Aukšto dažnio stačiakampių impulsų elektroporacijos sistemos kūrimas ir tyrimas

Paulius Butkus

Daktaro disertacija

Disertacijos neparduodamos

Kiekis

Aprašymas

Disertacijoje patekiamas aukšto dažnio stačiakampių impulsų elektroporacijos sistemos kūrimas ir tyrimas. Pasiūlyta planarių elektroporacijos elektrodų topologija realaus laiko elektroporacijos tyrimams. Atlikti elektrinio lauko generavimo technologijų taikymo, aukšto dažnio pereinamųjų vyksmų kompensavimo grandinių ir elektrinio lauko pasiskirstymo planariuose elektroporacijos elektroduose analizė ir taikomieji tyrimai.

Įvadiniame skyriuje nagrinėjama disertacijos problema, tyrimo tikslai bei naujumas, aprašoma tyrimų metodologija ir ginamieji teiginiai.

Pirmame skyriuje pateikiama aktualiausios mokslinės literatūros analizė disertacijos tema. Pristatomas elektroporacijos reiškinys, ląstelių reakcijos priklausomybė nuo skirtingos trukmės ir dažnio elektros impulsų. Skyriuje taip pat pateikiama submikrosekundžių ir nanosekundžių elektros impulsų generatorių ir aukšto dažnio pereinamųjų vyksmų kompensavimo grandinių apžvalga. Skyriaus pabaigoje suformuluojami pagrindiniai darbo uždaviniai.

Antrame skyriuje pateiktas aukšto dažnio ir aukštos galios submikrosekundžių impulsų elektroporacijos sistemos ir planarių elektroporacijos elektrodų imitacinių modelių sudarymas. Sudaromas impulsų formavimo grandinės SPICE modelis ir atliekami parazitinių grandinės elementų bei pereinamųjų vyksmų įtakos impulsų formai analizė. Skyriuje taip pat diskutuojamos planarių elektroporacijos elektrodų panaudojimo perspektyvos ir poreikis. Panaudojant COMSOL Multiphysics programinį paketą atliekamas planarių elektroporacijos elektrodų topologijos ir elektrinio lauko pasiskirstymo tyrimai taikant baigtinių elementų metodą.

Trečiajame skyriuje pateikiamas aukšto dažnio stačiakampių impulsų elektroporacijos sistemos sukūrimas ir atliekamas įrangos bandymas. Sukurta sistema gali generuoti pavienius stačiakampius impulsus arba jų serijas, visų impulsų galinio fronto kritimo trukmės nepriklauso nuo apkrovos varžos. Impulsų amplitudė, dažnis ir impulso trukmė gali būti parenkama atitinkamai nuo 0 kV iki 3 kV, nuo 1 Hz iki 3,5 MHz ir nuo 100 ns iki 1 ms diapazonuose. Skyriuje įvertinama sistemos imitacinio modelio atitiktis eksperimentiniams rezultatams bei atliekami sukurtos sistemos in vitro elektroporacijos taikomieji tyrimai su Candida albicans grybų ląstelėmis.

Disertacijos tema paskelbti 6 moksliniai straipsniai: trys – recenzuojamuose mokslo žurnaluose, įtrauktuose į Clarivate Analytics Web of Science duomenų bazę, du tarptautinių konferencijų medžiagose, įtrauktose į Clarivate Analytics Web of Science „Conference Proceedings“ duomenų bazę, vienas – mokslo žurnale, referuojame kitose tarptautinėse duomenų bazėse. Disertacijoje atliktų tyrimų rezultatai buvo paskelbti dešimtyje mokslinių konferencijų.

Skaityti leidinio elektroninį variantą:

DOI: https://doi.org/10.20334/2020-040-M

Detaliau
VGTU leidykla "Technika"

Charakteristikos

Metai:
2020
Leidyklos nr.:
2020-040-M
Matmenys:
160×240
Puslapių skaičius:
126 p.
Viršelis:
minkštas
Kalba:
anglų
16 kitos knygos toje pačioje kategorijoje:

Sekite mus Facebook'e