Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кнеппо П. -> "Биомагнитные измерения " -> 20

Биомагнитные измерения - Кнеппо П.

Кнеппо П., Титомир Л.И. Биомагнитные измерения — М.: Энергоиздат, 1989. — 288 c.
ISBN 5-283-00557-7
Скачать (прямая ссылка): biomagnitnieizmerenie1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 14 15 16 17 18 19 < 20 > 21 22 23 24 25 26 .. 113 >> Следующая

уменьшении базы и при увеличении поперечной протяженности генератора. При
прочих равных условиях градиометр второго порядка характеризуется
несколько большей погрешностью, чем градиометр первого порядка. Если
радиус генератора приблизительно равен расстоянию между приемной катушкой
и генератором (такое соотношение можно считать типичным для биомагнитных
измерений), то для того чтобы относительная погрешность не превышала 5 %,
градиометры первого и второго порядков должны иметь базу, не меньше чем в
2,5 и 3 раза соответственно превышающую расстояние до генератора.
Аналогичные оценки получены для гипотетического генератора в форме диполя
тока, расположенного в проводящем полупространстве и ориенти ров энного
параллельно его поверхности, причем градиометр находится над этой
поверхностью, а его ось перпендикулярна к ней (рис. 1.21 и 1.22).
Иллюстрация зависимости значения измеряемого сигнала от порядка и базы
градиометра приведена на рис. 1.23. Описание оптимизации параметров
градиометра содержится в [73, 159, 160, 194и др.].
Балансировка градиометра. Точность реализации выбранной структуры
градиометра на практике неизбежно ограничена из-за погрешностей
изготовления его элементов и сборки конструкции. К таким погрешностям
относятся отклонения от заданных размеров и площадей катушек,
произведений числа витков на площадь, нарушение параллельности плоскостей
витков, неравенство расстояний между катушками заданной базе (для
градиометров высших порядков) и т.д. Качество градиометра можно описать
при помощи векторов чувствительности. Каждый такой вектор направлен по
перпендикуляру к плоскости со-
Bx/B = 1 - (1 +d/z,)'3,
Вп /В = 1 -2(1 +d/zt)-3 + (1 +2d/zt)-3.
(1.63)
(1.62)
48
Рис. 1.20. Зависимость отношения измеренного значения магнитной индукции
к точному ее значению от относительной базы градиометра при разных
относительных размерах источника магнитного поля для градиометров первого
порядка
(----) и второго порядка ( ) ;
DM - для источника поля в виде магнитного диполя
Рис. 1.21. Зависимость измеренного значения магнитной индукции В от
положения градиометра по отношению к генератору магнитного поля в виде
диполя тока при разных значениях относительного радиуса приемной катушки;
вверху справа показано взаимное расположение диполя тока (жирная стрелка)
и катушки [39]
Рис. 1.22. Зависимость измеренного значения магнитной индукции В от
положения градиометра при разных значениях относительной базы градиометра
для тех же условий, что указаны на рис. 1.21 (градиометр второго порядка)
[39]
ответствующей катушки, а его модуль определяется как произведение числа
витков на площадь. Кроме того, эти векторы зависят от многих других
факторов - параметров сверхпроводящей цепи, температуры, частоты
приложенного магнитного поля и др. Погрешности дисбаланса определяются
отклонением этих векторов от заданных значений.
49
Рис. 1.23. Зависимость измеренного значения магнитной индукции В от
положения градиометра по отношению к генератору магнитного поля в виде
магнитного диполя для градиометров некоторых типов (вверху слева показана
структура градиометра и положение магнитного диполя DM по отношению к
нему) [71, с. 3]
Степень дисбаланса градиометра по отношению к равномерному магнитному
полю можно выразить количественно как относительное значение поля,
которое воспринимается градиометром при условии, что вектор магнитной
индукции направлен параллельно оси градиометра (совпадающей с компонентой
поля по координатной оси z) или же перпендикулярно к ней, т.е. по осям х
и у. Соответственно дисбаланс по отношению к полю с равномерным
градиентом выражается относительным значением градиента, воспринимаемого
градиометром при условий, что поле имеет равномерно распределенный в
пространстве градиент. Сопоставление значений внешних мешающих полей и
исследуемых биомагнитных полей показывает, что максимальный допустимый
дисбаланс имеет порядок 10"6 для поля и 10"4 для градиента поля. Однако
непосредственно при изготовлении, например, градиометров второго порядка
удается их сбалансировать с максимальной точностью около 10-3 для поля и
с более низкой точностью для градиента (это обусловлено в основном
неточностью намотки катушек на каркасы и прокладки выводов). Поэтому
требуется дополнительное улучшение степени балансировки после
изготовления прибора. Математический анализ процедуры балансировки
градиометров высокого порядка с использованием векторных и тензорных
методов представлен в [73, 159,194].
Для практического осуществления балансировки градиометров предлагали
различные методы, в частности добавление к цепи транс-
50
форматора потока вспомогательных витков или катушек, размещение в
соответствующих местах вблизи градиометра небольших сверхпроводящих
пластинок или проволочных петель для частичной экранировки катушек,
непосредственную регулировку некоторых геометрических параметров
градиометра, а также измерение характеристик поля специальными датчиками
Предыдущая << 1 .. 14 15 16 17 18 19 < 20 > 21 22 23 24 25 26 .. 113 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed