高壓脈沖變壓器概念

高壓脈沖加速器具有束流強(qiáng)度高、能量可逐節(jié)增加等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是需要昂貴的高頻、微波功率源。而且高壓脈沖加速器的優(yōu)點(diǎn)是從零速開始加速很方便，絕大部分回旋加速器的起始加速段（注入器）都是高壓脈沖加速器；而且加速重粒子在能量損失方面比起同步加速器來說比較有優(yōu)勢，因?yàn)橹亓Ｗ悠D(zhuǎn)需要的向心加速度更大；另外事實(shí)上都造到很大的時(shí)候高壓脈沖加速器反而比較不占地方。

高壓脈沖加速器是采用高頻電場來加速粒子的。高壓脈沖加速器既能加速質(zhì)子和重離子，也能加速電子，加速質(zhì)子的稱為質(zhì)子高壓脈沖加速器，加速電子的稱為電子高壓脈沖加速器。質(zhì)子高壓脈沖加速器的能量從幾十到幾百兆電子伏。電子高壓脈沖加速器的能量可從幾兆到幾十兆電子伏。高壓脈沖加速器可作為高能加速器（或?qū)ψ矙C(jī)）的注入器，此外在醫(yī)療和工業(yè)探傷方面也有廣闊的應(yīng)用前景。

質(zhì)子高壓脈沖加速器一般采用高頻電場來加速。加速器的外殼是1-2米的大圓筒，內(nèi)壁是銅制成的，光潔如鏡。沿加速腔的軸線方向，裝有好多個(gè)金屬圓管，稱為漂移管。漂移管之間的間隙稱為加速間隙。漂移管一個(gè)比一個(gè)長，而間隙也是一段比一段大。當(dāng)施加高頻電源后，在加速間隙中產(chǎn)生較高的高頻電場。我們知道，高頻電場的方向和大小是隨時(shí)間迅速變化的，漂移管設(shè)計(jì)得很巧妙，它好像一個(gè)個(gè)“防空洞”，洞中設(shè)有高頻電場，當(dāng)粒子的飛行方向與電場方向相同時(shí)則使粒子加速，當(dāng)粒子飛行方向與電場方向相反時(shí)，粒子正好躲在“防空洞”中，而不會(huì)受到電場反向造成的減速；當(dāng)電場方向又變得和粒子飛行方向一致時(shí)，粒子剛好從前一個(gè)“防空洞”出來，在第二個(gè)加速間隙中得到加速，電場改變時(shí)，又正好躲在下一個(gè)“防空洞”。就這樣粒子每經(jīng)過一個(gè)加速間隙就受到一次加速，經(jīng)過若干個(gè)這樣的間隙，就能使粒子具有較高的能量。

高壓脈沖電場近幾年的成就

高壓脈沖電場是近年來研究較多的食品非熱處理技術(shù)之一，目前還未有衡量殺菌效果的統(tǒng)一指標(biāo)，國內(nèi)外也未見關(guān)于高壓脈沖電場與冷凍濃縮相結(jié)合的工藝報(bào)道。本文以大腸桿菌為研究對(duì)象探討了溫度、電導(dǎo)率以及脈寬對(duì)高壓脈沖電場殺菌效果的影響；在熱力殺菌F值理論的基礎(chǔ)上，引入高壓脈沖電場F值理論，以大腸桿菌O157：H7為目標(biāo)菌，進(jìn)行殺菌效果統(tǒng)一指標(biāo)的探索，并將此理論應(yīng)用于冷凍濃縮西瓜汁的殺菌處理；比較-18℃貯藏溫度下冷凍濃縮PEF處理西瓜汁、熱處理西瓜汁與西瓜原汁各理化指標(biāo)的變化及感官評(píng)價(jià)；結(jié)果如下： 1.隨著溫度的升高，殺菌效果也有一定的增強(qiáng)，但不具有顯著性。電導(dǎo)率對(duì)殺菌效果影響不顯著，高電導(dǎo)率反而會(huì)使處理后樣液溫度升高，增加無效能耗。在研究電導(dǎo)率對(duì)殺菌效果影響的同時(shí)，本文還研究了溫度對(duì)電導(dǎo)率的影響，結(jié)果表明其影響是顯著的。隨著溫度的降低，牛奶電導(dǎo)率可降到0.48 ms/cm，且不同濃度對(duì)低溫狀態(tài)下的牛奶電導(dǎo)率影響不顯著。溫度對(duì)濃縮果汁的電導(dǎo)率影響很大，在低溫情況下，電導(dǎo)率<1 ms/cm。能夠通過控制溫度來控制濃縮果汁電導(dǎo)率的大小，以達(dá)到高壓脈沖電場殺菌條件。研究還表明流速為30 mL/min時(shí)，脈寬對(duì)大腸桿菌殺菌效果影響不顯著。 2.首次引入場強(qiáng)致死率LR=10(E-ER)/Z，建立高壓脈沖電場F值理論，用致死率曲線下的面積來描述致死性。以26.7 kV/cm為參考場強(qiáng)，其D26.7=136μs，Z(耐場強(qiáng)常數(shù))=22.4 kV/cm，計(jì)算某一特定場強(qiáng)下理論致死時(shí)間。將其與實(shí)際致死時(shí)間比較，結(jié)論是二者相差不大，且實(shí)際時(shí)間要比理論時(shí)間稍長，符合實(shí)際情況。 3.將高壓脈沖電場F值理論計(jì)算出的理論操作參數(shù)應(yīng)用于冷凍濃縮西瓜汁殺菌處理，結(jié)合冷凍濃縮技術(shù)實(shí)現(xiàn)了低溫下對(duì)西瓜汁的殺菌處理，其微生物指標(biāo)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。冷凍濃縮果汁處理獲得的電壓要明顯高于西瓜原汁，且電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于西瓜原汁。從溫升角度來看，冷凍濃縮果汁也要優(yōu)于西瓜原汁，溫升小，減少了能量耗散，得到更高的經(jīng)濟(jì)效益。從貯藏期間各理化指標(biāo)的比較發(fā)現(xiàn)，pH值，固形物含量變化不大，總糖含量也保持不變，而Vc含量都有降低。對(duì)不同處理方法得到的果汁進(jìn)行感官評(píng)定，結(jié)果顯示冷凍濃縮 PEF處理的果汁更接近于原汁，而熱處理果汁評(píng)價(jià)結(jié)果會(huì)差一些。

種子是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上最基本的生產(chǎn)資料,種子的活力影響到植物的整個(gè)生命過程.通過不同途徑保持和提高種子的生命力,不僅是一個(gè)值得探討的生物學(xué)問題,而且在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有現(xiàn)實(shí)意義.隨著分子生物學(xué)和細(xì)（略）展,生物細(xì)胞的電磁特性及電磁效應(yīng)（略）理因素特別是外界電磁場對(duì)生物體影響的研究越來越受到重視. 利用高壓脈沖電場(PEF)處理種子試驗(yàn)條件可控性強(qiáng),費(fèi)用低,是一種簡便有效的提高種子活力的方法.本研究首次將PEF技術(shù)應(yīng)用到蔬菜陳種子的萌發(fā)和植株生長上,研究了電場強(qiáng)度、處理時(shí)間（略）量對(duì)種子萌發(fā)的影響,以及PEF對(duì)于辣椒抗冷性和抗旱性的影響,并探討了PEF對(duì)其作用的機(jī)理.經(jīng)過大量試驗(yàn)研究可以得出,（略）理蔬菜陳種子可以提高陳種子中抗氧化酶的活性,降低種子膜的透性和膜脂的過氧化作用,促進(jìn)陳種子的萌發(fā).通過試驗(yàn)建立了數(shù)學(xué)模型,得出最佳的參數(shù)組合,為PEF技術(shù)應(yīng)用于蔬菜生產(chǎn)提供了理論和實(shí)踐的基礎(chǔ).