устройство для воздействия вращающимся магнитным полем на биологические объекты

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВРАЩАЮЩИМСЯ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ, содержащее соединенные между собой источник тока, блок модуляции и фазорасщепитель, а также рабочую камеру с источниками магнитного поля, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона частот воздействия, источники магнитного поля выполнены в виде трансформаторов, первичные обмотки которых подключены к фазорасщепителю, а вторичные представляют собой короткозамкнутые рамки, установленные с образованием стенок камеры, при этом каждую рамку запитывают током со сдвигом фазы на 360^oС/n, где n число рамок.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности магнитного поля в рабочей камере, оно снабжено рядом дополнительных трансформаторов, установленных на противоположных сторонах рамок, первичные обмотки которых согласно соединены с первичными обмотками основных трансформаторов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в медицинских научно-исследовательских учреждениях для проведения экспериментальных работ при определении оптимальных параметров лечебного воздействия вращающимся магнитным полем на биологические объекты (живые тела).

Известно устройство, предназначенное для лечения пациента в подвижном магнитном поле, содержащее источник движущегося магнитного поля с системой неподвижных плоских постоянных магнитов, охваченных магнитопроводом, внутри которого помещен полый ротор, составленный из чередующихся ферромагнитных и диамагнитных пластин. Ротор под воздействием внешних сил электропривода вращается, при этом образуется пульсирующее магнитное поле с эффектом подвижности [1]

Недостатком этого устройства является недостаточная его эффективность.

Известна магнитотерапевтическая установка "Магнитотурботрон", содержащая блок управления, соединенный с трехфазным преобразователем с умножением частоты, индуктор, выполненный в виде охватывающего рабочую полость цилиндра из ферромагнитного материала с продольными пазами на внутренней поверхности, в которые уложена трехфазная двухполюсная обмотка [2]

Лечение проводится за счет одновременного синхронного воздействия на все органы и системы человека равномерно вращающимся без перемены знака плавно изменяющимся по напряженности от нуля до установленного максимума и обратно до нулевого значения магнитным полем.

Однако эта установка сравнительно узкополосна и не обеспечивает возможности проведения исследований в более широком диапазоне частот и определения оптимальных параметров лечебного воздействия.

Причем, в связи с использованием многовитковых обмоток, охватывающих биологический объект, получение в ней магнитного поля без электрической составляющей невозможно.

Целью изобретения является обеспечение возможности проведения исследований в более широком диапазоне частот и определения оптимальных параметров лечебного воздействия, уменьшение электрической составляющей этого поля, а также уменьшение массогабаритных характеристик устройства. Целью изобретения является получение в полости индуктора равномерного магнитного поля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для воздействия вихревым магнитным полем на биологические объекты, содержащем источник тока, блок модуляции магнитного поля, фазорасщепитель и электрически связанный с ним индуктор, индуктор выполнен в виде n-одновитковых короткозамкнутых рамок-излучателей, объединенных электрически и механически в правильную n-угольную призму, охватывающую биологический объект, причем рамки излучателя являются одновременно вторичными обмотками трансформаторов, первичные обмотки которых подключены к источнику тока через фазорасщепитель таким образом, что соседние рамки запитаны током со сдвигом фаз равным 360/n градусов.

Кроме того, для повышения равномерности магнитного поля в полости индуктора каждая короткозамкнутая одновитковая рамка является также витком вторичной обмотки дополнительного трансформатора, выполненного аналогично основному, при этом первичные обмотки основного и дополнительного трансформаторов соединены между собой с обеспечением суммирования токов в рамке и расположены на противоположных участках рамки.

Hа фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 то же, но с введением дополнительных трансформаторов; на фиг.3 согласующий трансформатор, разрез; на фиг. 4 частный случай выполнения индуктора, когда n=4; на фиг.5 то же, но с введением дополнительных согласующих трансформаторов.

Устройство содержит источник 1 высокочастотного тока, соединенный с блоком 2 модуляции магнитного поля, который соединен с фазорасщепителем 3, имеющим n выходов (причем n=4 и более), соединенных через усилители 4 мощности с индуктором 5. Индуктор 5 выполнен из n-короткозамкнутых одновитковых прямоугольных рамок-излучателей 6, объединенных электрически в правильную n-угольную призму.

Каждая рамка 6-k состоит из четырех прямых проводящих шин 7-k, 8-k, 9-k, 9-k+1, причем шина 9-1 является общим ребром рамок 6-n и 6-1, а шина 9-2 общим ребром 6-1 и 6-2. Аналогично каждая рамка 6-k имеет общую шину 9-k с рамкой 6-k-1 и общую шину 9-k+1 с рамкой 6-k+1.

Каждая рамка 6-k является вторичной обмоткой трансформатора 10-k, первичная обмотка 11-k которого подключена к k-выводу фазорасщепителя 3, таким образом, что первичные обмотки соседних трансформаторов 10-k и 10-k+1 оказываются запитанными со сдвигом фаз 360/n градусов. В качестве сердечников трансформаторов 10 использовано ферритовое кольцо 12, охватывающее шину 7 рамки 6.

В полости индуктора 5 размещена каретка 13.

Для обеспечения большей равномерности вращающегося магнитного поля в полости индуктора 5 каждая рамка-излучатель 6-k является вторичной обмоткой так же и дополнительного трансформатора 14-k, выполненного аналогично основному, расположенного на шине 8-k рамки 6-k.

Первичная обмотка 15 каждого из дополнительных трансформаторов 14 соединена (например последовательно) с первичной обмоткой 11 основного трансформатора 10 с возможностью суммирования токов в рамке.

Частный случай выполнения индуктора, когда n равно четырем, т.е. из четырех рамок-излучателей, запитанных током со сдвигом фаз в 90^о приведен на фиг.4 и 5. Приводящие шины 7, 8, 9 рамок 6 могут быть выполнены в виде полых трубок, в которые могут быть уложены соединительные проводники первичных обмоток 11 и 15 трансформаторов 10 и 14.

Устройство работает следующим образом. Больного (биологический объект) укладывают на выдвижную каретку 13 и помещают в рабочую полость индуктора 5. Перед началом процедуры с помощью блока 2 модуляции магнитного поля устанавливают режим воздействия магнитного поля (необходимую частоту рабочего тока, максимальную и минимальную амплитуды напряженности магнитного поля, длительность процедуры и т.д.).

При включении установки модулированный ток определенной частоты и фазы, усиленный усилителями мощности 4, подается на первичную обмотку 11 трансформатора 10. Так как соседние трансформаторы оказываются запитанными со сдвигом 360/n градусов, то магнитные поля, создаваемые вторичными обмотками (рамками-излучателями) этих трансформаторов, складываясь, образуют равномерно вращающееся с определенной частотой плавно изменяющееся по напряженности от нуля до максимума и наоборот, по определенному закону магнитное поле.

Подключение к индуктору дополнительных трансформаторов 14, первичные обмотки 15 которых подключены, например, последовательно к первичным обмоткам трансформаторов 10, создает в рамках дополнительный синфазный ток. Это выравнивает и усиливает магнитное поле в полости индуктора 5.

Использование в качестве индуктора n-одновитковых короткозамкнутых рамок-вторичных обмоток согласующих трансформаторов, объединенных в правильную n-угольную призму, позволяет по сравнению с прототипом расширить диапазон частот вихревых магнитных полей, что позволит найти более оптимальные параметры лечебного воздействия, а также уменьшить электрическую составляющую этого поля и массогабаритные параметры самой установки.