CN107852151A - 用于向目标物体或目标区域施加叠加的时变频率电磁波的方法和系统 - Google Patents

用于向目标物体或目标区域施加叠加的时变频率电磁波的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于向目标物体或由所述目标物体和围绕所述目标物体的介质形成的目标区域施加叠加的时变频率电磁波的系统，包括：用于生成叠加的时变频率电磁波的设备，其中时变AC波加载在预定义DC偏置电压上。当被施加于该物体或区域时，叠加的时变频率电磁波能够感生具有DC分量的离子电流以脉动和时变的方式在目标物体中和/或介质中行进的流动,并实现目标物体和介质的电子和分子的感应振动。本发明还涉及一种用于向目标物体或目标区域施加叠加的时变频率电磁波的方法。本发明的方法和系统显著降低了资金成本并需要非常低的能量，具有环境友好的最终产物，并且能够同时得到各种处理效果。

Description

用于向目标物体或目标区域施加叠加的时变频率电磁波的方 法和系统
发明领域
本发明一般涉及对物体或区域的处理以获得一个或多个处理效果的领域。更具体而言，本发明涉及用于以脉动方式向目标物体或目标区域施加包括AC和DC分量两者的叠加的时变频率电磁波的方法和系统。
发明背景
在许多情形中，对物体或由物体和围绕该物体的介质形成的区域的处理是必要的以获得处理效果，诸如防止腐蚀、控制细菌和生物生长、控制水垢形成、水硬度软化、气体排放控制、燃油处理、对结晶的控制、发酵过程等等。
目前，采用各种物理和化学处理方法以及电解方法来获得相应的处理效果。例如，物理处理方法包括永磁体或电磁体处理、高压静电处理、脉冲供电AC电磁处理和紫外光处理的方法。化学处理方法基于化学反应原理，其中使用对环境有害的化学物，并且作为化学反应的结果的产物往往是环境不友好的。化学处理方法的一个示例是使用诸如基于磷酸盐的水垢抑制剂等化学物以使钙离子保持溶解在水中而非沉积，以控制水中的结垢和腐蚀问题。
然而，现有技术的物理和化学处理方法具有它们自身的缺陷和限制并妨碍了它们在实际应用中的充分实际实现。已知化学处理方法对环境有害。对于物理处理方法，它们一般被设计用于单一目的应用以解决许多处理问题中的仅一个问题，仅达成一个处理效果；并且提供物理处理方法并非为了同时解所有问题(除非一起使用不同的物理方法)，但在实践中，许多物理处理方法诉诸于使用环境不友好的化学物来满足处理期望。
在各物理方法之中，一些物理方法使用直流(DC)或纯AC时变频率电磁波以获得各种处理效果。对于基于DC电流的方法，仅施加恒定DC直流电流而没有AC交变波。对于基于纯AC时变频率电磁波的方法，仅施加AC交变波并且将不会产生DC效果。即使同时分开地施加DC和AC方法，这种组合的结果也将产生静态DC电流和纯AC波的效果。
开发用于获得有效的并且不对环境造成伤害的各种处理效果、有利地能够一次性达成各种处理效果的替换技术一直是一项挑战。因此，需要能够同时达成各种处理效果、并且不会对大气、水和土壤环境造成伤害而无需考虑最终产物和副产物的存储和处置的新方法和系统。
发明概述
已开发了本发明以满足上面提到的需求并且因此具有提供一种用于向目标物体或目标区域施加叠加的时变频率电磁波的系统的主要目的，该系统是环保的并且不会使化学物产物浸出进入到水和土壤中。
本发明的另一目的是提供一种用于向目标物体或目标区域施加叠加的时变频率电磁波的系统，该系统是显著更加经济的且便于使用。
本发明的又一目的是提供一种用于向目标物体或目标区域施加叠加的时变频率电磁波的系统，该系统允许同时达成各种期望的处理效果。
本发明的这些和其它目的和优点通过提供一种用于向目标物体或由该目标物体和围绕该目标物体的介质形成的目标区域施加叠加的时变频率电磁波的系统来满足，该系统包括：
用于生成叠加的时变频率电磁波并具有至少两个输出端子的设备，包括：
交流(AC)波发生器，所述AC波发生器用于以期望的扫描时间生成具有时变频率的AC电磁波的AC驱动信号，以及，直流(DC)偏置单元，所述DC偏置单元与所述AC波发生器串联电耦合并且用于产生具有预定义DC偏置电压的DC输出，所述DC偏置单元被配置成使得所述DC输出与所述AC驱动信号混合以产生叠加的时变频率电磁波，其中时变频率AC波加载在所述预定义DC偏置电压上，以及
致动器，所述致动器在所述目标物体或所述目标区域的第一激励位点和第二激励位点两者中的一者或每一者处被提供并且与所述设备的输出端子串联电耦合，
其中，所述设备直接或通过所述致动器与所述目标物体或所述目标区域的所述第一激励位点和所述第二激励位点串联电耦合，以使得所述叠加的时变频率电磁波被施加于所述目标物体或所述目标区域，以及
其中，所述DC偏置输出和所述AC驱动信号被叠加成使得所述叠加的时变频率电磁波能够感生具有DC分量的离子电流以脉动和时变的方式在所述目标物体中和/或所述介质中行进的流动，并实现所述目标物体和所述介质的电子和分子的感应振动。
根据本发明，所述DC偏置单元可以选自包含以下各项的组：开关模式DC电源、AC至DC转换器、可再充电DC电池以及电感二极管滤波器。用于生成所述叠加的时变频率电磁波的设备被提供为预先制造的电子电路系统。所述DC偏置单元可根据实际需要和要求来提供可变的DC偏置电压或固定的DC偏置电压。
在一些情形中，所述DC偏置电压被选择成使得所述叠加的时变频率电磁波被产生为具有极性非对称性或变成单向脉动波，或者所述DC偏置单元被选择成产生具有半波畸变或全波畸变的叠加的时变频率电磁波。
所述第一激励位点和所述第二激励位点的位置可根据实际需要和要求而变化。这两个激励位点可以间隔开的关系被布置在所述物体的相同表面上或者被布置在所述物体的两个不同表面上。有可能所述第一激励位点和所述第二激励位点中的一者被置于所述物体上，并且所述第一激励位点和所述第二激励位点中的另一者被置于围绕所述物体的介质中。
在本发明的一个实施例中，所述AC波发生器包括：被配置成以期望的扫描时间生成具有所述时变频率AC电磁波的信号的控制单元，以及耦合到所述控制单元以用于接收从所述控制单元生成的所述信号的一个或多个桥接型电路，所述桥接型电路由所接收到的信号驱动以生成并放大所述时变频率AC电磁波的所述AC驱动信号，其中，所述桥接型电路被配置成包括一个或多个半桥驱动器集成电路(IC)以及耦合到相应半桥驱动器IC的一个或多个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。在本发明的另一实施例中，所述控制单元包括用于对所述AC驱动信号的频率进行时变的可编程集成电路(IC)，以及可任选地用于稳定所述AC驱动信号的稳定器电路。
有利地，所述叠加的时变频率电磁波的频率是大约100Hz和大约1MHz，优选地在大约100Hz至大约200KHz之间，优选地在大约100Hz至大约500KHz之间。所述叠加的时变频率电磁波的扫描频率在大约1Hz至大约1KHz之间，优选地在大约10Hz至大约100Hz之间。
本发明的另一方面提供了一种用于向目标物体或由所述目标物体和围绕所述目标物体的介质形成的目标区域施加叠加的时变频率电磁波的方法，包括以下步骤：
生成叠加的时变频率电磁波，其中具有时变频率的AC驱动信号加载在具有预定义DC偏置电压的DC输出上，以及
使所述目标物体或所述目标区域经受所生成的叠加的时变频率电磁波以便激励所述目标物体或所述目标区域，
其中，所述激励使得感生具有DC分量的离子电流的流动，所述流动以脉动和时变的方式在所述目标物体中和/或所述介质中行进，并实现所述目标物体和所述介质的电子和分子的感应振动。
不同于现有技术中已知的方法和系统，本发明的实质是使用叠加的时变频率电磁波来施加于待处理的物体或区域上。因此，该物体或区域将同时经受电场和磁场的影响以及脉动DC分量的影响。作为结果，在导电物体中或介质中产生的电流可携带脉动的带正电荷和负电荷的离子、电子或其它电荷，这增加了分子簇和溶解离子的振动和旋转内能，并引起对物体和介质的直接激励。以此方式，由于脉动离子电磁波的性质，将有效地获得各种处理效果。
为了更好地理解本发明，结合附图参考本发明的以下详细描述及其实施例。
附图简述
图1是根据本发明的第一实施例构造的系统的示例性布置的示意图。
图2是根据本发明的第二实施例构造的系统的示例性布置的示意图。
图3A和3B是根据本发明的第三实施例构造的系统的示例性布置的示意图。
图4A和4B是根据本发明的第四实施例构造的系统的示例性布置的示意图。
图5A至5C是根据本发明的叠加的时变频率电磁波的第一示例性波形的示意图。
图6A至5D是根据本发明的叠加的时变频率电磁波的第二示例性波形的示意图。
图7A至7D是根据本发明的叠加的时变频率电磁波的第三示例性波形的示意图。
图8A至8C是根据本发明的叠加的时变频率电磁波的第四示例性波形的示意图。
图9A和9B是根据本发明的叠加的时变频率电磁波的第五示例性波形的示意图。
图10是根据本发明的一个实施例的示例性AC波发生器的示意图。
在附图中，类似的部分由类似的参考标记来指定。
优选实施例的详细描述
虽然以优选实施例来解说和描述本发明，但可以以许多不同的配置、大小、形式和材料来产生用于向目标物体或目标区域施加叠加的时变频率电磁波的系统。
本文所使用的术语“物体”可以由金属或非金属材料制成并采用任何形状。
本文所使用的术语“介质”可以指围绕物体的气体、液体或固体或者其任何组合，并且介质和物体一起形成需要期望的处理效果的区域。有利地，介质是离子化的或导电的，例如电解质，如水、油、土壤等等。
本文所使用的术语“致动器”可以指能够采用叠加的时变频率电磁波来激励目标物体或目标区域，以使得该目标物体或区域经受叠加的时变频率电磁波的处理的元件。
现在参照附图，图1提供了被构造成与本发明的第一实施例一致的系统100。在该实施例中，系统100包括用于生成叠加的时变频率电磁波的设备110。设备110包括交流(AC)波发生器112以及与AC波发生器112串联电耦合的直流(DC)偏置单元116。系统100进一步包括两个致动器120，这两个致动器120各自与设备110的相应输出端子电耦合。
如图1中所示，致动器120浸入被容纳在容器140中的导电液体130(例如海水)中。本发明的致动器用于利用叠加的时变频率电磁波来激励导电液体130。第一激励位点150和第二激励位点160在液体中以间隔开的关系来布置，它们与致动器120的连接不会造成短路的问题。如此，设备110、致动器120和导电液体130一起形成闭环电路。在该实施例中，要对液体130进行处理以用于控制细菌和生物生长、控制水垢形成、软化水硬度的目的。致动器120的材料可以是任何金属、固体导电材料或涂覆有导电材料的材料，并且可以选自包含以下各项的组：钢、铜、锌、石墨、不锈钢、钛、涂覆有金属氧化物的钛等等。致动器120的形状可以是任何几何形状，包括圆形、正方形、矩形、三角形，并且可以以条、棒、管、盘、板、球、立方体、空心、实心、穿孔、网格等等形式来提供。致动器120可以浸入液体中、埋入土壤中，或者它可以是对包括金属和非金属材料或结构的导电材料的直接激励。
AC波发生器112与电源电耦合并且被配置用于以期望的扫描时间生成具有时变频率的AC电磁波的AC驱动信号。电源可以是DC或AC电源。在本发明的优选实施例中，电源有利地具有DC性质并且向AC波发生器112提供输入DC信号。如图10中所解说的，AC波发生器112在该实施例中包括控制单元114，该控制单元114被配置和编程为以期望的扫描时间生成具有期望的时变频率的信号，由控制单元114生成的该信号处于毫安的数量级。AC波发生器112进一步包括一个或多个桥接型电路115，这些桥接型电路115电耦合到控制单元114以接收由控制单元114生成的信号。桥接型电路115被配置成由接收到的信号驱动以生成并放大具有例如处于毫安到安的数量级的AC驱动信号。该AC驱动信号对应于具有期望扫描时间的时变频率AC电磁波，并且将被传递给DC偏置单元116以便与DC输出叠加。如所解说的，桥接型电路115包括两组并联的子电路。每个子电路包括与两个或更多个MOSFET连接的半桥驱动器集成电路。如果施加主AC源，则AC至DC转换器可被嵌入到AC波发生器112中以用于将AC电源转换成DC电源，随后将该DC电源施加于控制电路114。电源根据实际应用向AC波发生器112施加电压，例如在大约12V至大约200V之间。
可以在印刷电路板(PCB)中提供AC波发生器112中的各个电子组件。如果需要AC至DC转换器或整流器，则该AC至DC转换器或整流器还可以被安装在PCB中作为紧凑结构。
如上面提到的，控制单元114以期望的扫描时间生成时变频率信号。扫描时间被选择成确保液体具有正确的时间帧以在正确的暴露时间段内暴露于对应的频率。对于不同的应用，可选择宽泛范围的频率。优选地，本发明中使用的叠加的时变频率电磁波的频率可以在100Hz至1MHz的范围中，优选地在100Hz至200kHz的范围中，其中扫描频率在大约1Hz至1kHz之间，优选地在10Hz至100Hz的范围中。叠加的时变频率电磁波的波形可以是正方形、三角形、矩形、正弦或其他形式。在该实施例中，控制单元114包括用于对AC驱动信号的频率进行时变的可编程集成电路(IC)，以及用于稳定AC驱动信号的稳定器电路。
直流(DC)偏置单元116与AC波发生器112串联电耦合并且被配置用于产生具有可以是变化的或固定的预定义DC偏置电压的DC输出。DC偏置单元116被编程为使得DC输出与从AC波发生器112接收的经放大的AC驱动信号混合以产生叠加的时变频率电磁波，其中时变AC波加载在预定义的DC偏置电压上。在该实施例中，DC偏置单元116是开关模式DC电源。可再充电DC电池或AC至DC整流器电源对于DC偏置单元116是可能的。当可再充电DC电池被用作DC偏置单元116时，将生成极纯DC输出并且该DC输出特别适合用于需要极纯DC源的一些应用。
DC偏置电压与来自AC波发生器112的AC脉动波的电压和频率匹配是有利的。一般而言，DC偏置电压低于时变脉动波电压。因此对DC偏置电压作出可调节的布置以适应不同的现场处理要求。在一些情形中，DC偏置源被配置成：当时变脉动AC波涌入DC偏置源时能够吸收电流/电压的流入。
本发明的一个特征在于：仅当AC波发生器112、DC偏置单元116和致动器120的正确组合彼此串联连接时才能生成唯一的叠加的时变频率电磁波。
本发明的叠加的时变频率电磁波不同于施加DC分量和分开的时变频率AC波的简单组合。通过分开地施加DC分量和时变频率AC波，液体中不产生或呈现叠加的DC脉冲波。DC分量是静态的并将分开地施加其自己的DC影响，并且分开的时变频率AC波(其在正和负振幅上平衡而没有DC特性)也将施加其自己的影响。
当向AC波发生器112提供输入DC信号时，发生器112将以特定的扫描时间生成并放大与时变频率AC电磁波相对应的AC驱动信号，该电磁波是例如正弦波形的波(参见图5A至5C)。时变频率AC交变电磁波的经放大的AC驱动信号被传递给DC偏置单元116，其中具有预定义偏置电压VDC的DC偏置输出与该AC驱动信号混合。该混合的结果是AC-DC叠加信号，其中时变AC电磁波加载在DC预设电平上，以产生具有混合频率电压的叠加的时变频率电磁波(后文称为“DAC波”)。在DAC波中，DC分量不是静态的，而是与AC分量一起以脉动和时变的方式行进。因此，液体130中将产生包含DC分量的脉冲离子波电流，即，存在在液体130中流动的物理离子或电荷，这是本发明的重要的和区别的特征。在经受这种离子波电流之后，包括液体的振动和旋转能的内能将改变，从而产生携带电子的液体分子簇。这可以改变液体分子的聚簇布置，并且更重要的是，能量在被完全耗散到环境之前能够存储在液体中达一时间段。液体中所存储的能量对于各种处理效果将起到重要作用。例如，如果具有所存储能量的液体被喷洒到反应室中，则这允许气相反应进行并使得污染气体转换成其激发的物质、化合物、离子或元素。
在一些情形中，需要控制DAC波以具有可控制的DC叠加幅值。例如，当施加DAC波以用于生物污垢控制目的时，DC偏置电压VDC可被设置成使得DC叠加幅值可以被控制成在连续变化或步进中在-60V至+60V之间变化，当然可以施加更高的电压。一般而言，DC施加幅值的最大极限由安全操作限制确定并被控制成小于脉动波峰值电压。负极性和正极性可以永久地设置，或者通过以预编程的频率或手动切换端子极性来控制。
DAC波的极性主要由DC分量表征，并且取决于DC分量的极性和整个环路电源电流的流向。DAC波的平均电压可以被视为具有两个分量，一个是AC振幅并且另一个是DC偏置电压。这些幅值中的每一者具有其自己的功能，但它们往往也彼此提供协同效应。在一些场景中，大的AC电压振幅是必要的，例如以便推迟生物体附着。而在其他场景中，DC幅值(即，DC偏置电压)是重要的，例如，在腐蚀控制中提供覆盖要保护的结构表面的足够的电流密度以满足完全腐蚀保护准则。此外，AC与DC振幅的比率在一些应用(诸如控制所产生的消毒剂的类型)中是重要的。高的DC幅值可以生成更长残留时间的消毒剂，而高的AC幅值可以产生更短寿命的消毒剂。因此，可以根据DAC波出现的实际应用来调节和选择AC振幅电压和DC偏置电压。
在该实施例中，DAC波的极性将非对称地改变，如图5A至5C中所示。在图5A中DAC正弦波从未变负，在图5C中DAC正弦波从未变正，并且在图5B中DAC正弦波为正所花费的时间比为负的时间更多。用于改变DAC波的极性的一种方法是将DC偏置单元配置成给出不同的DC偏置电压VDC以使得如果期望则可以改变DAC正弦波的极性。
非正弦波形对于本发明是可能的，例如正方形波、矩形波、三角形波等等。图6A至6D和图7A至7D解说了波形的一些可能变型。在DAC波的某些应用中，例如，当将DAC波施加于海水以便防止生物污垢附着时，畸变波形而不是常规波形可以在生物体控制中产生更好的效果。认为生物体将发现更难以适应波形的变化，因此可以实现更有效的消毒结果。在图8A至8C中，解说了波形畸变的一些示例。可以通过滤波二极管、滤波器电路装置来获得畸变波，或者AC波发生器可被编程为产生许多其它可能的畸变波形。
现在转到图2，解说了被构造成与本发明的第二实施例一致的系统200。该实施例的系统200在结构上与上面第一实施例中所示的系统相同，不同之处在于电感二极管滤波器216被选择为DC偏置单元。电感二极管滤波器216用于过滤时变频率AC电磁波的正半波或负半波中的全部或部分，以产生仅具有正分量或负分量的非对称波。在该实施例中，DAC波被偏置成具有仅朝向正或负方向的振幅并生成如图9A和9B中所示的波形。
图3A和3B解说了被构造成与本发明的第三实施例一致的系统300。该实施例的系统300在结构上与上面第一实施例中所示的系统相同，不同之处在于管道340和在管道340中流动的流体330一起形成待处理的目标区域。在图3A中，管道340由非金属材料制成，以使得两个致动器320被放置成与位于流体中的第一和第二激励位点连接。如果需要，电感器可被布置成与激励位点中的一者连接，以增强电磁效应。在图3B中，管道340由金属材料制成，在该情形中，一个致动器320被放置成与位于流体中的激励位点连接。目标区域的激励位点中的另一激励位点被置于管道340自身上，并且该激励位点与用于生成DAC波的设备的输出端子直接电耦合。应当注意，DAC波在液体330中和管道340中可以随机地朝向不同方向行进，这确保DAC波可以到达液体中和管道中的许多盲点或盲区，并且因此这些盲点或盲区经受DAC波处理。
图4A和4B解说了被构造成与本发明的第四实施例一致的系统400。该实施例的系统400在结构上与上面第一实施例中所示的系统相同，不同之处在于以线圈420的形式提供致动器以激励目标区域。铁氧体可被纳入线圈内或线圈外部以增强磁场效应。同样地，线圈420可以浸入液体中(图4A)或在液体上方(图4B)。
根据本发明，用作为待处理目标区域的一部分的介质可以是围绕掩埋结构(如油管道)的土壤。可以将本发明的DAC波施加于掩埋结构以提供腐蚀保护。由于DAC波的非对称波形和其中携带的DC分量，因此DAC具有直接激励金属结构的能力，并且还能够在土壤和在结构中流动的流体中行进长距离以允许在结构距离一个致动器源的远端处的保护。在该方法中，致动器可以被放置在电解质中，该电解质可以是土壤、水、或允许电流通过的其它导电介质。致动器的位置可以被放置在离结构长的距离处，以使得在电解质中产生的电势梯度最小。当致动器被放置成“远离”结构时(或反之亦然)，DAC波将能够跨整个结构表面均匀分布，从而提供均匀和完整的腐蚀保护。
上面实施例中所讨论的系统可以唯一地产生所需要的DAC波。在特定应用中可选择正确的系统以暗示正确的处理效果。
本发明由此提供了一种用于向目标物体或目标区域施加叠加的时变频率电磁波的系统和方法，该系统和方法非常简单、相对不昂贵、并且更加环保，并且对一次性提供各种处理是有效的。在本发明中，预期DAC波中的脉动和时变DC分量在所有方向上传播以覆盖整个目标物体和区域。惊讶地发现，该DC分量得到上述许多意料之外的技术处理效果。
尽管本文所描述的各实施例旨在作为示例性系统和方法，但是本领域技术人员将领会，本发明不限于所解说的各实施例。本领域技术人员将借助技术人员的常识预想到许多其他可能的变化和修改而不脱离本发明的范围，然而，这样的变化和修改应当落入本发明的范围内。

Claims (22)

1.一种用于向目标物体或由所述目标物体和围绕所述目标物体的介质形成的目标区域施加叠加的时变频率电磁波的系统，包括：
用于生成叠加的时变频率电磁波并具有至少两个输出端子的设备，包括：
交流(AC)波发生器，所述AC波发生器用于以期望的扫描时间生成具有时变频率的AC电磁波的AC驱动信号，以及
直流(DC)偏置单元，所述DC偏置单元与所述AC波发生器串联电耦合并且用于产生具有预定义DC偏置电压的DC输出，所述DC偏置单元被配置成使得所述DC输出与所述AC驱动信号混合以产生叠加的时变频率电磁波，其中时变频率AC波加载在所述预定义DC偏置电压上，以及
致动器，所述致动器在所述目标物体或所述目标区域的第一激励位点和第二激励位点两者中的一者或每一者处被提供并且与所述设备的输出端子串联电耦合，
其中，所述设备直接或通过所述致动器与所述目标物体或所述目标区域的所述第一激励位点和所述第二激励位点串联电耦合，以使得所述叠加的时变频率电磁波被施加于所述目标物体或所述目标区域，以及
其中，所述DC偏置输出和所述AC驱动信号被叠加成使得所述叠加的时变频率电磁波能够感生有DC分量的离子电流以脉动和时变的方式在所述目标物体中和/或所述介质中行进的流动，并实现所述目标物体和所述介质的电子和分子的感应振动。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述DC偏置单元选自包含以下各项的组：开关模式DC电源、AC至DC转换器、可再充电DC电池以及电感二极管滤波器。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，用于生成所述叠加的时变频率电磁波的设备被提供为预先制造的电子电路系统。
4.如权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述预定义DC偏置电压被设置为可变的或固定的。
5.如权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述DC偏置电压被选择成使得所述叠加的时变频率电磁波被产生为具有极性非对称性或者变成单向脉动波。
6.如权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述DC偏置单元被选择成产生具有半波畸变或全波畸变的叠加的时变频率电磁波。
7.如权利要求1至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述叠加的时变频率电磁波是正方形、三角形、矩形或正弦形式。
8.如权利要求1至7中任一项所述的系统，其特征在于，所述DC偏置电压被控制成连续地或在步进中变化并且小于所述AC驱动信号的峰值电压。
9.如权利要求1至8中任一项所述的系统，其特征在于，所述物体由非导电材料制成，并且如果所述第一激励位点和/或所述第二激励位点被置于非导电基板上，则所述致动器在相应的激励位点处被提供以便与所述设备电耦合。
10.如权利要求1至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述叠加的时变频率电磁波的频率在大约100Hz至大约1MHz之间，优选地在大约100Hz至大约200KHz之间。
11.如权利要求1至10中任一项所述的系统，其特征在于，所述叠加的时变频率电磁波的扫描频率在大约1Hz至大约1KHz之间，优选地在大约10Hz至大约100Hz之间。
12.如权利要求1至11中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一激励位点和所述第二激励位点两者都以间隔开的关系被置于所述物体上或所述介质中，或者所述第一激励位点和所述第二激励位点中的一者被置于所述基板上，并且所述第一激励位点和所述第二激励位点中的另一者被置于所述介质中。
13.如权利要求1至12中任一项所述的系统，其特征在于，所述致动器是以线圈的形式提供的。
14.如权利要求1至13中任一项所述的系统，其特征在于，所述AC波发生器包括：被配置成以期望的扫描时间生成具有时变频率的信号的控制单元，以及耦合到所述控制单元以用于接收从所述控制单元生成的所述信号的一个或多个桥接型电路，所述桥接型电路由所接收到的信号驱动以生成并放大所述时变频率AC电磁波的所述AC驱动信号，其中，所述桥接型电路被配置成包括一个或多个半桥驱动器集成电路(IC)以及耦合到相应半桥驱动器IC的一个或多个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。
15.如权利要求1至14中任一项所述的系统，其特征在于，所述控制单元包括：用于对所述AC驱动信号的频率进行时变的可编程集成电路(IC)，以及可任选地用于稳定所述AC驱动信号的稳定器电路。
16.一种用于向目标物体或由所述目标物体和围绕所述目标物体的介质形成的目标区域施加叠加的时变频率电磁波的方法，包括以下步骤：
生成叠加的时变频率电磁波，其中具有时变频率的AC驱动信号加载在具有预定义DC偏置电压的DC输出上，以及
使所述目标物体或所述目标区域经受所生成的叠加的时变频率电磁波以便激励所述目标物体或所述目标区域，
其中，所述激励使得感生具有DC分量的离子电流以脉动和时变的方式在所述目标物体中和/或所述介质中行进的流动，并实现所述目标物体和所述介质的电子和分子的感应振动。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述DC输出是由DC偏置单元生成的，所述DC偏置单元选自包含以下各项的组：开关模式DC电源、AC至DC转换器、可再充电DC电池以及电感二极管滤波器。
18.如权利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述预定义DC偏置电压被设置为可变的或固定的。
19.如权利要求16至18中任一项所述的方法，其特征在于，所述生成步骤包括：将所述叠加的时变频率电磁波配置成具有极性非对称性或者变成单向脉动波。
20.如权利要求16至19中任一项所述的方法，其特征在于，所述生成步骤包括：将所述叠加的时变频率电磁波配置成具有半波畸变或全波畸变。
21.如权利要求16至20中任一项所述的方法，其特征在于，所述叠加的时变频率电磁波的频率在大约100Hz至大约1MHz之间，优选地在大约100Hz至大约200KHz之间。
22.如权利要求16至21中任一项所述的方法，其特征在于，所述叠加的时变频率电磁波具有在大约1Hz至大约1KHz之间、优选地在大约10Hz至大约100Hz之间的扫描频率。
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