衰减范文10篇
时间：2023-03-15 11:39:59
衰减范文篇1
已有许多河流流量衰减的研究成果，其研究方法包括解析法和数值法。解析法的研究包括Theis(1941)，Glover和Balmer(1954)，Hantush(1964)，Wallace等(1990)，Hunt(1999)；和Darama2001等[2～7]，这些成果计算的都是简化的河流——含水层系统的河流流量的总衰减量。近年来，数值法已广泛应用于河流径流量衰减的研究中(Sophocleous等，1995；Conrad和Beljin，1996；Chen和Yin，2001)[8～10]。数值模型法较解析法有许多优点，它可以考虑实际河流——含水层系统的复杂条件。但这些数值法与解析法一样，都只是研究了一个理想的情况，并非实际问题。把河流流量衰减的过程分解成河流基流的减少和河流入渗的增加两个过程，并分析各自在抽水期间和抽水后期的变化特征的研究尚不多见。而这些信息对每一个流域的水资源管理都是非常重要的。
本文重点介绍了如何计算河流基流的减少和河流入渗的增加两个过程在抽水期间和抽水后期的体积变化，并将其应用于内布拉斯加州普拉特河谷的河流——含水层系统。
1研究区简介
研究区位于美国中部的内布拉斯加州普拉特河谷，包括布法罗县(BuffaloCounty）南部和卡尼县（KearneyCounty）的北部（图1）。总面积约1118km2。普拉特河横穿研究区的中部，自西向东流。地面南北边界处较高，中部河谷区较低。在西北部最高，约700m，东北部最低，约610m。
研究区多年(1981～1986)平均降水量为636.2mm，多年平均蒸发量为1076mm。根据普拉特河在卡尼站1983～1986年的观测资料，河流的平均水位为651.7m，其变幅小于1m。地下水在河流附近埋深很小，只有1m左右。离河流越远，其埋深值越大，在研究区的南北边界处，埋深值大于5m。根据前人的研究成果，本区的极限埋深为4.6m。研究区的含水层系统包括上部的冲积层(潜水含水层)、中部的淤泥和粘土层(隔水层)和下部的Ogallala组的地层(承压含水层)。隔水层将浅层的冲积层和Ogallala组的地层分开，冲积层主要由未固结的砂和砾石组成，而Ogallala组地层主要为各种粒径的砂，呈半固结状态。研究区有1000多眼农业灌溉的开采井，其开采集中在每年的6～8月间，开采井主要分布在普拉特河谷区。
2河流流量衰减的计算
该研究中，河流流量衰减的计算采用的是美国地质调查局开发研制的VisualMODFLOW[11]。根据研究区的水文地质条件建立了相应的数学模型，并用1981年10月1日～1986年9月30日共5年(1825d)，60个应力期的资料对模型进行了识别。模型识别结果表明：不但每个观测孔的计算水位与观测水位非常接近，而且全区计算的地下水等水位线与观测的等水位线也拟合得很好。这说明所建立的数学模型正确，能较准确地代表实体的水文地质条件，可用于模拟抽水对河流流量的影响。
为了研究普拉特河流量衰减的空间分布规律，设计了6个垂直河流的计算剖面，相邻剖面之间的距离为7200m，每个剖面上有12个计算点，6个在河流的北侧，6个在南侧，河流南、北侧的计算点两两对称。计算点到河流的距离分别为400，800，1500，3000，5000和10000m(图1)。在每个计算点上设计一个抽水井。根据研究区灌溉的具体情况，将每个抽水过程设计成：每年的灌溉期(即6～8月)抽水5d，停抽5d，其抽水量为4000m3/d。
在研究河流流量的衰减过程中，当抽水前的地下水水位高于河水位时，地下水向河流排泄，此量称为基流量。一旦地下水开采，地下水水位随之下降，基流量也随之减少，即河流流量衰减过程中的第一步，基流量的减少；当抽水继续时，地下水水位不断下降。当地下水下降到低于河水位时，河流即发生渗漏，即河流流量衰减过程中的第二步，河流渗漏量的增加。当抽水前的地下水水位与河水位相同，或低于河水位时，则不存在基流量的减少，只有渗漏量的增加。在普拉特河谷这两个过程都存在。要研究河流流量的衰减，就必须要确定基流量减少和渗漏量增加这两个体积。任一时段内河流基流量减少的体积可用下式计算：
(1)
式中：Vb是基流量减少的体积；R0为抽水前的基流量；R是抽水后的基流量；Δt是时间段的长度。
而任一时段内河流渗漏量增加的体积则可用下式计算：
(2)
式中：Vi是渗漏量增加的体积；q0为抽水前的渗漏量；q是抽水后的渗漏量；Δt是时间段的长度。本文分别计算了抽水期间(每年的6～8月)和抽水后期(本年的9月～下一年的5月)的Vb和Vi，总的Vb和i之和，就是河流流量衰减的体积。研究河流流量衰减时，常用河流流量的衰减量与抽水井开采量的比值来表达[3,8,10]基流减少量、渗漏增加量与抽水量的比值分别为：
(3)
和
(4)
式中：Vbr为某一时段内总的基流减少量与总抽水量的比值；Vir为某一时段内总的渗漏增加量与总抽水量的比值；Q为抽水井的抽水量。本文分别计算了抽水期间和抽水后期5年内Vbr和Vir的平均值。
3计算结果及分析
3.1河流基流的减少图2为Vbr的空间分布特征，对比图2(a)和图2(b)可知，无论是在河流的南侧，还是北侧，Vbr2比Vbr1要大约3倍，这说明：当抽水井开采地下水时，抽水后期对河流基流量减少的影响约是抽水期间影响的3倍。这一信息提示人们：在设计地下水的优化开采方案时，不仅要考虑抽水井开采地下水在抽水期间对河流基流量减少的影响，更要重视开采地下水在抽水后期对河流基流量减少的影响，即抽水的残余影响(theresidualeffect)。
从图2(c)可以看出：河流南侧的Vbr比北侧的大。这说明：抽水井开采地下水在河流南侧对河流基流量减少的影响要明显大于在河流北侧的影响。这是因为在河流南侧，地下水水位高出河水位的值要大于河流的北侧。地下水位高出河水位的值越大，抽水对河流基流量减少的影响越明显。因此，从减少抽水对河流基流量减少的影响角度出发，同等条件下(如抽水井离河流的距离相同、抽水量相同等)，应优先选择在河流北侧开采地下水。
图2抽水期间的Vbr(a),抽水后期的Vbr(b)和总的Vbr(c)的平面等值线
3.2河流入渗的增加图3为Vir的空间分布特征，对比图3(a)和图3（b）可知，无论是在河流的南侧，还是北侧，Vir2也比Vir1要大，约大2～3倍。该信息表明：开采地下水在抽水后期对河流渗漏量增加的影响比抽水期间对河流渗漏量增加的影响要大2～3倍。
图3抽水期间的Vir(a),抽水后期的Vir(b)和总的Vir(c)的平面等值线
从图3(c)可以看出：河流南侧的Vir比北侧的小。这说明：抽水井开采地下水在河流南侧对河流渗漏量增加的影响要明显小于在河流北侧的影响。这是因为在河流南侧，地下水水位高出河水位的值要大于河流的北侧。地下水位高出河水位的值越大，抽水对河流渗漏量增加的影响越小。因此，从减少抽水对河流渗漏量增加的影响角度出发，同等条件下(如抽水井离河流的距离相同、抽水量相同等)，应优先选择在河流南侧开采地下水。
4结语
研究结果表明：随着抽水井离河流的距离增大，开采地下水对河流流量衰减的影响迅速减少；抽水井无论对河流基流减少，还是对河流渗漏增加的影响，在抽水后期都比抽水期间的要大。本实例研究还显示，在不同地点，因水文地质条件的差异，抽水对河流基流减少、河流渗漏增加的影响也不相同。如在该研究区，抽水对河流基流减少和河流渗漏增加的影响在普拉特河南、北两侧截然相反。因河流两侧的含水层和包气带岩性相差不大，造成河流南、北两侧截然相反的主要原因是南侧地下水位高出河水位的值要大于河流的北侧。该研究成果对类似地区的水资源合理开发利用是极其重要的。同时，研究结果显示VisualMODFLOW可成功地用于模拟地下水开采对河流流量衰减影响的详细分析。
参考文献：
[1]ConservationandSurveyDivision.ThegroundwateratlasofNebraska,ResourceAtlas[M].UniversityofNebraskaLincoln,1986
[2]TheisCV.Theeffectofawellontheflowofanearbystream[J].AmericanGeophysicalUnionTransactions1941,22(3):734-738.[3]GloverRE,GGBalmer.Riverdepletionresultingfrompumpingawellnearariver[J].AmericanGeophysicalUnionTransaction1954,35(3):468-470.
[4]HantushMS.Depletionofstorage,leakance,andriverflowbygravitywellsinslopingsands[J].JournalofGeophysicalResearch1964,69(12):2551-2560.
[5]WallaceRB,YDarama,MDAnnable.Streamdepletionbycyclicpumpingofwells[J].WaterResourcesResearch,1990,26(6):1263-1270.
[6]HuntB.Unsteadystreamdepletionfromgroundwaterpumping[J].GroundWater,1999,37(1):98-104.
[7]DaramaY.Ananalyticalsolutionforstreamdepletionbycyclicpumpingofwellsnearstreamswithsemiperviousbeds[J].GroundWater,2001,39(1):79-86.
[8]SophocleousM,AKoussis,JLMartin,SPPerkins.Evaluationofsimplifiedstreamaquiferdepletionmodelsforwaterrightsadministration[J].GoundWater,1995,33(4):579-588.
[9]ConradLP,MSBeljin.Evaluationofaninducedinfiltrationmodelasappliedtoglacialaquifersystems[J].WaterResourcesBulletin,1996,32(6):1209-1220.
衰减范文篇2
关键词：香格里拉森林资源资源保护
香格里拉——人间的世外桃源，那里雪山环抱、峡谷壁立、草原辽阔、阳光灿烂、空气清新，人与自然和谐共生，充满浓厚宗教色彩和和平宁静气氛的地方——英国作家詹姆斯.希尔顿在他的《消失的地平线》中如是描述。1997年9月14日云南省人民政府宣布香格里拉就在迪庆藏族自治州，顿时香格里拉“香”满天下，吸引了无数游客前来“朝圣”，产生了巨大的旅游效益，有力地促进了当地经济与社会发展。而最令每位迪庆人引以自豪的是其茂密的植被和丰富的动植物资源，丰富的森林资源是阻止西北风沙南侵的重要屏障，是江河源流传流不息的基础，是全球生物多样性的重要组成部分，现已香格里拉被确定为世界十大自然物种基因库存之一。基于此，强调香格里拉的森林资源保护，对促进香格里拉经济和社会的持续发展，改善生态环境，建设永远的香格里拉具有重大意义。
一、香格里拉森林资源保护的现状
1.香格里拉拥有丰富的森林资源
迪庆，藏语意为“吉祥如意的地方”，位于云南省西北部，青藏高原的南延部分的横断山脉腹地，地处滇、川、藏三省（区）交界处，在东经90º35′-100º19′、北纬26º52′-29º16′之间，全州平均海拔为3380米，州内气候属于温带—寒温带气候，年平均气温4.7℃-16.5℃，年极端最高气温25.1℃，最低气温–27.4℃。太阳辐射强，干湿季分明，立体气候明显。正是由于特殊的地理环境和复杂的生态环境条件，造就了了香格里拉独特的自然景观和丰富的自然资源，成为我国金沙江林区的重要组成部分，也是目前全国保存较好的以亚高山针叶林为主的原始林区。据统计，分布在迪庆州境内的种子植物达到5000多种，包括2183种高等植物、969种药用植物、136种野生食用菌、1578种观赏植物，境内野生动物资源1400余种。其中属于国家一、二级保护植物的有30多种，动物的有60多种，国家重点保护的珍稀动植物有滇金丝猴、黑颈鹤、秃杉、拱桐、红豆杉、榧木等。总的来讲，香格里拉的森林资源具有林业用地广阔、树种资源丰富、林木蓄积量高、以针叶林为主等特点。
2.香格里拉的森林资源已经发生衰减
从1992年2月起至1995年5月的全州森林资源遥感调查显示：全州林业用地面积为181.2万公顷，其中有林面积94.3万公顷、疏林面积45.3万公顷、灌木林面积24.9万公顷、无林地16.8万公顷。全州林木总蓄积量为22680.2万立方米，其中有林地蓄积18383万立方米、疏林地蓄积4219万立方米、散生木蓄积5.4万立方米。与印度东北角的阿萨母比缅甸北部高山区相比，迪庆的森林植被保护较好，森林资源较丰富。但是，香格里拉仅是30年代初对迪庆的纪实性描述，由于森林生态系统的脆弱性，森林植被已经发生了衰减。例如，不包括灌木的森林覆盖率：60年代(66年)为56.32%，70年代(74年)为42.21%，80年代(84年)为38.67%，90年代(91年)为35.37%。包括灌木在内，80年代森林植被覆盖率为76.57%，90年代为55.62%。森林覆盖率平均每年衰减为0.7%。森林衰减的原因很多，但是采伐是其主要原因。正如世界自然基金会哈罗德瓦德里在《迪庆森林遥感》中所写到：“目前，迪庆州仅采伐冷杉、云杉和松树等木材收入就占了迪庆州财政收入的80%，这反映了对木材产品的单一的工业依赖。在海拔3000米以上的陡坡地上采伐，迹地更新造林成了冒险的。”
3.香格里拉森林资源保护初现成效
从1998年实施天然林保护工程以来，到2002年5月止，全州共落实管护面积172.2万公顷，占任务量的120%；完成公益林建设46500公顷，其中人工造林1553.3公顷、封山育林34366.7公顷、人工促进天然林更新14200公顷，森林覆盖率已达到65.4%。可以说，天然林保护工程及退耕还林（草）工程初现成效，使境内的森林资源得以休养生息，降低了各种自然灾害发生的频率，为野生动物提供了生存环境和栖息地，奠定了社会和经济发展的坚实基础，使香格里拉变得更加美丽。
4.香格里拉森林资源保护任重道远
虽然香格里拉森林资源保护已经初现成效，但是，仍然应当认识到，香格里拉的特殊地貌以及大部分寒冷季节导致了脆弱的生态环境，建国以来对林木的大肆采伐以及森林火灾、挖沙取石更加重了对森林资源的破坏，此种类破坏的严重后果不可能在短期内完全恢复，它需要数代人做出不懈努力，才可能再现英国人希尔顿在《消失的地平线》中描述的那郁郁葱葱的森林。
二、香格里拉森林资源衰减成因分析
1.森林资源保护立法缺乏系统性
除国家法律法规外，关于香格里拉森林资源保护的地方性法规、规章及政策主要有：《云南省迪庆藏族自治州自治条例》（有关规定）、《迪庆州森林资源林政管理办法》、《迪庆州绿化考核奖惩实施办法》、《迪庆州自用材管理办法》、《迪庆国有林场实施方案》、《迪庆州野生动物保护管理办法》、《迪庆州天保工程管理实施细则》、《迪庆州退耕还林管理实施细则》、《迪庆州“十五”期间采伐限额实施方案》《迪庆州护林防火实施细则》、《迪庆州防火目标管理责任状》《关于禁止捕杀野生动物的通告》、《中甸县关于严禁采集松茸的通告》《中甸县2000年前消灭宜林荒山的决定》等。形式上看，香格里拉森林资源保护的规范比较全面，但是仔细研究会发现这些规范仍然比较凌乱，缺少系统性、整体性和综合性。
2.森林资源保护执法力度有待加强
1998年9月-2002年5月迪庆州森林公安、林政共受理各种林业案件783件，查处778件，处理各类违法人员1171人次，收缴木材1938立方米，没收伪造木材运输票证40741立方米，为国家挽回经济损失2000多万元。有力的打击了林区违法犯罪活动，从而保护了森林资源。但仍有一些林业行政部门和执法人员认识不到位，履行职责不主动，破坏森林资源的案件仍然在相当范围客观存在。
3.林区职工需要脱贫致富
从1998年9月1日起，迪庆州全面停止了天然林采伐，全州1447名森工企业职工失去劳动对象，企业停产，职工减收。为解决相关问题，全州采取撤销森工企业建制，组建12个国有林场的方式，对森工企业实行属地管理，全州6户森工企业实行转产分流，全面完成12个国有林场的组建，并分设14个分场，197个管护站，安置到天保工程的森工企业职工共846人，昔日的伐木工人变成了护林育树人。虽然这些措施基本解决了森工企业的职工出路问题，但如何维护职工利益以及林区职工群众和原来服务于森林采伐业的第三产业的人员的脱贫致富问题仍然是一个严峻的考验。
4.自然保护区管理落后
香格里拉境内有白马雪山、哈巴雪山、碧塔海、纳帕海等自然保护区，这些保护区对于天然林的保护、生物多样性的维护、自然景观的保持都做出了积极的贡献。但由于基础设施落后，管理人员不足，且缺乏专业技术人才，整体素质不高，致使管理能力弱。同时，由于实施天然林保护导致当地社区的经济收入减少，对当地社区和农户产生了不利影响，自然保护区与当地社区的矛盾日益突出。这些社会矛盾与冲突不利于对香格里拉森林资源的保护，也不利于社会的稳定与发展。
5.农村能源建设有待加强
山区群众建房、生产以及生活用材大多以木材为主，势必造成对森林资源的低价值消耗。而森林采伐是森林面积减少的主要原因，工业用材和薪柴的需求又是采伐率据高不下最主要原因。如果改变人们以木材为主用能结构，将大大减少森林采伐量，对森林资源的有效保护是大有裨益的。为此，从天然林保护工程实施以来，迪庆州加强了农村能源建设，能源建设已初有成效，但是以木材为燃料和以木材建房者大有人在。
6.水土流失、泥石流及滑坡等自然灾害明显增加
森林的乱砍滥伐导致给香格里拉水土流失严重。2001年该州水土流失的面积已达到4890平方公里，占到了土地面积的20.5％。挖沙采石行为也是滑坡和泥石流的重要诱因。在过去几年内，香格里拉县环保局至少关闭了200多家采石采砂场。尽管如此，大规模破坏生态的挖沙采石行为仍屡禁不止。在香格里拉县，随意开山采石的现象令人震惊，从县城放眼看去，就可见到城外四周山体都被大面积“开膛破肚”。据统计，县城周围被破坏的土石方至少有2500万立方米。开山采石破坏生态植被，由于高原脆弱敏感的生态系统使生态环境很难恢复，这也是造成塌方和泥石流爆发的重要原因之一。
7.生态旅游对森林资源带来负面影响
中国人与生物圈国家委员会的调查显示，在我国已开展旅游活动的自然保护区中，有44%的保护区存在垃圾公害，12%出现水污染，11%有噪音污染，3%有空气污染。而在香格里拉，生态旅游对森林资源的负面影响仍然不可忽视。以迪庆州的三坝纳西族乡为例，从90年代中期开始大力发展旅游业以来，在水渠旁修了许多公路，破坏了本已脆弱的植被系统，加剧了当地的水土流失。在水土流失情况最为严重的东坝村，2001年的水土流失面积为17.70KM2，轻度流失面积为7.78KM2，中度流失面积为7.53KM2，强度流失面积为2.38KM2。
8.森林火灾影响森林资源的消长
建国前，香格里拉地区对预防和扑灭森林火灾不重视。建国后，增强了防火灾识，提高了控制森林火灾的能力，森林火灾次数逐年下降，火灾损失逐步减少。但从1975-1995年共计发生火灾651起，成灾面积为269184亩，损失林木1022029立方米，烧死幼树1011.44万株的数据来看，火灾仍然是造成森林资源减少的重要因素。虽然从1998年9月1日起，全州实施天然林保护工程，提高了森林覆盖率，但由于森林工业的萎缩，其所负担的防火基金得不到保障，1999年迪庆州的森林火灾数量急剧上升，仅4月间，一个乡的一起火灾就造成1.2万亩天然林毁灭，相当于1998年云南全省森林火灾面积的总和。
三、保护香格里拉森林资源的若干建议
1.进一步完善森林资源保护立法，加强执法，提高群众森林资源保护意识
为了强化林业管理，有效地保护、培育和合理利用森林资源，加快国土绿化，充分发挥森林的多种效益，实现香格里拉的可持续发展，可以根据我国《民族区域自治法》、《森林法》，将现有香格里拉森林资源保护方面的地方性法规、规章及政策进行整合，制定统一的《云南省迪庆藏族自治州森林条例》。该条例既可统领现存规定森林资源保护具体方面的地方法规规章，使整个地方法规系统化，更好的贯彻执行上位法律规范。同时，又可在该条例下完善森林资源保护方面的其他立法，进一步完善法规体系的系统性、整体性和综合性。此外，还应在搞好林业执法队伍建设和提高自身执法能力、建立健全执法人员奖惩制度、加强对执法人员监督与管理等方面做好工作。在提高群众森林资源保护意识方面，要做好宣传，提高群众的环境意识、生态意识、法律意识，同时要采取吸引群众参与森林资源保护的政策，使群众从森林资源保护中获得利益。对私人开放商品林建设、在公益林建设中引入民营机制，发挥森林资源的市场运做，才能保证群众持续有效的参与到森林资源的保护、利用和培育中，实现有效的行政执法。
2.实施国有森林资源管护经营责任制，促进林区职工群众脱贫致富
国有森林资源管护经营责任制的基本内容是，在国有森林资源所有权、林地用途、森林经营规程不变前提下，将全部林地按林场(所)林业户数分成对应的管护经营责任区，让职工群众在看好林、管好林、造好林的同时，合理开发利用林内的山副产品资源，所得收入归管护者个人，从根本上把管护责任与个人利益紧紧地捆在一起。目前，迪庆州的管护责任只是划分到各个责任单位，自然保护区统一由自然保护区管理机构管理，保护区以外的国有林统一由各国有林场经营管理，集体林由集体林权属单位经营管理，林业工作站负责监督指导。笔者认为，可以在划定部分公共管护区后，其他部分按职工户数划分为责任区，签订责任状，让职工真正成为森林资源保护、培育和利用的主人，把促进森林资源增长、增加职工群众收入、为林区职工群众提供广阔就业天地有机结合起来，将会产生一人管护，全家就业的实际效果。只要提高了职工群众的积极性，就会改变过去对森林资源单纯利用的模式，实现森林资源保护与人民富裕同时并举的目标。
3.加强自然保护区的建设，有效保护天然林
其一，加快基础设施建设。提高管理机构的基础设施条件，修建办公用房和职工住房等；建立宣教中心；加快信息网络系统建设；加大对森林消防和森林公安的设施设备的投入，最终提高管理能力。其二，增加管理力量，改善管理人员待遇，提供相应培训机会，提高整体素质，满足保护区工作的需要。其三，自然保护区与当地社区共建。其实社区是当地自然资源的使用者，只有当地社区也加入并以社区为基础的自然保护区系统才有可能真正达到有效持续的保护，才可能减轻国家对自然保护区的财政负担。为达此目的，应充分运用当地丰富的矿产、水能和旅游等非木材资源，开展兴修水利、修筑道路、建造桥梁等建设项目，开展生态旅游项目；推广科学种田、养殖、放牧；对林副产品进行合理有序开发与保护。最终形成当地居民持续的替代经济收入，这样既可促进经济发展又可有效保护天然林，处理好了发展与保护的关系。
4.推进农村能源改革，合理改善农村用能结构
加强农村能源建设，保护森林和维护生态，对于促进香格里拉农村经济、社会和生态环境的可持续发展极为重要。大力推广沼气池、太阳能、电能、节柴灶等替代能源，转变用能结构，推广替代木材的各种建房用材，减少对森林资源的低价值消耗。以云南省玉溪市为例，农村新能源代替烧柴，每户农户一年可以节省柴薪2.5吨，相当于保护半亩森林一年的树木生长量。新的农村能源计划完成后，建设19万口沼气池和21座秸秆气化站，相当于每年保护了10万亩森林的生长量。农村能源建设工作是一项系统工程，需要大量资金和技术的投入，需要相关部门的通力合作，更需要政府有利的组织、领导和鼓励。为进一步推进农村的能源改革，政府应解决相关资金技术问题，有效利用香格里拉丰富的电力和太阳能，促进香格里拉的农村能源建设，采取相应的政策鼓励农民使用新能源。
5.积极鼓励植树造林，大力推进绿化，有效防止自然灾害
其一，鼓励利用多种资金，采取多种形式进行植树造林，营造的林木谁造谁有，维护承包造林者的合法权益，调动全社会造林绿化的积极性；其二，规定优惠的措施，鼓励开发“四荒”植树造林；其三，有效科学地限制开山采石；其四，规定退耕还林的土地种类和实施退耕还林可以享受的优惠政策；其五，重点保护公路两旁的植被，防止塌方和泥石流中断交通，影响经济发展；其六，对基础设施建设项目进行环境影响评价，尽量减少对生态环境的破坏。只有森林植被的有效保护，才能发挥森林的生态效益，有效控制各种自然灾害。
6.加强对生态旅游管理，避免对环境的不利影响
其一，通过集中学习及与加强生态旅游相应的政策、经济、法律手段落实的方式，提高旅游经营管理者的环保意识。其二，加强游客管理。根据生态资源的承载量，控制游客的数量；有效控制游客的活动范围，重点保护一些脆弱而珍贵的生态环境；通过门票、旅游须知、导游图、旅游区内的环保指示牌，发放废品收集袋等手段，以“除了回忆什么也别带走，除了脚印什么也别留下”为口号，提醒游客注意环保，增强环境意识。其三，完善生态旅游相关立法和执法，保证生态旅游的健康发展。
7.落实森林防火责任制，加强森林防火管理
其一，加强森林防火责任制落实。在州政府与各县政府签订森林防火目标管理责任状基础上，县政府与乡镇政府、乡与村、村与户层层签订当年度森林防火目标管理责任制；其二，充分利用各种形式进行宣传，要求从自己做起，对别人监督，达到群防群治的目的，努力提高全民的防火意识；其三，加强火源管理，增加防范措施；其四，加强森林防火队伍建设；其五，坚持增加森林防火资金投入，加强防火基础设施建设；其六，始终坚持实施科技防火，加强科学防扑森林火灾技术的推广应用，譬如营造生物防火林带，加强森林防火等。公务员之家
8.弘扬藏文化生态保护理念，提高生态意识，促进森林资源保护
在迪庆藏文化中，非常敬畏自然规律，对自然有种特别的感情，把自然界中的一切都视为是有灵性、神圣不可侵犯的事物，人们不可动其一草一木，这构成了人与自然和谐相处的迪庆藏文化的精髓。正是在这种文化理念之下，许多迪庆州的大山被赋为神山，至今仍然是保护最完好的原始森林。譬如梅里雪山雨崩村的神山，森林茂密、古木参天，被美国大自然保护协会的植物专家誉为“仿佛精心设计的园林”。尽管在追求经济发展潮流的冲击下，有的藏民淡化了这种生态保护理念，为求发展不惜破坏自然，但是，作为全民信教，有坚实的不杀生、普渡众生、保护生命、尊重生命宗教信仰的藏区，人与自然和谐发展的理念基础仍然是较为坚定的。因此，我们仍然可以通过高僧生态保护讲座等形式，宣传人类同自然环境协调发展的古老观念，进一步挖掘人们心中的自然生态保护理念，最终影响人们的行为，保护森林资源。
参考文献：
1迪庆藏族自治州林业局.迪庆藏族自治州林业志，2001
2李茂春.新编迪庆风物志.昆明：云南人民出版社，1999
3李树人.森林与环境.北京：中国林业出版社，1985
衰减范文篇3
（1）根据相关报道，光纤损耗的80％主要来自瑞利散射［3］，其瑞利散射系数是由密度散射损耗系数Ad和浓度散射损耗系数Ac组成。降低光纤瑞利散射损耗的关键是降低或改善光纤中的密度不均匀和掺杂浓度不均匀。光纤材料密度不均匀引起的散射损耗可表示为［4］：αd＝8π3／（3λ4）n8p2kTfβT＝Ad／λ4（2）式中λ为波长，n为折射率，p为Pockel光弹系数，k为波尔兹曼常数，Tf为假想温度，βT为等温压缩率。可见，光纤材料密度不均匀引起的散射与波长四次方成反比，与Tf成正比。光纤掺杂浓度不均匀引起的散射损耗可表示为：αc＝（1＋CRΔni）AR／λ4＝Ac／λ4（3）式中AR为纯石英光纤的瑞利散射系数，CR为经验常数（不同掺杂光纤的AR和CR如表1所示），Δni为掺杂i时折射率变化。
2低损耗光纤生产工艺的改进
2．1光纤芯棒折射率的优化
在VAD沉积过程中通过掺杂来改变芯层的折射率，构成光纤所需要的折射率分布及其传输性能。通常光纤都是由纯石英构成包层和掺Ge的高折射率石英构成芯层组成，但是芯层掺Ge破坏了石英作为传导部分的单一成分，加剧了微观结构不均匀性，增加了瑞利散射损耗，不利于降低光纤衰减。图1显示了随着掺Ge量增加，光纤1310nm和1550nm衰减系数呈增加的趋势。因此，对于掺Ge的石英单模光纤，可以通过降低VAD沉积中的芯层掺Ge量来降低光纤瑞利散射系数，但同时需要通过调节其它参数或途径来平衡芯层与包层间的折射率差Δ，例如掺F，否则会引起光纤的光学性能发生变化，诸如衰减、截止波长、模场直径、色散系数等［5－6］。为保证光纤的归一化频率V和光纤光学性能，需要结合相对折射率差来选择合适的芯径a，即Δ和a成为设计关键。图2a）显示了掺F优化后的折射率分布，图2b）显示了折射率优化前后的光纤衰减系数。
2．2光纤掺杂浓度的控制
由于GeO2和F的掺杂，使得不同掺杂部分的石英具有不同的黏度，其关系式如下：lgη＝lgηSi＋KGeΔnGe＋KFΔnF（4）式中ηSi为纯石英的黏度；KGe，KF分别为掺Ge和参F石英的黏度灵敏度系数；ΔnGe，ΔnF分别为掺Ge和掺F后的折射率变化。虽然掺F和GeO2都会在一定程度上降低石英的黏度，但在等同的石英折射率变化下，掺F的石英黏度是掺GeO2的三倍［7］。在光纤芯层和包层中掺入Ge、F的浓度差别越大，则相应石英黏度差别也越大，在高温拉丝时容易引起芯层和包层的界面发生相对黏滞流动，产生缺陷和断键，这类缺陷会随着拉丝速度的增加而增多，影响光纤的衰减。因此，必须控制光纤中的GeO2和F的掺入浓度，使得光纤的芯层和包层具有相近的黏度。
2．3光纤拉丝张力和温度的控制
在光纤拉丝过程中，影响光纤材料密度的三个主要因素是拉丝张力F、拉丝温度T和拉丝速度v，其关系式如下：v∝F／［3Sη（T）］（5）lgη＝－6．24＋（2．69×104）／T（6）式中S为光纤截面积，η（T）为相应温度下的石英黏度。由此可见，在一定条件下，三者是相互关联的。在高速拉丝中，光纤内部的残余应力σ随着拉丝张力F的增加而增大，其关系式如下：σ＝S2E2F／［S1（S1E1＋S2E2）（1＋η2S2／η1S1）］（7）式中E为弹性模量，下标1、2分别为芯层和包层。图3显示了拉丝速度v＝1500m／min时，不同拉丝张力F下，所制得光纤在1550nm波长的衰减系数。可见，拉丝张力越大，光纤在1550nm波长的衰减也随之增加。因此，拉丝张力不能过高，否则将引起光纤衰减的增加；但张力也不能过低，否则同样会因拉丝张力过小而引起光纤直径波动以及光纤的芯径和模场直径的不稳定，增加光纤的散射损耗。在拉丝高温下，光纤中的Ge和F粒子会发生扩散［8］以及存在GeO2→GeO的热分解，从而影响光纤原有折射率的分布。因此，应针对不同的拉丝速度控制拉丝炉温度及温度场分布，改善拉丝温度T对光纤衰减的影响。扩散系数D的表达式为：D＝D0exp［－Eact／（RT）］（8）式中D0为扩散常数，Eact为活化能，R为理想气体常数。通常在相同温度下F的扩散相比Ge更快，扩散系数随掺杂浓度而变化。
2．4光纤拉丝热历史的控制
预制棒熔融成丝后，从2000℃高温快速冷却至常温（通常为25℃），此时石英黏度在短时间内会发生剧烈变化。由于在冷却过程中温差较大，光纤内部应力无法得到充分释放，内部结构仍处于无序的非晶状态，这增加了光纤的密度不均匀性。这种结构变化与光纤冷却固化时间有关，换言之，石英的无序性取决于冷却速率（或拉丝速度），相应的凝固转化温度即为假想温度Tf。由式（2）可知，Tf越低，光纤的退火效果越显著，光纤内部的应力释放越充分，光纤的瑞利散射系数就越小。图4示出了不同冷却方式对光纤性能的影响。图5示出了光纤出炉后，热处理优化过程，可见在一定时间内进行保温退火，延长了光纤内部应力释放的时间。图6示出了光纤在1550nm波长的衰减系数随拉丝速度加快呈增大的趋势，经热处理退火后，相同拉丝速度下的光纤衰减系数均有明显的下降。这表明，延长冷却速度（石英的假想温度Tf降低），有利于释放光纤骤冷过程中引起的内应力。因此，选择合理的拉丝速度和热处理工艺，对改善光纤材料密度均匀性和降低光纤衰减尤为重要。
2．5光纤拉丝锥形的控制
预制棒在拉丝炉中熔融拉丝，其锥形受拉丝炉结构、拉丝张力和拉丝速度等影响，拉丝炉热区越大、拉丝速度越快或拉丝张力越高，锥形会越短。锥形的变化对光纤衰减有明显的影响，锥形较长有利于降低光纤的衰减，这是因为延长锥形，可降低光纤的温度和张力，有利于降低Tf，改善光纤材料密度均匀性。但锥形也不能过长，否则，光纤成形的最终位置将超出热区范围；并且下炉口温度和气流的均匀性相对较差，也会造成光纤直径波动，从而影响光纤性能。
2．6光纤衰减优化结果
通过VAD工艺的优化设计、拉丝工艺的改善以及热处理等优化后，采用OTDR对其制备的光纤进行测试，结果如图7所示，优化后的光纤1550nm衰减系数中位值可降低0．006dB／km。
3结论
衰减范文篇4
1余氯的消耗机理
氯在管网中的衰减主要分为两部分：主体水中的氯衰减和管壁造成的氯衰减。主体水中的氯衰减是由氯与自来水本身携带的生物体、天然有机物和溶解性无机物等反应造成的；管壁造成的氯衰减是由氯和自来水管道内壁上的生物膜、沉淀以及管材本身发生反应而导致的。余氯在水管中的衰减可以表示为其中，Kb为管道水中余氯浓度减小的速率系数；Kf为传质系数；rh为水力半径；C为在管道水中余氯的浓度；Cw为管壁上余氯的浓度；W为管壁腐蚀所导致的余氯消耗。式中右边第一项代表氯在管道水中的消耗；第二项代表因管壁腐蚀所导致的氯消耗；第三项代表氯在管壁上的消耗。
2次氯酸钠特性及消毒原理
10％有效氯浓度次氯酸钠液体，为淡黄色，有少量刺激性气味，清澈透明，易溶于水，比重为1.18，pH=12，呈现强碱性；稳定性差于氯气，见光要分解，随着次氯酸钠液温度升高，浓度会慢慢降低，影响有效氯成分，不易曝晒和久藏，要贮藏在密闭容器中。次氯酸钠是强氧化性，和氯气氧化性相同，与人体皮肤接触有轻微腐蚀性，可用清水冲洗。而氯气泄漏能刺激人的眼、鼻、喉以及上呼吸道等，引起中毒症状，对植物有危害作用。次氯酸钠液体投入水中，瞬时水解形成次氯酸和次氯酸根，因次氯酸是很小的中性分子，不带电荷，能迅速扩散到带负电的菌(病毒)体表面，并通过细菌的细胞壁，穿透到细菌内，次氯酸极强氧化性破坏了菌体和病毒上的蛋白质等酶系统，从而杀死病原微生物。NaClO+H2O=HClO+NaOH
3树状管网余氯控制应用
农村地区存在地域广、居民空间分布散的特点，由于投资所限，初期给水管网很难布置成环网，多数都是树状管网。农村地区一般有地下水供应，新建自来水供应系统后，原有地下水供应仍然保留，地下水均比自来水便宜，有的甚至免费，导致自来水使用量更小，出厂水到达用户家中时间更长，带来更大的水质安全隐患。为了确保居民家中水质合格，必须使水中余氯达到相应水平，水厂采用了10%的次氯酸钠溶液作为消毒剂，并进行主体水中余氯衰减测试，根据出厂水到达用水家中时间等因素，确定出厂水余氯投加量，通过管网末端余氯监测数据进行反馈控制，较好地实现了农村地区树状管网余氯的控制，确保了水质合格。
3.1测算出厂水抵达用户时间根据上表可以可以看出，多数用户都分布在供水72小时区域内，5#片区由于暂时没有企业用户，用水水量很小，出厂水抵达用户家中在72～160小时。考虑到既要保证末端水余氯含量达标，又要兼顾近处用户口感，我们确定将确保出厂水余氯在96小时内能够达到要求的0.05mg/L的标准，对5#片区采用定期排放管网末端水的办法。
3.2测定主体水中余氯衰减期，确定管网末端余氯要求为加强消毒药剂的投加科学性，满足管网水余氯要求，保证水质安全，指导生产运行，特做主体水中余氯衰减测定实验。考虑温度影响因素，测定不同温度下实际出厂水余氯衰减期，对余氯控制起着指导性分析作用。最终确定满足管网末端余氯要求，水温在25℃时，出厂余氯在2.0mg/L左右；水温在20℃时，出厂余氯在1.5mg/L左右；水温在5℃～15℃，出厂余氯在1.0mg/L左右。
3.3通过管网余氯采集点，反馈控制出厂水余氯浓度管网水质监测是评价供水水质特性的重要参数，是对水质要求是否符合标准的最后把关。为此，我们由5大片区设置了三个管网水样采测点，初期每天检测一次，在掌握规律后，每周检测一次。管网水检测点与出厂水监测形成双重的水质监测，更加全面、动态掌控供水水质变化，更加动态控制管网余氯。通过管网采样数据，还能够进一步改善供水质量，完善供水体系。
衰减范文篇5
歌厅酒店等音响设备噪声（卡拉ok）扰民投诉，近年来有上升的趋势，特别是建立在居民区内的练歌房、酒店等使用的卡拉ok音响设备，发出很强的噪声，由于这类噪声频带宽、强度大，噪声穿透能力很强，且固体传声严重，干扰楼内居民的生活和休息。由于装修人员缺乏知识和经验，装修结构不合理，装修完了仍存在噪声扰民，给进一步治理带来一定困难。
本文对音响设备噪声的传播特点做了研究，并提出了从装修结构上防治噪声的措施，以供参考。
2音响设备噪声的传播特点
音响设备噪声一般都在90~108db，且频带较宽，但以低频声信号最强，常常是在远处听到低频声音，如打击乐器发出的声音等，那种低频的‘咚-咚-""声音非常令人烦脑。当声源在一楼，噪声能穿透建筑结构，使二楼噪声达到40~50db或更高。
我们在某歌厅实测噪声，结果如表1所示。从表1的数据可以看出音响设备噪声的衰减特性，噪声衰减很慢，每上一层楼，噪声衰减1db。
表1音响设备噪声的传播实测
测量点位置一楼声源二楼室内三楼室内四楼室内
噪声级db(a)90~106424140
现场实测表明，音响设备噪声在35db以下时，就很难听到歌声了。因此，35db就可以作为降噪量的依据，以声源噪声级100db计，建筑结构需要的隔声量和噪声衰减量应为65db左右，一般设计降噪量应按70db考虑。
音响设备噪声的传播途径有两个：一是空气传声，二是固体传声。通过空气介质的传播途径，依照材料的隔声量计算：
tl=20log(ωm/ρc)（1）式中：ω=2πf，振动圆频率：m—建筑构件面密度kg/m2;ρc—空气特性阻抗。
由公式（1）可知，在同等条件下（建筑构件面密度m，空气特阻抗ρc相同），若低频信号突出，既圆频率ω小时，材料的隔声量也小，这就是音响设备噪声“穿透力”强的原因。
有的装修顶棚面密度偏小，违背“质量定律”原则，使建筑构件隔声量低，如某歌厅的顶棚结构是：200mm玻璃棉+0.8mm铁板+五合板+400mm空气层+五合板+300mm玻璃棉+五合板。虽然隔声层数多，空气层较大，但顶棚总的面密度（不算建筑楼板）为22kg/m2，增加的隔声量不够，二楼噪声为44db，仍然超标。
歌厅酒店等音响噪声的传播特点及防治
音响设备噪声传播的另一个途径是固体传声。声波或声源可以激发建筑构件引起振动，以振动形式污染环境；或通过建筑构件产生“二次辐射声”所谓固体传声，以噪声形式污染环境。
固体传声目前还没有一个固定的计算方法，资料介绍，一般建筑构件的固体传声的衰减量，仅为0.02~0.2db/m。钢铁等金属构件的衰减更小，可以传播的更远。表2是常用材料的固体传声衰减量。
表2常用材料固体传声衰减量
材料铁砖混凝土木材
衰减量0.01~0.030.02~0.130.03~0.020.05~0.33
由表2的数据可知，噪声通过5m距离的混凝土墙，最大衰减量才1db。
音响设备和装修结构的振动和隔振对固体传振和固体传声也有影响，如音响设备的音箱，由于安置方法不当，与建筑结构有刚性连接，则会产生固体传振和传声。实测表明，有刚性连接时可以增加3~5db噪声级的传声效果或增加4~7db振动极的传振效果。
如某歌厅用轻质结构做间壁墙，经计算其固有频率为122hz，与声源发出的噪声主频率相近，产生共振，由于间壁墙与建筑结构没有隔振处理措施，墙的振动直接传给楼上，实测振动级为71db，而同样条件的房间用120砖墙间壁，振感明显降低，实测振动级为67db，两者相差4db。3音响设备噪声的防治
音响设备噪声的防治应当采取综合的治理措施。如加强管理，严把审批关；加强监督，促进治理；总结经验，推广先进治理技术等等。由于音响设备噪声的特殊性，本文主要研究音响设备噪声的治理技术。
音响设备噪声的治理技术，与一般机电设备不同。音响设备噪声不能从声源上治理，一般的声学治理技术如吸声、消声等也难于用上。此外，既要考虑振动和噪声的传播，又要考虑声场的音响效果。
音响设备噪声的治理主要从建筑结构上去考虑，尽量减低振动和噪声的传播。为此，我们结合现场的装修，进行了音响设备噪声治理的研究。有三个房间的装修情况分别如下：
1#房间的四壁是砖砌结构，墙面未做其他处理。顶棚的框架用橡胶隔振垫减振，顶棚的结构为：50mm苯板+650mm空气层+50mm玻璃棉+100mm岩棉+20mm的抹灰。
2#房间的四壁是轻钢结构，顶棚结构为：200mm玻璃棉+08mm铁板+五合板+400mm空气层+五合板+300mm玻璃棉+五合板。
3#房间的顶棚结构与2#房间相同，但四壁与棚内都充填有150mm珍珠岩。各房间的容积大体相当，为45m×6m×45m。
表3房间装修情况对比
房间号码1#2#3#
天棚面密度4322.525
墙面及处理情况砖砌，未处理轻钢，未处理砖砌，充填处理
测试用两台ss-100，频率40~16khz的音箱做为声源，放在三个房间里，音箱用橡胶隔振垫隔振。测试点在对应楼上的三个房间里，噪声级测点在房间中间，振动级测点在房间地面上。测试仪器用he5931公害振动噪声计，声源噪声级调到96~100db（平均98db），噪声值做本底修正，振动级是垂向值vlz。测试结果如表4所示。
表4隔声量实测结果db(a)
装修房间1#2#3#
楼上噪声级394337
房间隔声量656067
地面振动级61,267,860以下，无振感
从表3表4可以看出，房间的装修结构对音响设备噪声的传声和传振是有很大影响的。1#房间的顶棚采取了隔振，面密度也大，提高了房间的隔声量，比2#房间提高4db，振动级也较之降低66db。2#房间的墙是轻钢结构有共振和振动传导，影响了隔声和隔振的效果。
3#房间的装修结构，采取了顶棚内和墙面上大量填充珍珠岩，使面密度增大、同时吸声效果较好，因此，隔声和隔振的效果也好。
由于1#房间的墙壁没有做任何其他处理，还会受到声波的直接冲击，产生固体传声。3#房间的顶棚也没有减振措施等，因此，楼上噪声还没有达到35db(a)以下。但是现场听觉感到3#房间已经几乎听不到唱歌声了，居民是满意的。
4结论
（1）音响设备噪声低频成分严重，穿透能力强，歌厅，舞厅，饭店等的卡拉ok音响设备噪声，严重污染环境。
衰减范文篇6
1资料与方法
1.1病例：
乳腺肿瘤200例，均为女性。年龄在14—70岁之间。肿瘤生长部位：乳腺外上相限129例，占64.5%；内上相限48例，占24%；乳头周围12例，占6%，其它部位11例，占5.5%。
1.2仪器：
1.2.1B超：Performa650型超声波诊断仪；探头频率：3.5MHz；
1.2.2病理：Olympus双目显微镜，10×10及10×45倍。中薄切片，H-E染色。
1.3方法：采用水囊或衬垫进行间接探测，根据病变部位取仰卧或侧卧位进行检查。正常乳腺声像图由浅入深，依次为①皮肤：呈一增强的弧形光带，厚约2~3mm，界限清楚、整洁；②浅筋膜：较薄常不显像；③皮下脂肪组织：较厚，密度低，呈低回声伴有散在的弱光点，但有时可见三角形增强光条，为库柏氏韧带（Cooperligament);④乳腺结构：主要由乳腺腺叶和乳腺导管构成，腺叶呈中等强度的光点光斑。导管呈圆形或椭圆形暗区，排列交错但大小尚一致。同时查到胸大肌，位于乳腺腺叶深层，为一片均质暗区。
1.4与病理诊断符合率比较：本组200例乳腺占位病变的术前B超初步定性诊断，与病理诊断的符合率达93%。
2诊断：乳腺占位性病变,由于病变性质不同，组织学成分和结构各异，B超回声特点的基础，是组织的病理变化，且以组织结构异型性对B超回声影响最大，现分述如下。⑴乳腺囊性增生病：①超声特点：乳腺常明显增大，内部结构紊乱，回声增多增强，可查到分布不均的粗大光点或光斑，还常查及边界不甚清晰的结节状回声，如乳腺导管囊状扩张，则可探及大小不等的囊性图像，囊边缘有时可呈现毛糙状突出光影。②病理特点：以小叶和纤维增生和乳腺导管扩张、囊肿形成为主，扩张的导管和囊肿上皮呈瘤样增生，部分上皮呈大汗腺化生。⑵乳腺纤维腺瘤：①B超特点：乳腺正常回声存在，其间可探及边缘光滑、境界清楚的肿物，内部分布均匀弱光点，后部回声多增强，如果后方出现声影，则为肿瘤内出现钙化所致。较大的纤维腺瘤囊性变时，可查及液性暗区。②病理特点：该瘤主要由增生的结缔组织和乳腺小导管、管泡组成。结缔组织多为增生纤维母细胞和纤维细胞，常有粘液样变、胶原纤维化、钙化甚至骨化。⑶乳腺囊肿：①B超特点：多为单发整齐光滑、边界清楚的圆形或椭圆形肿物，内部为均质的无回声区，囊后壁回声增强，囊肿两侧呈暗区，即“侧方声影征”。②病理特点：乳腺管常阻塞，呈囊性扩张，囊壁较薄，为一层扁平上皮，细胞无增生表现，囊壁内含清亮液体。⑷乳腺乳头状导管癌：①B超特点：肿物边界不整，内部回声不均匀，含有强回声条索，有蟹足样浸润，后方呈衰减暗区。②病理特点：镜下见肿瘤部分或大部分呈分枝乳头状结构，间质血管丰富，结缔组织纤维纤细。⑸乳腺髓样癌：①B超特点：肿瘤多呈圆形，边界较清楚且光滑，内部回声比硬癌及乳头状癌强，有时可见边缘不规则的的液性暗区，后方多无衰减。②病理特点：镜下见癌肿由大小不等的癌细胞团块状癌巢组成，间质甚少常有数量不等的淋巴细胞和浆细胞浸润。⑹乳腺硬癌：①B超特点：肿瘤边界不整、境界不清，内部呈密集强回声，后部回声明显衰减呈衰减暗区是其特点。②病理特点：肿瘤大部分为致密的结缔组织，常有透明样变性。癌细胞比例较少，呈不规则的细小条索状或小巢状排列，浸润性较强，常侵入乳腺周围脂肪组织、筋膜和皮下组织。
3讨论：
超声波检查只能作为定位诊断，而有些初步定性（只估计良恶性）诊断也只能靠超声波检查人员的临床经验来确定。近5年来，为了积累B超初步定性的临床经验，分析不同病变的组织成分与超声波回声的相关性，对乳腺占位性病变的B超诊断与最终病理结果相对照，积累了较多经验，与病理诊断的符合率达93%，现将经验总结如下:1.圆形或类圆形的肿块，回声均匀、边界清楚良性肿瘤最常见。2.形态不规则的肿块，边界不规则，内部回声不均，有时出现条索状或成簇的强回声，导管癌和其它癌肿较大时可产生这些改变。3.肿瘤边界较清晰，内部为均质无回声区，后壁回声增强呈“蝌蚪征”或两侧出现“侧方声影征”，多属于乳腺囊肿或生长迅速的肿瘤出现坏死液化。4.衰减特性，具有重要的诊断意义。衰减与病变中的纤维组织多寡有关。一般组织中纤维成分超过75%时，衰减明显可有声影出现，如硬癌。含有25%的纤维成分时，多有回声增强的表现。5.肿瘤与周围组织的关系：良性肿瘤由于膨胀性占位性效应时，主要是推移和压迫周围组织，恶性肿瘤则表现为正常结构破坏或呈蟹足样生长。
综上所述，尽管目前B超多是定位诊断，而且对病变的诊断上缺乏特征性，但通过近几年的努力，特别反复对乳腺病变的B超诊断与病理诊断比较，进行回顾性分析，我们认为进一步提高B超初步定性诊断，还是有可能的，可以与病理医生长期合作，并可以将这种对照分析，同时配合临床表现如发病年龄、局部皮肤体征（溃疡、溢液、桔皮样、湿疹样改变、乳头凹陷等），势必会更加提高B超对乳腺占位性病变的准确率。
参考文献“公务员之家有”版权所
1.李德旺,邹建中,蔡汉中主编.临床超声手册.第一版.北京：科技出版社，1993，391~324.
2.青木虎吉.超音波の整形外科领域にずける应用.医学のぁゅみ，平成237(3):568,1998
3.KopansDB,etal.BreastCancer:Theappearenceasdelineated
bywholebreastwaterpathultrasoundscanning,JClinUltrasound10:313,1992
衰减范文篇7
歌厅酒店等音响设备噪声（卡拉ok）扰民投诉，近年来有上升的趋势，特别是建立在居民区内的练歌房、酒店等使用的卡拉ok音响设备，发出很强的噪声，由于这类噪声频带宽、强度大，噪声穿透能力很强，且固体传声严重，干扰楼内居民的生活和休息。由于装修人员缺乏知识和经验，装修结构不合理，装修完了仍存在噪声扰民，给进一步治理带来一定困难。
本文对音响设备噪声的传播特点做了研究，并提出了从装修结构上防治噪声的措施，以供参考。
2音响设备噪声的传播特点
音响设备噪声一般都在90~108db，且频带较宽，但以低频声信号最强，常常是在远处听到低频声音，如打击乐器发出的声音等，那种低频的‘咚-咚-""声音非常令人烦脑。当声源在一楼，噪声能穿透建筑结构，使二楼噪声达到40~50db或更高。
我们在某歌厅实测噪声，结果如表1所示。从表1的数据可以看出音响设备噪声的衰减特性，噪声衰减很慢，每上一层楼，噪声衰减1db。
表1音响设备噪声的传播实测
测量点位置一楼声源二楼室内三楼室内四楼室内
噪声级db(a)90~106424140
现场实测表明，音响设备噪声在35db以下时，就很难听到歌声了。因此，35db就可以作为降噪量的依据，以声源噪声级100db计，建筑结构需要的隔声量和噪声衰减量应为65db左右，一般设计降噪量应按70db考虑。
音响设备噪声的传播途径有两个：一是空气传声，二是固体传声。通过空气介质的传播途径，依照材料的隔声量计算：
tl=20log(ωm/ρc)（1）式中：ω=2πf，振动圆频率：m—建筑构件面密度kg/m2;ρc—空气特性阻抗。
由公式（1）可知，在同等条件下（建筑构件面密度m，空气特阻抗ρc相同），若低频信号突出，既圆频率ω小时，材料的隔声量也小，这就是音响设备噪声“穿透力”强的原因。
有的装修顶棚面密度偏小，违背“质量定律”原则，使建筑构件隔声量低，如某歌厅的顶棚结构是：200mm玻璃棉+0.8mm铁板+五合板+400mm空气层+五合板+300mm玻璃棉+五合板。虽然隔声层数多，空气层较大，但顶棚总的面密度（不算建筑楼板）为22kg/m2，增加的隔声量不够，二楼噪声为44db，仍然超标。
歌厅酒店等音响噪声的传播特点及防治
音响设备噪声传播的另一个途径是固体传声。声波或声源可以激发建筑构件引起振动，以振动形式污染环境；或通过建筑构件产生“二次辐射声”所谓固体传声，以噪声形式污染环境。
固体传声目前还没有一个固定的计算方法，资料介绍，一般建筑构件的固体传声的衰减量，仅为0.02~0.2db/m。钢铁等金属构件的衰减更小，可以传播的更远。表2是常用材料的固体传声衰减量。
表2常用材料固体传声衰减量
材料铁砖混凝土木材
衰减量0.01~0.030.02~0.130.03~0.020.05~0.33
由表2的数据可知，噪声通过5m距离的混凝土墙，最大衰减量才1db。
音响设备和装修结构的振动和隔振对固体传振和固体传声也有影响，如音响设备的音箱，由于安置方法不当，与建筑结构有刚性连接，则会产生固体传振和传声。实测表明，有刚性连接时可以增加3~5db噪声级的传声效果或增加4~7db振动极的传振效果。
如某歌厅用轻质结构做间壁墙，经计算其固有频率为122hz，与声源发出的噪声主频率相近，产生共振，由于间壁墙与建筑结构没有隔振处理措施，墙的振动直接传给楼上，实测振动级为71db，而同样条件的房间用120砖墙间壁，振感明显降低，实测振动级为67db，两者相差4db。音响设备噪声的防治
音响设备噪声的防治应当采取综合的治理措施。如加强管理，严把审批关；加强监督，促进治理；总结经验，推广先进治理技术等等。由于音响设备噪声的特殊性，本文主要研究音响设备噪声的治理技术。
音响设备噪声的治理技术，与一般机电设备不同。音响设备噪声不能从声源上治理，一般的声学治理技术如吸声、消声等也难于用上。此外，既要考虑振动和噪声的传播，又要考虑声场的音响效果。
音响设备噪声的治理主要从建筑结构上去考虑，尽量减低振动和噪声的传播。为此，我们结合现场的装修，进行了音响设备噪声治理的研究。有三个房间的装修情况分别如下：
1#房间的四壁是砖砌结构，墙面未做其他处理。顶棚的框架用橡胶隔振垫减振，顶棚的结构为：50mm苯板+650mm空气层+50mm玻璃棉+100mm岩棉+20mm的抹灰。
2#房间的四壁是轻钢结构，顶棚结构为：200mm玻璃棉+08mm铁板+五合板+400mm空气层+五合板+300mm玻璃棉+五合板。
3#房间的顶棚结构与2#房间相同，但四壁与棚内都充填有150mm珍珠岩。各房间的容积大体相当，为45m×6m×45m。
表3房间装修情况对比
房间号码1#2#3#
天棚面密度4322.525
墙面及处理情况砖砌，未处理轻钢，未处理砖砌，充填处理
测试用两台ss-100，频率40~16khz的音箱做为声源，放在三个房间里，音箱用橡胶隔振垫隔振。测试点在对应楼上的三个房间里，噪声级测点在房间中间，振动级测点在房间地面上。测试仪器用he5931公害振动噪声计，声源噪声级调到96~100db（平均98db），噪声值做本底修正，振动级是垂向值vlz。测试结果如表4所示。
表4隔声量实测结果db(a)
装修房间1#2#3#
楼上噪声级394337
房间隔声量656067
地面振动级61,267,860以下，无振感
从表3表4可以看出，房间的装修结构对音响设备噪声的传声和传振是有很大影响的。1#房间的顶棚采取了隔振，面密度也大，提高了房间的隔声量，比2#房间提高4db，振动级也较之降低66db。2#房间的墙是轻钢结构有共振和振动传导，影响了隔声和隔振的效果。
3#房间的装修结构，采取了顶棚内和墙面上大量填充珍珠岩，使面密度增大、同时吸声效果较好，因此，隔声和隔振的效果也好。
由于1#房间的墙壁没有做任何其他处理，还会受到声波的直接冲击，产生固体传声。3#房间的顶棚也没有减振措施等，因此，楼上噪声还没有达到35db(a)以下。但是现场听觉感到3#房间已经几乎听不到唱歌声了，居民是满意的。
4结论
（1）音响设备噪声低频成分严重，穿透能力强，歌厅，舞厅，饭店等的卡拉ok音响设备噪声，严重污染环境。
衰减范文篇8
关键词：塑料光纤光纤光缆光通讯POF
一、前言
自从业界开创了光纤通讯技术以来，大至归纳，光纤通讯比传统的电铜通讯有3大优点：一是通信容量大；二是抗电磁干扰、保密性能较好；三是重量轻，并可节省大量的铜，如铺设1000公里长的8芯光缆比铺设同样长度的8芯电缆可节省1100吨铜，3700吨铅。因此光纤光缆一经问世就受到通信业界的欢迎，带来了通讯领域的革命以及一轮投资发展热潮。
尽管玻璃光纤具有上述一系列优点，但它有一个致命的弱点就是强度低，抗挠曲性能差，而且抗辐射性能也不好。因此，近20多年来，业界一直没有停止过对光纤其他材料的代用研发，其中对塑料光纤的研发是目前业界最为感兴趣的研究领域之一，目前已经取得较大进展，已经有商用产品面世，现已广泛应用于汽车、CD播放机、工业电子系统、小型光盘系统和个人计算机中。今后还会有许多领域将使用塑料光纤，诸如传感器、光子晶体光纤等。
二、塑料光纤的优点
塑料光纤与玻璃光纤相比，虽透光性差一些，光损耗较大，初期一般为300分贝／公里，传输光带狭窄(限于可见光区)，被认为难以适应多媒体通信网的需要，但它具有轻而柔软、抗挠曲、抗冲击强度高、价格便宜、抗辐照、易加工、并能制成大直径(1～3毫米，以增大受光角度，扩大使用范围)等一系列优点，所以备受青睐。此外，光通过塑料光纤的中心部分的直径约为1毫米，比玻璃光纤大100倍，与纤维之间的连接及与个人机等终端装置的连接都十分容易。因此塑料光纤安装费用很低，安装时采用十分简单的对准连接插头即可，这种插头可用现有的技术生产。
三、塑料光纤产品研发简述
塑料光纤的研究始于二十世纪60年代。1968年美国杜邦公司用聚甲基丙烯酸甲酯为芯材制备出塑料光纤，但光损耗较大。1974年日本三菱人造丝公司以PMMA和聚苯乙烯为芯材、以低折射率的氟塑料为包层开发出塑料光纤，其光损耗为3500dB/km，难以用于通信。
80年代日本的一些大企业和大学对低损耗塑料光纤的制备进行了大量的研究。1980年三菱公司以高纯MMA单体聚合PMMA，使塑料光纤损耗下降到100-200dB/km。1983年NTT公司开始用氘取代PMMA中的H原子，使最低光损耗可达到20dB/km，并可传输近红外到可见光的光波。
近几年来，欧日等国的公司对塑料光纤的研制取得了重要的进展。它们研制成的塑料光纤，光损耗率已降到25～9分贝／公里。其工作波长已扩展到870微米(近红外光)，接近石英玻璃光纤的实用水平。美国研制的一种PFX塑料系列光纤，有着优异的抗辐照性能。此外，美国麻省波士顿光纤公司研制的Opti-Giga塑料光纤更是引人注目，它不仅比玻璃轻、柔性更好、成本更低，而且可在100米内以每秒3兆比特的速度传输数据。这种光纤还可以利用光的折射或光在纤维内的跳跃方式来达到较高的传输速度。现在美欧日已把塑料光纤用于短途传输，如汽车、医疗器械、复印机等。
就目前塑料光纤生产量而言，日本是世界上最大的塑料光纤生产者，然而却是欧洲推动了塑料光纤新应用领域的开发并建立了光纤检验标准。2001年下半年是欧洲塑料光纤工业发展的重要阶段，在这段时间内建立了欧洲塑料光纤检验和测量的新发展方针。世界上第一个专用塑料光纤应用中心(POFAC)在德国Nuremberg落成。德国采用塑料光纤已经研制成功了多媒体总线系统MOST(24Mbit/s)，并且有几家轿车制造商已把该系统引入到自己的产品上。德国宝马公司(BMW)在其新的7个系列产品中开创了使用100m塑料光纤的记录。欧洲2001年塑料光纤学术交流会和欧洲光纤通信会议同时在荷兰的阿姆斯特丹举行。德国汽车工业不仅推动了塑料光纤的应用，而且也推动了塑料光纤检验和测量标准的建立。
日本也建立了塑料光纤标准，但这些标准对欧洲共同体是无效的。日本工业标准只给出了一种型号塑料光纤的标准，其数值孔径为0.5，而且只有650nm一种波长。该标准没有提及在塑料光纤中的不同激励光条件，也没有规定必须在塑料光纤内形成平衡模分布。
此前建立的玻璃光纤检验方法因为会出现瑞利散射而不适于检验塑料光纤，现在市场上仅有瑞士新成立的Luciol仪器公司出售的一种检验塑料光纤的仪器。
德国工程师学会和电子工程学会研究小组已经详细规定了塑料光纤数值孔径、衰减、传输和机械特性以及环境和寿命的测量方法。塑料光纤检验方法和标准的建立必将促进国际塑料光纤贸易的发展，并消除贸易中的误解。
日本对塑料光纤的应用十分重视，早在几年前，NEC、富士通、住友电器工业公司等45家光通信、多媒体产品的生产厂家就联合宣布，将共同实现已在日本开发成功的塑料光纤的实用化。塑料光纤的成本低廉，被认为是将多媒体引进到家庭的关键技术，随后一些生产厂家就着手建立生产线。?
1986年，日本F富士通公司以PC为纤芯材料开发出SI型耐热POF，耐热温度可达135摄氏度，衰减达450dB/km；
1990年，日本庆应大学的小池助教授开发成功折射率渐变型的塑料光纤，芯材为含氟PMMA、包层为含氟，用界面凝胶技术制造。该塑料光纤衰减在60db/km以下，光源650-1300nm，100m带宽3GHz，传输速率10Gb/s，超过了GI型石英光纤，并被广泛认为是高速多媒体时代光纤入户的新型光通信媒介；
1996年，人们纷纷建议以塑料光纤为基础建立极低成本的用户网ATM物理层；1997年，日本NEC公司进行了155Mbit/s的ATM、LAN的试验。
在2000年OFC会议上，日本ASAHIGLASS公司报道了氟化梯度塑料光纤衰减系数在850nm为41dB/km，在1300nm为33dB/km，带宽已达100MHz.km。用这种光纤成功地进行了50m、2.5Gbit/s的高速传输试验和70摄氏度长期热老化试验。实验结论为氟化梯度塑料光纤完全能满足短距离的通信使用要求。
从塑料光纤的研究发展来看，塑料光纤的研究重点主要集中在以下三个方面：
1.降低光损耗；
2.提高带宽（由SI型转为GI型）；
3.提高耐热性。（聚碳酸酯（PC）、硅树脂、交联丙烯酸和共聚物可使耐热性提高到125-150摄氏度）
塑料光纤在衰减与带宽方面的最新实用进展为：日本ASAHIGLASS公司2000年7月称，该公司实施庆应大学的GI-POF技术商品化，采用全氟化聚合物CYTOP制造GI光纤，命名为GI-GOF，商品名为Lucina，衰减速率3Gb/s，带宽大于200MHz.km。
塑料光纤在耐热性方面的最新实用进展为：日本JSR与旭化株式会社联合发展耐热透明树脂ARTON（norbornene,冰片烯）制造的SI-POF，耐热170摄氏度，预计2001年上半年即可供应汽车市场
四、塑料光纤产品的研发要点
1．光纤结构
塑料光纤顾名思义，即构成光纤的芯与包层都是塑料材料。与大芯径50／125μm和62.5／125μm的石英玻璃多模光纤相比，塑料光纤的芯径高达200－1000μm，其接续时可使用不带光纤定位套筒的便宜注塑塑料连接器，即便是光纤接续中芯对准产生±30μm偏差都不会影响耦合损耗。正是塑料光纤结构赋予了其施工快捷，接续成本低等优点。另外，芯径100μm或更大则能够消除在石英玻璃多模光纤中存在的模间噪音；
2．光纤材料
塑料光纤材料选择时，人们应重点解决的问题是材料的本身衰减要低、色散要小、化稳性要好、制造简单、价格低廉等。
选作塑料光纤芯材有：聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯聚碳酸酯、氟化聚甲基丙烯酸酯和全氟树脂等；选作塑料光纤包层有：聚甲基丙烯酸甲酯、氟塑料、硅树脂等。究其原因是：这些聚合物①具有透光性好，光学均匀、折射率调整便利等；②以单体存在时通过减压蒸馏方法就可以提纯；③形成光纤的能力强；④加工和化稳性好及价格便宜等；
3．制造工艺
目前业界用来制造塑料光纤的两种方法：挤压法和界面凝胶法都是由塑料生产加工工艺演变而来的。
挤压法主要用于制造阶跃折射率分布塑料光纤。该工艺步骤大致如下：首先，将作为纤芯的聚甲基丙烯甲酯的单体甲基丙烯甲酯通过减压蒸馏提纯后，连同聚合引发剂和链转移剂一并送入聚合容器中，接着再将该容器放入电烘箱中加热，置放一定时间，以使单体完全聚合，最后，将盛有完全聚合的聚甲基丙烯甲酯的容器加温至拉丝温度，并用干燥的氮气从容器的上端对已熔融的聚合物加压，该容器底部小嘴便挤出一根塑料光纤芯，同时使挤出的纤芯外再包覆一层低折射率的聚合物，就制成了阶跃型塑料光纤。
梯度折射率分布塑料光纤的制造方法为界面凝胶法，界面凝胶法的工艺步骤大致如下：首先将高折射率掺杂剂置于芯单体中制成芯混合溶液，其次把控制聚合速度、聚合物分子量大小的引发剂和链转移剂放入芯混合溶液，再将该溶液投入一根选作包层材料聚甲基丙烯甲酯（PMMA）的空心管内，最后将装有芯混合溶液PMMA管子放入一烘箱内，在一定的温度和条件下聚合。在聚合过程中，PMMA管内逐渐被混合溶液溶胀，从而在PMMA管内壁形成凝胶相。在凝胶相分子运动速度减慢，聚合反应由于“凝胶作用”而加速，聚合物的厚度逐渐增厚，聚合终止于PMMA管子中心，从而获得一根折射率沿径向呈梯度分布的光纤预制棒，最后再将塑料光纤预制棒送入加热炉内加温拉制成梯度折射率分布塑料光纤；
4．光纤性能
塑料光纤的性能研究重点则是衰减、色散、热稳定性等。
（1）衰减
塑料光纤的衰减主要受限于芯包塑料材料的吸收损耗和色散损耗。人们是通过选用低折射率和等温压缩率小的塑料材料和通过稳定塑料光纤制造工艺降低结构缺陷（如芯直径波动，芯包界面缺陷等），来使塑料光纤获得小的散射损耗，而塑料材料的吸收损耗则是由分子键（碳氢、碳氟等）伸缩振动吸收和电子跃吸收所致的。
在碳氢键为基本骨架的塑料材料中，在波长650nm处的衰减系数大约为120db／km，如果用氟原子置换碳氢键中的氢所组成的氟化塑料材料，其不仅本征衰减小，而且色散也降低了。用氟化塑料制成的梯度折射率塑料光纤，其在红外区无原子振动引起的吸收损耗。故可制得在可见光至红外范围的衰减很小，即在0．85μm波长处衰减系数为41db／km，在1．3μm波长处衰减为33db／km的梯度折射率分布的塑料光纤。
（2）带宽
用作短距离光传输介质的塑料光纤，按其折射率分布形状可分为两种：阶跃折射率分布塑料光纤和梯度折射率分布塑料光纤。阶跃折射率分布塑料光纤由于模间色散作用使入射光发生反复的反射，射出的波形相对于入射波形出现展宽，故其传输带宽仅为几十至上百MHz．km。氟化梯度折射率分布塑料光纤从选择低色散的材料出发，再以优化的梯度折射率分布手段，即可将其折射率分布指数在0．85－1．3μm波长范围内选定为2．07－2．33，从而抑制模间色散，控制出射光波相对于入射光波展宽的效果，进而可制得传输带宽高达几百MHz．km至10GHz．km的梯度折射率分布的塑料光纤。
（3）热稳定
由于塑料光纤是由塑料材料构成的，故其在高温环境中工作会发生氧化降解。氧化降解是光纤芯材料中的羰基、双键和交联形成的。氧化降解将促使电子跃迁加快，进而引起光纤损耗增大。为切实提高塑料光纤的热稳定性，通常的做法是：①选用含氟或硅的塑料材料来制造塑料光纤；②将塑料光纤的光源工作波长选择在大于660nm，以求得塑料光纤热稳定性长期可靠。
五、技术关键
目前对塑料光纤产品的技术关键攻关问题有两个：一是设计新的透光材料和包皮材料。塑料光纤同石英玻璃光纤一样由两部分组成：一为芯材，二为皮层。要制造出高质量的光纤二者都很重要，光纤的芯材要求透明度和折射率越高越好，而皮层则要求折射率小于芯材，并且两者相差越大越好。但要提高芯材的折射率比较难，而降低皮层折射率还有潜力可挖，主要集中在含氟高聚物上。第二个攻关点是工艺条件，研究如何控制芯材聚合物分子量、均匀性和提高透明度的新的光纤技术，进一步提高光的传输效率，降低光损耗率。这两个问题一旦得以圆满解决，则塑料光纤将完全可取代石英光纤。
近年来，日本公司针对塑料光纤透光性较差进行了分析和改进，他们认为，其主要原因在于树脂内的碳氢结合吸收了近红外波长。为此，旭玻璃制造公司开发了一种全氟树脂材料，因为不含氢所以不会吸收近红外波长。同时，由于其具有的环状构造是非晶质的，可见光的透光率已达95％以上。?
光纤内侧的芯线，光的折射率高，而外侧的金属包层折射率低。因此，要采用在芯线中轴线处光的折射率最高，向四周逐渐降低的缓变折射率的结构形式。采用此种结构，能够扩大传送带域，可以每秒传送1吉字节的速度将信息传送200～500米。旭玻璃制造公司将视样品上市情况，在一两年内将这种新型光纤投入批量生产。这些新开发的塑料光纤改善了中心部分的折射率，克服了信号容易衰减的缺点，每条纤维的传输能力可达1～2.5GB／秒，同时在纤维连接时，不需要精确对准位置，在这方面优于玻璃光纤。?
在塑料光纤的容量方面，日本三菱人造纤维公司研制的高容量塑料光纤，有可能取代石英玻璃光纤。这种塑料光纤的原料很普通，由一种在60年明的称之为Polym-ethylmethacrylate的合成树脂制成。三菱人造纤维公司采用一种从光纤中央到边缘递减的渐变折射技术，使信号能够以恒定的正弦曲线在光纤内有效地通过，传输容量是普通塑料光纤的30倍。与直径为0．1—0．01mm的玻璃光纤相比，这种直径1mm的塑料光纤截面大，较易联接，因此安装成本也只有玻璃光纤的1／10左右，与普通铜缆线差不多。过去的玻璃光纤连接一处需花费2万一3万日元，而新塑料光纤的连接费用只要1O日元，可大幅度地节省费用。有关人士称，从成本的角度考虑，若没有此技术，将光纤铺设到家庭是不能实现的。
六、发展展望
塑料光纤作为短距离通信网络的理想传输介质，在未来家庭智能化、办公自动化、工控网络化。车载机载通信网、军事通信网以及多媒体设备中的数据传输中具有重要的地位。
通过塑料光纤，我们可实现智能家电（家用PC、HDTV、电话、数字成象设备、家庭安全设备、空调、冰箱、音响系统、厨用电器等）的联网，达到家庭自动化和远程控制管理，提高生活质量；通过塑料光纤，我们可实现办公设备的联网，如计算机联网可以实现计算机并行处理，办公设备间数据的高速传输可大大提高工作效率，实现远程办公等。
在低速局域网的数据速率小于100Mbps时，100米范围内的传输用SI型塑料光纤即可实现；150Mbps50米范围内的传输可用小数值孔径POF实现。
POF在制造工业中可得到广泛的应用。通过转换器，POF可以与RS232、RS422、100Mbps以太网、令牌网等标准协议接口相连，从而在恶劣的工业制造环境中提供稳定、可靠的通信线路。能够高速地传输工业控制信号和指令，避免因使用金属电缆线路而受电磁干扰导致通信传输中断的危险。
POF重量轻且耐用，可以将车载机通信网络和控制系统组成一个网络，将微型计算机、卫星导航设备、移动电话、传真等外设纳入机车整体设计中，旅客还可通过塑料光纤网络在座位上享受音乐、电影、视频游戏、购物、Internet等服务。
衰减范文篇9
关键词：塑料光纤光纤光缆光通讯POF
一、前言
自从业界开创了光纤通讯技术以来，大至归纳，光纤通讯比传统的电铜通讯有3大优点：一是通信容量大；二是抗电磁干扰、保密性能较好；三是重量轻，并可节省大量的铜，如铺设1000公里长的8芯光缆比铺设同样长度的8芯电缆可节省1100吨铜，3700吨铅。因此光纤光缆一经问世就受到通信业界的欢迎，带来了通讯领域的革命以及一轮投资发展热潮。
尽管玻璃光纤具有上述一系列优点，但它有一个致命的弱点就是强度低，抗挠曲性能差，而且抗辐射性能也不好。因此，近20多年来，业界一直没有停止过对光纤其他材料的代用研发，其中对塑料光纤的研发是目前业界最为感兴趣的研究领域之一，目前已经取得较大进展，已经有商用产品面世，现已广泛应用于汽车、CD播放机、工业电子系统、小型光盘系统和个人计算机中。今后还会有许多领域将使用塑料光纤，诸如传感器、光子晶体光纤等。
二、塑料光纤的优点
塑料光纤与玻璃光纤相比，虽透光性差一些，光损耗较大，初期一般为300分贝／公里，传输光带狭窄(限于可见光区)，被认为难以适应多媒体通信网的需要，但它具有轻而柔软、抗挠曲、抗冲击强度高、价格便宜、抗辐照、易加工、并能制成大直径(1～3毫米，以增大受光角度，扩大使用范围)等一系列优点，所以备受青睐。此外，光通过塑料光纤的中心部分的直径约为1毫米，比玻璃光纤大100倍，与纤维之间的连接及与个人机等终端装置的连接都十分容易。因此塑料光纤安装费用很低，安装时采用十分简单的对准连接插头即可，这种插头可用现有的技术生产。
三、塑料光纤产品研发简述
塑料光纤的研究始于二十世纪60年代。1968年美国杜邦公司用聚甲基丙烯酸甲酯为芯材制备出塑料光纤，但光损耗较大。1974年日本三菱人造丝公司以PMMA和聚苯乙烯为芯材、以低折射率的氟塑料为包层开发出塑料光纤，其光损耗为3500dB/km，难以用于通信。
80年代日本的一些大企业和大学对低损耗塑料光纤的制备进行了大量的研究。1980年三菱公司以高纯MMA单体聚合PMMA，使塑料光纤损耗下降到100-200dB/km。1983年NTT公司开始用氘取代PMMA中的H原子，使最低光损耗可达到20dB/km，并可传输近红外到可见光的光波。
近几年来，欧日等国的公司对塑料光纤的研制取得了重要的进展。它们研制成的塑料光纤，光损耗率已降到25～9分贝／公里。其工作波长已扩展到870微米(近红外光)，接近石英玻璃光纤的实用水平。美国研制的一种PFX塑料系列光纤，有着优异的抗辐照性能。此外，美国麻省波士顿光纤公司研制的Opti-Giga塑料光纤更是引人注目，它不仅比玻璃轻、柔性更好、成本更低，而且可在100米内以每秒3兆比特的速度传输数据。这种光纤还可以利用光的折射或光在纤维内的跳跃方式来达到较高的传输速度。现在美欧日已把塑料光纤用于短途传输，如汽车、医疗器械、复印机等。
就目前塑料光纤生产量而言，日本是世界上最大的塑料光纤生产者，然而却是欧洲推动了塑料光纤新应用领域的开发并建立了光纤检验标准。2001年下半年是欧洲塑料光纤工业发展的重要阶段，在这段时间内建立了欧洲塑料光纤检验和测量的新发展方针。世界上第一个专用塑料光纤应用中心(POFAC)在德国Nuremberg落成。德国采用塑料光纤已经研制成功了多媒体总线系统MOST(24Mbit/s)，并且有几家轿车制造商已把该系统引入到自己的产品上。德国宝马公司(BMW)在其新的7个系列产品中开创了使用100m塑料光纤的记录。欧洲2001年塑料光纤学术交流会和欧洲光纤通信会议同时在荷兰的阿姆斯特丹举行。德国汽车工业不仅推动了塑料光纤的应用，而且也推动了塑料光纤检验和测量标准的建立。
日本也建立了塑料光纤标准，但这些标准对欧洲共同体是无效的。日本工业标准只给出了一种型号塑料光纤的标准，其数值孔径为0.5，而且只有650nm一种波长。该标准没有提及在塑料光纤中的不同激励光条件，也没有规定必须在塑料光纤内形成平衡模分布。
此前建立的玻璃光纤检验方法因为会出现瑞利散射而不适于检验塑料光纤，现在市场上仅有瑞士新成立的Luciol仪器公司出售的一种检验塑料光纤的仪器。
德国工程师学会和电子工程学会研究小组已经详细规定了塑料光纤数值孔径、衰减、传输和机械特性以及环境和寿命的测量方法。塑料光纤检验方法和标准的建立必将促进国际塑料光纤贸易的发展，并消除贸易中的误解。
日本对塑料光纤的应用十分重视，早在几年前，NEC、富士通、住友电器工业公司等45家光通信、多媒体产品的生产厂家就联合宣布，将共同实现已在日本开发成功的塑料光纤的实用化。塑料光纤的成本低廉，被认为是将多媒体引进到家庭的关键技术，随后一些生产厂家就着手建立生产线。?
1986年，日本F富士通公司以PC为纤芯材料开发出SI型耐热POF，耐热温度可达135摄氏度，衰减达450dB/km；
1990年，日本庆应大学的小池助教授开发成功折射率渐变型的塑料光纤，芯材为含氟PMMA、包层为含氟，用界面凝胶技术制造。该塑料光纤衰减在60db/km以下，光源650-1300nm，100m带宽3GHz，传输速率10Gb/s，超过了GI型石英光纤，并被广泛认为是高速多媒体时代光纤入户的新型光通信媒介；
1996年，人们纷纷建议以塑料光纤为基础建立极低成本的用户网ATM物理层；1997年，日本NEC公司进行了155Mbit/s的ATM、LAN的试验。
在2000年OFC会议上，日本ASAHIGLASS公司报道了氟化梯度塑料光纤衰减系数在850nm为41dB/km，在1300nm为33dB/km，带宽已达100MHz.km。用这种光纤成功地进行了50m、2.5Gbit/s的高速传输试验和70摄氏度长期热老化试验。实验结论为氟化梯度塑料光纤完全能满足短距离的通信使用要求。
从塑料光纤的研究发展来看，塑料光纤的研究重点主要集中在以下三个方面：
1.降低光损耗；
2.提高带宽（由SI型转为GI型）；
3.提高耐热性。（聚碳酸酯（PC）、硅树脂、交联丙烯酸和共聚物可使耐热性提高到125-150摄氏度）
塑料光纤在衰减与带宽方面的最新实用进展为：日本ASAHIGLASS公司2000年7月称，该公司实施庆应大学的GI-POF技术商品化，采用全氟化聚合物CYTOP制造GI光纤，命名为GI-GOF，商品名为Lucina，衰减速率3Gb/s，带宽大于200MHz.km。
塑料光纤在耐热性方面的最新实用进展为：日本JSR与旭化株式会社联合发展耐热透明树脂ARTON（norbornene,冰片烯）制造的SI-POF，耐热170摄氏度，预计2001年上半年即可供应汽车市场。
四、塑料光纤产品的研发要点
1．光纤结构
塑料光纤顾名思义，即构成光纤的芯与包层都是塑料材料。与大芯径50／125μm和62.5／125μm的石英玻璃多模光纤相比，塑料光纤的芯径高达200－1000μm，其接续时可使用不带光纤定位套筒的便宜注塑塑料连接器，即便是光纤接续中芯对准产生±30μm偏差都不会影响耦合损耗。正是塑料光纤结构赋予了其施工快捷，接续成本低等优点。另外，芯径100μm或更大则能够消除在石英玻璃多模光纤中存在的模间噪音；
2．光纤材料
塑料光纤材料选择时，人们应重点解决的问题是材料的本身衰减要低、色散要小、化稳性要好、制造简单、价格低廉等。
选作塑料光纤芯材有：聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯聚碳酸酯、氟化聚甲基丙烯酸酯和全氟树脂等；选作塑料光纤包层有：聚甲基丙烯酸甲酯、氟塑料、硅树脂等。究其原因是：这些聚合物①具有透光性好，光学均匀、折射率调整便利等；②以单体存在时通过减压蒸馏方法就可以提纯；③形成光纤的能力强；④加工和化稳性好及价格便宜等；
3．制造工艺
目前业界用来制造塑料光纤的两种方法：挤压法和界面凝胶法都是由塑料生产加工工艺演变而来的。
挤压法主要用于制造阶跃折射率分布塑料光纤。该工艺步骤大致如下：首先，将作为纤芯的聚甲基丙烯甲酯的单体甲基丙烯甲酯通过减压蒸馏提纯后，连同聚合引发剂和链转移剂一并送入聚合容器中，接着再将该容器放入电烘箱中加热，置放一定时间，以使单体完全聚合，最后，将盛有完全聚合的聚甲基丙烯甲酯的容器加温至拉丝温度，并用干燥的氮气从容器的上端对已熔融的聚合物加压，该容器底部小嘴便挤出一根塑料光纤芯，同时使挤出的纤芯外再包覆一层低折射率的聚合物，就制成了阶跃型塑料光纤。
梯度折射率分布塑料光纤的制造方法为界面凝胶法，界面凝胶法的工艺步骤大致如下：首先将高折射率掺杂剂置于芯单体中制成芯混合溶液，其次把控制聚合速度、聚合物分子量大小的引发剂和链转移剂放入芯混合溶液，再将该溶液投入一根选作包层材料聚甲基丙烯甲酯（PMMA）的空心管内，最后将装有芯混合溶液PMMA管子放入一烘箱内，在一定的温度和条件下聚合。在聚合过程中，PMMA管内逐渐被混合溶液溶胀，从而在PMMA管内壁形成凝胶相。在凝胶相分子运动速度减慢，聚合反应由于“凝胶作用”而加速，聚合物的厚度逐渐增厚，聚合终止于PMMA管子中心，从而获得一根折射率沿径向呈梯度分布的光纤预制棒，最后再将塑料光纤预制棒送入加热炉内加温拉制成梯度折射率分布塑料光纤；
4．光纤性能
塑料光纤的性能研究重点则是衰减、色散、热稳定性等。
（1）衰减
塑料光纤的衰减主要受限于芯包塑料材料的吸收损耗和色散损耗。人们是通过选用低折射率和等温压缩率小的塑料材料和通过稳定塑料光纤制造工艺降低结构缺陷（如芯直径波动，芯包界面缺陷等），来使塑料光纤获得小的散射损耗，而塑料材料的吸收损耗则是由分子键（碳氢、碳氟等）伸缩振动吸收和电子跃吸收所致的。
在碳氢键为基本骨架的塑料材料中，在波长650nm处的衰减系数大约为120db／km，如果用氟原子置换碳氢键中的氢所组成的氟化塑料材料，其不仅本征衰减小，而且色散也降低了。用氟化塑料制成的梯度折射率塑料光纤，其在红外区无原子振动引起的吸收损耗。故可制得在可见光至红外范围的衰减很小，即在0．85μm波长处衰减系数为41db／km，在1．3μm波长处衰减为33db／km的梯度折射率分布的塑料光纤。
（2）带宽
用作短距离光传输介质的塑料光纤，按其折射率分布形状可分为两种：阶跃折射率分布塑料光纤和梯度折射率分布塑料光纤。阶跃折射率分布塑料光纤由于模间色散作用使入射光发生反复的反射，射出的波形相对于入射波形出现展宽，故其传输带宽仅为几十至上百MHz．km。氟化梯度折射率分布塑料光纤从选择低色散的材料出发，再以优化的梯度折射率分布手段，即可将其折射率分布指数在0．85－1．3μm波长范围内选定为2．07－2．33，从而抑制模间色散，控制出射光波相对于入射光波展宽的效果，进而可制得传输带宽高达几百MHz．km至10GHz．km的梯度折射率分布的塑料光纤。
（3）热稳定
由于塑料光纤是由塑料材料构成的，故其在高温环境中工作会发生氧化降解。氧化降解是光纤芯材料中的羰基、双键和交联形成的。氧化降解将促使电子跃迁加快，进而引起光纤损耗增大。为切实提高塑料光纤的热稳定性，通常的做法是：①选用含氟或硅的塑料材料来制造塑料光纤；②将塑料光纤的光源工作波长选择在大于660nm，以求得塑料光纤热稳定性长期可靠。
五、技术关键
目前对塑料光纤产品的技术关键攻关问题有两个：一是设计新的透光材料和包皮材料。塑料光纤同石英玻璃光纤一样由两部分组成：一为芯材，二为皮层。要制造出高质量的光纤二者都很重要，光纤的芯材要求透明度和折射率越高越好，而皮层则要求折射率小于芯材，并且两者相差越大越好。但要提高芯材的折射率比较难，而降低皮层折射率还有潜力可挖，主要集中在含氟高聚物上。第二个攻关点是工艺条件，研究如何控制芯材聚合物分子量、均匀性和提高透明度的新的光纤技术，进一步提高光的传输效率，降低光损耗率。这两个问题一旦得以圆满解决，则塑料光纤将完全可取代石英光纤。
近年来，日本公司针对塑料光纤透光性较差进行了分析和改进，他们认为，其主要原因在于树脂内的碳氢结合吸收了近红外波长。为此，旭玻璃制造公司开发了一种全氟树脂材料，因为不含氢所以不会吸收近红外波长。同时，由于其具有的环状构造是非晶质的，可见光的透光率已达95％以上。?
光纤内侧的芯线，光的折射率高，而外侧的金属包层折射率低。因此，要采用在芯线中轴线处光的折射率最高，向四周逐渐降低的缓变折射率的结构形式。采用此种结构，能够扩大传送带域，可以每秒传送1吉字节的速度将信息传送200～500米。旭玻璃制造公司将视样品上市情况，在一两年内将这种新型光纤投入批量生产。这些新开发的塑料光纤改善了中心部分的折射率，克服了信号容易衰减的缺点，每条纤维的传输能力可达1～2.5GB／秒，同时在纤维连接时，不需要精确对准位置，在这方面优于玻璃光纤。?
在塑料光纤的容量方面，日本三菱人造纤维公司研制的高容量塑料光纤，有可能取代石英玻璃光纤。这种塑料光纤的原料很普通，由一种在60年明的称之为Polym-ethylmethacrylate的合成树脂制成。三菱人造纤维公司采用一种从光纤中央到边缘递减的渐变折射技术，使信号能够以恒定的正弦曲线在光纤内有效地通过，传输容量是普通塑料光纤的30倍。与直径为0．1—0．01mm的玻璃光纤相比，这种直径1mm的塑料光纤截面大，较易联接，因此安装成本也只有玻璃光纤的1／10左右，与普通铜缆线差不多。过去的玻璃光纤连接一处需花费2万一3万日元，而新塑料光纤的连接费用只要1O日元，可大幅度地节省费用。有关人士称，从成本的角度考虑，若没有此技术，将光纤铺设到家庭是不能实现的。
六、发展展望
塑料光纤作为短距离通信网络的理想传输介质，在未来家庭智能化、办公自动化、工控网络化。车载机载通信网、军事通信网以及多媒体设备中的数据传输中具有重要的地位。
通过塑料光纤，我们可实现智能家电（家用PC、HDTV、电话、数字成象设备、家庭安全设备、空调、冰箱、音响系统、厨用电器等）的联网，达到家庭自动化和远程控制管理，提高生活质量；通过塑料光纤，我们可实现办公设备的联网，如计算机联网可以实现计算机并行处理，办公设备间数据的高速传输可大大提高工作效率，实现远程办公等。
在低速局域网的数据速率小于100Mbps时，100米范围内的传输用SI型塑料光纤即可实现；150Mbps50米范围内的传输可用小数值孔径POF实现。
POF在制造工业中可得到广泛的应用。通过转换器，POF可以与RS232、RS422、100Mbps以太网、令牌网等标准协议接口相连，从而在恶劣的工业制造环境中提供稳定、可靠的通信线路。能够高速地传输工业控制信号和指令，避免因使用金属电缆线路而受电磁干扰导致通信传输中断的危险。
POF重量轻且耐用，可以将车载机通信网络和控制系统组成一个网络，将微型计算机、卫星导航设备、移动电话、传真等外设纳入机车整体设计中，旅客还可通过塑料光纤网络在座位上享受音乐、电影、视频游戏、购物、Internet等服务。
衰减范文篇10
1．1手动测试设备
手动测试设备组成如图1所示。测试时，被覆线连接、光纤衰减及对应的网口连接都需要手动完成。测试完所有通道需要耗费大量时间，而且进行同步时间测试，需要反复切断连接通道来统计设备信道建立时间，手动测试难免产生人为误差。此外测试结果需要人工记录，测试效率偏低.
1．2自动测试设备
自动测试设备组成如图2所示。测试时将被测试的两个被覆线通道通过双绞线连接，然后将两个通道对应的局域网（LocalAreaNetwork，LAN）网口分别与工控机LAN1、LAN2连接，工控机通过网口发送和接收数据。管理网口与工控机网口LAN3连接，可用于查询当前设备状态。光纤通道测试原理与被覆线通道测试原理相同。将被覆线通道1与被覆线通道2～通道8分别连接进行测试，可完成所有被覆线通道的测试。将光纤通道1与光纤通道2连接、光纤通道3与光纤通道4连接、光纤通道5与光纤通道6连接、光纤通道7与光纤通道8连接，分别进行测试，即可完成所有光纤通道的测试。各通道对应的LAN网口只有通道连接时有效。上述过程中，被覆线及光纤的连接可分别通过继电器及光衰减器实现，进而实现产品的自动测试功能。在测试过程中，工控机通过管理网口LAN3查询通道连接状态及历史状态，测试产品开机时间、链路状态、以及产品同步时间等指标。
2硬件设计
自动测试设备主要由工控机、串口卡、网卡、网络交换机、程控继电器、扫码器、程控电源、光衰减器等组成，硬件框图如图3所示。工控机用于运行上位机软件完成对设备的控制及产品的信息采集。串口卡安装在工控机中，扩展4路串口，分别用于产品状态查询、电源输出控制、继电器模块通断控制及光衰减器控制。网卡用于扩展3路网口，其中两路通过交换机与产品进行数据传输，剩余一路用于产品日志查询。程控继电器用于被覆线通道切换。扫码器用于产品信息录入。两台网络交换机用于产品与测试设备的网络信号桥接。程控电源用于产品测试过程供电，输出电压范围（0～36）V，最大功率140W。光衰减器用于模拟光信号在光纤中传输的衰减效应，衰减值可通过外部串口控制，可调衰减值范围（0～60）dB，有效精度0．1dB。
3软件设计
测试软件开发环境为LabVIEW2013，采用虚拟仪器技术［3－5］实现自动测试过程控制、数据采集与处理、数据存储与显示以及自动生成报表等功能。测试软件的开发应充分考虑通用化、系列化、模块化的设计原则，满足软件可重用性、仪器可互换性、功能可扩展性等要求。首先软件要与硬件系统结构相适应，根据硬件系统结构的特点制定软件设计所涉及的数据结构，最后考虑软件结构，实现测试软件的各种功能［6－7］。测试软件包括有线通信设备性能测试及数据处理相关模块。
3．1性能测试
对有线通信设备进行测试可分为整机测试及组件测试两项内容，测试的性能指标包含同步时间、漏包率、延迟时间等。归纳分析整机测试内容及组件测试内容，可以将测试软件分解为多个功能模块，通过这些模块的组合来实现相关指标测试。（1）初始化模块初始化模块实现对继电器、光程控衰减器、电源、局部变量、全局变量等控制软件的初始化。（2）电源控制模块电源控制模块主要实现对程控电源的控制及状态查询。（3）继电器与程控光衰减器模块继电器与程控光衰减器模块实现对被覆线、光纤的通断逻辑控制，根据测试阶段的不同，进行链路通断控制。（4）开机时间测试及状态查询模块有线通信设备加电后，在30s内会通过串口回告测试设备一帧开机指令，该模块用于判断有线通信设备的通信状态及开机状态是否正常。（5）节点传输时延测试模块有线通信设备在数据传输过程中存在时间延时，该模块用于统计链路延时时间。上位机发送数据时开始计时，收到数据后停止计时，该时间即为链路传输时延。在规定时间区间内重复执行上述过程，取最大延时作为最终结果。其中，T0、T1为计时变量，T（n）为第n个数据包的传输时延。设定发送数据包数最大值为30000，时延测试程序流程如图4所示。（6）同步时间测试模块同步时间是指从链路连接至正常通信的时间。该模块从继电器或光衰减器接通时刻开始计时，至状态查询模块检测到链路正常时刻停止计时，该时间即为同步时间。测试流程如图5所示。（7）漏包测试模块该模块用于统计有线通信设备在数据传输过程中的漏包率。上位机采用用户数据协议方式发送包含帧序号的测试数据，经过有线设备远传后回到上位机，上位机根据收到的帧序号测得漏包数据个数，由漏包数除以发送总包数可得到数据传输漏包率，程序执行流程如图6所示。测试时设定发送数据总包数为11000，漏包数为L，序号差x为收到帧序号减去上一帧序号，如果x＝1说明不漏包，否则漏包数为x－1。（8）日志下载及查询模块该模块用于对有线通信设备整机日志功能及管控组件的日志功能进行测试。测试设备通过有线通信设备前面板网口发送日志查询指令，有线通信设备回告响应设备状态，通过回告内容判断日志功能是否正常。（9）复位检测模块进行复位检测时，有线通信设备物理复位后，会通过网口回告测试设备一帧状态信息，复位检测模块接收到信息后进行解析判断，检查复位功能是否正常。（10）数据库模块数据库模块将测试结果传输至本地数据库，本地数据库连接信息中心，在信息中心处可调阅所有历史测试记录，并将测试数据生成测试报告［8－9］。
3．2数据处理
LabVIEW软件能够灵活调用电脑处理器的多核心实现多任务并行执行，因此上位机能够同时进行数据的收发处理，并行执行流程，如图7所示。在实际数据接收过程中，接收缓存区的数据并不是完整的一帧数据，因此不能直接处理，需要对接收的数据进行重新组帧。组帧流程如图8所示。其中，R为接收数据包数。
4测试性能对比
对自动测试与手动测试效果进行对比，结果见表1。在整机测试过程中，自动测试所需时间较手动测试大幅缩短。在时间延迟测试、同步时间测试中，自动测试精度远高于手动测试。在测试覆盖性上，自动测试可测试产品的全部指标，而手动测试中，由于精度不足，光纤同步时间无法测试。通过对比可知，自动测试在测试效率、测试精度、测试覆盖率上优于手动测试。
5结论
通过实际测试使用性能对比，本文设计的自动测试设备能够有效提升有线通信设备的测试效率及性能测试准确度，在实际使用中可缩减测试时间，有利于缩短产品生产周期，降低人力成本。
参考文献
［1］程达．浅析我国有线通信技术现状及发展趋势［J］．数字通信世界，2019（10）：122．
［2］史程．有线通信技术现状分析及发展趋势探索［J］．信息通信，2019（10）：291－292．
［3］陈树学，刘萱．LabVIEW宝典［M］．北京：电子工业出版社，2011：365－369．
［4］王武礼，杨华．基于虚拟仪器技术的计算机测控实验平台［J］．实验技术与管理，2010，27（1）：80－82．
［5］林静，林振宇，郑福仁，等．LabVIEW虚拟仪器程序设计从入门到精通［M］．2版．北京：人民邮电出版社，2013：223－227．
［6］邓绍伟．软件自动化测试方法的应用［J］．电子技术与软件工程，2019（21）：32－33．
［7］谷卿．电气自动化控制设备可靠性研究［J］．数字技术与应用，2014（7）：212．
［8］郝云虎．基于LabVIEW的局域网远程数据库访问技术［J］．科技与创新，2018（2）：83－84．