸出血性液体,即行气管插管证实有肺出血,马上上机以赢得治疗时机。
3护理
预防护理:
①保温:置暖床保温,床温30-35℃,根据体温调节床温,保持体温在—℃,防止低温损伤。病情稳定后,体重<者置温箱保温。
②供氧:缺氧代谢可引起酸中毒诱发肺出血,供氧可改善缺氧状态,促进有氧代谢。常规面罩吸氧,氧流量,密切观察患儿面色、呼吸情况,缺氧状况有无改善,如无改善,及时调整供氧方式及氧流量。
③控制输液速度:使用输液泵,控制滴速3~4mr/(),防止输液速度过快引起心衰、肺水肿,诱发肺出血。
④做好消毒隔离,防止交叉感染具有重要意义。接触患儿先洗手,吸痰时戴消毒橡胶手套,治疗护理操作集中进行。用空气净化器消毒空气,6次/d,11/次;每日用速消净拖地,3次/d.
气管插管护理:
①用物准备:负压吸引器调节负压≤,吸痰机、生理盐水、手套、复苏囊、胶布、昕诊器、喉镜、气管插管。
②气管插管:协助医生进行气管插管。待插入气管插管,退出喉镜后协助接上复苏囊及氧气,正压通气,听诊双肺呼吸音,协助固定气管插管。③气管内吸痰:迅速吸出气管内血性分泌物,清理呼吸道,复苏囊气管内加压给氧5~10次,再清吸,氧压力—,压力稍大有助止血,频率40次/min,尽快予呼吸机治疗。
④气管内滴入1:10000肾上腺素,有收缩血管,利于止血;减轻支气管痉挛和黏膜充血、水肿,改善通气,加强心肌收缩力,增快心率等作用。
使用呼吸机的护理:
①预先消毒呼吸机管道,湿化瓶加无菌蒸馏水,连接呼吸机管道,调定呼吸机参数,无误后连接气管插管,应用呼吸机治疗。②调节加温湿化器,夏天3032qC,冬天34—35℃。更换消毒呼吸机管道,1次/d,更换湿化瓶蒸馏水,1次/d.③桡动脉采血进行血气分析,指导呼吸机参数的调节。④经常检查,严防插管扭曲、折叠或脱出。翻身时,要防脱管、脱机。⑤肺出血早期减少搬动,以免加重肺出血。肺出血停止及恢复期患儿呼吸道分泌物较多,每2h翻身、拍背、吸痰1次,保持呼吸道通畅。⑥密切观察患儿面色、呼吸、心率、胸廓起伏及双侧呼吸音是否对称等情况。⑦患儿肺出血停止,恢复自主呼吸,循环系统稳定,血气分析在正常范围可撤机。
参考文献:
【1】韩玉昆,傅文芳,许植之。实用新生儿急救指南【s】。沈阳:沈阳出版社。1997,306—307.
【2】陈克正。新生儿肺出血几个问题的探讨【J】。中华儿科杂志,1997,35(6):331.
浅谈高血压性脑出血患者的察看和护理
【摘要】
目的: 总结 高血压性脑出血的护理 经验 及康复措施。方法对我院2007年1月至2009年1月收治的26例高血压性脑出血患者开展饮食、心理、专科护理和健康教育,加强口腔护理,保持血压稳定,保护肢体和皮肤,保持大小便通畅,防止各种并发症的发生。在恢复期适当锻炼,促进患肢运动功能康复。结果12例基本痊愈,部分恢复11例,死亡3例。结论高血压性脑出血患者经过科学有效的护理和适时的健康教育,可以提高其治疗效果,降低病死率和致残率。
【关键词】高血压;脑出血;观察;护理作者:马桂清
脑出血是高血压病最严重的并发症之一,其发病率与血压升高的程度有关,大多发生于50~60岁的患者,但年轻人患高血压病者也可并发脑出血。其中男性多于女性,临床上以头疼、眩晕、呕吐、肢体偏瘫、失语甚至意识障碍为其主要表现,由于此病有较高的致残率和病死率,因此,及时有效的治疗和科学护理对提高本病的治疗效果有着重要意义。
1临床资料
一般资料:我院神经内科2007年1月至2009年1月共收治高血压性脑出血患者26例。男17例,女9例,年龄46~75岁,平均56岁;均经cT检查,出血量35—100ml;出血部位位于基底节13例,脑室6例,脑干4例,小脑2例,额叶1例;入院时嗜睡、浅昏迷15例,中度昏迷8例,深昏迷3例。
治疗结果:26例患者中,医`学教育网搜集整理基本痊愈12例,部分恢复11例,死亡3例。
2病情观察
严密观察病情变化:每15—30分钟测量心率、心律、呼吸、血压、血氧饱和度、神志、瞳孔并及时准确详细记录。
意识和瞳孔的观察:经常呼唤患者或做压眶反应,观察瞳孔的大小、形态、对光反应。瞳孔散大、缩小、不等大,对光反应迟钝或无反应,均提示病情有变化,如一侧瞳孔散大,意识障碍加重,说明仍有脑出血或脑疝的可能,应立即 报告 医生。患者意识由昏迷到朦胧、嗜睡状态,说明病情好转;单纯躁动有时为尿潴溜所致,导尿后即可安静。
控制血压:用多功能监护仪监测血压,维持血压在140—160/90~100mmHg(1mmHg:),对血压升高者除应用好脱水剂外,早期可采用静脉点滴硝酸甘油或微泵推注硝普钠,可进食者或有胃管者改用口服降压药,不宜过度降血压。
记录24h出入量:多数脑出血患者年龄大、肾功能差,需认真准确记录24h尿量,特别注意每小时尿量变化,若发现出入量不平衡或尿量<25ml/h,应及时报告医生,以便采取相应治疗措施,防止脱水、电解质紊乱或补液过多引起的肾功能不全加重病情。
3护理措施
休息与安全:急性期绝对卧床2~4周,抬高床头15-30°以减轻脑水肿,躁动患者严防坠床,保持环境安静安全,严格限制探视,避免各种刺激,各项治疗护理操作集中进行。
生活护理:给予高蛋白、高维生素的清淡易消化饮食;做好口腔和饮食的护理,昏迷患者按常规进行口腔护理,每天2~3次,清醒患者可用吸管吸生理盐水或朵贝氏液漱口,每天3次,防止呛咳。认真做好饮食护理,患者多半有咀嚼或吞咽困难,进食、进水应缓慢,防止呛咳,呕吐时迅速清除呕吐物;昏迷或有吞咽障碍者,发病第2~3天应遵医嘱胃管鼻饲,进食前检查胃管是否在胃内,少量多餐,每次不超过200ml,间隔为2h,温度在38℃,同时严格限制钠盐摄人,以低盐、低胆固醇饮食为主,每日摄入食盐以4~5g为宜,摄入胆固醇应<300g.
保持呼吸道通畅:
①及时清除口腔及呼吸道分泌物,保持呼吸道通畅。平卧头侧位或侧卧位,开放气道,取下活动性义齿,防止舌根后坠,根据患者咳嗽有痰,呼吸不畅,肺部有痰鸣音,选择合适的吸痰时机,把握吸痰方法。吸痰后应听诊肺部,评价吸痰效果,注重观察痰液的性状、颜色和量。
②确保有效供氧,一般供氧浓度在30%~50%,保持氧饱和度97%.
保持大小便通畅,做好肢体和皮肤的护理:
患者常有便秘、尿潴留或尿失禁现象,尤其是在应用脱水剂及未留置导尿管的情况下,更易引起患者烦躁不安,甚至诱发再度出血,应给予相应的护理,大便不畅时可给予番泻叶煎剂以促进肠蠕动和消除肠腔积气,必要时行清洁灌肠。尿失禁时严格在无菌操作下导尿并留置尿管,同时观察尿液色、质、量,预防导尿管脱落以免反复插管致尿路感染。
保持肢体功能位置,指导和协助肢体被动运动,预防关节僵硬和肢体挛缩畸形。患者的手腕和足踝应置于关节功能位置,各关节受压部位应托以棉垫,定时给予低幅度、慢动作变换体位和皮肤按摩;当翻向健侧时,应垫以枕头支持患肢,以防关节强直。
每天床上擦浴1~2次,每2~3小时应协助更换体位1次,注意保持床单整洁、干燥,有条件者使用气垫床或自动减压床以预防压疮。但发病24~48h内变换体位时只能小范围的动肩、臀部,以免因翻身而牵动头部,加重出血。
用药护理:建立良好的静脉通道,遵医嘱准确用药,保证脱水剂的快速使用。一般认为高血压性脑出血非凝血机制改变,故难以药物止血,但如并发消化道出血时,止血药和凝血药的应用可发挥一定作用,故临床上对脑出血患者仍可选用。按医嘱给予保护胃黏膜和止血的药物,如静脉点滴6EACA,PAMBA、止血敏等止血药,静脉推注生理盐水20ml加奥美拉唑40mg,2次/d.胃管注入冰去甲肾上腺素、云南白药和其他止血药物,及时评估用药后的反应,抽取胃液看颜色是否正常,观察大便是否正常及其色泽变化。
引流管护理:高血压脑出血术后,头部引流管一般放置2—3d,防止引流管打结、扭转、拔脱,检查是否通畅。注意每日引流量、颜色,并做好记录。颜色鲜红,提示脑内有继续出血的可能,注意头部敷料是否干燥,如有渗湿应及时报告医生处理,加强无菌操作,定时消毒套管。
心理护理:瘫痪患者神志转清后易出现不同程度的心理问题,如极度消沉、自暴自弃或脾气暴躁、出言不逊。护士要针对患者不同心理状态、年龄、职业、 文化 程度,做出相应的心理护理,耐心地解释、开导和劝慰,对患者的每一点进步,做充分及时的肯定,不断给予鼓励,调动患者的积极性。
并发症的防治:消化道出血的防治:消化道出血是高血压脑出血患者常见的并发症,也是其主要死亡原因之一。应注意观察患者有无呃逆、上腹饱胀不适、胃痛、呕血、便血、尿量减少等症状和体征;严密观察患者呕吐物,大便颜色及全身情况。
坠积性肺炎的防治:首先要保持呼吸道通畅,昏迷患者要定时吸痰,定时翻身拍背,用蒸馏水100ml、庆大霉素16万U、糜蛋白酶4000U、沐舒坦15mg雾化吸入,2次/预防压疮的发生:定时翻身,用温水擦浴2次/d,保持皮肤清洁,按压骨隆突处,必要时垫海绵块,同时,做肢体的被动功能锻炼,防止静脉血栓形成。
预防泌尿系感染:神志清楚的患者,在病情允许情况下,鼓励患者多饮水,尿道口护理2次/d,定时开放尿管,每日更换集尿袋,每周在无菌技术操作下更换导尿管1次,集尿袋及引流管的位置不能高于耻骨联合,以防尿液返流引起泌尿系统感染,2周后仍不能自行排出尿液者应行膀胱冲洗2次/d,遵医嘱定时监测尿液。
健康教育:恢复期护理:恢复期护理主要是促进瘫痪肢体的功能恢复。开始可作按摩及被动运动,每日3次,每次15min,以后逐渐增加活动量。外出时要有人陪伴,病情允许可鼓励患者散步、打 太极拳 等适当锻炼。失语患者应积极进行言语训练。
出院指导:出院前向患者及家属做好健康教育,指导其出院后按时服药,定期监测血压,保持良好的情绪,避免不良刺激,对有烟酒嗜好者应忌烟酒,科学的搭配饮食,适当减少饮食的盐含量,养成清淡饮食的好习惯,坚持锻炼身体,劳逸结合,如有异常及时就诊。
综上所述,高血压性脑出血的护理工作是细致而繁重的,关系到患者的生存质量。护理人员要具有高度的责任感和精湛的专科护理技术,积极有效的护理可以使患者安全渡过并发症的危险期,同时对提高治疗效果、促进机体功能恢复和减少病残发生具有重要意义。高血压病患者科学的饮食结构、医`学教育网搜集整理轻松愉悦的情绪,长期合理地口服降压药,定期监测血压等,能大大降低脑出血发生的几率。