Устройство для измерения магнитной компоненты биополя

 

В. Н. Гладких, 8. Б. Кудрявцев, Н.И, Кудрящав.;-А.С.- Рябцев и А.Ю. Чижов

:, .< (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ

КОИПОНЕНТЫ БИОПОЛЯ

Изобретение относится к автоматике и магнитным измерениям и может быть использовано для получения информации о магнитной компоненте биополя оператора и магнитного поля слабого уровня.

Известно устройство измерения, содержащее управляемый и опорный датчики, фазочувствительный усилитель, элемент памяти, фильтр разностной частоты и программный блок системы автоматического контроля, при этом выходы опорного и управляемого датчиков соединены со входами фазочувствительного усилителя, выход которого через элемент памяти, управляемый программным блоком, подключен к входу подстройки одного из датчиков (1 ).

Однако устройство не приспособле- 2о но для ойеративного измерения изменений магнитного состояния оператора - магнитной компенсации биополя оператора или градиентов этого .поля.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является квантовый градиентометр, содержащий генератор возбуждения и связанный с ним источник излучения, последовательно установленные с ним на одной оптической оси светофильтр, фокусирующие и поляризующие свет элементы, две резонансные ячейки поглощения и фотоприемник с подключенным к нему усилителем, к выходу которого подсоединена радиочастотная катушка, избирательный усилитель, вход которого соединен с вторым выходом усилителя, модулятор с под-ключенной к нему модуляторной катушкой и фазовый детектор, выход которого соединен с катушкой постоянного тока, а входы подключены к выходам соответственно модулятора и избирательного усилителя $2).

Однако известный прибор не позволяет оперативно производить съем информации о магнитной-компоненте биополя оператора.

940093

20

35

55

Цель изобретения — повышение быстродействия измерений магнитной компоненты биополя за счет оперативного слежения за магнитными областями возбуждения без механического перемещения камер поглощения градиентометра.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор возбуждения и связанный с ним источник излучения, преобразователь, объемную камеру поглощения, блок фотоприемников, последовательно соединенные усилитель, блок выделения разностных частот и блок индикации, введены оптически связанные с преобразо- 55 вателем световолоконный блок коммутации, синхронизирующий блок коммутации, включенный между блоком фотоприемников и усилителем, и блок про- : граммного управления, выход которого подключен к управляющим входам световолоконного и синхронизирующего блоков коммутации, а вход - к выходу блока выделения разностных частот, при этом выходы световолоконного блока коммутации соединены с зонами объемной камеры поглощения, выходы от которых подключены к входам блока фотоприемников.

Объемная камера поглощения выполнена в виде сосуда по форме исследу- . емой области из стекла, покрытого парафином, и наполнена инертным газом, а входы и выходы камеры соединены при помощи световолокон, или в виде мозаики обычных камер поглощения квантовых магнитометров, охваченных единой обмоткой обратной связи для всех камер поглощения.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - камера поглощения, варианты выполнения; на фиг. 3 — разрез

А-А на фиг. 2.

Устройство для измерения магнитной компоненты биополя (фиг. 1 ) содержит генератор 1 возбуждения, подключенный к источнику 2 излучения, преобразователь 3 и последовательно соединенные световолоконный блок 4 коммутации, объемную камеру 5 поглощения, блок 6 фотоприемников, синхронизирующий блок 7 коммутации, усили.тель 8, блок 9 выделения разностных частот и блок 10 индикации, а также блок 11 программного управления, выход которого подключен к управляющим входам световолоконного блока 4 коммутации и синхронизирующего блока 7 коммутации, а вход — к выходу блока .9 выделения разностных частот.

Входы и выходы объемной камеры поглощения при помощи световолоконных линий соединены соответственно с выходами и входами световолоконного блока 4 коммутации и блока 6 фотоприемни ков.

Устройство работает следующим образом.

После включения питания генератор 1 возбуждения зажигает источник излучения, свет от которого попадает в преобразователь 3, где фильтруется, линейно поляризуется, фокусируется и поляризуется по кругу, и, поляризованный таким образом, поступает в световолоконный блок 4 коммутации.

В зависимости от программы, установленной на блоке 11 программного управлени я, обе спечи вается автомати ческое включение световолоконным блоком 4 коммутации тех или иных областей возбуждения (зон оптической накачки1 камеры поглощения, В камере 5 поглощения одновременно засвечиваются два световых пятна, площадь которых меньше площади камеры поглощения, и через световолокна съема световых мерцаний, размещенных на внутренней стороне камеры поглощения, сигналы поступают на фотоприемники блока 6 фотоприемников. С выхода блока 8 фотоприемников сигналы поступают в синхронизирующий блок 7 коммутации, который обеспечивает запрограммированную коммутацию каналов на усилитель 8 в соответствии с программой блока 11 программного управления, В приборе возможны режим ручного управления путем визуального контроля и управления местом засветки на объемной камере 5 поглощения, поиск максимума сигнала, например, по показаниям блока 9 выделения разностных частот.

fp»1

Усиленные усилителем 8 два сигнала разностных частот поступают s блок 9 выделения разностных частот. °

Значения выделенного блоком 9 сигнала регистрируются в блоке 10 индикации. При достижении заданного уровня сигнал также подается в блок 11 программного управления, обеспечивая автоматический поиск зоны возбуждения. Таким образом, устройство может быть использовано для управления поиском зон возбуждения.

Формула и зобретения

5 9400

При использовании устройства в качестве измерителя магнитного поля в режиме автогенератора камеру поглощения охватывают тонкой обмоткой для подведения к зоне спиновых частиц вы- 5 сокочастотного поля требуемой частоты. Обмотка достаточно редка и не пре. пятствует прохождению света в торцовые части световолокон.

Камера поглощения может быть исполнена в виде двух зон (например, для левой и правой сторон коры больших полушарий головного мозга) или состоять из мозаики отдельных ячеек обычного типа без наполнения инерт- 1З ным газом.

Отмеченная выше особенность исполнения камеры поглощения и инертный газ-наполнитель определяют незначительную величину длины свободно- 20 го пробега атомов рабочего вещества в камере. В результате этого каждый раз любое возбуждение светом той или иной части такой камеры поглощения приводит как бы к образованию в нуж- 25 ном месте двух зон-аналогов типовых камер поглощения квантовых магнитометров.

Изменение места генерирующих зон позволяет зондировать различные участ-зе ки исследуемого объекта и находить их координаты с достаточной оперативнос,тbe..

Устройство для измерения магнитной компоненты биополя, содержащее генератор возбуждения и связанный с ним источник излучения преобраэоваЭ

4Р тель, объемную камеру поглощения, 93 6 блок фотоприемников, последовательно соединенные усилитель, блок выделения раэностных частот и блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия измерений, в него введены оптически связанные с преобразователем световолоконный блок коммутации, синхронизирующий блок коммутации, включенный между блоком фотоприемников и усилителем, и блок программного управления, выход которого подключен к управляющим входам световолоконного и синхрониэирующего блоков коммутации, а вход - .к выходу блока выделения раэностных частот, при этом выходы свето". волоконного блока коммутации соединены с зонами объемной камеры поглощения, выходы от которых подключены к входам блока фотоприемников.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что объемная камера поглощения выполнена в виде сосуда по форме исследуемой области из стекла, покрытого парафином, наполнена инертным газом, а входы и выходы камеры соединены при помощи световолокон.

3. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что объемная камера поглощения выполнена в виде мозаики камер поглощения квантовых магнитометров, охваченных единой обмоткой обратной связи для всех камер поглощения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 230530, кл. Н 03 К 13/20, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

М 605468, кл. G 01 к 33/08, 1976

940093

1/ 7 Тираж 71/ Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 0 Москва Ж- Ра ш к я наб. . 4/

Заказ

Филиал ИПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель E. Данилина

Ре анто Н. Ч белко Тех е И.Ге гель Ко кто И Коста