Электромагнитные поля в биосфере. Том 1 - Красногорская Н.
Скачать (прямая ссылка):
* АВ0*где А - гиромагнитное отношение дая атомов цезия, равное 3,498
F и с. 73. Примеры записей спектрограмм МГК в области верхушки сердца здорового человека (а) и Miff при сокращении двухглавой мышцы руки человека (б)
Гц/нТл, световой поток спектральной цезиевой лампы 3, проходящий через камеру поглощения 7 и детектируемый фотоприемником 9, модулирован по амплитуде с частотой fo.
Датчик работает в автоколебательном режиме(беэ генератора), если соединить выход широкополосного усилителя 10 с радиочастотной катушкой 8 при выполнении условий баланса амплитуд и фаз. Частота генерации определяется условием магнитного резонанса и следует за изменениями ГМП. •
На рис. 72 изображена блок-схема градиентометра МГ-002. Выходное напряжение датчика $?, работающего в автоколебательном режиме, служит дня возбуждения магнитного резонанса в датчиках Д-j- и Дд. Выходные сигналы с трех датчиков подводятся к трем фазометрам, поэтому измерение градиента можно производить между любой парой датчиков с разомкнутой петлей обратной связи (Д|-Дд). Применение одной спектральной лампы снижает технические щумы градиентометра.
В области низких частот до 50 Гц среди датчиков с оптической накачкой и магнитным резонансом градиентометр занимает промежуточное положение по чувствительности между градиентометрами на индукционных и сверхпроводящих датчиках. Его ообственный уровень щума составляет(2-^г 10 Тл в единичной полосе пропускания частот. Полоса пропускания, определяющаяся полушириной линии магнитного резонанса, зависит в основном от интенсивности света накачки - для градиентоиетра МГ-002 она равна 30 Гц по уровню 0,7.
La.
//
/am
/fffr
I
/^7пТл
/С
Рис. 74. Образцы одновременной записи МЕСТ и ЭКГ здорового человека в одной и той же точке (1,11 - первое и второе стандартные отведения ЭКГ), а также записи ММГ при сокращении двухглавой мышцы руки человека и МОГ при открывании и закрывании глаза человека
Градиентометр на цезиевых датчиках работает в диапазоне комнатных температур от 17 до 30°С. Расстояние между центрами датчиков 5,5 см, объем ячейки поглощения около 80 см^.
Из рис.73,а видно,что основная информация укладывается в полосе частот до 30 Гц,а спектрограмма рис.73,б свидетельствует о наличии двух областей,одна из которых.низкочастотная (0-5 Гц), обусловлена МП локтевого сустава, а более высокочастотная - до 50 Гц - МП сокращающейся мышцы.
В тех случаях, когда 1Ш более, чем в I04 раз превышает МП биооб-екта, градиентометр определяет приращение МП биообъекта на направление ШП. Для измерения составляющих МП биообъекта по различным направлениям необходимо изменение положения биологического объекта относительно направления вектора индукции ШП.
Итак, градиентометр, построенный на основе датчиков е оптической накачкой, позволяет в значительной мере решить проблему измерения слабых магнитных полей биообъектов, в том числе человека, без привлечения сложных систем магнитного экранирования. Это открывает новые пути по совершенствованию диагностики сердечно-сосудистых и других заболеваний.
Литература.
1. Яновский Б.М. Земной магнетизм.Л.',Изд-во ЛГУ, 1978 . 591 с.
2. Харкевич А.Л. Теоретические основы радиосвязи. М.: Гостехтеориз-дат, 1957, 347 с.
3. Сафонов Ю.Д., Провоторов М.З., Лубэ М.В., Якименков Л.И.
Метод регистрации магнитного поля сердца-магнитокардиография,—
Бюл. эксперим. биологии и медицины, 1967, т. 64, № 7, с.Ш-112.
4. Baule G.M., МоРее R. Deteotion of magnetic fields of the heart.-Amer. Heart. J., 1963, vol. 66, p. 95-96.
5. Favier C., Matelin D, L'enregistrement du magnetocardiogramme avec un grad lone t г h. bobines. Ann. Cardiologie et d'Angeiolo-gie, 1978, vol. 27, N1, p. 71-73.
6'. Cohen D., McCaughan D. Magneto cardiograms and their variation over the in subjeat. - Amer. J. Cardiol., 1972, vol. 29, p. 678.
7. Zimmerman J.E. SQUID instruments and shielding for low-hoise level magnetic measurement. - J. Appl. Phys., 1977, vol. 48, p. 702.
8. Saarinen М., Siltanen P., Karp P.J., Katila P.E. The normel megnetocardiogram: J morphology. - Ann. Clin. Res*, 1978, vol. 10, p. 1-43.
9. Померанцев H.M., Рыжков B.M., Скроцкий Г.В.,Физические основы квантовой магнитометрии. М.: Наука, 1972, 448с.
10. Ливанов М.Н., Козлов А.Н., Кориневский А.В., Маркин М.П.
Регистрация магнитных полей человека.- Докл. АН СССР, 1978, т. 238, * I, с. 253-256.
1.5. Индикация электрических и магнитных полей жидкими кристаллами
Жидкокристаллическое состояние по структуре занимает промежуточное положение между кристаллами и жидкостями. В жидких кристаллах (ЖК) сочетается подвижность жидкости с анизотропией, свойственной кристаллам разделяются на термотропные, образующиеся в
результате нагревания твердого вещества и существующие в определенной области температур и давлений , лиотропные, образующиеся при растворении твердых кристаллов в некоторых растворителях, и амфи-фильные Ж, которые могут существовать в системах ( например, мы-лс-всда ), а также в некоторых блоковых сополимерах и могут быть как термо-, так и лиотропными. Лиотропные ЖК широко распространены в биологических объектах и органических соединениях. К ним относятся ДНК, растворы полипептидов и некоторых белков. Жидкокристаллическое состояние свойственно концентрированным водным растворам вируса табачной мозаики и др.
