DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 1. 引言 血红蛋白(Hb)，是人体必需的物质，是红细胞的主要组成部分，能与氧结合，运输氧和二氧化碳，调节血液的酸度 [ 1 ]。血红蛋白含量能很好地反映贫血程度。血红蛋白减少会引起各种贫血、大量失血、白血病、钩虫病等 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]。因此，找到一种合适的检测血红蛋白的理想方法至关重要。 目前，许多方法用于Hb的检测，包括比重法，比色法 [ 5 ]，荧光光谱法 [ 6 ] 和电化学法 [ 7 ] [ 8 ]。在各种方法中，电化学方法因其高灵敏度，便携性，低成本仪器，快速检测和易于自动化的特点受到研究者的广泛关注 [ 9 ]。与电化学方法相比，光电化学检测在检测范围和灵敏度上表现出了更为明显的优势 [ 10 ] [ 11 ]。但由于大多数蛋白质的分子结构庞大，电活性中心被包埋，且在常规电极上强烈吸附和变性，使其在普通电极上难以得到好的电化学响应。又因为BHb和Hb之间的相似度高达90%，牛血红蛋白(BHb)已被用作Hb的替代蛋白。因此本发明利用多巴胺与牛血红蛋白的吸附作用，进而达到间接检测牛血红蛋白的效果。 金纳米粒子因其特有的物理、化学性能正引起科学界越来越浓厚的兴趣。Au NPs由于尺寸小，比表面积大，表面原子的键态和配位情况与颗粒内部原子有较大差异，从而使其颗粒表面的活性位置大大增加，具备作为催化剂的基本条件 [ 12 ]。Au NPs还具有容易合成、易溶于水、良好的生物兼容性、低毒性以及容易进行表面修饰，并且在可见光照射下激发产生局域表面等离子共振效应(LSPR) [ 13 ]。由于这些特性，金纳米粒子已成为新型杂化纳米材料的重要组成部分 [ 14 ]，并且在纳米电子学 [ 15 ]、生物医药 [ 16 ]、生物传感 [ 17 ]、和催化 [ 18 ] 中的应用中具有重要意义。然而，由于小尺寸的Au NPs溶液中容易形成不可逆的团聚 [ 19 ]，严重影响其催化活性，极大地降低了其实际应用价值。 近年来，贵金属纳米掺杂有机材料的制备因其先进的电子、光学和生物性能而引起了人们的极大兴趣 [ 20 ] [ 21 ]。Au NPs和大环主体的复合，不仅可以有效地解决其稳定性问题，而且大大增强了两组分的性能，包括Au NPs的光学、电子和催化性能以及大环主体的超分子识别能力，扩展了它们在传感器、药物等方面的潜在技术应用。柱[n]芳烃由对苯二酚或其衍生物在其2和5位由亚甲基(-CH 2 -)桥连接而成 [ 22 ] [ 23 ]。与冠醚和杯芳烃相比，柱芳烃具有更强的刚性结构；另一方面，与环糊精和葫芦烯相比，柱[n]芳烃更容易改性。作为新兴的大环芳烃宿主家族，柱[n]芳烃以其新颖刚硬的对称柱状结构、疏水性供电子腔、独特而优异的主宾功能和可调功能的边缘等特点 [ 24 ] 受到广泛关注。由于这些独特的性质，柱[n]芳烃可用作组装超分子结构和超分子传感平台的构建块。因此，Au NPs和柱[n]芳烃的复合不仅了一种新型的混合纳米材料，而且有望带来新的性能、功能和应用 本课题采用氯金酸为前驱体，柠檬酸和柠檬酸钠作为还原剂，制备金纳米粒子，并采用配体交换法制备Au@WP5复合材料。利用金纳米粒子在可见光照下的局域表面等离子共振效应(LSPR)、水溶性柱 [ 5 ] 芳烃(WP5)和多巴胺的主客体络合作用以及二者的协同作用检测溶液中的多巴胺。根据多巴胺与牛血红蛋白的吸附作用，在多巴胺溶液中依次滴加不同浓度的牛血红蛋白，随着牛血红蛋白的加入，多巴胺产生的电化学信号会减弱，从而达到对牛血红蛋白的间接性检测。
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user: 2. 实验部分 2.1. 仪器与试剂 CHI660E (上海辰华)，S-4700高分辨场发射扫描电镜(日立，日本公司)，TecnaiG220透射电子显微镜(美国，FEI)。实验中的工作电极使用三电极体系：实验中的工作电极为玻碳电极(GCE) (直径3 mm) (天津艾达科技发展有限公司)，对电极为铂丝(直径0.5 mm) (天津艾达科技发展有限公司)，参比电极为饱和甘汞电极(SCE) (天津艾达科技发展有限公司)。 牛血红蛋白(BHb)、牛血清白蛋白(BSA)、卵白蛋白(EA)、溶菌酶(Lyz)和多巴胺(DA)购自上海麦克林生化有限公司，氯化钾(KCl)、铁氰化钾(K 3 [Fe(CN) 6 ])、三水亚铁氰化钾(K 4 [Fe(CN) 6 ])、无水柠檬酸(H 3 Cit)，购自阿拉丁化学有限公司。柠檬酸钠(Na 3 Cit)购自国药化学试剂有限公司，氯金酸(HAuCl 4 )购自Sigma-Aldrich。所用的所有其他试剂均为分析纯，未经进一步纯化即按原样使用。在整个实验过程中，所有溶液都用均为二次蒸馏水配制。 2.2. Au纳米粒子的制备 采用一锅法，利用柠檬酸还原HAuCl 4 ，制备Au纳米粒子溶液。主要步骤为：取150 mL去离子水，加热至沸腾，向其中加入0.6 mL H 3 Cit (0.1 M)，2.1 mL Na 3 Cit (0.1 M)，搅拌15 min。接着再注入15 mL HAuCl 4 (25.4 mM)，继续搅拌3 min，混合溶液的颜色从无色逐渐变成了酒红色。将混合溶液放入冰水猝灭，得到酒红色Au NPs水溶液。离心洗涤，最后分散在12.5 mL的去离子水中分散保存，供后续使用。 2.3. WP5的制备 WP5的合成是根据已有文献报道 [ 25 ] 合成的，并且经过少许改变(流程图1)。 2.4. Au@WP5的制备 取500 μL的金纳米粒子溶液加入到1.5 mL的去离子水中，加入2.58 mg WP5，超声1 h，制备Au@WP5水溶液。 2.5. Au/GCE电极和Au@WP5/GCE电极的制备 先用0.5 μm氧化铝粉末打磨GCE电极5 min，再用50 nm 氧化铝粉末打磨GCE电极7 min，然后将其分别用乙醇和去离子水各超声15 s。吹去电极表面的液滴，分别吸取10 μL Au和Au@WP5至玻碳电极表面，在50℃红外灯下烘干，制备Au/GCE电极和Au@WP5/GCE电极。 Scheme 1. Synthesis of WP5 流程图1. WP5的制备
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user: 4. 结论 综上所述，本文构筑Au@WP5复合材料修饰的新型光电化学传感器，用于牛血红蛋白的超灵敏性的检测。在可见光照射下，Au@WP5/GCE电极间接检测牛血红蛋白时有明显的光电流响应，较宽的检测范围(10 −11 ~10 -4 mg∙mL −1 )和较低的检测限(5.2 × 10 −12 mg∙mL −1 )。Au@WP5/GCE电极间接检测牛血红蛋白的优异性能主要归因于Au和WP5这二者的协同效应：一方面，在可见光的照射下，金纳米粒子可以产生局域表面等离子共振效应；另一方面，Au与WP5复合后，WP5负载在Au的表面，同时WP5和多巴胺的主客体络合作用会特异性地识别吸附在Au表面上的多巴胺，促进更多的DA分子发生氧化还原反应。所以，我们期待本文设计的检测灵敏性高、稳定性好的Au和WP5纳米复合材料在光电化学研究中有广阔的应用前景。
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user: 摘要 植物源保鲜剂具有高效、低毒、对环境友好等特点，研发天然高效、安全无毒的植物源防腐保鲜剂已成为生鲜农产品防腐、保鲜的热点。迷迭香(Rosmarinus officinalis L.)属唇形科灌木，是一种重要的香料植物和草药植物，主要含有迷迭香酸、鼠尾草酸、鼠尾草酚等成分，具有良好的抑菌和抗氧化效果，被广泛应用于食品保鲜领域。本研究综述了迷迭香提取物主要成分的作用，以及迷迭香保鲜的作用机理，和其在肉制品、水产品和油脂储藏过程中的应用。现代食品保鲜，依靠单一的保鲜方式都不足以满足要求，复配型的迷迭香天然抗氧化剂有着广泛的研究前景，可进行更深层次且多方面的研究，以期为在食品领域的开发利用开辟新途径，为探究迷迭香提取物结合其他物质在食品上的应用提供理论支持。
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user: 1. 引言 生鲜农产品的生产基本集中在郊区或者农村，产品的需求端主要集中于城市。疫情发生后多地实施“封村封路”措施，生鲜农产品出现了“没人收、没车运、出不去”的问题，疫情期间全国约有196.4万t(吨)生鲜农产品出现滞销，涉及26个省(市、区)约900余种农产品种类。由此引发农产品浪费、物资库存积压的问题 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]。新鲜的农产品在储藏、运输过程中，极易被氧气、微生物等因素的影响，导致食物氧化变质，减短食物保藏的时间，甚至产生毒素，引起食物中毒。为了延长食品的使用期，常常在食品中添加保鲜剂，如今使用范围较广的食品保鲜剂分为化学保鲜剂和植物源保鲜剂 [ 4 ]。随着对保鲜剂研究的深入，发现与化学保鲜剂相比，植物源保鲜剂具有高效、低毒、对环境友好等特点 [ 5 ]。研究和开发天然高效、安全无毒的植物源防腐保鲜剂代替化学防腐剂已经成为生鲜农产品防腐保鲜的热点 [ 6 ]。 迷迭香(Rosmarinus officinalis L.)属唇形科灌木，作为药草和香料一直备受关注，具有抗氧化、抑菌、抗癌、抗炎、抗抑郁、延缓衰老等多种功效 [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]。目前迷迭香提取物作为一种新型的天然抗氧化剂已被列入中国食品添加剂使用标准(GB/2760) [ 12 ]，与其他化学和天然抗氧化剂相比，抗氧化性能更好，且许多欧美国家对其添加量没有限制 [ 13 ]。但由于我国对迷迭香的研究起步较晚，为促进迷迭香提取物在食品储藏中的综合开发和利用，本研究对其化学成分、作用方式，以及应用进行综述，并对其应用前景进行了展望。
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user: 2. 迷迭香的主要成分 迷迭香的化学成分主要分为挥发性和非挥发性两大类，挥发性物质即为精油，其主要分为6类：萜类、醇类、酮类、醛类、酯类和氧化物。非挥发性物质主要分为５类：黄酮类、萜类、甾醇类、有机酸及其他 [ 14 ]。二萜类化合物是迷迭香中主要的多酚类物质，是迷迭香抗氧化剂的主要成分，其中主要包括鼠尾草酸、鼠尾草酚和迷迭香酸等其衍生物毕良武等 [ 15 ] 采用超临界CO 2 萃取法(supercritical carbon dioxide extraction， SCDE)提取迷迭香中的抗氧化剂，平均得率为11.93%，主要含有鼠尾草酸、鼠尾草酚和迷迭香酸等活性成分，其质量分数分别为23.61%、7.33%和5.13%。 2.1. 迷迭香酸 迷迭香酸是一种天然存在的羟基化合物，不仅在抗菌方面有显著效果，同时也有很强的抗氧化能力，使其在食品 [ 16 ]、药品 [ 17 ] 和化妆品 [ 18 ] 方面得到广泛的应用。迷迭香酸甲酯是迷迭香酸的衍生物，与迷迭香酸的不同主要在于侧链羧基酯化 [ 19 ]。 迷迭香酸甲酯可从牛至中分离得出，具有较好的DPPH (1，1-二苯基-2-三硝基苯肼，1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl， DPPH)自由基和ABTS (2，2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸，2，2'-azino-bis (3-ethylbenzo-thiazoline-6-sulfonic acid))自由基阳离子清除清除能力，抗氧化活性较好 [ 20 ]。丁丽敏等 [ 21 ] 从不同产地迷迭香中分离出的迷迭香酸甲酯和迷迭香酸的含量有显著差异，海南迷迭香的迷迭香酸含量最高(102.5 mg/g)，四川迷迭香的迷迭香酸甲酯含量最高可达(25.1 μg/g)。 2.2. 鼠尾草酸 鼠尾草酸是一种从迷迭香中提取的多酚类双萜化合物，其抗氧化能力优于合成抗氧化剂没食子酸丙酯、2，6-二叔丁基对甲酚、丁基羟基茴香醚和维生素E，但弱于特丁基对苯二酚，鼠尾草酸质量浓度达到5 μg/mL时，对DPPH的清除率可以达到90%以上 [ 22 ]。在葵花籽油脂抗氧化研究中，鼠尾草酸抗氧化效果显著强于合成抗氧化剂二丁基羟基甲苯(butylated hydroxytoluene， BHT) [ 23 ]。吴胜旭等 [ 24 ] 提取鼠尾草酸含量可达14.91%。不同采收期迷迭香中鼠尾草酸的含量也有所差异，在10月份升至最高3.34% [ 25 ]。罗小芳等 [ 26 ] 提取迷迭香叶中鼠尾草酸，迷迭香叶中鼠尾草酸的提取率可达到93.6%。 2.3. 鼠尾草酚 鼠尾草酚是一种二取代酚，能够有效的猝灭单重态氧并且抑制过氧化自由基的链式反应 [ 27 ]。不同采收期迷迭香中鼠尾草酚的含量在10月份升至最高达1.02% [ 24 ]。在何默忠等人 [ 28 ] 的研究中发现，不同产地的迷迭香，其鼠尾草酚的含量差异较大，在贵州都匀提取鼠尾草酚含量最高能达到1.1%。吕岱竹等 [ 29 ] 用HPLC法测定了迷迭香超临界提取物(SFE)中的鼠尾草酚，用甲醇超声提取回收率可达95%。
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user: 3. 迷迭香在食品保鲜中的作用 迷迭香化学成分丰富，生物学活性多种多样，被广泛用作食品添加剂，其抑菌、抗氧化活性能够改善食品品质，延长保鲜时间。 3.1. 抑菌能力 研究表明迷迭香精油对致病菌、细菌和真菌具有良好的抑制作用，被广泛应用于致病菌抑制和植物病害防治等方面。姚旭颖等 [ 30 ] 采用菌丝生长速率法对水稻纹枯病菌、水稻稻瘟病菌、黄瓜枯萎病菌、西瓜枯萎病菌、番茄霜霉病菌和黄瓜角斑病菌进行抑菌实验，结果表明迷迭香乙醇提取物对黄瓜枯萎病菌、水稻稻瘟病菌和番茄霜霉病菌的生长具有很好的抑制活性，当迷迭香提取物浓度在5 mg/mL以上时抑菌率达到100%。董岩等 [ 31 ] 研究发现迷迭香精油的抑菌效果十分显著，对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为4 mg/mL，对乙型副伤寒沙门氏菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌的最小抑菌浓度为5 mg/mL。通过平板二倍稀释法实验，结果表明鼠尾草酸具有广谱抗菌性，特别是大肠埃希氏杆菌、绿脓假单胞菌，其最低抑菌浓度分别为4 μg/mL和2 μg/mL，其抑菌活性比新尔灭、氨苄青霉素钠、红霉素更好；对于肺炎克雷伯氏菌，则能达到与红霉素同样的抑菌效果，优于新洁尔灭和氨苄青霉素钠 [ 21 ]。 迷迭香酸可通过改变细菌细胞膜的通透性，而影响细胞代谢，通过抑制DNA聚合酶的活性而影响DNA复制，从而发挥抑菌作用 [ 32 ]。迷迭香酸和ε-聚赖氨酸的复合有较强的抑菌活力，能损伤菌细胞膜，导致蛋白质和还原糖外泄，促使金黄色葡萄球菌表面蛋白降解，抑制金黄色葡萄球菌表面毒力因子的毒性，因此对金黄色葡萄球菌有较强的抑菌作用 [ 33 ]。 3.2. 抗氧化性 迷迭香提取物的抗氧化效果与提取方式相关，超声辅助提取物的抗氧化效果优于回流提取，如超声辅助提取物得到总酚含量最高为36.58 mg/g [ 34 ]。 迷迭香提取物与脂质膜之间存在相互作用，能够改变膜的流动性或清除自由基，阻止诱导脂肪氧化的亲水自由基在双层膜内的传播，从而达到抗脂质氧化的效果 [ 35 ]。迷迭香抗氧化剂的抗氧化能力，能和现在市面上广为人知的超氧化歧化酶(superoxide dismutase， SOD)相媲美，且比SOD酶类的化学性质更加稳定，能够承受190℃~240℃的高温 [ 36 ]。另外，迷迭香提取物还可通过提高ABTS和DPPH的自由基清除率来提高植物油的抗氧化能力 [ 37 ]。
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user: 4. 迷迭香应用 国外对迷迭香抗氧化作用研究较早，对抗氧化活性成分的鉴定和提取工艺研究比较透彻；国内也对迷迭香提取物清除自由基和抑菌等方面的活性成分进行了筛选、对提取工艺和作用机理等方面进行了研究。以此为基础研发食品保鲜剂应用于食品储藏。以下论述了迷迭香及其提取物在肉制品、水产品和油脂等保藏保鲜及加工过程中有害物质控制等方面的国内外研究进展，以此为基础研发食品保鲜剂应用于食品储藏。 4.1. 迷迭香提取物在肉制品保藏加工中的应用 迷迭香提取物既能通过减缓脂肪氧化来改善肉制品品质，又能通过抑制微生物的生长来延长肉制品的保质期，同时还能通过维持肉色的稳定来提高肉制品贮存过程中的感官质量。殷燕等 [ 38 ] 研究了不同剂量迷迭香提取物对4℃冷藏调理猪肉饼抗脂肪氧化、抑菌能力及品质特性的影响，结果表明：迷迭香提取物在调理猪肉饼中表现出显著的抗氧化能力，效果与添加0.02%二丁基羟基甲苯相当，迷迭香提取物添加量为0.06%和0.09%时，冷藏7 d后抑菌效果显著，迷迭香提取物添加量为0.06%和0.09%可在一定程度上能改善肉饼颜色。腊肉通过降低食盐的使用量和添加0.2%的D-异抗坏血酸钠及0.7%的迷迭香提取物后进行真空揉搓生产腊肉产品，在经烘干、真空包装后在常温下保藏6个月之后仍然具有良好的食用风味，并且较好地保留了传统腊肉制品的口感、香味及色泽，具有开胃祛寒和消食的作用 [ 39 ]。一定量的天然抗氧化剂迷迭香提取物和乳酸链球菌素添加到兔肉中，最终效果较其他组在硫代巴比妥酸值(TBARS)和挥发性盐基氮(TVB-N)方面具有一定的优势，特别是在抗脂质氧化能力方面，既减少了化学保鲜剂的添加剂量又将兔肉的保质期延长到7 d [ 40 ]。迷迭香提取物具备降低鸡肉冰点和抑制TVB-N、TVC增长的能力，同时对TBA亦能抵消氯化钠及蔗糖带来的负面影响，因此，迷迭香提取物在鸡肉冰温贮藏中应当具有较好的应用可能性 [ 41 ]。迷迭香酸提取物和一氧化碳气调包装(CO-MAP)均可降低肌红蛋白氧化程度，使牛肉保持良好的色泽，0.4% CO + 30% CO 2 + 69.6% N 2 和0.015% CAP能更好稳定肉色 [ 42 ]。苏晓琴等 [ 43 ] 主要研究迷迭香酸和鼠尾草酸对冷鲜肉肉色稳定性的影响，以冷鲜肉为试材，选择迷迭香酸(RAP)和鼠尾草酸(CAP)进行试验，结果说明，RAP和CAP可以降低肌红蛋白氧化程度，提高肉色稳定性。 4.2. 迷迭香提取物对水产品保鲜中的应用 水产品蛋白质和水分含量高，自身携带了大量的细菌，在储存、加工、销售过程中易腐败变质，从而引发食源性疾病，危害消费者生命健康 [ 44 ]。冷藏和冷冻是贮藏水产品的常用方式，但在贮藏过程中仍旧易出现产品的风味和颜色等感官品质下降的问题 [ 45 ]。迷迭香提取物因其较好的抗氧化和抑菌作用而在水产品的保鲜领域具有广阔的应用前景。卢芸等 [ 46 ] 通过测定青鱼干在加工贮藏过程中探索出在生产加工过程中添加抗氧化剂迷迭香和D-异抗坏血酸钠的最优浓度，以便在一定时期内使青鱼干的品质质量保持良好，从而延长产品的保质期。迷迭香提取物可降低冷藏及保鲜过程中的南美白对虾、白鲢鱼丸和草鱼的硫代巴比妥酸值和菌落总数，且可使其保持良好的感官特性，从而延长期货架期 [ 47 ] [ 48 ] [ 49 ]。除此之外，添加了迷迭香精油的食品包装膜，对水产品也具有良好的保鲜作用 [ 45 ]。研究表明加入迷迭香提取物的流化冰可明显延缓鲈鱼样品的过氧化值(peroxide value， POV)、MDA值和FFA值的升高，抑制肌原纤维蛋白羰基值、巯基值与菌落总数的上升。可有效延缓鲈鱼肉脂质的水解与蛋白质的氧化进程，抑制微生物的生长繁殖，延长鲈鱼的冰藏货架期3~6 d [ 50 ]。 4.3. 迷迭香提取物在油脂储藏中的应用 因空气中的氧气、光照、微生物、酶等的作用，油脂在储藏期间易产生哈喇味，甚至是有毒化合物 [ 51 ]。将迷迭香提取物作为抗氧化剂添加到油脂中，可有效抑制植物油和动物油的脂质过氧化 [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ]，且在一定的添加量范围内，迷迭香抗氧化剂添加量与其对脂质过氧化的抑制作用呈正相关。迷迭香提取物抗氧化作用除了与剂量有关外，还与温度有关，在低于150℃时，添加迷迭香抗氧化剂，油脂过氧化值增高地较慢，当高于150℃时，过氧化值急剧增高。由此可见，在油脂中添加迷迭香抗氧化剂时，要合理控制温度，保证其低于150℃ [ 52 ]。在控制温度相同的情况下，加热时间越长，没有添加迷迭香提取物的油茶籽油中的过氧化值、酸价、p-茴香胺值、全过氧化值越大，而添加迷迭香提取物的样品指标相对较小，由此可见，迷迭香提取物在抑制油脂氧化方面效果明显 [ 54 ]。在米糠油中，脂溶性迷迭香提取物与L-抗坏血酸棕榈酸酯具有协同增效作用，能有效抑制米糠油中饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸及多不饱和脂肪酸含量的变化，说明迷迭香提取物与其他抗氧化剂复合使用，可增强抗氧化能力。
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user: 5. 总结与展望 迷迭香提取物具有来源广、天然、安全无毒等优点，同时具有良好的抑菌效果和抗氧化功能。近几年，国内外的学者对迷迭香提取物进行了大量的研究，不断深入探究迷迭香提取物在食物储藏过程中对食品品质的影响，研究表明迷迭香及其提取物能够有效抑制肉制品、水产品、油脂等方面的氧化和腐败变质，并较好地保持产品的营养价值和感官性状。为今后迷迭香提取物的应用提供理论基础。 现代食品的保鲜，事实上是个系统工程，需要多种不同的技术进行组合，包括控温、气调、保湿、灭菌等等。换言之，单独的一种保鲜技术，都不足以支撑现代保鲜技术，需要根据具体产品的特征采用恰当的保鲜方式。复配型的迷迭香天然抗氧化剂在食品中的保鲜效果均优于单一的迷迭香天然抗氧化剂，但目前研究相对分散，没有形成完整的体系，主要为肉制品、水产品的研究，其他如在食用油、水果等方面的研究更少，且不够深入。因此，复配型的迷迭香天然抗氧化剂有着广泛的研究前景，可进行更深层次且多方面的研究，以期为在食品领域的开发利用开辟新途径。
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user: 摘要 换相失败是常规高压直流输电(LCC-HVDC)的常见故障，发生换相失败时，若不能及时得到有效控制，则会危及直流输电系统的正常运行。在控制系统中，低压限流控制(VDCOL)能防止连续换相失败的发生。本文首先介绍了换相失败的定义、原理以及危害，然后分析了国际大电网会议(CIGRE)的Benchmark模型中整流侧和逆变侧的控制原理，分析Benchmark模型中VDCOL的参数改变对交直流系统的影响，并设置三相接地故障引发系统换相失败，改变VDCOL的参数进行仿真来验证VDCOL的参数改变对交直流系统的影响。
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user: 1. 引言 换相失败属于LCC-HVDC输电系统中的常见故障，其主要的危害包括直流电流的突增使换流阀电流应力加大、换流变压器直流偏磁及逆变器侧换流母线短时过电压等，若换相失败没有得到有效控制，还会引发连续换相失败，最终导致单极甚至双极停运，使直流传输功率中断。 换相失败的本质是换流阀的关断角γ过小，工程采用半控型电力电子器件–晶闸管，换相后其恢复正向电压阻断能力需要足够时间，时长可用固有极限关断角 γ min 来表示。若直流系统受到扰动后，逆变侧换流阀承受反压时间少于 γ min ，当加在该换流阀上的电压为正时，该换流阀将重新导通，导致换相失败。引发关断角过小的主要原因包括交流系统中换流母线电压幅值降低和电压过零点偏移两方面 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]。 低压限流控制环节(voltage dependent current order limiter， VDCOL)是指在某些故障情况下，当发现直流电压低于某一值时，自动降低直流电流调节器的整定值，待直流电压恢复后，又自动恢复整定值的控制功能。设置VDCOL的目的是改善故障后直流系统的恢复特性。其主要作用有：① 避免逆变器长时间换相失败，保护换流阀。② 在交流系统出现干扰或干扰消失后使系统保持稳定，有利于交流系统电压的恢复。③ 在交流系统故障切除后，为直流输电系统的快速恢复创造条件，在交流电压恢复期间，平稳增大直流电流来恢复直流系统 [ 4 ]。 目前换相失败的抑制策略主要是减小逆变侧触发角和直流电流整定值，为减小直流电流整定值，工程上常用VDCOL来减小换相失败的概率。 文献 [ 5 ] [ 6 ] 分析了VDCOL的控制原理及其对HVDC系统的作用，它可以根据交直流电压的大小动态调整直流电流指令值，在一定程度上预防换相失败的发生和改善系统的恢复特性，但电流指令调节灵敏度不够高；文献 [ 7 ] 提出了一种非线性动态VDCOL控制策略，根据电压大小动态调节VDCOL控制器的控制曲线；文献 [ 8 ] 提出一种基于VDCOL启动电压实时计算的控制算法，该法可以得到缓慢的启动电压，从而达到抑制换相失败的目的。文献 [ 9 ] 提出一种基于模糊控制理论的自适应VDCOL控制方法。本文先介绍了国际大电网会议Benchmark模型中整流侧和逆变侧的控制原理，分析Benchmark模型中VDCOL的参数改变对交直流系统的影响，并设置三相接地故障引发系统换相失败，改变VDCOL的参数进行仿真来验证VDCOL的参数改变对交直流系统的影响。
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user: 2. Benchmark模型介绍 CIGRE的Benchmark模型是HVDC控制研究的标准模型，常用于电力系统暂态仿真研究中。Benchmark模型是单极两端输电系统，模型的短路比为2.5，是典型的弱交流系统。整流侧和逆变侧都使用12脉动换流器，额定直流电压为500 KV，额定直流功率为1000 MW [ 10 ]。 Benchmark模型中，整流侧控制方式为定电流控制、最小触发角控制。逆变侧的控制方式有定关断角控制、定电流控制、低压限流控制、电流偏差控制。 2.1. 定电流控制 定电流控制的结构框图如图1所示，将直流互感器输出的直流电流I d 经一阶线性滤波环节 G 1 + s T 除 去脉动后与电流的给定值I dref 进行比较，所得到的误差信号经过PI调节器后，作用于移相控制电路以改变换流器的触发延迟角，实现定电流调节的作用。 图1. 定电流控制结构框图 在正常运行时，逆变站的定电流调节器并不参与调节。当由于整流站出口侧直流电压发生极大程度的下降或者逆变站出口侧直流电压产生极大程度的上升，导致整流侧转入定最小触发角运行时，逆变侧即转入定电流运行。正常时由整流侧定电流控制决定运行电流，逆变侧定熄弧角控制决定运行电压。两侧交流电压由大的变动时，则由逆变侧定电流控制决定运行电流，整流侧决定运行电压 2.2. 定关断角控制 定关断角控制是将测量到的关断角γ与定关断角γ ref 比较，所得误差信号放大后，对逆变器进行移相控制。定关断角控制控制结构图如图2所示， γ 的输入要取一个周期的最小值，只要当检测到的最小值满足大于某一定值时，才能保证不会换相失败。在选出最小的 γ 角后经过一个加减环节，用恒定值0.2618 (15˚)和电流偏差控制的输出值之和减去γ角的测量值，其中加减环节中加入恒定值15˚，可以保证 γ 角的最小值大于15˚从而防止发生换相失败。同时 γ 角不可以过大，否则使 β 过大增加了逆变器的无功功率，所以设置 γ 角限幅环节。在最大值选取环节，输入恒定值为−0.544，换算成角度约为−31˚，再加上前面γ最小角15˚，所以 γ 角的最大值不会超过46˚。超过这一值即进入最大 γ 角控制。 图2. 定关断角控制结构框图 2.3. 电流偏差控制 电流偏差控制(Current Error Controller， CEC)的目的是使逆变侧定 γ 角控制和定电流控制之间能够平稳切换。电流偏差控制是逆变侧控制的一部分，它是定电流和定 γ 角控制之间的辅助控制环节。当逆变侧的电流测量值差值过大时，电流偏差控制器中的函数会输出较大的数值加到定 γ 角控制的加减环节上，从而使 γ 角迅速增大，使得I d 迅速上升。其结构框图如图3所示： 图3. 电流偏差控制结构框图 2.4. 低压限流控制 低压限流环节共同作用于整流侧和逆变侧，但在Benchmark模型中被封装在逆变侧控制器中。低压限流环节的结构框图如图4所示： 图4. 低压限流环节结构框图 输入值为逆变侧电压和电流的测量值，经过一阶线性滤波环节 G 1 + s T 除去脉动，R v 是补偿电阻，例 如在Cigre_Benchmark模型中其值为0.01 (标幺值)，用它来补偿逆变侧的电压来得到线路的中点电压，因为VDCOL环节的启动电压为线路中点电压。I dref 作为最后的电流整定值是I d0 和里的较小值，I d0 是人为给定I max 的电流，I max 是经过VDCOL的最大允许电流 。如果不使用进行电压补偿，则送入VDCOL的电流值为逆变侧的电压值，会比实际启动VDCOL的电压值小，系统会过早进入低压限流控制，使电流不稳定 [ 11 ] [ 12 ]。 常规的VDCOL控制数学模型如图5所示。 图5中U dc 表示直流电压；I dc 表示直流电流；U L 、U H 分别表示直流电压处于低水平时和处于高水平时取值；I min 、I max 分别表示对应低水平直流电压时电流取值和对应高水平直流电压时电流取值，其中benchmark模型中VDCOL的参数取值(标幺值)为U L = 0.4、U H = 0.9、I min = 0.55、I max = 1，电压、电流的关系 I = f ( U ) 如式(1)所示： I = f ( U ) = { 0.55 ， U ≤ 0.4 0.9 U + 0.19 ， 0.4 < U ≤ 0.9 1 ， U > 0.9 (1) 图5. VDCOL控制数学模型
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user: 3. VDCOL参数改变对交直流系统的影响 U H 减小时，VDCOL的斜率变大，这种情况下则当直流电压较小的情况下才开始抑制直流电流，这样不利于交流母线电压的恢复和电压稳定，但传输的有功功率和和消耗的无功功率都增大，有利于有功的恢复和功角稳定。U H 增大时情况相反。 U L 增大时，VDCOL的斜率变大，这样则直流电压还较大时，VDCOL的作用便使得直流电流设置为最小值I min ，使得动态过程中直流系统的无功需求不会过高，有利于交流母线电压的恢复和电压稳定；但在直流电压较大时，直流系统的传输功率会降低，不利于快速缓解送、受端交流系统内的功率失衡和功角稳定。U L 减小时情况相反。 I max 代表下降时，VDCOL的斜率减小，使得在具有相同直流电压的情况下直流系统输送的功率降低，不利于缓解送、受端交流系统内的功率失衡，但从无功消耗和交流电压恢复的角度来看是有利的。I max 增大时情况相反。系统稳定运行时运行电流为I max ，改变I max 参数值会与定电流控制相矛盾，因此工程上不会改变I max 值。 I min 增大时，VDCOL的斜率减小，对应于相同的直流电压直流电流指令增大，直流线路的输送功率也随之增大，有利于缓解送、受端交流系统内的有功功率失衡和保持系统的功角稳定；但此时直流系统对交流系统的无功需求也相应增加，在某些情况下不利于动态过程中交流电压的恢复和电压稳定。I L 减小时过程相反。
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user: 4. 仿真验证 为了验证VDCOL参数改变时对交直流系统的影响，在Benchmark模型运行至0.8 s时在逆变侧换流母线处设置一个持续0.1s的三相接地故障，从而引发系统换相失败。VDCOL的初始参数设置为U L = 0.4、U H = 0.9、I min = 0.55、I max = 1，在此初始参数下发生故障后，逆变侧直流功率、交流母线电压有效值以及直流电流的波形如图6所示，0.8 s发生三相接地故障，交流母线电压下降，引起逆变侧发生换相失败，逆变站直流侧电压下降，直流电流上升，逆变侧直流功率下降，后在VDCOL的作用下恢复正常。 改变VDCOL的参数大小，同一故障下逆变侧直流功率、直流电压及电流的波形变化规律是一样的，但随着VDCOL参数的改变，同一故障下，直流功率、直流电压及电流受影响的程度发生改变，波形变化的幅度大小有所不同。 同样的，0.8 s时在逆变侧交流母线处施加三相接地故障，在其他参数不变的前提下，分别改变VDCOL的I min 、U H 、U L 大小，统计不同VDCOL参数下的直流功率最小值P dmin 以及交流母线电压恢复时间t如表1所示(I max 保持值不变)。 图6. 故障下逆变侧直流功率、直流电压以及直流电流波形变化曲线 Table 1 Statistics of Pdmin and AC bus voltage recovery time (t) under different VDCOL parameter 斜率(k) U L U H I min I max P dmin t/s 调整I min 值 0.8 0.4 0.9 0.6 1.0 0.66 0.95 0.6 0.7 0.68 1.04 0.4 0.8 0.71 1.07 0.2 0.9 0.73 1.11 调整U H 值 0.8 0.4 0.9 0.6 1.0 0.66 0.95 1 0.8 0.74 0.98 1.33 0.7 0.75 1.02 2 0.6 0.77 1.11 调整U L 值 0.8 0.4 0.9 0.6 1.0 0.66 0.95 1 0.5 0.62 0.96 1.33 0.6 0.56 0.98 2 0.7 0.43 1.01 表1. 不同VDCOL参数下逆变侧直流传输功率最小值P dmin 以及交流母线电压恢复时间t统计 由表1中数据可以观察到： 1) 同一故障时，不同的VDCOL参数组合下，直流系统的最小传输功率P dmin 以及交流母线电压恢复时间t各不相同，说明VDCOL对于故障后发生的换相失败有作用效果。 2) I min 增大，则VDCOL的坡度变缓，直流功率P d 降低的幅度越小，故障发生后交流母线电压的恢复所需时间越长，验证了第2章所述I min 增加的幅度越大，直流线路的输送功率增大，不利于动态过程中交流电压的恢复和电压稳定。 3) U H 减小，则VDCOL的坡度增大，直流功率P d 降低的幅度越小，故障发生后交流母线电压的恢复所需时间越长，验证了第2章中所述U H 减小的幅度越大，直流线路的输送功率增大，不利于动态过程中交流电压的恢复和电压稳定。 4) U L 增大，则VDCOL的坡度增大，直流功率P d 降低的幅度越大，故障发生后交流母线电压的恢复所需时间越长，验证了第2章中所述U L 增大的幅度越大，直流线路的输送功率增大，不利于动态过程中交流电压的恢复和电压稳定。
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user: 5. 结论 通过在Benchmark模型中进行仿真验证，可知低压限流控制对于直流输电系统逆变侧换相失败能够起到很好的抑制作用，从而有效地防止连续换相失败的发生。当VDCOL的参数发生改变时，对于交直流系统的影响也会有所变化。 I min 增大，则有利于缓解送、受端交流系统内的有功功率失衡和保持系统的功角稳定，直流线路的输送功率增大，不利于动态过程中交流电压的恢复和电压稳定； U H 减小时，则不利于交流母线电压的恢复和电压稳定，但传输的有功功率和和消耗的无功功率都增大，有利于有功的恢复和功角稳定； U L 增大时，则有利于交流母线电压的恢复和电压稳定；但在直流电压较大时，直流系统的传输功率会降低，不利于快速缓解送、受端交流系统内的功率失衡和功角稳定。
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user: 摘要 目的：分析行肝癌根治术的老年肝癌患者的临床特点及安全性。方法：选2019.01~2020.01重庆市合川区中医院外一科收治的85例行肝癌根治术的老年肝癌患者进行研究，根据年龄分为2组，对照组(n = 68，非老年组)，试验组(n = 17，老年组)，对比一般资料、术后疗效等相关指标。结果：实验组与对照组性别、病程、甲胎蛋白 > 400 μg/L发生率、术中出血量、术后并发症发生率对比无显著差异，P > 0.05。试验组乙型肝炎表面抗原、乙型肝炎病毒及丙型肝炎病毒感染率、肝硬化发生率显著低于对照组，P < 0.05。结论：行肝癌根治术的老年肝癌患者安全性与非老年患者一致，但肝癌根治术可提高老年肝癌患者预期寿命。
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user: 1. 引言 肝癌是我国最常见的恶性肿瘤之一，随着人口老龄化发展，我国老年肝癌的发病率呈不断上升趋势，已造成严重的社会和医疗负担 [ 1 ] [ 2 ]。而随着近年诊疗水平的提升、人们体检意识的增强、人均寿命的延长，老年(医学界将≥60岁患者设定为老年)肝癌检出率逐年升高 [ 3 ]。而肝癌的治疗仍是医学界的难题之一，目前常见的治疗方式主要分为手术治疗和非手术治疗。肝癌根治性切除术作为临床上最有效的治疗方式 [ 4 ]，可以明显改善患者当前状况和生存预期，但针对老年性肝癌患者，因其合并起病隐匿、基础疾病多、心肺功能差、多为中晚期、术后并发症较多等特点 [ 5 ]，目前临床对老年肝癌患者是否实施手术存在争议。随着近年医疗技术及护理水平明显提升，老年肝癌患者术后并发症得到有效控制，选择根治性肝癌切除术的患者越来越多，但其手术的安全性仍是需要重视的问题。本文选择85例2019.01~2020.02区间收治行肝癌根治术的老年肝癌患者进行研究，分析行肝癌根治术的老年肝癌患者的临床特点及安全性，以期为老年肝癌患者的治疗提供依据。
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user: 2. 资料与方法 2.1. 一般资料 纳入研究85例行肝癌根治术的老年肝癌患者均选自2019.01~2020.02区间。其中47例男、38例女，年龄42~80岁，均值(60.52 ± 15.14)岁。 纳入超声、CT扫描确诊为肝癌者；签署知情同意书者；肿瘤可完整切除者；ASA分级I-III级者。排除精神疾病者；肝外转移者；肿瘤弥漫全肝无法全部切除者。 2.2. 方法 采集81例患者性别、病程、甲胎蛋白 > 400 μg/L发生率、术中出血量、术后并发症发生率、乙型肝炎表面抗原阳性、乙型肝炎病毒及丙型肝炎病毒感染率、肝硬化发生率等临床资料(如表1所示)。本研究获医院医学伦理委员会审批，患者及家属均签署知情同意书。 2.3. 统计学方法 借助SPSS22.0分析，t、平方差表示计量资料，%、卡方表示计数资料，P值表示检验结果。
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user: 3. 结果 3.1. 一般资料 试验组、对照组性别、病程、甲胎蛋白 > 400 μg/L发生率、术中出血量对比无显著差异，P > 0.05。试验组乙型肝炎表面抗原阳性、乙型肝炎病毒及丙型肝炎病毒感染率、肝硬化发生率显著低于对照组，P < 0.05。 Table 1 Normal informatio 一般资料 试验组(n = 17) 对照组(n = 68) X 2 /t P 性别(男/女) 10/7 37/31 0.1071 0.7435 病程(年) 0.32 ± 0.15 0.36 ± 0.11 1.2421 0.2177 甲胎蛋白 > 400 μg/L 29.42% (05/17) 36.76% (25/68) 0.3220 0.5704 肝硬化 23.53% (4/17) 91.18% (62/68) 35.8573 0.0000 乙型肝炎表面抗原阳性 35.29% (6/17) 70.59% (48/68) 7.3118 0.0007 乙型肝炎病毒及丙型肝炎病毒感染率 52.94% (9/17) 95.59% (65/68) 21.9549 0.0000 术中出血量(ml) 381.62 ± 70.52 430.05 ± 98.15 1.9110 0.0595 表1. 一般资料 3.2. 预后效果 试验组、对照组术后并发症率(23.53% vs. 17.65%)、肝内复发率(58.82% vs. 52.94%)、肝外复发率(23.53% vs. 29.42%)、肝内及肝外复发率(17.65% vs. 17.65%)对比无显著差异，P > 0.05。 Table 2 Prognostic effect (% 一般资料 试验组(n = 17) 对照组(n = 68) X 2 /t P 并发症发生率 23.53% (4/17) 17.65% (12/68) 0.3080 0.5789 肝内复发率 58.82% (10/17) 52.94% (36/68) 0.1895 0.6634 肝外复发率 23.53% (4/17) 29.42% (20/68) 0.0054 0.9417 肝内及肝外复发率 17.65% (12/68) 17.65% (12/68) 0.0000 1.0000 表2. 预后效果(%)
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user: 4. 讨论 肝细胞癌(以下简称肝癌)是最常见的原发性肝癌，约占原发性肝癌的90%，据世界卫生组织国际癌症研究机构发布的2020年最新全球负担数据 [ 6 ] 显示，肝癌高居我国癌症新发病率第5位，达41万例，死亡率第2位，达39万例。原发性肝癌发生的病因和发病机制尚未完全阐明，目前已知的危险因素 [ 7 ] 包括病毒感染、个人行为、生活方式、环境和遗传等多方面因素，包括HBV感染、HCV感染、酒精摄入、非酒精性脂肪性肝病/代谢相关性脂肪性肝病、自身免疫性肝病及遗传代谢性肝病、或伴发2型糖尿病及黄曲霉毒素暴露等。 上述负担数据也显示，我国的肝癌由HBV感染引起的比例高达92.05%。因此，对于慢性乙肝患者应积极有效地接受抗病毒治疗，以降低肝癌的发生率，提高肝癌患者的预期寿命。既往大量研究显示 [ 8 ]，乙型病毒肝炎多发于儿童时期，随着病情进展出现肝硬化、肝癌，肝癌总体预后效果较差，导致部分患者难以生存至70岁，这就是本研究中老年肝癌患者乙型肝炎表面抗原阳性35.29%、肝硬化23.53%、乙型肝炎病毒及丙型肝炎病毒感染率52.94%等病因较对照组低的主要原因。目前，临床上主要采用手术治疗肝癌，肝癌根治性切除术是肝癌患者最有效的一种治疗手段，能够明显改善肝癌患者的预后 [ 9 ]。但针对老年患者，因其身体基本情况的复杂性，即使具有手术指征，手术的安全性将是不得不考虑的一个方面。以前，有相关报道提出，肝癌根治性切除术后高复发率特别是早期复发严重影响治疗效果，且复发是影响肝癌患者根治性肝切除术后长期生存的一项重要因素 [ 10 ] [ 11 ]。但在本次研究显示，在85例均实施肝癌根治术治疗的患者中，试验组17人，对照组68人，两组术后并发症率、肝内复发率、肝外复发率、肝内及肝外复发率无明显差异(如表2所示)。证实老年肝癌患者术前只要严格掌握手术禁忌症、适应症，实施肝癌切除术可达到理想效果与安全性。此外，随着微创技术发展，腹腔镜切除术因具有出血量少、并发症少等优势，逐渐成为治疗肝癌首选方案，进一步提高了老年患者性根治性肝癌切除术的安全性，但尚无研究证实微创手术预后与开放手术一致 [ 12 ]。
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user: 5. 结论 综上，老年肝癌患者实施肝癌根治术治疗过程中虽然有一定的风险，但只要严格把握手术指征，做好充足术前准备，可使术后复发率与并发症发生率与非老年患者类似，而手术治疗可以提高老年肝癌患者预期寿命。
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user: 摘要 介质能使电容增加的现象一直是用介质极化解释的，或称极化说。物探激电的一次二次电压现象说明了岩石具有电容，因而有介质电容理论，或称电容说。本文对比了两者共同点和差别，这对介质电性理论具有重要意义。电容说的复电容公式和Debye、Schweidler的介电常数公式在数学上一致，电容说充放电公式和Schweidler的弛豫函数数学上一致。但电容说的推导没有假设条件，而极化说推导有假设条件。极化说推导的假设条件在数学上实际上是电容说(公认的)电容充放电电压变化；电容说的充放电电流方向和事实一致，而极化说理论上的放电电流方向和事实相反；极化说在介质电容电桥法测定计算时存在介质电容和电阻并联假定条件，电容说则可利用改进的电桥电路验证介质电容不随频率改变；电容说解释了无极板状况下介质的一次二次电压现象，极化说没有解释这一现象。
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user: 1. 引言 对于介质能使电容增大的现象，一个多世纪以来都是介质极化解释的。由此有介质介电和介电常数等概念，介电常数随频率变化而变化 [ 1 ]。2019年1月，有人根据地球物理勘探激电法的一次二次电压现象证明了岩石具有电容 [ 2 ]，2020年1月，根据介质的充放电、介电常数等实验数据证明了介质同样是电容，介质电容不随频率变化而变化 [ 3 ]。极化说和电容说的主要矛盾在于对介质使平板电容增加的成因、弛豫时间、吸收电流、介电常数、电耗的解释完全不同。电介质理论不仅涉及化学物理基础理论，同样影响到其他相关应用学科，因此有必要分析对比上述两种矛盾的理论。
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user: 2. 介质电容理论 介质电容理论认为介质本身就是并联的若干含内阻的电容 [ 3 ]。 Y = j ω C 1 1 + j R 1 C 1 ω + j ω C 2 1 + j R 2 C 2 ω + ⋯ + j ω C n 1 + j R n C n ω + 1 R 0 (1) 式中j为单位向量，ω为频率，C 1 、C 2 、C n 为介质内的并联电容，R 1 、R 2 、R n 为介质内相应电容的内阻(电容的串联电阻，电容内电导的倒数)，R 0 为介质的(漏电)电阻(介质电导的倒数)。平行板加入介质后电容的导纳Y可写为平行板电容容纳与介质电容导纳的和，有 Y = j ω C P + j ω C 1 1 + j R 1 C 1 ω + j ω C 2 1 + j R 2 C 2 ω + ⋯ + j ω C n 1 + j R n C n ω + 1 R 0 (2) C p 为平行板电容为介质影响电场后的电容，其值为含介质电容频率趋于无穷的电容值。这可以理解为频率趋于无穷时，介质含内电阻电容的等效电容趋于0，电路的电容就是平行板电容C p 。式2可以写为 Y = j ω ( C p + ∑ i = 1 n C i 1 + j R i C i ω + 1 j ω R 0 ) (3) 复电容C i 为 C i = C p + ∑ i = 1 n C i 1 + j R i C i ω + 1 j ω R 0 (4) 一定电压U下，并联的串联电容电阻的充放电I和时间t的关系可写为下式(正负符号分别电和放电)，其短接充放电流I为 I = ± U ( 1 R 1 ( e − t R 1 C 1 ) + 1 R 2 ( e − t R 2 C 2 ) + ⋯ + 1 R n ( e − t R n C n ) ) (5)
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user: 3. Debye介质介电常数理论 Debye给出了介电常数和弛豫时间及频率关系的公式 [ 4 ]，根据该公式可以得到介电常数和损耗(电耗)的关系为一个半圆。Cole-Cole在该公式的基础上，给出一个圆弧的经验公式 [ 5 ] [ 6 ]，Davidson和Havriliak又提出了斜歪的圆弧的经验公式 [ 7 ]。现代对非均匀体的研究表明，介电常数和损耗的关系可以为多个圆弧。上述关系都有相应实验数据的支持 [ 8 ] [ 9 ]。Schweidler认为Debye公式偏离实验结果是因为介质极化并非是单一的，给出了复介电常数ε公式(A i 为权重因子)和弛豫函数 f ( t ) 经验公式公式 [ 10 ]。 ε ( ω ) = ε ∞ + ( ε 0 − ε ∞ ) ∑ i A i 1 + j ω τ i (6) f ( t ) = ∑ i = 1 n A i τ i e − t τ i (7)
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user: 4. 介质电容理论与Debye介电常数理论对比 4.1. 公式对比 Debye的介电常数半圆公式是建立在假设的基础上的 [ 10 ]。即假设在t时刻介质极化强度P r 的增长速度dP r /dt正比于其终值 ϵ 0 × 0 E 0 与该时刻P r 之差(1/τ为比例常数)。即 d P r d t = 1 τ ( ϵ 0 × r 0 E 0 − P r ) (8) 而介质电容公式的推导没有假设条件。当介质的电阻很大时式4可以写为 C i = C p + ∑ i = 1 n C i 1 + j R i C i ω (9) 该公式(式9)和Schweidler的公式(式6)在数学上完全一致，当n = 1时，就是Debye的半圆公式。介质充放电公式(式5)和Schweidler的弛豫函数公式(式7)在数学上完全一致，当n = 1时，就是Debye的弛豫函数公式。介质电容的两个公式和Debye的公式的一致是因为Debye推导这两个公式的假定条件(式8)和介质充放电的电压电流关系的微分方程 [ 2 ] 在数学上完全一致。该微分方程为 d V c d t = ( R 0 I − V c ) ( R 0 + R 1 ) C (10) 式中V c 为电压，I为电流，C为电容，R 0 为介质电阻，R 1 为电容内电阻。 换句话说，在数学上，Debye弛豫函数推导的假设就是把极化假设为电容。 利用介质电容公式，给定特定值(表1)，可以得到Cole的圆弧，Davidson和Havriliak的斜歪圆弧以及多峰圆弧 [ 3 ] (图1、图2、图3、图4)。实际上Cole的圆弧、Davidson和Havriliak的斜歪圆弧的经验公式都可以用介质电容公式(式4)在数学上逼近(证明从略)，换句话说Cole、Davidson和Havriliak的经验公式都是Schweidler的公式或介质电容公式的特例。 Table 1 Given value of capacitor and resistor of dielectric C 1 C 2 C 3 C 4 C 5 C 6 1 9.00E−06 7.00E−06 5.00E−06 0.000003 0.000002 0.000001 2 5.00E−06 4.50E−06 4.00E−06 0.000003 0.000002 0.000001 3 0.000005 0.0000045 0.000004 0.000003 0.000002 0.0000015 4 0.000003333 0.000003333 0.000003333 0.000003333 0.000003333 0.000003333 R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 1 30 5 1 0.1 0.01 0.001 2 3 2 1 0.5 0.3 0.2 3 3 2 1 2 1 2 4 6 6 6 6 6 6 表1. 介质电容电阻取值表(C p = 0.000005F) 图1. 半圆等效电容C e 和周期电耗C ϵ 图2. 弧状等效电容C e 和周期电耗C ϵ 图3. 斜歪等效电容C e 和周期电耗C ϵ 图4. 多峰等效电容C e 和周期电耗C ϵ 对于介质短接放电，可对介质电容充放电公式(式5)拟合 [ 3 ]。相对Debye弛豫函数，有很多经验公式描述非Debye体，其中Kohlrausch-Williams-Katts (KWW)函数 [ 4 ] (β伸展参数)被广泛应用 f ( t ) = e − ( t τ ) β (11) 实际上，这个公式也可以用介质充放电公式(式5)和Schweidler弛豫函数(式7)通过Muntz法逼近的(证明从略)。或说数学上讲，KWW函数相当于介质充放电公式(式5)和Schweidler弛豫函数(式7)。 4.2. 放电电流方向 根据介质极化理论，在介质外加电场下，介质会产生极化电场，该电场和外加电场方向是相反的。外电场撤销后，极化电场的放电方向应该是由负极流向正极。这和实际情况相反。介质电容理论是介质电容和平行板电容的并联，因此其放电方向时从正极到负极，和实际情况相符。 4.3. 介质电容测定 交流情况下对介质电容的测定通用的为西林电桥(Resonance)法。当测试系统为可变电容(C)并联可变电阻(W)的情况下，认为介质电容就是C，电耗为1/ωWC 0 (C 0 为不含介质时的电容)。当测试系统为可变电容(C)串联可变电阻(R)的情况下，并不认为介质电容就是可变电容(C)，其电容和C 0 的比值 ϵ ′ (介电常数)及电耗 ϵ ″ 如下式 [ 1 ] ϵ ′ = C C 0 1 1 + ω 2 R 2 C 2 (12) ϵ ″ = C C 0 ω R C 1 + ω 2 R 2 C 2 (13) 结合式12和式13可以得到复式电容C i C i = C 1 + j R C ω (14) 式14可等效于一个电容和电阻的并联，其电容C i 电导D i 分别为(电阻R i 电导D i = 1/R i ) C i = C 1 + ω 2 R 2 C 2 (15) D i = ω 2 R C 2 1 + ω 2 R 2 C 2 (16) 由此可见，不管电桥系统采用电容电阻并联还是串联，都是假定介质电容和电阻都是并联来计算介质电容电耗的。 如果电桥系统按照介质电容理论设计系统电路，即用电容C p 并联若干串联电阻R i 的电容C i 及电阻R 0 (电阻很大时，看作开路)。对满足Schweidler公式(式6)的介质进行电容测试时，取 C p = C 0 ε ∞ (17) C i = C 0 ( ε 0 − ε ∞ ) A i (18) R i = τ i C i (19) 可以预见，在改变系统频率时不用调整(或微调)系统电容电阻值，电桥能够保持平衡。这样的实验能够证实介质的电容并不是随频率的改变而改变的。 4.4. 无极板条件 介质极化介电常数理论都是在有极板的情况下讨论的，而介质电容不一定需要极板。对于地球物理勘探激电法中的一次二次电压现象(是在没有极板的情况下) [ 2 ]，介质电容理论能够很好地解释。 4.5. 讨论 比较热运动的无序状态和电场作用下偶极矩定向排列(有序)，可以看到热运动对电荷的作用是有方向的，如果说极化的作用方向是有序，热运动作用方向指向无序。或说，偶极矩是矢量，它从有序指向无序。如果说介质在电场作用(极化过程中)由于克服热运动而产生弛豫时间，那么外电场消失后，热运动则是恢复无序状态的动力，这个过程中不应该产生弛豫时间。这和事实不符合。而介质电容则认为时间常数取决于RC值，没有方向性。极化过程中，如果把定向排列看作是势能的积累，那么外电场消失后，趋于无序状态则是势能的释放，不应该产生电损。这同样与事实不符。
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user: 5. 结论 介质使电容增加的现象是因为介质本身就是电容，极化不是电容增加的原因。介质的弛豫时间就是介质电容充放电的时间常数，吸收电流就是介质电容的充电电流，电耗就是介质单位周期的电耗与平行板真空条件下电容的比值，交流状况下的介电常数反映的就是介质电容的等效电容。极化说在利用电桥测量介质电容实际假定了介质是电容和电阻的并联电路。极化说不能解释介质电容说能够解释的没有平行板条件下的一次二次电压现象。利用改进的西林电桥能够证实介质的电容不随频率改变而改变。偶极矩是矢量，它从有序指向无序。极化说的经验公式之所以能满足实验数据，是在推导经验公式时，在数学上实际把极化强度变化假设为电容的电压变化。
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user: 摘要 类胡萝卜素是一类广泛存在于植物中的色素，作为各种激素的前体支持光合作用，并通过为水果花卉等提供特有的颜色使得植物授粉和种子分散等关键功能成为可能。目前国际公认类胡萝卜素是提高人体免疫能力的物质，也是一种抗氧化剂，可淬灭单线态氧，能消除羟自由基，是脂类过氧化反应的断链抗氧化剂，在细胞和细胞膜中和脂类结合而有效的抑制脂类的氧化。关于其生物学功能的综述较多，但提取分析方面较少，本文就类胡萝卜素的来源、提取分析等方面的研究进展进行综述，以期为天然保健品的开发、应用和推广提供理论依据。
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user: 1. 引言 类胡萝卜素是一种广泛存在于自然界中的脂溶性色素，高等植物、藻类和一些微生物均可以产生类胡萝卜素 [ 1 ]。类胡萝卜素属于四萜类化合物家族，形成植物花、叶和果实的黄色、橙色或者红色。类胡萝卜素的结构从化学元素组成的角度可主要分为两个亚类，即胡萝卜素和叶黄素。胡萝卜素是纯碳氢化合物，β-胡萝卜素是最常见的胡萝卜素，而叶黄素由氢、碳和一个或多个含氧官能团组成，在植物中常见的叶黄素是叶黄素、黄质、新黄质、紫黄质、玉米黄质。前者是维生素A的前提物质，后者是人视网膜组织的组成物质，对人眼视觉功能的发挥起到重要作用 [ 2 ]。于植物自身而言，类胡萝卜素在植物新陈代谢和生长发育过程中均发挥重要作用为类胡萝卜素在光合作用中起辅助色素的作用，是植物光保护的关键组分之一 [ 3 ]；类胡萝卜素作为萜类生物合成途径的一部分，与其他重要途径共享前体，一些类胡萝卜素为植物激素ABA、独脚金内酯以及β-环柠檬醛等信号分子的合成前体物质，从而在植物发育和应激反应中发挥作用ABA和独脚金内酯的生物合成提供了底物 [ 4 ] [ 5 ]。类胡萝卜素是植物尤为重要的色素成分，不仅是决定水果、蔬菜内在营养品质的重要指标，也是影响果实外观品质和花卉观赏价值的重要因素 [ 6 ]。于人和动物而言，类胡萝卜素具有重要的生理活性，被称为“人体健康的保护伞”，虽然一些动物通过取食在体内积累相当高含量的类胡萝卜素，但是人类和动物都不能自身合成类胡萝卜素，仅能通过饮食摄取。流行病学等相关研究表明，类胡萝卜素具有抗氧化、免疫调节、抗肿瘤和增加细胞与细胞间的缝间联接交流、延缓衰老等功能，富含类胡萝卜素的饮食与降低癌症、心血管疾病、骨质疏松症、糖尿病、与年龄有关的黄斑变性、白内障以及艾滋病毒感染等传染病的发病率有关 [ 7 ] - [ 12 ]；目前，类胡萝卜素在制备保健品、营养补充剂、食品颜色添加剂、抗癌药物以及一些预防和治疗黄斑变性药物等方面有着广泛的应用。本文就类胡萝卜素的来源、提取及分析方面的研究进展进行综述，以期为天然保健品的开发、应用和推广提供理论依据。