JPS59197262A - Ｎｓ磁束一対の強力磁気パルス細胞賦活装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、強力磁気パルスによる細胞の賦活化装置に関
するものである。

植物、植物などの細胞に強力な磁界を加えると水素イオ
ンの偏寄が発生することは周知のことであるけれども、
Ｎ極とかＳ極だけを、長時間加えればそのままの形で安
定する、 強力な磁界を瞬間的にＮ極、Ｓ極に変化させると、水の
双極子でも変位するように、細胞内の水素イオンも瞬時
に変位して刺激を与えることとなる。本発明は、このよ
うな作用を、植物の種子などの細胞、または動物の細胞
に利用してそれらの細胞を賦活化しようとするものであ
る。

本発明で利用する磁気パルスの波形としては、神経に発
生する二相性活動低位波形が最も好ましく、第１磁気パ
ルスと第２磁気パルスとの間隔も１／１００秒から１／
５００秒程度とし、パルス間隔は毎秒数回から数１０回
程度が良い。

電界、または磁界を、植物の細胞、または動物の細胞に
当てる時に、その周波数が余りにも高いときには、表皮
効果によって深部への浸透が困難となり、発熱だけにエ
ネルギーが消費されることになる。これが、１／１００
秒位のパルスである時には、植物の細胞内、動物の細胞
内にもよく貫通するのである。

人体などの内部細胞に刺激を与えるためには、パルス発
生用コイルに大電流を流す必要がある。

それは、人体が１巻きの二次コイルを形成することから
、パルス発生用コイルを１００回巻きの一次コイルとし
て１００ボルトを与えると１巻きの二次コイルを形成す
る人体には１ボルトの、電圧が与えられることになる。

人体における神経の閾値は０．５ボルト位であるから、
この１ボルトの電圧によって人体の細胞には充分に刺激
を与えることができる。

１００巻きのコイルに１００ボルトの電圧を加える時に
は、その瞬間電流が１００アンペア以上ともなろことか
ら、コンデンサの充放電回路とサイリスクの利用が必要
となってくる。

従って、大電流をパルス発生コイルに流すためには、大
容量のコンデンサを必要とし、そのコンデンサに対して
定まった時間内に充電を完了するようにしようとすれば
、電源からの発明用直列抵抗を低くする必要が生ずる。

しかし、充電用直列抵抗が低いと、サイリスタは消弧せ
ずに，続流が発生するため、電流は流れ放しとなるので
、続流遮断の回路が必要となってくる。

即ち、本発明は、数１０ミリ秒の時間差を有する第１磁
力線発生用信号と第２磁力線発生用信号とを発信させ、
その第１磁力線発生用信号により続流遮断回路を有する
第１サイリスタを駆動して磁気パルス発生用コイルに通
電すると共に、第２磁力線発生用信号により続流遮断回
路を有する第２サイリスタを駆動して磁気パルス発生用
コイルに逆方向の通電を行うことにより、その第１パル
スと第２パルスとによってＮ極とＳ極との逆方向磁力線
パルスを発生し、これを１秒間に数回ないし数１０回繰
り返すようにしたことを特徴とするＮＳ磁束一対の強力
磁気パルス細胞賦活装置の構造を要旨とするものである
。

次に、本発明を図示実施例に従って説明する。

第１図に示すものは、タイミング用発振器０からの信号
を微分波形とし、駆動用電圧発生回路Ｄからサイリスタ
ＳＣＲに磁力線発生用信号として印加し、コンデンサＣ
の電荷を負荷コイルＺを経てサイリスタＳＣＲより放電
するようになっている。

ザイリスタＳＣＲの放電が終ると電源Ｂから充電用直列
抵抗Ｒを通じてコンデンサＣに充電を行って次回の作動
に備え、前述の放電を繰り返すようになっている。

第２図は、充放電回路のみを示すものであり、サイリス
タＳＣＲがコンデンサＣの電荷を放電する時間とパルス
間隔の差が１００倍位であれば、この回路は容易に成立
するけれども、本装置のようにその比が１０倍位である
場合には充電用直列抵抗Ｒの値を低くする必要があり、
完成用直列抵抗Ｒの値を低くするとコンテンザＣの放電
中にも充電が始まり、サイリスタＳＣＲのアノードとカ
ソード間の電圧が消弧電圧以下とならず、サイリスタＳ
ＣＲには電流が流れ放しとなる。

例えば、コンデンサＣの容量を１，０００マイクロファ
ラノドとして充放電の繰返しを１秒間に１０回とすれば
、１／１０秒以内に充電を完了せねばならないために充
電用直列抵抗Ｒは１０オームとする必要がある。ところ
が、充電用直列抵抗Ｒを１０オームとすれば充電時の目
的は達成するが、それでは充電用直列抵抗Ｒが低いため
に、コンデンサＣはサイリスタＳＣＲの放電中も充電用
直列抵抗Ｒからの充電が行なわれ、サイリスタＳＣＲの
直圧が消弧電圧以上となり、続流のためにサイリスタＳ
ＣＲに電流が流れ放しとなり、コンデンサＣへの充電が
行なわれなくなるのである。

サイリスタＳＣＲの続流遮断を完全に行うには、充電用
直列抵抗Ｒを１，０００オーム以上とすれば、アノート
とカソードとの間の電圧が０．３ボルト以上となり、動
作が正確となるが、その値では１秒間における繰り返し
充放電の回数は１回以下となるので利用することはでき
ない。

そこで、第４図に示すように充電用直列抵抗Ｒの代りに
トランジスタＴを挿入し、ベースには抵抗抗Ｒ１と抵抗
Ｒ２によるプラスバイアス電圧を印加して導通状態とし
、サイリスタＳＣＲにトリガー電圧が印加されると同時
に、コイルからの電圧を整流器で直流としてその負電位
がトランジスタＴのベースに加わり、トランジスタＴは
カットオフとなりサイリスタＳＣＲの続流を断つことが
可能となる。この時の電圧波形は、第５図のように零電
位の時間ｔ′が生ずる。

第６図に示すものは、電源ＢとコンデンサＣの間へチョ
ークコイルＣＨを直列に入れたものである。サイリスタ
ＳＣＲによりコンデンサＣの放電が行なわれると、チョ
ークコイルＣＨに急激な電流変化が起こって、その逆起
電力により瞬間的に第７図に示すような曲線となり負電
圧の時間ｔ′が生じ、サイリスタＳＣＲのアノードとカ
ソードとの間が負電圧となり、続流は完全に遮断される
。

また、コンデンサＣへの充電電流が定状に近づくと、チ
ョークコイルＣＨのインダクタンス分がなくなり、直流
抵抗成分だけとなる。例えばチョークコイルＣＨが１ヘ
ンリー位であるとすれば、その抵抗は数オームとなり、
１，０００マイクロファラッドのコンデンサＣには数１
０分の１秒以内に充電を完了するために、高速度な繰り
返しパルスの発生に有用である。

第８図に示すものは、本発明における応用例の配線図で
ある。タイミング用発振器０はトランジスタＴとコンデ
ンサＣ、抵抗Ｒによるマルチバイブレータであり、コレ
クタ出力をコンデンサＣとトランスＨ１の一次側コイル
Ｌ１からなる微分回路によって、第９図のようなｎ、ｍ
波が発生する。その第１波は負電圧のｎ波であり、第２
波は正電圧のｍ波である。この正電圧のｍ波をそのまま
結合コンデンサＣ４を通じてトランジスタＴ２のベース
へ供給し、出力をトランスＨ２からサイリスタＳＣＲ１
のトリガー電極へ加えることによってコンデンサＣ１の
電荷は磁気パルス発生用コイルＮを経て放電し、第１２
図に示す曲線のようなＳ磁極の磁力線を発生する。また
、微分回路のトランスＨ１の二次コイルＬ２の電圧は、
第１０図に示す曲線ような正電圧のｍ波となり、トラン
ジスタＴ３はこの正電圧信号をトランスＨ３に送り出す
。このトランスＨ３の二次側にも第１０図に示すような
電圧が発生しサイリスタＳＣＲ２が導通となり、コンデ
ンサＣ２の電荷を磁気パルス発生コイルＳを通じて放電
する。コンデンサＣ１、Ｃ２は電源Ｂから抵抗Ｒ１、Ｒ
２およびチョークコイルＣＨ１、ＣＨ２を通じて充電さ
れる。

実際の作動時には、第９図に示すｎ波によって先づ第１
１図に示すＮ磁束が発生し、次に第９図に示すｍ波によ
って第１２図に示すＳ磁束が発生するのである。そして
、この磁気パルス発生用コイルＮ、Ｓは重ねてあること
から、実際に発生する磁気パルスは第１３図に示すＮ磁
束、Ｓ磁束のような正極と負極とからなる一対の磁束が
発生する。

この回路において、電源電圧Ｂが５０ボルトである時に
は瞬間最高コイル電流は５０アンペア、電源電圧Ｂが１
４０ボルトである時には瞬間最高コイル電流は１４０ア
ンペア、電源電圧Ｂが２５０ボルトである時には瞬間最
高コイル電流は２５０アンペアとすることができる。ま
た、磁気パルス幅は、磁気パルス発生コイルＳ，Ｎの巻
数とコンデンサＣの値によって自由に選定できるもので
ある。

第１４図に示すものは、ワンショット・マルチバイブレ
ータ回路を用い、コンデンサＣと抵抗Ｒとによる遅延時
間によって、二つのパルス信号を発生させるものである
。タイミング用発振器Ｏからの短形波信号電圧における
正電圧によりトランジスタＴ１が導通となり、トランジ
スタＴ２は不導通となり、コンデンサＣと抵抗Ｒの時定
数により複旧する。その時における出力端子（１）には
第１５図（イ）に示すような曲線のパルスが発生し、そ
れを微分して端子（２）には第１５図（ロ）に示すよう
な曲線からなる二つのパルスを作り、これをサイリスタ
ＳＣＲの駆動用に使用するのである。

まだ、第１０図に示すものは、強力磁気パルス発生用コ
イルＷを第１磁気パルスと第２磁気パルスとの共用とし
たものであって、電源Ｂ１と放電電気回路Ａ１からなる
第１電源部、及び電源Ｂ２と放電電気回路Ａ２からなる
第２電源部を有し、第１電源部からの電流はサイリスタ
ＳＣＲ１を通り、磁気パルス発生用コイルＷをＳ方向に
流れる。また、第２電源部からの電流はサイリスタＳＣ
Ｒ２を通り、磁気パルス発生用コイルＷをＮ方向に流れ
るのである。そして、この磁気パルス発生用コイルＷに
は、第１１図と第１２図とに示すような電流が時間差を
持って流入し、その磁力線は第１３図のようにＳ磁束と
Ｎ磁束とが一対となって発生する。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の実施例を示し、第１図は作動説明図、第
２図は充電用直列抵抗とコンデンサによる充放電回路図
、第３図はその電圧波形図、第４図はトランジスタを充
電用直列抵抗に代えて設けた充放電回路図、第５図はそ
の電圧波形図、第６図はチョークコイルを充電用直列抵
抗に代えて設けた充放電回路図、第７図はその電圧波形
図、第８図は他の実施例を示す回路図、第９〜１３図は
それぞれ各部に発生する電圧波形図、第１４図はワンシ
ョット・マルチバイブレータによる遅延回路図、第１５
図はその電圧波形図、第１０図は磁気パルス発生用コイ
ルをＮ極用とＳ極用との共通コイルとした回路図である
。 図中の符号を説明すれば、次の通りである。 Ｏはタイミング用発振器　ＣはコンデンサＤは駆動用電
圧発生回路　Ｒは抵抗 ＳＣＲはサイリスタ　　　Ｚは負荷コイルＢは電源　　
　　　　　　ＴはトランジスタＣＨはチョークコイル　
　ＨはトランスＮ，Ｓ，Ｗは磁気パルス発生用コイル Ｌはトランスのコイル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）数１０ミリ秒の時間差を有する第１磁力線発生用
   信号と第２磁力線発生用信号とを発信させ、その第１磁
   力線発生用信号により続流遮断回路を有する第１サイリ
   スクを駆動して磁気パルス発生用コイルに通電すると共
   に、第２磁力線発生用信号により続流遮断回路を有する
   第２サイリスクを駆動して磁気パルス発生用コイルに逆
   方向の通電を行うことにより、その第１パルスと第２パ
   ルスとによってＮ極とＳ極との逆方向磁力線パルスを発
   生し、これを１秒間に数回ないし数１０回繰り返すよう
   にしたことを特徴とすするＮＳ磁束一対の強力磁気パル
   ス細胞賦活装置。
2. （２）コンデンザとインダクタンスによる微分回路によ
   り時間差を有する第１磁力線発生用信号と第２磁力線発
   生用信号とを発信するようにしたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のＮＳ磁束一対の強力磁気パルス
   細胞賦活装置。
3. （３）時定数をもつワンショット・マルチ・バイブレー
   タによる遅延回路により時間差を有する第１磁力線発生
   用信号と第２磁力線発生用信号とを発信するようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＮＳ磁束
   一対の強力磁気パルス細胞賦活装置。
4. （４）サイリスタにおける放電用コンデンサの充電用直
   列抵抗として、チョークコイルを電源に対し直列に挿入
   し、充放電の急激な電流変化による誘導逆起電力により
   、放電時のコンデンサ電位を零電位以下とし、サイリス
   タを負電位状態として続流を遮断する続流遮断回路をサ
   イリスタに設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のＮＳ磁束一対の強力磁気パルス細胞賦活装置。
5. （５）電源とコンデンサの中間にトランジスタを挿入し
   、第１磁力線発生用信号により、そのトランジスタをカ
   ットオフとしてサイリスタの続流を遮断する続流遮断回
   路をサイリスタに設けたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のＮＳ磁束一対の強カパルス細胞賦活装置
   。