CN113628829A - 一种旋转磁场产生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转磁场产生装置,属于磁能机械能转化技术领域,能够解决现有旋转磁场设备结构不够稳定,操作复杂,且难以产生在待测样品水平方向上的磁场的问题。所述旋转磁场产生装置包括:环状平台,环状平台上放置有第一磁铁和第二磁铁,第一磁铁和第二磁铁关于环状平台的中心轴对称;样品台,样品台位于环状平台的中空区域内,用于放置待测样品,以使待测样品位于第一磁铁和第二磁铁形成的磁场中;样品台与环状平台之间存在间隙;驱动装置,驱动装置与环状平台连接,用于驱动环状平台绕其中心轴旋转。本发明用于旋转磁场的产生。
Description
技术领域
本发明涉及一种旋转磁场产生装置,属于磁能机械能转化技术领域。
背景技术
目前,很多家具、按摩保健器材、医疗器材等中已经开始运用旋转磁场的相关设备。在现有技术中,旋转磁场一般是利用单块磁铁进行旋转而产生,这样产生的磁场大小基本固定,磁场强度难以调整;并且现有的旋转磁场设备所产生的磁场通常位于待测样品下方,从而难以产生在待测样品水平方向上的磁场;同时,现有的旋转磁场设备结构不够稳定,操作较为复杂。
发明内容
本发明提供了一种旋转磁场产生装置,能够解决现有旋转磁场设备结构不够稳定,操作复杂,且难以产生在待测样品水平方向上的磁场的问题。
一方面,本发明提供了一种旋转磁场产生装置,包括:环状平台,所述环状平台上放置有第一磁铁和第二磁铁,所述第一磁铁和所述第二磁铁关于所述环状平台的中心轴对称;样品台,所述样品台位于所述环状平台的中空区域内,用于放置待测样品,以使所述待测样品位于所述第一磁铁和所述第二磁铁形成的磁场中;所述样品台与所述环状平台之间存在间隙;驱动装置,所述驱动装置与所述环状平台连接,用于驱动所述环状平台绕其中心轴旋转。
可选的,所述第一磁铁和所述第二磁铁均为条状磁铁,且均沿所述环状平台的径向设置;所述第一磁铁和所述第二磁铁相对的两个磁极为异名磁极。
可选的,所述样品台的中心轴与所述环状平台的中心轴重合。
可选的,所述样品台与所述环状平台平齐。
可选的,所述第一磁铁和所述第二磁铁均与所述环状平台可拆卸连接。
可选的,所述第一磁铁和所述第二磁铁之间的距离可调。
可选的,所述驱动装置包括驱动电机和齿轮;所述环状平台上设置有齿状结构,所述齿状结构与所述齿轮配合连接;所述驱动电机用于驱动所述齿轮转动,以带动所述环状平台绕其中心轴旋转。
可选的,所述齿状结构为凸出于所述环状平台表面的凸起结构。
可选的,所述齿状结构为凹陷于所述环状平台表面的凹槽结构。
可选的,所述驱动电机的转速可调。
本发明能产生的有益效果包括:
1)本发明提供的旋转磁场产生装置,通过在环状平台上放置第一磁铁和第二磁铁,利用驱动装置驱动环状平台绕其中心轴旋转,使得第一磁铁和第二磁铁旋转后形成旋转磁场;通过在环状平台的中空区域内设置样品台,使得样品台上的待测样品可以置于该旋转磁场中。该旋转磁场产生装置结构简单,可操作性强。
2)本发明提供的旋转磁场产生装置,通过设置样品台与环状平台平齐,这样实现了在待测样品水平方向上产生旋转磁场的目的。
3)本发明提供的旋转磁场产生装置,通过设置第一磁铁和第二磁铁之间的距离可调,从而实现旋转磁场的场强大小可调,有利于实时定量分析产生的旋转磁场。
4)本发明提供的旋转磁场产生装置,通过设置驱动电机的转速可调,实现了环状平台的转速可调,有利于实时定量分析产生的旋转磁场。
附图说明
图1为本发明实施例提供的旋转磁场产生装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例详述本发明,但本发明并不局限于这些实施例。
本发明实施例提供了一种旋转磁场产生装置,如图1所示,包括:环状平台11,环状平台11上放置有第一磁铁12和第二磁铁13,第一磁铁12和第二磁铁13关于环状平台11的中心轴对称;样品台14,样品台14位于环状平台11的中空区域内,用于放置待测样品,以使待测样品位于第一磁铁12和第二磁铁13形成的磁场中;样品台14与环状平台11之间存在间隙;驱动装置,驱动装置与环状平台11连接,用于驱动环状平台11绕其中心轴旋转。
其中,环状平台11的形状可以为圆环状,矩形环状等,本发明实施例对此不做限定,在实际应用中,一般可以选用圆环状的环状平台11。
本发明实施例对于第一磁铁12和第二磁铁13的形状、材质、尺寸等均不做限定,在实际应用中,可以设置第一磁铁12和第二磁铁13均为条状磁铁,且均沿环状平台11的径向设置。参考图1所示,第一磁铁12和第二磁铁13相对的两个磁极为异名磁极;即第一磁铁12的S极与第二磁铁13的N极相对,这样磁感线从第二磁铁13的N极出来,进入第一磁铁12的S极,中间经过待测样品。
本发明通过在环状平台11上放置第一磁铁12和第二磁铁13,利用驱动装置驱动环状平台11绕其中心轴旋转,使得第一磁铁12和第二磁铁13旋转后形成旋转磁场;通过在环状平台11的中空区域内设置样品台14,使得样品台14上的待测样品可以置于该旋转磁场中。该旋转磁场产生装置结构简单,可操作性强。
进一步的,第一磁铁12和第二磁铁13关于环状平台11的中心轴呈中心对称,样品台14的中心轴与环状平台11的中心轴重合,待测样品放置在样品台14的中心区域,这样可以保证待测样品置于一个磁场较为稳定,磁场强度较为均匀的旋转磁场中。
参考图1所示,设置样品台14与环状平台11平齐,可以实现在待测样品水平方向上产生旋转磁场的目的。
进一步的,第一磁铁12和第二磁铁13均与环状平台11可拆卸连接。本发明实施例对于可拆卸连接的具体连接结构不做限定,示例的,可以是粘接、卡接等。
由于第一磁铁12和第二磁铁13均与环状平台11可拆卸连接,因而可以方便的实现第一磁铁12和第二磁铁13之间的距离可调,进而实现旋转磁场的场强大小可调,有利于实时定量分析产生的旋转磁场。
在实际应用中,驱动装置可以包括驱动电机和齿轮;环状平台11上设置有齿状结构,该齿状结构与齿轮配合连接;驱动电机用于驱动齿轮转动,以带动环状平台11绕其中心轴旋转。其中,该齿状结构可以为凸出于环状平台11表面的凸起结构,也可以为凹陷于环状平台11表面的凹槽结构,本发明实施例对此不做限定。
进一步的,驱动电机的转速可调。通过设置驱动电机的转速可调,实现了环状平台的转速可调,有利于实时定量分析产生的旋转磁场。
下面列举两种待测样品的制备以及在上述旋转磁场产生装置上的应用。
第一种,磁性纳米球。
首先用高温高压水热法来合成现在纳米医学上常用的掺锌氧化铁磁性纳米粒子,具体步骤如下:称取0.041g的七水合硫酸锌和0.479g的六水合硫酸亚铁铵,溶解在20mL超纯水中。量取10mL乙醇和10mL油酸,搅拌混合均匀。之后加入1g NaOH颗粒,继续搅拌混合均匀。将含有Zn2+和Fe2+的前驱体溶液倒入该溶液中,继续搅拌一分钟。将混合好的溶液倒入到反应釜中,密封,在230℃下反应15h。合成粒径为7nm的球形掺锌氧化铁纳米粒子。然后利用生物相容性良好的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)包裹大量掺锌氧化铁纳米粒子,形成200nm左右的磁性纳米球,来提高这种磁性纳米球的生物相容性和磁响应能力。
当普通癌细胞和耐药癌细胞吸收了磁性纳米球之后,将细胞样品转移到样品台上,设定所加旋转磁场的磁强大小与旋转速度后,磁性纳米球会在细胞内产生机械运动,将磁能转化为机械动能,对普通癌细胞和耐药癌细胞的细胞器和细胞膜进行破坏,导致普通癌细胞和耐药癌细胞坏死,能够达到杀死普通癌细胞和耐药癌细胞的目的。
第二种,磁性纳米粒子。
首先用高温高压水热法来合成现在纳米医学上常用的掺锌氧化铁磁性纳米粒子,具体步骤如下:称取0.041g的七水合硫酸锌和0.479g的六水合硫酸亚铁铵,溶解在20mL超纯水中。量取10mL乙醇和10mL油酸,搅拌混合均匀。之后加入1g NaOH颗粒,继续搅拌混合均匀。将含有Zn2+和Fe2+的前驱体溶液倒入该溶液中,继续搅拌一分钟。将混合好的溶液倒入到反应釜中,密封,在230℃下反应15h。合成粒径为7nm的球形掺锌氧化铁纳米粒子。然后利用有机反应在掺锌氧化铁纳米粒子包裹一层淀粉分子(starch),在增加生物相容性的同时,使纳米粒子能够停留在神经元细胞膜的表面,不被吞噬进神经元细胞内。
当磁性纳米粒子黏附在细胞膜上大量表达机械敏感离子通道蛋白TRPV-4的神经元细胞的表面,在特定磁场强度和旋转速度的旋转磁场下,磁性纳米粒子产生运动,对神经元细胞膜表面产生的机械力能够打开机械敏感离子通道蛋白TRPV-4,细胞外的钙离子内流,使得神经元细胞兴奋,产生动作电位,最终控制神经元细胞的生理活动。
以上所述,仅是本申请的几个实施例,并非对本申请做任何形式的限制,虽然本申请以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限制本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例,均属于技术方案范围内。
Claims (10)
1.一种旋转磁场产生装置,其特征在于,包括:
环状平台,所述环状平台上放置有第一磁铁和第二磁铁,所述第一磁铁和所述第二磁铁关于所述环状平台的中心轴对称;
样品台,所述样品台位于所述环状平台的中空区域内,用于放置待测样品,以使所述待测样品位于所述第一磁铁和所述第二磁铁形成的磁场中;所述样品台与所述环状平台之间存在间隙;
驱动装置,所述驱动装置与所述环状平台连接,用于驱动所述环状平台绕其中心轴旋转。
2.根据权利要求1所述的旋转磁场产生装置,其特征在于,所述第一磁铁和所述第二磁铁均为条状磁铁,且均沿所述环状平台的径向设置;
所述第一磁铁和所述第二磁铁相对的两个磁极为异名磁极。
3.根据权利要求1或2所述的旋转磁场产生装置,其特征在于,所述样品台的中心轴与所述环状平台的中心轴重合。
4.根据权利要求1或2所述的旋转磁场产生装置,其特征在于,所述样品台与所述环状平台平齐。
5.根据权利要求1所述的旋转磁场产生装置,其特征在于,所述第一磁铁和所述第二磁铁均与所述环状平台可拆卸连接。
6.根据权利要求1或5所述的旋转磁场产生装置,其特征在于,所述第一磁铁和所述第二磁铁之间的距离可调。
7.根据权利要求1所述的旋转磁场产生装置,其特征在于,所述驱动装置包括驱动电机和齿轮;
所述环状平台上设置有齿状结构,所述齿状结构与所述齿轮配合连接;
所述驱动电机用于驱动所述齿轮转动,以带动所述环状平台绕其中心轴旋转。
8.根据权利要求7所述的旋转磁场产生装置,其特征在于,所述齿状结构为凸出于所述环状平台表面的凸起结构。
9.根据权利要求7所述的旋转磁场产生装置,其特征在于,所述齿状结构为凹陷于所述环状平台表面的凹槽结构。
10.根据权利要求7所述的旋转磁场产生装置,其特征在于,所述驱动电机的转速可调。
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