Электромагнитные поля в биосфере. Том 1 - Красногорская Н.
Скачать (прямая ссылка):
60. Argence G. Dispositif de compensation automatique du vecteuer champ magnetique terrestre. - Rev. PhJrs. Appl., 1970, vol. 5,
И 1, p. 159-163.
61. Driscoll R.L., Olsen P.T. Compensation of earths field variations by field controlled rubidium oscillator. - Rev. Sci. Instrum.',
1971, vol. 42, N 10, p. 1427-1431.
1.3. Методы измерения'электромагнитных полей живых организмов
Измерение электромагнитных полей, ооздаваемых каким-либо источником, в том числе и биообъектами, в принципе может проводиться по электрической и магнитной компонентам. Поскольку уровень ожидаемых сигналов в непосредственной близости от поверхности тела находится в пределах от единиц микровольт до десятков милливольт (при измерении электрической компоненты) или десятых долей нанотеслы (при измерении магнитной компоненты), то для измерения биоэлектрсмагнитных полей экспериментаторы используют специальные метода и особо чувствительную аппаратуру. Наибольший интерес представляют способы измерения ЭМП биообъектов на сравнительно низких частотах, соответствующих частотам электрических процессов, цротекапцих в организме.
В настоящее время для оценки внешних ЭМП живых систем используются главным образом электрометрический метод и метод частотного преобразования сигнала (при регистрации электрической компоненты), индукционный метод и метод, использующий явление сверхпрсводимооти (при региотрации магнитной компоненты). Выбор объекта исследования (целостный организм,,, изолированные структуры) определяет конкретную реализацию этих методов.
Метод» измерения электрических полей организмов
Дистанционный метод регистрации ЭП вблизи живых систем отличается от соответствующих методов контактной регистрации биопотенциалов лишь тем, что один из отводящих электродов (незаземленный) заменяется датчиком поля - пластиной.В отличие от методики, изложенной в работе /1], измерительные приборы и объект исследования обычно помещаются в электростатический экран /2/.
Измерительные приборы, используемые различными экспериментаторами, можно разделить на две группы: I) ламповые электрометры с высоким
входным сопротивлением (от 10® до 10^ Ом) и малой входной емкостью (от 5 до 0,05 пФ) в полосе пропускания от 0 до 100 Гц и чувствитель -
ностыо порядка Ю-3 - I0-4 В /3-§7‘. 2) высокочувствительные усилители,
кость порядка 0,05 пФ в полосе частот от ICP4 до 10^ Гц и эффективное напряжение шумов при короткозамкнутом входе порядка 7-10 мкВ /6-87.
Конструктивно входные каскады изметирельных приборов выполняются в виде отдельных блоков, тщательно экранируются от внешних пслей, а экраны заземляются. Датчики поля в зависимости от цели эксперимента имеют диаметр от 10 до 60 мм. Регистрация сигналов проводится либо на экране осциллографа с последувдим фотографированием, либо на бумажной ленте самописца /3-97. В некоторых случаях на входе индикаторных приборов включаются полосовые фильтры для регистрации раздельно электрических полей сердш, дыхания и др.
При измерении ЭП изолированных структур важен способ их возбуждения и наличие или отсутствие контактов объекта исследования с проводящими телами /3,10/. Метод"измерения ЭП возбужденных изолированных структур характеризуется тем, что измерительный прибор гальванически не связан с объектами исследования (нерв, сердце), а стимуляция их осуществляется от автономного генератора. В экранированной камере располагаются только входные электрометрические блоки усилителя и объект исследования. Датчики поля выполнены в виде металлических дисков, окруженных кольцом, заземленным через сопротивление, рабочей является только наружная сторона диска.
Другая модификация /6,7/ этого метода предусматривает регистрацию ЭП изолированных структур высокочувствительным измерительным усилителем с симметричным входом и высоким входным сопротивлением (10**--10*® См ) на МДП-транзисторах, где в качестве датчиков поля использованы диски диаметром I мм. Измеряется разность потенциалов между двумя дисками, присоединенными ко входам усилителя, при этом расстояние между центрами дисков составляет 17 мм. Этим прибором измерялись не только потенциалы, но и напряженность поля, цена деления датчика была порядка 0,1 В/мм /7/.
Более качественные измерения полей биологических объектов могут быть получены при использовании усилителей, собранных на базе полевых МДП-транзисторов в отсутствие гальванических связей между измерительным прибором и объектом исследования. Для корректного измерения разности потенциалов, наведенных в двух идентичных дисках - датчиках, расстояние между их центрами должно быть больше диаметра используемых датчиков. Однако это условие пока не выполняется.
Заслуживает внимания метод измерения ЭП сердца /11,12/, в котором в качестве "антенны" - датчика использована, помимо дисков, замкнутая оболочка-камера. По этому методу испытуемый после нейтрализации повер-
выполненные на базе полевых транзисторов МДП-структур, входные сопро тивления которых находятся в пределах от 16** до 10*® 0м, входная ем
