物理新知識(shí)與人類(lèi)生活

1、物理新知識(shí)與人類(lèi)生活 在我們的生活中處處充滿(mǎn)著物理學(xué)知識(shí)，處處充滿(mǎn)著物理學(xué)的新知識(shí)。一、生命探測(cè)儀生命探測(cè)儀是近年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，是一種用于探測(cè)生命跡象的高科技援救設(shè)備，目前常用的有紅外生命探測(cè)儀、音頻生命探測(cè)儀和雷達(dá)生命探測(cè)儀，生命探測(cè)儀是基于穿墻生命探測(cè)（Through-the-Wall Surveillance，簡(jiǎn)稱(chēng)TWS）技術(shù)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的，TWS是研究障礙物后有無(wú)生命現(xiàn)象的一種探測(cè)技術(shù)，可采用無(wú)源探測(cè)和有源探測(cè)兩種方法，無(wú)源探測(cè)主要是根據(jù)人體輻射能量與背景能量的差異，或者人體發(fā)出的聲波或震動(dòng)波等進(jìn)行被動(dòng)式探測(cè)，如紅外生命探測(cè)儀、音頻生命探測(cè)儀；有源探測(cè)則主動(dòng)發(fā)射電磁波，根據(jù)人的呼

2、吸、心跳等生理特點(diǎn)，從反射回來(lái)的電磁波中探測(cè)是否存在生命，如雷達(dá)生命探測(cè)儀。1、紅外生命探測(cè)儀任何物體只要溫度在絕對(duì)零度以上都會(huì)產(chǎn)生紅外輻射，人體也是天然的紅外輻射源，但人體的紅外輻射特性與周?chē)h(huán)境的紅外輻射特性不同，紅外生命探測(cè)儀就是利用它們之間的差別，以成像的方式把要搜索的目標(biāo)與背景分開(kāi)，人體的紅外輻射能量較集中的中心波長(zhǎng)為9.4m，人體皮膚的紅外輻射范圍為3-50m，其中8-14m占全部人體輻射能量的46%，這個(gè)波長(zhǎng)是設(shè)計(jì)人體紅外探測(cè)儀的重要的技術(shù)參數(shù)。紅外生命探測(cè)儀能經(jīng)受救援現(xiàn)場(chǎng)的惡劣條件，可在震后的濃煙、大火和黑暗的環(huán)境中搜尋生命，紅外生命探測(cè)儀探測(cè)出被困者身體的熱量，光學(xué)系統(tǒng)將接收

3、到的人體熱輻射能量聚焦在紅外傳感器上后轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，處理后經(jīng)監(jiān)視器顯示紅外熱像圖，從而幫助救援人員確定被困者的位置。紅外探測(cè)設(shè)備最早應(yīng)用于軍事，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷改進(jìn)，1988年瑞典AGA公司推出的全功能熱像儀能將溫度的測(cè)量、修改、分析及圖像采集、儲(chǔ)存合于一體，并利用這一技術(shù)研制出便攜式全功能熱像儀，主要用于軍事偵查，隨著社會(huì)的發(fā)展，各國(guó)都開(kāi)始重視研制用于減少各種災(zāi)害造成的人員傷亡的技術(shù)設(shè)備，紅外探測(cè)技術(shù)也由軍用轉(zhuǎn)變?yōu)榫仍畠x器紅外生命探測(cè)儀。2、音頻生命探測(cè)儀音頻生命探測(cè)儀應(yīng)用了聲波及震動(dòng)波的原理，采用先進(jìn)的微電子處理器和聲音/振動(dòng)傳感器，進(jìn)行全方位的振動(dòng)信息收集，可探測(cè)以空氣為載體的

4、各種聲波和以其他媒體為載體的振動(dòng)，并將非目標(biāo)的噪音波和其他背景干擾波過(guò)濾，進(jìn)而迅速確定被困者的位置，高靈敏度的音頻生命探測(cè)儀采用兩級(jí)放大技術(shù)，探頭內(nèi)置頻率放大器，接收頻率范圍為1-4000Hz，主機(jī)收到目標(biāo)信號(hào)后再次升級(jí)放大，這樣，它通過(guò)探測(cè)地下微弱的諸如被困者呻吟、呼喊、爬動(dòng)、敲打等產(chǎn)生的音頻聲波和振動(dòng)波，就可以判斷生命是否存在。音頻生命探測(cè)儀是一套以人機(jī)交互為基礎(chǔ)的探測(cè)系統(tǒng)，包括信號(hào)的檢測(cè)、監(jiān)聽(tīng)、選取、儲(chǔ)存和處理等幾個(gè)方面，在研制過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)包括：高靈敏度傳感器的研制；通過(guò)對(duì)聲波和震動(dòng)波數(shù)理模型的研究確定信號(hào)有效性的判據(jù)和有效信號(hào)源位置的判定，由于音頻生命探測(cè)儀是一種被動(dòng)嘜振動(dòng)信號(hào)的食

5、品，救援時(shí)需要在廢墟中尋找空隙伸入探頭，容易受到現(xiàn)場(chǎng)噪音的影響，探測(cè)速度較慢。3、雷達(dá)生命探測(cè)儀雷達(dá)生命探測(cè)儀是整合雷達(dá)技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)于一體的生命探測(cè)設(shè)備，它主要利用電磁波的反射原理制成，通過(guò)內(nèi)體生命活動(dòng)所引起的各種微動(dòng)，從這些微動(dòng)中得到呼吸、心跳的有關(guān)信息，從而辨識(shí)有無(wú)生命、雷達(dá)生命探測(cè)儀是目前世界上最先進(jìn)的生命探測(cè)儀，它主動(dòng)探測(cè)的方式使其不易受到溫度、溫度、噪音、現(xiàn)場(chǎng)地形等因素影響，電磁信號(hào)連續(xù)發(fā)射機(jī)制更增加了其區(qū)域性偵測(cè)的功能。超寬譜雷達(dá)生命探測(cè)儀是該類(lèi)型中最先進(jìn)的一種，它的穿透能力強(qiáng)，能探測(cè)到被埋生命體的呼吸、體動(dòng)等生命特征，并能精確測(cè)量被埋生命體的距離深度，具有強(qiáng)的抗干擾能力

6、，不受環(huán)境溫度、熱物體和聲音干擾的影響，具有廣泛的應(yīng)用前景、超寬譜雷達(dá)生命探測(cè)儀具有很大的相對(duì)帶寬（信號(hào)的帶寬與中心頻率之比），一般大于25%，檢驗(yàn)人體生命參數(shù)是以脈沖形式的微波束照射人體，由于人體生命活動(dòng)（呼吸、心跳、腸蠕動(dòng)等）的存在，使得被人體反射后的回波脈沖序列的重復(fù)周期發(fā)生變化，如果對(duì)經(jīng)人體反射后的回波脈沖序列進(jìn)行解調(diào)、積分、放大、濾波等處理并輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，就可以得到與被測(cè)人體生命特征相關(guān)的參數(shù)。超寬譜雷達(dá)生命探測(cè)儀用于震區(qū)生命探測(cè)具有穿透力強(qiáng)、作用距離精確、抗干擾能力強(qiáng)、多目標(biāo)探測(cè)能力強(qiáng)、探測(cè)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，探測(cè)距離可達(dá)30-50m，穿透實(shí)體磚墻厚度可達(dá)2m以上，可隔

7、著幾間房探測(cè)到人，并具有人債權(quán)自動(dòng)識(shí)別功能，在生命探測(cè)領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景， 與紅外生命探測(cè)儀，音頻生命探測(cè)儀相比更實(shí)用，因此成為研究的熱點(diǎn)。生命探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，必將使其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，如用于醫(yī)學(xué)上的非接觸式生命監(jiān)護(hù)等，將通過(guò)更多的途徑挽救生命，造福人類(lèi)。 一、生命探測(cè)儀生命探測(cè)儀是近年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，是一種用于探測(cè)生命跡象的高科技援救設(shè)備，目前常用的有紅外生命探測(cè)儀、音頻生命探測(cè)儀和雷達(dá)生命探測(cè)儀，生命探測(cè)儀是基于穿墻生命探測(cè)（Through-the-Wall Surveillance，簡(jiǎn)稱(chēng)TWS）技術(shù)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的，TWS是研究障礙物后有無(wú)生命現(xiàn)象的一種探測(cè)技術(shù)，可采用無(wú)源探測(cè)和有

8、源探測(cè)兩種方法，無(wú)源探測(cè)主要是根據(jù)人體輻射能量與背景能量的差異，或者人體發(fā)出的聲波或震動(dòng)波等進(jìn)行被動(dòng)式探測(cè)，如紅外生命探測(cè)儀、音頻生命探測(cè)儀；有源探測(cè)則主動(dòng)發(fā)射電磁波，根據(jù)人的呼吸、心跳等生理特點(diǎn)，從反射回來(lái)的電磁波中探測(cè)是否存在生命，如雷達(dá)生命探測(cè)儀。1、紅外生命探測(cè)儀任何物體只要溫度在絕對(duì)零度以上都會(huì)產(chǎn)生紅外輻射，人體也是天然的紅外輻射源，但人體的紅外輻射特性與周?chē)h(huán)境的紅外輻射特性不同，紅外生命探測(cè)儀就是利用它們之間的差別，以成像的方式把要搜索的目標(biāo)與背景分開(kāi)，人體的紅外輻射能量較集中的中心波長(zhǎng)為9.4m，人體皮膚的紅外輻射范圍為3-50m，其中8-14m占全部人體輻射能量的46%，這個(gè)

9、波長(zhǎng)是設(shè)計(jì)人體紅外探測(cè)儀的重要的技術(shù)參數(shù)。紅外生命探測(cè)儀能經(jīng)受救援現(xiàn)場(chǎng)的惡劣條件，可在震后的濃煙、大火和黑暗的環(huán)境中搜尋生命，紅外生命探測(cè)儀探測(cè)出被困者身體的熱量，光學(xué)系統(tǒng)將接收到的人體熱輻射能量聚焦在紅外傳感器上后轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，處理后經(jīng)監(jiān)視器顯示紅外熱像圖，從而幫助救援人員確定被困者的位置。紅外探測(cè)設(shè)備最早應(yīng)用于軍事，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷改進(jìn)，1988年瑞典AGA公司推出的全功能熱像儀能將溫度的測(cè)量、修改、分析及圖像采集、儲(chǔ)存合于一體，并利用這一技術(shù)研制出便攜式全功能熱像儀，主要用于軍事偵查，隨著社會(huì)的發(fā)展，各國(guó)都開(kāi)始重視研制用于減少各種災(zāi)害造成的人員傷亡的技術(shù)設(shè)備，紅外探測(cè)技術(shù)也由軍

10、用轉(zhuǎn)變?yōu)榫仍畠x器紅外生命探測(cè)儀。2、音頻生命探測(cè)儀音頻生命探測(cè)儀應(yīng)用了聲波及震動(dòng)波的原理，采用先進(jìn)的微電子處理器和聲音/振動(dòng)傳感器，進(jìn)行全方位的振動(dòng)信息收集，可探測(cè)以空氣為載體的各種聲波和以其他媒體為載體的振動(dòng)，并將非目標(biāo)的噪音波和其他背景干擾波過(guò)濾，進(jìn)而迅速確定被困者的位置，高靈敏度的音頻生命探測(cè)儀采用兩級(jí)放大技術(shù)，探頭內(nèi)置頻率放大器，接收頻率范圍為1-4000Hz，主機(jī)收到目標(biāo)信號(hào)后再次升級(jí)放大，這樣，它通過(guò)探測(cè)地下微弱的諸如被困者呻吟、呼喊、爬動(dòng)、敲打等產(chǎn)生的音頻聲波和振動(dòng)波，就可以判斷生命是否存在。音頻生命探測(cè)儀是一套以人機(jī)交互為基礎(chǔ)的探測(cè)系統(tǒng)，包括信號(hào)的檢測(cè)、監(jiān)聽(tīng)、選取、儲(chǔ)存和處理等

11、幾個(gè)方面，在研制過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)包括：高靈敏度傳感器的研制；通過(guò)對(duì)聲波和震動(dòng)波數(shù)理模型的研究確定信號(hào)有效性的判據(jù)和有效信號(hào)源位置的判定，由于音頻生命探測(cè)儀是一種被動(dòng)嘜振動(dòng)信號(hào)的食品，救援時(shí)需要在廢墟中尋找空隙伸入探頭，容易受到現(xiàn)場(chǎng)噪音的影響，探測(cè)速度較慢。3、雷達(dá)生命探測(cè)儀雷達(dá)生命探測(cè)儀是整合雷達(dá)技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)于一體的生命探測(cè)設(shè)備，它主要利用電磁波的反射原理制成，通過(guò)內(nèi)體生命活動(dòng)所引起的各種微動(dòng)，從這些微動(dòng)中得到呼吸、心跳的有關(guān)信息，從而辨識(shí)有無(wú)生命、雷達(dá)生命探測(cè)儀是目前世界上最先進(jìn)的生命探測(cè)儀，它主動(dòng)探測(cè)的方式使其不易受到溫度、溫度、噪音、現(xiàn)場(chǎng)地形等因素影響，電磁信號(hào)連續(xù)發(fā)射機(jī)制更增

12、加了其區(qū)域性偵測(cè)的功能。超寬譜雷達(dá)生命探測(cè)儀是該類(lèi)型中最先進(jìn)的一種，它的穿透能力強(qiáng)，能探測(cè)到被埋生命體的呼吸、體動(dòng)等生命特征，并能精確測(cè)量被埋生命體的距離深度，具有強(qiáng)的抗干擾能力，不受環(huán)境溫度、熱物體和聲音干擾的影響，具有廣泛的應(yīng)用前景、超寬譜雷達(dá)生命探測(cè)儀具有很大的相對(duì)帶寬（信號(hào)的帶寬與中心頻率之比），一般大于25%，檢驗(yàn)人體生命參數(shù)是以脈沖形式的微波束照射人體，由于人體生命活動(dòng)（呼吸、心跳、腸蠕動(dòng)等）的存在，使得被人體反射后的回波脈沖序列的重復(fù)周期發(fā)生變化，如果對(duì)經(jīng)人體反射后的回波脈沖序列進(jìn)行解調(diào)、積分、放大、濾波等處理并輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，就可以得到與被測(cè)人體生命特征相關(guān)的參數(shù)。超寬譜雷達(dá)生命探測(cè)儀用于震區(qū)生命探測(cè)具有穿透力強(qiáng)、作用距離精確、抗干擾能力強(qiáng)、多目標(biāo)探測(cè)能力強(qiáng)、探測(cè)靈敏度高等優(yōu)