摘要：为了降低射频组织焊接中高温造成的热损伤,设计了一种创新的水冷式射频组织焊接电极,使用COMSOL Multiphysics软件对猪小肠的体外焊接过程进行了多物理场仿真,结合焊接和爆破压实验对生物组织的焊接温度与效果进行了分析。结果表明:仿真使用“温度阈值”方法解决了现有模型中生物组织水分的可逆蒸发问题;在相同实验条件下水冷电极的最大焊接温度为139.8℃,平均焊接温度为112.5℃,较典型金属电极明显得到控制;水冷电极作用下生物组织爆破压达到62.3±13.7 mmHg,满足焊接要求。仿真模型预测的温度与实验结果拟合良好,且水冷电极有效焊接了组织,控制了焊接温度。

摘要：在射频组织焊接中,热损伤过大会导致组织坏死,影响术后恢复,为减少热损伤,需要有效地降低热扩散。本研究设计了一种采用空气强制对流方式散热的新型组织焊接电极,建立了有限元模型并对其散热性能进行分析,同时采用猪小肠进行离体组织焊接实验,验证散热电极的可行性和有效性。有限元分析结果显示,普通平板电极焊接温度为91.3℃,热损伤范围1.40 mm,散热电极温度61℃,热损伤范围0.77 mm;离体实验结果显示,平板电极温度为88.5℃,热损伤范围1.27~2.84 mm;散热电极温度为64.9℃,热损伤范围0.88~1.76 mm。仿真与离体实验结果均表明,在射频组织焊接电极处增加散热装置,可以有效降低焊接温度,减少组织热损伤。因此,该散热装置对促进电极散热,减少热量在组织中的聚集具有显著作用。本研究结果为射频组织焊接电极结构的优化与设计提供了新的思路和方法。

摘要：智能电外科设备通过功率控制,实现作用于不同组织时保持输出功率特性不变,从而保护组织不被烧伤,以达到良好的手术效果,其中输出功率反馈控制模块是其核心技术之一。我们设计的反馈控制模块由输出电压、电流检测电路以及单片机控制电路组成,与开关电源模块和射频功率放大器模块构成闭环反馈回路,通过实时检测表征负载上的电压、电流信号,结合单片机内部嵌入的PID控制算法,能够自动控制射频能量工作在不同模式;实验结果表明,PID控制算法中被控量从零输出到满量程输出所需时间在25.0 ms以内,实际输出值与预设值误差在±5%以内,并且能够根据负载阻抗变化自动调节输出工作在不同模式。该模块能够快速、准确且稳定地控制输出达到预设值,从而实现自适应功率控制方式,为开发智能电外科设备提供核心技术基础。

摘要：设计并实现了一种并行循环移位比较的帧同步方式,将其应用于传输速率为2.5Gbit·s-1的大气激光通信脉冲位置调制(PPM)系统中,论述了该帧同步的工作原理,并分析了其同步性能。采用特定帧头同步序列提高了系统对大气信道帧同步的容错能力,在信道状态变差时通过适当减小检测阈值可保持较高的同步概率。理论及仿真结果表明,该同步方案可在高速PPM光通信中实现帧同步,对应于大气信道3种不同的情形,检测阈值分别取14、7~9、10~13时可使系统保持较好的工作性能。