Биомагнитные измерения - Кнеппо П.
ISBN 5-283-00557-7
Скачать (прямая ссылка):
равноотстоящих один от другого градиометров, у которых центры приемных
катушек лежат на окружности диаметром 4 см и с центром иа оси среднего
градиометра. Оси этих четырех периферических градиометров отклонены от
оси среднего градиометра на угол 10° таким образом, что оси всех пяти
градиометров сходятся в одной точке на расстоянии приблизительно 9 см от
дна хвостовика сосуда, т.е. в точке, с которой совмещают центр черепа
испытуемого. Дно хвостовика сосуда Дьюара имеет форму вогнутой
сферической поверхности с радиусом 9 см, так что его можно расположить
близко к скальпу, и благодаря наклону периферических градиометров их оси
проходят через окружность с диаметром 3,4 см на поверхности скальпа.
В каждом из пяти сигнальных каналов используется сквид постоянного тока
типа DYNABIAS SQUID(tm). Несмотря на близость измерительных катушек между
собой, взаимное влияние каналов согласно расчетам не превышает 0,2 %¦
Непосредственно над сигнальными измерительными катушками расположена
система из четырех измерительных катушек опорных каналов, которые служат
первичными элементами для трансформаторов магнитного потока, подключенных
к высокочастотным сквидам типа HYBRID SQUID(tm). Три из этих катушек,
имеющие структуру простого магнитометра, ориентированы взаимно
ортогонально и воспринимают осевую и две трансверсальные компоненты
внешнего магнитного поля. Четвертая катушка имеет структуру градиометра
первого порядка и ориентирована в осевом направлении (она воспринимает
осевой градиент внешнего поля).
Сосуд Дьюара со сквид-датчиками установлен в специальном коорди-наторном
устройстве - сканнере, который обеспечивает возможность движения
хвостовика сосуда по сферической поверхности с заданным радиусом, причем
ось сосуда Дьюара всегда направлена к центру этой сферы, совпадающему с
центром черепа испытуемого. Сосуд установ-
61
Рис. 1.30. Структурная схема электронной системы для подавления внешней
помехи пятиканального сквид-магнитометра [73, с. 46]
Рис. 1.31. Функциональная схема измерительной системы с индукционным
магнитометром для исследования магнитного поля сердца (Иллинойский
университет, США) [82]:
1 - сетка из прозрачной пластмассы; 2 - индукционная катушка; 3 -
электрокардиографические отведения
/ ЭКГ
/ '¦/
МКГ
выходной дисплей
Импульс синхронизации
Самопи-
сец,
Синхрон-
ный
сумматор кардио-щклпб
62
Рис. 1.32. Система со сквид-магнитометром для исследования магнитного
поля сердца (Массачусетский технологический институт, США) [89]:
а - расположение испытуемого и сквид-магнитометра в камере с магнитной
экранировкой (7 - устройство крепления магнитометра, 2 - сосуд Дьюара, 3
-хвостовик сосуда с датчиком); б - функциональная схема измерительной
системы (4 - кабели, выведенные через специальную накладную панель, 5 -
небольшой электронный блок, установленный на сосуде Дьюара, 6 - жидкий
гелий, 7 - высокочастотная катушка, 8 - трансформатор потока, 9 - сквид,
10 - хвостовик сосуда)
лен на каретке, которая может двигаться по двум параллельным направляющим
в форме полукруга; концы этих дуг закреплены на рамах, обеспечивающих их
поворот относительно горизонтального диаметра. Этот диаметр является
полярной осью сферической системы координат сосуда Дьюара: вращение дуг
соответствует изменению азимута, а движение каретки -изменению полярного
угла. Специальные указатели на сканнере позволяют определить положение и
ориентацию измерительных катушек относительно черепа испытуемого с
точностью до угла0,5°, или расстояния 1 мм по поверхности скальпа.
Структурная схема электронных устройств описанной магнитометрической
системы представлена на рис. 1.30. Напряжение в каждом из пяти сигнальных
и четырех опорных каналов проходит через полосовой фильтр с наклоном
характеристики 48 дБ/окт для выделения требуемой полосы частот, а затем -
через гребенчатый фильтр для подавления помехи на частоте сети
электропитания и ее гармоник. Определяются производные по времени каждого
опорного сигнала для облегчения компенсации влияния вихревых токов и
гистерезисных магнитных материалов во внешней среде. Эти производные
вместе с исходными опорными сигналами калибруются в аттенюаторах ручным
или автома-
Жидкий гелий
ЩшЬ-
Сквид 14
________СкВид |-
Трансформатор потока
Электронные цепи скВид-датчика
Усилитель 0,05-140 Гц
экг-
усилитель
Частотный модулятор fD=10 кГц
Q О
Устройство записи на МЛ
тг
ЭКГ
Частотный.
демоду-
лятор
Полосовой
фильтр
Самописец 50 мм/с
Частотный модулятор f"=10 кГц
Q jQ
Устройство записи на МЛ
а)
Осциллоскоп |
3__________?1
в)
Рис. 1.33. Функциональная схема измерительной системы со сквид-
магнитометром для исследования магнитного поля сердца (Хельсинкский
технологический университет, Финляндия) [172]:
а - запись сигнала; б - воспроизведение сигнала
64
Блок управления положе-нием сосуда Дьюара
Датчики положения ________
с осу в а Дьюара
Блок управления магнитометром
Усили-
