偶极子源定位
磁偶极子磁场空间分布模式
磁偶极子磁场空间分布模式磁偶极子是一种复杂的磁场产生源,它的磁场是由一个正、负磁荷的偶极子组成,将其分为两个独立的磁单极,分别制作正、负磁极,它的磁场空间分布模式受到三种情况的影响:磁偶极子的朝向、磁偶极子的位置以及观察点与磁偶极子的相对位置。
首先,磁偶极子的朝向对磁场空间分布模式产生重要影响。
磁偶极子的磁场方向与磁偶极子的偶极矩朝向相同。
当磁偶极子指向被观察空间的方向时,磁场强度达到最大值;当磁偶极子与被观察空间垂直时,磁场强度为零。
因此,磁偶极子的朝向决定了磁场空间分布的方向和强度。
此外,磁偶极子的位置也对磁场空间分布模式产生影响。
当磁偶极子位于被观察空间内部时,磁场强度随着距离磁偶极子的距离增加而减小,遵循反比关系。
在磁偶极子的周围形成一个环状的磁场分布。
当磁偶极子位于被观察空间外部时,磁场分布形成一个类似于电偶极子的磁场分布,其磁场方向由每个磁单极的指向决定。
最后,观察点与磁偶极子的相对位置也对磁场空间分布模式产生影响。
离磁偶极子越近,磁场的强度越大;离磁偶极子越远,磁场的强度越小。
此外,观察点与磁偶极子的角度也会影响磁场强度的大小。
当观察点位于磁偶极子的轴线上时,磁场强度最大;当观察点位于磁偶极子的轴线旁时,磁场强度逐渐减小。
观察点与磁偶极子的相对位置决定了磁场强度的分布情况。
综上所述,磁偶极子的磁场空间分布模式由磁偶极子的朝向、位置以及观察点与磁偶极子的相对位置共同决定。
在具体的实际应用中,磁偶极子的空间分布模式对于电磁学和磁学的研究都具有重要意义,例如在磁共振成像中,对于磁偶极子的磁场分布进行合理设计和优化,可以提高成像质量和分辨率,以及在磁场传感器等领域的应用也有重要的参考价值。
多电偶极子源定位问题的矩阵分析
d s rb s t e lc rc fe d f i ls t r ta y e c ie h ee ti il o dpoe a a bir r po ii n n t e sto a d h ma rx t i me h d, t l・ i o e to he poy d p l s ur e o aia i n i t id.Th ti q a inswh c r s d f rl c ii o y dpoe r e o c sl c lz to s sude e ma rx e u to i h a e u e o o a zng p l ・ i lsa e pr ・ l
阵方程 , 矩 阵是一 种子 矩 阵为方 阵 的分块 矩 阵 . 到 了分 块矩 阵的 逆 矩 阵表 达 式 , 而 为 多个 电 该 找 从
偶 极 子源 定位 问题找 到 了一 种有 效分 析方 法 .
关键 词 : 电偶 极 子 ; 块 矩 阵 ; 分 逆矩 阵
中图分 类号 : 3 8 T 3 1 O 4 . R 1 ; P 0 ; 2 16
Ab ta t Th e e r h o p l o r e lc l a in ha r a i n fc n e a d i po t n e f rb t l ・ s r c : e r s a c fdio es u c o ai to sg e tsg iia c n m z r a c o o h ci ni
电偶极 子 源定 位 问题 , 生 物 医学 研 究 中有 很 在 重要 的意 义 . 目前 认 为 , 大 脑 中 , 神 经 元 的兴 奋 在 脑 伴随着 电流 的产 生 , 随脑 内神 经 元 的 兴奋 而 产 生 伴
的兴奋 性 突触 后 电位 ( P P 是 产 生 能 被 记 录 到 的 E S) 脑 电活 动基 础 . P P电流 在 突 触 处 的 N 从 细胞 ES a
基于MATLAB与VC++混合编程的脑电偶极子源定位的仿真计算
磊 桑金 歌 ,
0 1 0 ;. 津大 学仁 爱 学院计 算机科 学 与技 术 系, 60 12 天
摘
要 : 电活动 源 可 以用一 个或 几个 偶极 子等 效 。脑 电偶 极 子 源 定位 就 是 通过 改 变等 效偶 极 子 脑
的参数使 正 向计 算所得 头皮 电位 与测量 电位 拟合 , 数 学上 表 现 为 最 小 均 方误 差 的 非线 性代 价 函 在 数, 这是 一 个非 常复杂 的 优化 问题 , 解 通 常 依赖 于非 线 性 优 化 算 法 。提 出 了基 于 MAT AB与 求 L
维普资讯
第 2 卷第 5 5 期
20 0 8年 9月
河 北
工 业 科
技
Vo . 5, . I 2 No 5
S p. 0 8 e t20
He e J u n lo n u tilS in e a d Te h o o y b i o r a fI d s ra ce c n c n l g
p o lm se u l O me s r dp t n i 1 t sr p e e t d b h a ts u r - ro o -i e re p n i ef n to t e a is r b e i q a a u e o e ta .I i e r s n e y t el s - q a e e r rn n l a x e sv u c i n i ma h m tc . t e n n
dp l o r e l c l a i n i o v d b h n i g t e d p l s p r me e s S h tt e p t n i lo c l a c l t d b h o wa d i o e s u c a i t ss l e y c a g n h i o e a a t r O t a h o e t fs a p c l u a e y t e f r r o z o a
偶极子源的原理
偶极子源的原理是相距很近、符号相反的一对电荷或“磁荷”。
偶极子一般指相距很近的符号相反的一对电荷或“磁荷”。
譬如,由正负电荷组成的电偶极子,其电场线分布。
地球磁场可以近似地看作磁偶极子场。
在物探中,研究偶极子场是很重要的。
因为理论计算表明,均匀一次场中球形矿体的激发极化二次场与一个电流偶极子的电流场等效,某些磁异常也可以用磁偶极子场来研究。
用等效的偶极子场来代替相应电电场、磁场的研究,可以简单清楚地得到场的空间分布形态和基本的定量概念,也便于作模型实验。
脑电源定位的研究
结论:
欲得到脑电源的正确估计,采用真实头模型是 必不可少的。
等效电流偶极子(ECD)模型相对简单,且对噪声 的鲁棒性强,但需要先验知识。
电流密度重建(CDR)属于计算密集型的方法。 是以偶极子源或扩展源为基础的:包括最小标准估 算或 (LORETA)。
Spatio-temporal CDR方法目前得到深入研究。
该方法假设相邻神经元是同时协同活动的其反演的目的是先求出一个三维空间的电流分布通过引入离散laplace算子得到了一个真正的三维层析图像而不需要事先确定出源的大致位臵通过对求逆解做出某些约束可产生高分辨率的源分布图像的三维重建
脑电源定位的研究
集美大学 游荣义
2009.8 福建 . 泉州 Nhomakorabea要内容概要 模型、方 法、技 术 结论
谢谢
在无源似稳电场的基础上,基于Laplace方程, 可以给出由头皮测量脑电逆推皮层电位分布, 可以 逐层递推头皮下各层组织上的电位分布(仿真)。
方法 (电荷源):
用Poisson方程▽2φ= ρ取代Laplace 方程,可用 头皮上测得的空间分辨率较低的脑电电位推算皮层 表面上空间分辨率较高的脑电电位分布, 然后以后 者为依据作进一步的源定位。
研究意义:
概要
脑电(EEG,Electroencephalogram)已广泛应用 在医学、生物、军事、航天、心理学、认知科学、 刑侦、脑通讯等领域。
大脑神经活动时,伴随着电荷、电流的运动。 外在表现形式为电磁场,可从头皮表面记录到脑电 图(EEG)或脑磁图(MEG)。 利用这些记录数据,可以 快速,无创伤地了解和掌握大脑的各种运动状态和 功能状态(生理、病理、心理、感知、认知等)。
模型描述之二:
当神经细胞在静态时, 其细胞膜处于极化状 态, 细胞膜内外两侧分别均匀地分布着正、负电荷, 膜内为负电荷, 膜外为正电荷。由于正、负电荷的 “ 重心”是重合的, 因此对外不显电性, 即呈现电中 性, 类似无极分子。对于整个神经细胞, 此时不会形 成电偶。当细胞受一定刺激后, 细胞膜内外的电荷 分布不再均匀, 形成了电偶,并随时间改变,对外 表现出电性, 从而产生电场。
主导极点和偶极子的定义及作用
主导极点和偶极子的定义及作用主导极点和偶极子是电磁场中的重要概念,下面对它们的定义和作用进行解释:1. 主导极点(Monopole):主导极点指的是电荷的分布不均匀,或者说电荷分布不对称的情况。
如果一个电荷分布具有主导极点,那么这个电荷分布将会产生一个电荷偏离中心的电场。
这个电势场会随着电荷的密度分布的改变而改变。
主导极点是产生静电场的主要来源,它们的存在可以引起感应电荷在另一个电荷中的重新分布。
2. 偶极子(Dipole):偶极子是由两个相等但符号相反的电荷构成的系统。
两个电荷的质心之间的距离称为偶极子的几何中心。
偶极子的电场是由两个电荷的电场叠加而成的,它具有一个中性区域和两个电荷区域。
在中性区域,电势为零,而在电荷区域,电势具有非零值。
电场随着距离的增加而衰减,其方向始终指向远离偶极子几何中心的方向。
偶极子常常用于描述分子极性、电偶极子分子的相互作用等现象。
主导极点和偶极子在电磁学中具有重要的作用:1. 电磁辐射与天线:主导极点是电磁辐射的主要机制之一。
在天线等设备中,通过改变主导极点的分布,可以调整和控制辐射的方向、极化和频率等特性。
2. 电场和电势分布:主导极点和偶极子的存在会导致电场和电势的变化。
这些变化可以用于描述和解释电场中的电势分布、电场强度和电荷分布等现象。
3. 分子极性和相互作用:偶极子在分子中扮演着重要的角色。
分子的偶极矩可以影响它与周围环境的相互作用、溶剂效应、分子间力等。
偶极矩对于描述分子的极性和电性质具有重要意义。
总之,主导极点和偶极子是电磁场中产生电势、电场和辐射的重要机制,对于描述和解释电场中的现象具有重要的作用。
电偶极子等效源_解释说明以及概述
电偶极子等效源解释说明以及概述1. 引言1.1 概述引言部分旨在介绍本文的主题:电偶极子等效源。
电偶极子等效源是一种用来简化复杂电路分析的工具,通过将复杂的电路替代为一个等效的电偶极子,可以更加方便地进行电路计算和设计。
本文将详细阐述电偶极子等效源的概念、特性以及在工程实践中的应用案例。
1.2 文章结构以下是本文的结构安排:第二部分将介绍“电偶极子等效源”,包括其概念、特性以及应用领域;第三部分将解释和说明“等效源”的定义、作用原理以及在电路分析中的应用;第四部分将对“电偶极子等效源”进行概述,包括其模型与参数、计算方法以及在工程实践中的应用案例;最后,第五部分将总结本文主要观点和发现,并展望未来研究方向和应用前景。
1.3 目的本文旨在提供关于“电偶极子等效源”的全面介绍和解释,帮助读者深入了解该概念,并掌握其在电路分析和设计中的应用方法。
通过本文的阅读,读者将能够理解并运用电偶极子等效源来简化复杂电路,提高电路分析的效率,并且掌握其在实际工程中的应用案例。
同时,文章也将展望未来电偶极子等效源在科学研究和工程领域的发展前景。
2. 电偶极子等效源2.1 电偶极子的概念电偶极子是指在一个物理系统中存在两个相等大小但反向的电荷分布。
这种电荷分布会导致两个相对靠近、大小相等但异号的电荷之间形成一种偶极矩,称为电偶极子。
通常来说,正电荷和负电荷之间的距离被称为电偶极子的长度。
2.2 电偶极子的特性电偶极子具有一些重要特性。
首先,它可以引入一个由正负两个端口组成的模型,用来有效地描述与其相关联的物理过程。
其次,该模型可以通过定义一个虚拟点源,使得整个系统可以以简化方式进行建模和分析。
此外,在外部作用下,电偶极子会受到力矩(象征着转动力)以及线性力(象征着推拉作用)等不同类型的力。
2.3 电偶极子的应用领域电偶极子在多个领域中都有广泛应用。
在物理学中,它常被用于描述原子和分子之间产生的相互作用力,并且对于光学、电磁学以及等离子体物理学等领域具有重要意义。
应用单纯形算法解决心磁源定位问题
在 心磁 图磁场 等高 线 中的 零磁场 线 的斜 率 是不 断变化 的 ,在某 个 时间 点上根 据斜 率 的变化 零磁 场线 可 以大致 分为 几个 线性 段 。 根据先 验 知识 可 以得知 , 由多个 等 效 电流偶 极 子生成 的 磁场 中, 可以 采 用 分段 零磁 场线 的 中心 位 置作 为 偶极 子 的坐标 位 置 ,而各 个偶 极 子 的强 度 与偶 极 子所 在 零磁 场线 的 长度 成 比例 关 系。这 足 在对 源模 型初 值 进行 估
偶 极子源 定位 问题 。 1Байду номын сангаас 脏磁 场 电流源分 析
的 感 强 , 所 参 应 目 函 = (,)B Y) 磁 应 度 则 选 数 使 标 数 ∑{ Y一 ,) (
n =l
为 最小 。这 里使用 单 纯形算 法 来进行 参 数求解 。单纯 形法 的步骤 见 [] 6。
2结 果分 析
参 数 计算 的 结 果采 用 生 理学 意 义 }的拟 和 优度 (o d esO — i) : Go ns —fF t
进行 评判 ,具 体计 算 公式如 下 :
列心 磁 信号进 行源 分 析 的求解 过 程分 为三 个步 骤 :源模 型 选择 , 初值 求 解和 源模 型 参数 求解 。这 里 以单 电流偶 极 子源 模型 作 为研 究对 象 , 阐述 进 行心磁 信 号源分 析 的思路 和方 法 。 1 1源模 型选 择 . 牛 物 电磁 逆 问题 的解 并 不 唯一 [] 5 ,因此 可 以用 很 多 种源 模 型 来对 实 际 的磁 场源 进 行等 效 。在对 心 脏磁 场 信号 进行 研 究分 析 时 ,最 常用 的心 脏 磁场 模 型就 是点 状源 模 型 ,即 采用 位 于心脏 小 范 围 内的 呈点状 分 布 的 电或
汉字识别的时间进程:来自字谜任务的ERP证据
汉字识别的时间进程:来自字谜任务的ERP证据罗俊龙;李文福;张庆林【摘要】通过“学习-测试-判断”的三阶段实验范型,采用事件相关电位(ERP)技术探讨了猜谜任务中对谜底答案(单个汉字)识别的脑内时程动态变化.结果发现:语义识别与字形识别下,汉字刺激均诱发了明显的N1、P2和N2成分,其中语义识别下的P2波幅表现为更加正性,可能与汉字语义的早期加工有关;随后,300-400ms内,语义识别比字形识别诱发了一个更加正性的ERP成分,该成分可能属于P300成分,反映了对汉字语义的进一步整合加工;最后,500-600ms内,语义识别比字形识别同样诱发了一个更加正性的ERP成分,可能反映了对汉字在语义上的最终确认.【期刊名称】《心理与行为研究》【年(卷),期】2013(011)001【总页数】6页(P43-48)【关键词】汉字识别;猜谜任务;事件相关电位【作者】罗俊龙;李文福;张庆林【作者单位】西南大学心理学院,重庆400715【正文语种】中文【中图分类】B842.51 引言汉字在形、音、义激活的时间进程方面均与西方拼音文字(如英文)有很大不同。
该领域的研究近年来备受关注,但已有的研究结果就这一问题存在很大的分歧。
例如,有研究(彭聃龄,郭德俊,张素兰,1985)认为字形激活在先,字音和字义的激活同时进行;另有研究(Perfetti,&Tan,1998)认为字形的激活在先,字音的激活早于字义的激活;还有研究(Tan,Hoosain,&Peng,1995)认为字形的激活在先,字义的激活早于字音的激活。
随后,陈宝国等人(陈宝国,彭聃龄,2001;陈宝国,王立新,彭聃龄,2003)系统的就汉字识别中形音义激活的时间进程进行了研究,他们发现高频汉字识别过程中为“形一义一音”顺序;低频汉字字形的激活在先,字音和字义的激活同时进行。
认知神经技术的发展也为汉字识别提供了强有力的研究手段。
如,魏景汉等人(魏景汉,匡培梓,张东松,潘鑫天,1995)对汉字认识进行了ERP甄别研究,结果发现,LPC(late positive component)与汉字形、音、义的关系错综复杂。
磁刺激神门穴脑电信号诱发电位分析及源定位
磁刺激神门穴脑电信号诱发电位分析及源定位耿跃华;徐桂芝;于洪丽;陈亚静;李文文【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2010(014)022【摘要】背景:磁刺激技术是一种新型生物刺激技术,鉴于其使用方便且无痛无创,所以可以采用磁刺激技术刺激穴位替代针刺或电刺穴位.脑电信号可以反映大脑皮质神经的兴奋状态,所以磁刺激与神经相关的神门穴并测量与分析其脑电信号可以研究磁刺激穴位的作用与效果.目的:以不同频率磁刺激刺激肢体神门穴,观察在4种不同状态下脑电信号的诱发电位及其偶极子源定位.方法:选择健康右利手男性6名,女性4名,年龄20~30岁,既往无神经、精神系统病史,实验期间被试保持闭眼静息.用3,1,0.5 Hz 3种不同频率的磁刺激刺激被试右手神门穴.每种频率的刺激实验分4组,第1组为静息实验,第2组为磁刺激实验,第3组为假刺激实验,第4组为假穴实验.观察4种状态下诱发电位的幅值与潜伏期,诱发电位偶极子源定位冠状面、矢状面和轴状面图.结果与结论:0.5,1 Hz磁刺激实验4组状态的脑电信号均无明显诱发电位.3 Hz磁刺激安静状态与假刺激状态无诱发电位,磁刺激状态主要诱发产生P300成分,体感诱发电位和其他诱发电位得到抑制;假穴状态除产生P300,另外产生明显体感诱发电位和其他诱发电位.对刺激状态和假穴状态的脑电信号进行脑源定位,经过主成分分析确定有两个偶极子源,磁刺激状态偶极子源定位于额颞区,假穴状态偶极子分布较分散.说明采用磁刺激人体神门穴对脑电信号有明显抑制,与进行针刺或电刺激同样具有调节神经功能的作用.【总页数】5页(P4027-4031)【作者】耿跃华;徐桂芝;于洪丽;陈亚静;李文文【作者单位】河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室,天津市,300130;河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室,天津市,300130;河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室,天津市,300130;河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室,天津市,300130;河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室,天津市,300130【正文语种】中文【中图分类】R318【相关文献】1.磁刺激神门穴脑电信号的样本熵分析与诱发电位的研究 [J], 耿跃华;徐桂芝;于洪丽;杨硕;李文文;陈亚静2.多模态意识任务的脑电信号空间源定位分析 [J], 王力;董倩妍;黄志鹏;谢玉怀;胡晓3.磁刺激运动诱发电位体感诱发电位在脊髓及神经根病变定位诊断中的价值 [J], 李素荣;高国勋;刘英;邹艺;胥勋成4.磁刺激穴位镇痛诱发的脑电信号特征成分及源定位 [J], 于洪丽;徐桂芝;杨硕;李文文;谢雪5.磁刺激神门穴脑电信号的非线性动力学分析 [J], 耿跃华;徐桂芝;杨硕;于红丽;张秀因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
电偶极子方向
电偶极子方向
电偶极子是指两个等量异性电荷相等的电荷之间的一个电偶极子。
在物理学中,电偶极子是一种重要的概念,它在电磁学、量子力学等领域都有着广泛的应用。
电偶极子具有自己的方向,它的方向由正电荷指向负电荷,这个方向被定义为电偶极子方向。
电偶极子方向在物理学中扮演着重要的角色。
我们可以通过电偶极子的方向来研究电场、磁场、电磁波等现象。
电偶极子的方向与电场和磁场的方向密切相关,它们之间的相互作用会对物质的性质产生重要影响。
在电磁学中,电偶极子方向是一个关键的参数。
当电偶极子在电场中受到力矩作用时,它会沿着力矩的方向旋转,这个旋转的方向就是电偶极子的方向。
通过研究电偶极子的方向,我们可以了解电场的强度和方向,以及物质在电场中的受力情况。
在量子力学中,电偶极子的方向也是非常重要的。
电子的自旋就可以看作是一个电偶极子,它具有自己的方向。
通过研究电子的自旋方向,我们可以了解物质的磁性质,以及量子力学中的一些重要现象。
除了在理论研究中,电偶极子方向在实际应用中也有着重要的意义。
例如,在核磁共振成像中,我们可以通过控制磁场的方向来改变样品中电子自旋的方向,从而获得样品的影像。
这种技术在医学诊断
中有着广泛的应用,可以帮助医生更准确地诊断疾病。
总的来说,电偶极子方向是一个在物理学中非常重要的概念。
它不仅在理论研究中有着重要的应用,也在实际应用中发挥着重要作用。
通过研究电偶极子方向,我们可以更深入地了解电磁学、量子力学等领域的知识,为人类的科学进步做出贡献。
希望未来可以有更多的研究人员投入到这个领域,探索更多有关电偶极子方向的奥秘。
用海面磁偶极子源定位海底矢量磁传感器
1 3 cr。 6 .o n
修 回 日期 :0 10 —4 2 1 —82
作者简介 : 明明(92 , , 南邵 阳人 , 士研究生 , 杨 18一)男 河 博 研究 方 向: 电磁环境 与防护技术 。Em i xeu0 130@ - a :uh20412 l
由传感器定位的原理 , 不难看 出传感器定位本
质就 是 从 R 空 间 中 寻 找 一 个 合 适 的 位 置 矢 量
(r r , . )使得从该矢量由式 () y 1 正向推演 的磁感强
度 ( )有 效拟 合 测量 值 ( , 于无 约束 非 线性 规 B B) 属
面
划 问题 。适 用 求 解 该 问 题 的 方 法 有 步 长 加 速 法 、
第3 3卷 第 5 期 21 年 1 01 O月
探 测 与 控 制 学 报
J u n lo tcin & Co to o r a fDeeto n rl
Vo . 3 No 5 13 . 0c . 01 t2 1
用 海 面磁 偶 极 子 源 定位 海 底 矢量磁 传 感器
杨 明明, 刘大 明, 丽婷 , 连 张朝 阳
P wel o l法 JGa s— wtn法 和 L vn egMa— 、 u sNe o e e b r- r
qad( - 算法L 等 。LM 算法能克服雅可 比 urtLM) l
矩 阵非满秩 时 , 他算 法不稳定 的 困难 , 合 本 问题 其 适 的求 解 。因此本 文选用 M 算法来 求解 位置 矢量 。
to,/, -, /, s、, ) ; ●  ̄ . "
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一
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事件相关电位基本知识学习
MMN图示
31
MMN与标准刺激/偏差刺激差异的关系:随偏差增 大而增大。声强MMN,标准刺激为80db,偏差刺激分别 为57db, 70db, 77db。
叠加12次,Cz点。 A:短声, B:闪光, C:短声+
闪光。 前三种情况都不出现CNV. 第四种情况下,令被试在
闪光出现时尽快按键, 按键即将闪光终止,只 有这时才出现CNV.
20
这个结果是1964年由Walter等发现的, 当 年 发 表 在 Nature ( 203 , 380 - 384 ) 上。
Oddball范式示意图
25
在这种条件下,实验记录到在小概率 刺激出现之后300ms时观察到一个正波, 称为P300,这个波在Pz点附近最高。研 究发现P300的波幅与所投入的心理资源 量成正相关,其潜伏期随任务难度增加 而变长。
P300与任务难度
P300潜伏期随任 务难度的增加而 延长
实线:具体人名 虚线:人名性别 断线:出现的词中挑
三、刺激呈现与数据处理
实验程序采用Eprime软件编制。 基本实验流程包括实时(on-line)刺激呈现、 头皮脑电放大、模数转换(数据采集)以及实 验结束后离线式(off-line)数据分析。 数据的离线处理的程序:合并脑电数据与行 为数据、去除眼电、分段、滤波、基线调整、 排除伪迹、删除坏电极、平均叠加、保存、总 平均,共10个步骤。
1.5 ERP信号的优势与缺点
ERP是刺激事件引起的实时脑电波,在时 间精度可达到微秒级。极高的时间分辨率是 ERP的主要优势,ERP也可以和行为数据, 特别是反应时间(RT)很好地配合,以研究 认知加工过程的规律。
电偶极子近场区和远场区的特点
电偶极子是一种由两个相互平行的、大小相等、极性相反的电荷组成的系统。
在电磁学中,研究电偶极子近场区和远场区的特点对于理解电磁场的传播和相互作用具有重要意义。
本文将分析电偶极子在近场区和远场区的特点,以便读者对这一重要概念有更深入的理解。
一、电偶极子近场区特点1. 强烈的非均匀性:在电偶极子非常接近的范围内,电场和磁场的强度存在很大的变化,呈现出强烈的非均匀性。
这一特点使得电偶极子在近场区内的电磁场分布非常不规则。
2. 高度的定向性:电偶极子在近场区内的电磁场具有高度的定向性,即在特定方向上具有较强的电场或磁场分布。
这种定向性使得电偶极子在近场区内对外界的影响与位置关系密切相关。
3. 非辐射场:在近场区,电偶极子所产生的电磁场并不表现出辐射场的特点,而是以强烈的相互作用为主,呈现出一种非辐射场的特性。
二、电偶极子远场区特点1. 球面波辐射特性:当距离电偶极子足够远时,其所产生的电磁场将呈现出球面波辐射的特性,即电场和磁场以波的形式向外传播。
2. 均匀性和稳定性:与近场区不同,电偶极子在远场区所产生的电磁场具有相对均匀和稳定的特点。
在远场区内,电磁场的强度分布相对均匀,呈现出一种稳定的特性。
3. 传播特性:在远场区,电偶极子所产生的电磁场将以波的形式沿着径向向外传播,同时遵循麦克斯韦方程组的各种规律,表现出传播特性。
以上是电偶极子在近场区和远场区的一些主要特点,这些特点对于理解电磁场的传播和相互作用具有重要的指导意义。
通过对电偶极子近场区和远场区特点的分析,人们可以更好地理解电磁场的行为规律,同时也能够在实际应用中更好地利用电磁场的特性。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解和应用电偶极子的相关知识。
电偶极子的近场区和远场区特点在电磁学领域有着广泛的应用。
通过对这些特点的深入理解,人们可以更好地设计和优化无线通讯系统、雷达系统和天线系统,同时也能够更好地利用电磁场在医学成像、遥感技术等领域的应用。
本文将继续探讨电偶极子的近场区和远场区特点在现实应用中的重要性和应用价值。
偶极子源定位
偶极子定位法(dipole localization method,DLM)是一种有效的无创分 析方法,它根据头皮脑电的分布, 运用电场理论和计算机技术,推算 出产生这一脑电活动的假想源—— 电流偶极子。 优点:参数少,使用软件便于操作。
解决逆问题的办法:
1.提高数据准确性; 2.求解逆问题时对源的结构及解的空间参 量有某些限制与约束,得到在一定范围 内合理的唯一解。
脑电逆问题解决的核心思想:
①通过脑容积导体构造脑电场的数学描述, 即建立基于偶极子源(每个偶极子共有6个 未知数,表示位置、强度和方向)的头皮 电位表达式(正问题); ②通过改变偶极子的参数使正向计算所得 头皮电位数据与测量数据拟合,在数
电流密度定位法有较大的参数空间, 产生的数学问题是线性的,但是高 度欠定。
模型的选择
为解决基于偶极子的脑电源定位问题, 首先必须要假设源模型和头模型。
单偶极子源
球模型
源模型
头模型 椭球模型
多偶极子源
真实头模型
偶极子源
在脑电定位研究中,一般都用电流偶 极子作为源的模型。电流偶极子是两个 相距很近带有等量异性电量的点电荷, 且其电量随时间而变化(相当于两点之 间有电流)。
(2)(3)两种模型克服了球模型的第二个缺点。
椭球模型
核心思想:通过采用扁长的或扁平的椭 球模型,或者偏心球模型,来逼近真实 头部形状,从而提高计算的精度。 缺点:计算复杂,且对计算的精度影响 不大
真实头模型
真实头模型是根据人脑的实际结构(根 据人脑的 MRI, X-CT 等成像手段或者解剖 学知识)而得到,实际模拟人脑的结构, 模型复杂。 优点:计算和定位精度显著提高(另外提 高EEG导联数目也可以显著降低定位误差) 缺点:真实头模型没有解析解,只能通过 数值计算求解。
发光体偶极子-概述说明以及解释
发光体偶极子-概述说明以及解释1.引言1.1 概述发光体偶极子是一种重要的光电材料结构,具有广泛的应用价值和研究意义。
它是一种能够通过吸收外界能量并将其转化为可见光的材料,被广泛应用于发光二极管、荧光体和激光器等领域。
发光体偶极子的形成机制是通过激发载流子产生并重新组合,从而释放出能量,激发出光子。
这种结构能够实现高效的能量转换和发光效果,因此具有很大的应用潜力。
在本文中,我们将首先介绍发光体的定义和特性,包括其对外界能量的敏感性和发光强度的调控能力。
接着,我们将详细探讨偶极子的概念和作用,以及其在发光体中的重要性。
最后,我们将讨论发光体偶极子的形成机制,包括载流子的激发和重新组合过程。
通过深入研究发光体偶极子的形成机制,我们可以更好地理解其光电性质,并为进一步的研究提供参考。
本文的目的是通过系统地介绍发光体偶极子的相关知识,加深对这一重要光电材料结构的认识。
希望读者在阅读完本文后,能够对发光体偶极子的特性和应用有更全面的了解,并对未来的研究方向有所展望。
通过本文的阅读,读者将能够对发光体偶极子的相关概念和形成机制有一个较为清晰的认识,为进一步的研究和应用提供基础和指导。
同时,本文也将为相关领域的科研人员提供一个全面了解发光体偶极子的资料参考,促进相关领域的发展和创新。
1.2 文章结构文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的结构进行简要介绍和概括。
可以按照以下方式进行描述:文章结构:本文将按照以下结构进行阐述发光体偶极子的相关内容。
首先,我们将在引言部分对本文进行概述,介绍发光体偶极子的基本概念和背景。
然后,在正文部分,我们将详细探讨发光体的定义和特性,以及偶极子的概念和作用。
接着,我们将重点讨论发光体偶极子的形成机制,包括其产生的原理和过程。
在结论部分,我们将对发光体偶极子的重要性进行总结,并展望其未来的研究方向。
最后,我们将以一个简短的结束语来结束这篇文章,以使读者对发光体偶极子有一个清晰的理解。
磁偶极子的定位模型及实验验证
i rc c p l a o hntedtc n i a c o f te a evlm f h bet en e c d a d npat a api t nw e e t gds n ei n ta h r hn t ou eo teo jc b igdt t , n il ci h ei t s r t h ee
方法 。 ’ 文 献 标 识 码 :A 国 家 标 准 学 科 分 类 代 码 :10 3 3 4 .50
关键词 : 磁偶 极子 ; 标量模 型;局限性
中 图分 类号 : P0 . T22 2
Dic so fm a n tc d p l o la d isl c to t ci p lc to s usi n o g e i i o e m de n t o a i n de e tng a p ia in
20 0 8年 2月
磁 偶 极 子 的定 位 模 型及 实验 验证 木
吴旭 东 , 文 生 ,郑 小林 ,彭 承琳 侯
( 重庆大学 生物工程学院 摘 重庆 404 ) 00 4
要: 磁偶 极子模型被广泛应用于 目标物体定位及状态测定应用 中, 本文讨论 了磁偶极子标量模 型的推导 , 并设计 了磁传感
单极子 偶极子 数学表达
单极子偶极子数学表达
单极子、偶极子和四极子等都是电磁学中的概念,可以表示为球谐函数的形式。
1. 单极子:在三维空间中,单极子可以表示为拉普拉斯函数除以r(r为点到源点的距离),即δ(r)/r。
2. 偶极子:偶极子在三维空间中可以表示为向量场,其方向和大小均随位置变化。
数学上,偶极子可由两个在相反方向上等幅度的点源生成。
偶极子在空间中的电场和磁场可以分别表示为两个球谐函数,其电场和磁场分别为E(r)=a×3(cosθ)2/r2和H(r)=a×3(sinθ)2/r2,其中a为偶极矩,θ为源点到观察点的角度。
3. 四极子:四极子在三维空间中可以表示为两个正交的偶极子的组合,其数学表达形式比较复杂,涉及到多个球谐函数的组合。
以上信息仅供参考,如有需要,建议您查阅相关文献。
磁刺激内关穴的脑电源定位分析
磁刺激内关穴的脑电源定位分析李文文;徐桂芝;陈小刚;杨硕;于洪丽【摘要】Compared to manual manipulation and electrical acupuncture, there are several advantages in magnetic stimulation, such as non-invasive, painless, non-contact and easy to operate. This article extracted the somatosensory evoked potentials from EEG signals under magnetic stimulation at acupoint of neiguan (PC6) and used the equivalent dipole to conduct source localization analysis. The magnetic stimulation machine was used to stimulate at acupoint of neiguan (PC6) and the non-acupoint near acupoint neiguan with the same power and frequency. We extracted the evoked potentials from the simultaneous collected EEG signals, and then used the equivalent dipole to conduct source localization analysis. The results showed that the frontal, parietal and temporal electrodes all recorded clear evoked potential components of N80 and P150 with the largest amplitude in the FCZ electrode. But there were no N80 or P150 components under the non-acupoint stimulation. The component N80 was located in the brain frontal gyrus, and P150 in the anterior cingulated cortex. The components of N80 and P150 might be the reflection of the electrical activity in the brain to the magnetic stimulation.%与传统的针灸和电针刺激相比,磁刺激具有无创、无痛、不接触、易于操作等良好的安全性能.对磁刺激内关穴的脑电信号提取诱发电位并进行等效偶极子源定位分析研究.利用磁刺激仪对内关穴(PC6)及内关穴附近非穴位点(假穴)进行了相同强度、相同频率的磁刺激,分析了同步采集的脑电信号的诱发电位并对其进行了等效偶极子源定位研究.结果表明:磁刺激内关穴时,大脑的额区、顶区和颞区电极都记录到了明显的诱发电位成分N80和P150,其中以FCZ电极记录到的幅值最大,而分析假穴刺激时没有得到诱发电位N80和P150成分.对N80成分源定位在大脑的额上回,对P150成分源定位在大脑的前扣带回.N80和P150成分可能是磁刺激内关穴调控大脑电活动的反映.【期刊名称】《中国生物医学工程学报》【年(卷),期】2011(030)001【总页数】5页(P22-26)【关键词】磁刺激;内关穴;事件相关诱发电位;源定位【作者】李文文;徐桂芝;陈小刚;杨硕;于洪丽【作者单位】河北工业大学,电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室,天津,300130;河北工业大学,电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室,天津,300130;河北工业大学,电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室,天津,300130;河北工业大学,电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室,天津,300130;河北工业大学,电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室,天津,300130【正文语种】中文【中图分类】R318引言针灸是中医疗法之一,目前针灸应用于各种临床疾病的治疗已有数千年的历史。
curry-特点及应用
3.2 ERP溯源分析溯源分析方法是以脑内发生源为基础,试图根据脑内发生源模拟头皮记录电场的各类方法。
近年来溯源分析已经成为ERP研究的热点和难点。
但溯源分析一般是在经过总平均后的数据基础上进行的,因为这样的噪音要小一些,只有在高信噪比的ERP数据的基础上进行的溯源分析才有更高的可信度和可靠性,可以说溯源分析只能应用于低噪音的数据之上。
3.2.1 PCA/ICA分析和偶极子溯源分析3.2.1.1 主成分分析(principal component analysis,PCA)将多个变量通过线性变换以选出较少个数重要变量的一种多元统计分析方法.又称主分量分析。
在实际课题中,为了全面分析问题,往往提出很多与此有关的变量(或因素),因为每个变量都在不同程度上反映这个课题的某些信息.但是,在用统计分析方法研究这个多变量的课题时,变量个数太多就会增加课题的复杂性。
人们自然希望变量个数较少而得到的信息较多.在很多情形,变量之间是有一定的相关关系的,当两个变量之间有一定相关关系时,可以解释为这两个变量反映此课题的信息有一定的重叠。
主成分分析是对于原先提出的所有变量,建立尽可能少的新变量,使得这些新变量是两两不相关的,而且这些新变量在反映课题的信息方面尽可能保持原有的信息。
主成分分析首先是由K。
皮尔森对非随机变量引入的,尔后H.霍特林将此方法推广到随机向量的情形。
信息的大小通常用离差平方和或方差来衡量。
主成分分析的原理及基本思想:1)原理:设法将原来变量重新组合成一组新的互相无关的几个综合变量,同时根据实际需要从中可以取出几个较少的总和变量尽可能多地反映原来变量的信息的统计方法叫做主成分分析或称主分量分析,也是数学上处理降维的一种方法。
2)基本思想:主成分分析是设法将原来众多具有一定相关性(比如P个指标),重新组合成一组新的互相无关的综合指标来代替原来的指标。
通常数学上的处理就是将原来P个指标作线性组合,作为新的综合指标.最经典的做法就是用F1(选取的第一个线性组合,即第一个综合指标)的方差来表达,即Var(F1)越大,表示F1包含的信息越多。
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1.有限元法:根据变分原理,将边值问题等 价为求电位分布函数的某一泛函的极值,然 后根据整个头的几何形状和尺寸对泛函数进 行一些列变化,将其装换为普通多元函数的 极值问题,求的各节点电位的数值解。 2.边界元法:首先要假定头为一均匀介质体, 根据格林公式将边值问题转化为二维边界上 的积分方程的求解。然后根据变分原理,将 积分方程的求解转化为等价的泛函极值问题, 之后与有限元法求解过程相同。
椭球模型
核心思想:通过采用扁长的或扁平的椭 球模型,或者偏心球模型,来逼近真实 头部形状,从而提高计算的精度。 缺点:计算复杂,且对计算的精度影响 不大
真实头模型
真实头模型是根据人脑的实际结构(根 据人脑的 MRI, X-CT 等成像手段或者解剖 学知识)而得到,实际模拟人脑的结构, 模型复杂。
(2)三层同心球模型(SSB):头被看作是三个同 心球,分别为头皮(scalp)、颅骨(skull )和 大脑皮层(brain)三个同心球 优点:定位准确性大大提高,且在一定程度上 能很好地反映头的基本特征 (3)四层同心球模型:在三层同心球模型中又加 入了脑膜。 优点:可以模拟更多的头组织,节约计算时间。 (2)(3)两种模型克服了球模型的第二个缺点。
单偶极子模型定位方法常采用有限元法、 单纯型法等数值计算方法。数据处理方法 常采用表面拉普拉斯滤波、时域频域分析、 噪声归一化和独立分量分析等计算方法。
计算方法上的缺点:这些方法都是基于电 位的,基于电场矢量模型的方法几乎没有。
单偶极子源定位求解
突触处的Na+由细胞内流向细胞外,形 成电流称为电穴;树突上形成有细胞外向 细胞内的电流称为电源。电穴与电源形成 一个电偶极子。 偶极子在脑皮层形成了一定的电场分布, 最终能提供它所代表的脑组织的活动信息。 可以通过测量脑球体外的电场分布来确 定脑电荷偶极子的位置和方向。
模型的选择
为解决基于偶极子的脑电源定位问题, 首先必须要假设源模型和头模型。 单偶极子源 球模型 头模型 椭球模型 多偶极子源 真实头模型
源模型
偶极子源
在脑电定位研究中,一般都用电流偶 极子作为源的模型。电流偶极子是两个 相距很近带有等量异性电量的点电荷, 且其电量随时间而变化(相当于两点之 间有电流)。
传递矩阵
空间中单个电偶极子位置的确定
The
end
偶极子源定位
—— 张 婷
脑电源定位的正问题
正问题就是通过给定脑电活动源的分布 正向求解头皮电位。 由于偶极子源模型产生的电磁场为一似 稳电磁场,正问题也即边值问题的数学模 型可以用泊松方程和拉普拉斯方程来描述。 运用球形头模型能获得边值问题的解析解, 而真实头模型只能获得数值解。有限元法 与边界元法是在真实头模型下的两种有效 的数值计算方法。
偶极子定位法(dipole localization method,DLM)是一种有效的无创分析方 法,它根据头皮脑电的分布,运用电场 理论和计算机技术,推算出产生这一脑 电活动的假想源——电流偶极子。 优点:参数少,使用软件便于操作。
电流密度定位法有较大的参数空间,产 生的数学问题是线性的,但是高度欠定。
多偶极子源
该模型主要应用于兴奋皮层区域比较 大或者兴奋区域非单一的情况下。
缺点:由于实际观测数据有限,且含有 各种噪声干扰,所以不容易找到很好的 多偶极子定位方法。
常见的多偶极子源模型有:双偶极子源、 三偶极子源、线性偶极子源、圆盘式偶极子 源 (1)双偶极子源带有十二个参数,两个偶极子 间的距离大于大脑皮层半径的六分之一; (2)三偶极子源带有十八个参数,限制条件是 每两个偶极子间的距离大于大脑皮层半径的 六分之一; (3)圆盘式偶极子源一般设定其有 7 个偶极子 (4)线性偶极子源一般设定其有 9 个偶极子
解决逆问题的办法: 1.提高数据准确性; 2.求解逆问题时对源的结构及解的空间参 量有某些限制与约束,得到在一定范围 内合理的唯一解。
脑电逆问题解决的核心思想: ①通过脑容积导体构造脑电场的数学描述, 即建立基于偶极子源(每个偶极子共有6个 未知数,表示位置、强度和方向)的头皮 电位表达式(正问题); ②通过改变偶极子的参数使正向计算所得 头皮电位数据与测量数据拟合,在数 学上表现为非线性代价函数,求解依赖于 非线性优化方法(逆问题)。
脑电源定位的逆问题
逆问题就是由头皮观测电位去反演脑电 活动源的信息。
图1 脑电正、逆问题的原理框图
逆问题在理论上有两大难点:一个难点 是解的非唯一值,即有无数颅内源分布的 解对应于给定的颅外场分布,颅内的电流 分布不能由颅外电磁场唯一确定;另一难 点是解的不稳定性,又称病态特性,即使 输入极小的噪声或扰动都会引起解的振荡, 这种病态趋势随解的参量数目增加而上升, 即脑电源越复杂其病态特性越严重。
球模型
核心思想:将人大脑等效为一个球体 球模型的缺点:球模型和人头部的真实 形状有明显的差别,球模型只能作为对 真实头的一个简单粗糙的近似;球模型 的电导率一般假设为均匀的,与人头部 的实际情况不相符。 常用的三种球模型:均匀球模型、三层 同心球模型、四层同心球模型
(1)均匀球模型:各向同性、电导率均匀的 介质球,且给出偶极子的位置、方向和极 矩参数,可以推导出计算模型表面任意一 点电势的公式 缺点:于颅骨的导电率很小,对皮层脑 电有衰减作用和低通滤波作用,使得头皮 脑电的强度变小、梯度变模糊,导致产生 较大的定位误差。
采用电流偶极子作为源模型的原因有: (1)简单性,一个电流偶极子由六个参数就可 完全确定(三个位置坐标、三个极矩坐标);
图2 偶极子示意图
(2)物理合理性的考虑 (3)从神经电生理的角度考虑:单一神经元 ห้องสมุดไป่ตู้电活动可以用一个电流偶极子来描述, 因此应根据激发源区域选取偶极子源模 型。
单偶极子源
该模型的中心思想是:用一个电流偶 极子模拟一个局域的脑神经活动。 缺点:当兴奋皮层区域足够大或者兴奋 区域非单一时,单偶极子的模拟就不够 准确了。
优点:计算和定位精度显著提高(另外提 高EEG导联数目也可以显著降低定位误差) 缺点:真实头模型没有解析解,只能通过 数值计算求解。
EEGlab实现源定位
核心思想:将EEG原始信号分解为多个独 立源,再对每个独立源分别定位。 由于是独立的定位多个源,所以这种方 法利用的是单偶极子源定位的思想。
单偶极子源定位方法