PL190303B1

PL190303B1 - Photometric head of a luxmeter

Info

Publication number: PL190303B1
Application number: PL99333723A
Authority: PL
Inventors: Irena Fryc
Original assignee: Politechnika Bialostocka
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 1999-06-11
Publication date: 2005-11-30
Also published as: PL333723A1

Abstract

A luxometer photometric head, consisting of: a visual radiation detector, a filter or set of filters of visual radiation located above and used for spectral correction, an element for spatial correction. All elements are secured in a housing with an output electric cable. It is characterised in that the element for spatial correction is constituted by an angular correction adapter (3), made of a non-diffusive transparent material, glass for instance. It has the form of a convexo-concave lens with the internal curve radius r1, with the curve centre coordinate z01 and the external curve radius r2 with the curve centre coordinate z02. These coordinates assume determined values, depending on the parameters of implemented component elements of the photometric head.

Description

Przedmiotem wynalazku jest stymulator magnetyczny, stosowany w badaniach biomedycznych, zwłaszcza w neurofizjologii, do nieinwazyjnej, bezbolesnej i bezkontaktowej stymulacji układu nerwowego. Silne pole magnetyczne, w wyniku działania indukcji magnetycznej, może pobudzić komórki nerwowe mózgu. Stymulacja układu nerwowego może być wykorzystana w celach diagnostycznych i terapeutycznych. Badania układu nerwowego u człowieka wymagają zastosowania zmiennego pola magnetycznego o indukcji 1-2 T i częstotliwości 10-200 Hz w czasie nie krótszym od 1 minuty.The subject of the invention is a magnetic stimulator, used in biomedical research, especially in neurophysiology, for non-invasive, painless and non-contact stimulation of the nervous system. A strong magnetic field, as a result of magnetic induction, can stimulate nerve cells in the brain. Nervous system stimulation can be used for diagnostic and therapeutic purposes. Research on the nervous system in humans requires the use of an alternating magnetic field with an induction of 1-2 T and a frequency of 10-200 Hz in a time not shorter than 1 minute.

Znany jest stymulator magnetyczny stosowany w fizykoterapii, w którym wykorzystane jest impulsowe pole magnetyczne do uzyskiwania określonych efektów leczniczych. Stymulator ten składa się z układu generatora impulsów oraz cewki o wielkiej ilości zwojów (do kilku tysięcy) wytwarzającej słabe pole magnetyczne, wynoszące od 10'³ -10⁴ tesli. Wadą stymulatora jest brak możliwości generowania silnego pola magnetycznego. Wytwarzane przez ten stymulator pole magnetyczne jest za słabe do pobudzenia głębokich struktur neuronalnych.There is a known magnetic stimulator used in physical therapy, in which a pulsed magnetic field is used to obtain specific therapeutic effects. This stimulator consists of a pulse generator system and a coil with a large number of turns (up to several thousand) producing a weak magnetic field ranging from 10 ' ³ -10 ⁴ Tesla. The disadvantage of the pacemaker is that it cannot generate a strong magnetic field. The magnetic field generated by this stimulator is too weak to excite deep neural structures.

Znany jest również stymulator magnetyczny dla diagnostyki neurologicznej wykorzystujący pojedynczy impuls silnego pola magnetycznego o indukcji od 1 do 3 tesli. Stymulator ten ma transformator napięcia do kilku tysięcy woltów oraz kondensatory rozładowcze do gromadzenia energii. Elementem kluczującym jest tyrystor załączający układ wyjściowy o znikomej oporności. Stymulator posiada też płaską, jednowarstwową cewkę o niewielkiej ilości zwojów. Wadą tego stymulatora są ograniczone parametry czasowe stymulacji. Z jednej strony czas trwania pojedynczego impulsu jest wartością na stałe określoną parametrami układu stymulatora, z drugiej strony procesy ładowania i rozładowywania kondensatorów ograniczają częstotliwość stymulacji do wartości od 10' ¹ do 10° Hz. Tego rodzaju parametry czasowe są z neurofizjologicznego punktu widzenia niewystarczające.There is also known a magnetic stimulator for neurological diagnosis using a single pulse of a strong magnetic field with an induction of 1 to 3 Tesla. This pacemaker has a voltage transformer up to several thousand volts and discharge capacitors to store energy. The key element is the thyristor which switches the output circuit with negligible resistance. The pacemaker also has a flat, single-layer coil with a small number of turns. The disadvantage of this pacemaker is the limited time parameters of the stimulation. On the one hand the duration of the single pulse is a value permanently set the parameters of the pacemaker, on the other hand, charging and discharging of capacitors limit the stimulation frequency to a value of 10 ^-1 to 10 ° Hz. Such time parameters are not sufficient from a neurophysiological point of view.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest to, że cewka warstwowa dołączona jest do zasilacza za pośrednictwem elementu kluczującego, do którego dołączony jest układ sterowania, przy czym element kluczujący stanowi układ równolegle połączonych tranzystorów polowych.The essence of the solution according to the invention is that the layered coil is connected to the power supply via a switching element to which the control system is connected, the switching element being a system of field effect transistors connected in parallel.

Przedstawione powyżej rozwiązanie umożliwia generowanie silnego od 10'¹ do 10° tesli impulsowego pola magnetycznego o żądanych parametrach częstotliwości w zakresie od 0 do 200 Hz, szerokości impulsu w zakresie od 10'⁴ do 10 ² sekundy oraz czasie trwania całej stymulacji w zakresie od 0 do 10 minut. Stymulator umożliwia generowanie impulsowych pól magnetycznych o dużym natężeniu oraz programowo ustalonych parametrach, takich jak częstotliwość powtarzania impulsów, amplituda impulsów oraz czas generowania serii impulsów. Kontrola wszystkich tych parametrów realizowana jest za pomocą elementu kluczującego kontrolowanego za pomocą układu sterowania, który realizuje odpowiednio modulację impulsów sterujących element kluczujący dla uzyskania ustalonego programowo pola magnetycznego.The solution presented above enables the generation of a strong 10 ' ¹ to 10 ° tesla pulsed magnetic field with the desired frequency parameters in the range from 0 to 200 Hz, pulse width in the range from 10' ⁴ to 10 ² seconds and the duration of the entire stimulation in the range from 0 up to 10 minutes. The stimulator enables the generation of pulsed magnetic fields of high intensity and programmed parameters, such as the pulse repetition frequency, pulse amplitude and the time of generating a series of pulses. The control of all these parameters is carried out by means of a key element controlled by a control system, which performs the corresponding modulation of the control pulses of the key element to obtain a programmed magnetic field.

Rozwiązanie według wynalazku zilustrowane jest przykładem wykonania na rysunku, stanowiącym schemat blokowy stymulatora.The solution according to the invention is illustrated by an exemplary embodiment in the drawing which is a block diagram of the stimulator.

Stymulator składa się z zasilacza 1, połączonego za pośrednictwem elementu kluczującego 3 z cewką warstwową 2. Do elementu kluczującego 3 dołączony jest układ sterowania 4.The stimulator consists of a power supply 1 connected via a keying element 3 to a sandwich coil 2. A control system 4 is connected to the keying element 3.

172 303172 303

Zasilacz 1 ma w swoim obwodzie wyjściowym układ transformacji napięcia wyjściowego, gromadzenia ładunku i separacji od obwodu zasilania.The power supply 1 has in its output circuit a circuit for transforming the output voltage, accumulating charge and separating from the power circuit.

Dzięki zdolności gromadzenia dużego ładunku elektrycznego w ob\ wyj sciowym zasilacza 1 możliwy jest pobór w krótkim czasie prądu o wartości szczytowej przekraczającej wielokrotnie maksymalną wartość prądu dla pracy ciągłej.Due to the ability to accumulate a large electric charge in the output circuit of the power supply 1, it is possible to draw a current with a peak value many times exceeding the maximum current value for continuous operation in a short time.

Element kluczujący 3 stanowi układ równolegle połączonych tranzystorów polowych, włączonych szeregowo między zasilaczem 1 a cewką warstwową 2 i sterowanych w obwodzie bramki z układu sterowania 4. Zastosowanie układu tranzystorów polowych, jako elementu kluczującego 3, umożliwia ich bezpośrednie, napięciowe wysterowanie z układu sterowania 4.The keying element 3 is a system of parallel-connected field effect transistors, connected in series between the power supply 1 and the layer coil 2 and controlled in the gate circuit from the control system 4. The use of the field-effect transistor system as the keying element 3 enables their direct, voltage control from the control system 4.

Układ sterowania 4 poprzez modulację impulsów sterujących element kluczujący 3 kontroluje wartość prądu płynącego przez cewkę warstwową 2 tak, aby uzyskać serię impulsów magnetycznych o wymaganej amplitudzie, szerokości impulsów oraz czasie trwania całej stymulacji magnetycznej.The control system 4, by modulating the control pulses, the keying element 3 controls the value of the current flowing through the layer coil 2 so as to obtain a series of magnetic pulses with the required amplitude, pulse width and duration of the entire magnetic stimulation.

172 303172 303

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claim

A magnetic stimulator comprising a power supply, a coil and a keying element, characterized in that it has a layered coil (2) connected to the power supply (1) via a keying element (3) to which a control system (4) is connected, the keying element (3) is a system of field effect transistors connected in parallel.