RU213806U1 - Installation for magnetic-pulse processing of medical and biological objects - Google Patents

Installation for magnetic-pulse processing of medical and biological objects Download PDF

Info

Publication number
RU213806U1
RU213806U1 RU2021118051U RU2021118051U RU213806U1 RU 213806 U1 RU213806 U1 RU 213806U1 RU 2021118051 U RU2021118051 U RU 2021118051U RU 2021118051 U RU2021118051 U RU 2021118051U RU 213806 U1 RU213806 U1 RU 213806U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
current
spark gap
capacitor bank
inductor
Prior art date
Application number
RU2021118051U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Наталья Алексеевна Роденко
Ринат Юнусович Юсупов
Алексей Викторович Милехин
Владимир Александрович Глущенков
Ирина Александровна Беляева
Сергей Леонидович Рубцов
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева"
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Самарский Федеральный Исследовательский Центр Российской Академии Наук
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева", Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Самарский Федеральный Исследовательский Центр Российской Академии Наук filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева"
Application granted granted Critical
Publication of RU213806U1 publication Critical patent/RU213806U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к области магнитно-импульсной обработки в целях медицины и биологии и может быть использована в экспериментальных исследованиях для изучения влияния импульсного электромагнитного поля на клеточные культуры и молекулы лекарственных препаратов при различных параметрах: напряженность магнитного поля, частота разрядного тока и скважность разрядов. Установка содержит зарядное устройство 1, подключенное к батарее конденсаторов 2, основной управляемый разрядник 3, включенный между высоковольтным выводом батареи конденсаторов 2 и индуктором 4, второй шунтирующий разрядник 6, блоки запуска разрядников 8, 9. На токовыводе 5 расположен бесконтактный датчик импульсного тока 10. Выход датчика тока подключен к усилителю 11. Выход усилителя 11 подключен к одновибратору 12, который выдает на один из входов блока совпадения 14 кратковременный импульс по спаду сигнала усилителя 11 в момент перехода разрядного тока через нулевое значение. Таймер задержки 13 формирует блокирующий сигнал длительностью не менее четверти полупериода разрядного тока на время действия коммутационных помех при пуске установки.The utility model relates to the field of magnetic pulse processing for the purposes of medicine and biology and can be used in experimental studies to study the effect of a pulsed electromagnetic field on cell cultures and drug molecules with various parameters: magnetic field strength, discharge current frequency and discharge duty cycle. The installation contains a charger 1 connected to a capacitor bank 2, a main controlled spark gap 3 connected between the high-voltage output of the capacitor bank 2 and an inductor 4, a second shunt spark gap 6, arrester triggering units 8, 9. A non-contact pulse current sensor 10 is located on the current outlet 5. The output of the current sensor is connected to the amplifier 11. The output of the amplifier 11 is connected to a single vibrator 12, which outputs to one of the inputs of the coincidence unit 14 a short-term pulse on the fall of the signal of the amplifier 11 at the moment when the discharge current passes through zero. The delay timer 13 generates a blocking signal with a duration of at least a quarter of the half-cycle of the discharge current for the duration of the switching interference during the start-up of the installation.

Description

Полезная модель относится к области магнитно-импульсной обработки в целях медицины и биологии и может быть использована в экспериментальных исследованиях для изучения влияния импульсного электромагнитного поля (ИМП) на клеточные культуры и молекулы лекарственных препаратов при различных параметрах: напряженность магнитного поля, частота разрядного тока и скважность разрядов.The utility model relates to the field of magnetic pulse processing for the purposes of medicine and biology and can be used in experimental studies to study the effect of a pulsed electromagnetic field (PMF) on cell cultures and drug molecules with various parameters: magnetic field strength, discharge current frequency and duty cycle discharges.

Известен способ управления биохимическими реакциями (патент РФ 2525439, МПК G01N 33/483, B82Y 5/00, 10.08.2014). На магнитную наносуспензию воздействуют низкочастотным переменным магнитным полем низкой интенсивности в диапазоне 5…500⋅103 А/м и частоте 20-5000 Гц, при котором происходит деформация и/или изменение конформации участвующих в реакции биоактивных макромолекул.A known method of controlling biochemical reactions (RF patent 2525439, IPC G01N 33/483, B82Y 5/00, 10.08.2014). The magnetic nanosuspension is affected by a low-frequency alternating magnetic field of low intensity in the range of 5...500⋅10 3 A/m and a frequency of 20-5000 Hz, at which deformation and/or change in the conformation of the bioactive macromolecules involved in the reaction occurs.

Известен препарат для активизации жизнедеятельности биологического объекта (патент РФ N 2283090, МПК A61K 9/14, А61Н 39/00, A61K 9/08, 10.09.2006), в котором носитель активирован электромагнитным полем при частоте 0,01 Гц - 9,0 кГц в течение 60-70 с. Препарат, обработанный магнитным полем дал выход глутаминовой кислоты на 17-25% выше, чем в образцах без воздействия магнитным полем.A known drug for enhancing the vital activity of a biological object (RF patent N 2283090, IPC A61K 9/14, A61N 39/00, A61K 9/08, 09/10/2006), in which the carrier is activated by an electromagnetic field at a frequency of 0.01 Hz - 9.0 kHz for 60-70 s. The preparation treated with a magnetic field gave a yield of glutamic acid 17-25% higher than in samples without exposure to a magnetic field.

Недостатком указанных выше способов является слабая активизация обработки препаратов, длительное воздействие на объект и узкая область воздействия магнитным полем.The disadvantage of the above methods is a weak activation of the processing of drugs, prolonged exposure to the object and a narrow area of exposure to a magnetic field.

Известные устройства для генерации мощных импульсов магнитного поля содержат емкостный накопитель энергии и индуктор, котором размещается обрабатываемый объект. Такие устройства позволяют регулировать ИМП в широком диапазоне напряженностей 103…107 А/м. Традиционно воздействие на объект осуществляется однократными знакопеременными импульсами длительностью 10-4…10-3 сек.Known devices for generating powerful pulses of a magnetic field contain a capacitive energy storage device and an inductor, which houses the object being processed. Such devices make it possible to regulate PMF in a wide range of strengths 10 3 ... 10 7 A/m. Traditionally, the impact on the object is carried out by single alternating pulses with a duration of 10 -4 ... 10 -3 sec.

Известна установка, выполненная по традиционной схеме (Белый И.В., Фертик С.М., Хименко И.Т. Справочник по магнитно-импульсной обработке материалов. - Харьков: «Виша Школа», 1977. 168 с.). Установка содержит: зарядное устройство, подключенный к нему емкостный накопитель энергии, разрядник и нагрузку в виде индуктора. При разряде накопителя энергии такой установки в индукторе формируется синусоидальное затухающее ИМП с числом полупериодов до 10. Полезная работа при обработке материалов, как правило, в большинстве случаев, происходит в течение первого полупериода.Known installation, made according to the traditional scheme (White I.V., Fertik S.M., Khimenko I.T. Handbook of magnetic pulse processing of materials. - Kharkov: "Visha School", 1977. 168 p.). The installation contains: a charger, a capacitive energy storage device connected to it, a spark gap and a load in the form of an inductor. When the energy storage device of such an installation is discharged, a sinusoidal damped pulse is formed in the inductor with the number of half-cycles up to 10. Useful work in the processing of materials, as a rule, in most cases, occurs during the first half-cycle.

Недостатки таких установок: сокращение ресурса конденсаторов накопителя и разрядника, приводящий к избыточному нагреву индуктора и, как следствие, нежелательному нагреву обрабатываемого материала. Кроме того, знакопеременное ИМП в некоторых случаях является вредным фактором, который может привести к деполяризации частиц, размагничиванию структуры и разрушению кристаллических или молекулярных связей обрабатываемого материала.Disadvantages of such installations: reduction of the service life of the capacitors of the storage and arrester, leading to excessive heating of the inductor and, as a result, undesirable heating of the material being processed. In addition, alternating MFI in some cases is a harmful factor that can lead to depolarization of particles, demagnetization of the structure, and destruction of crystalline or molecular bonds of the processed material.

Для повышения эффективности воздействия в ряде случаев требуется однополярный моноимпульс без реверса полярности, при котором после прохождения импульса первого полупериода все остальные импульсы отсекаются.To improve the efficiency of exposure, in some cases, a unipolar monopulse without polarity reversal is required, in which, after the passage of the pulse of the first half-cycle, all other pulses are cut off.

Известна также установка (патент РФ 2205717 С1, МПК B21D 26/14, опубл. 10.06.2003), содержащая зарядное устройство, блок емкостных накопителей энергии, коммутатор тока (разрядник), индуктор и отсекающий диод, включенный между коммутатором тока и индуктором. Отсекающий диод блокирует полупериод тока обратной полярности в индукторе при разряде.A device is also known (RF patent 2205717 C1, IPC B21D 26/14, publ. 06/10/2003), containing a charger, a capacitive energy storage unit, a current switch (discharger), an inductor and a cutoff diode connected between the current switch and the inductor. The cutoff diode blocks the half cycle of the reverse polarity current in the inductor during discharge.

Недостатки этой установки: использование отсекающего диода в основной цепи разряда ограничивает рабочий диапазон напряжения накопителя энергии на уровне 3…5 кВ и максимальную амплитуду разрядного тока до 20…30 кА (по предельным параметрам современных мощных диодов). Кроме того, мощные высоковольтные диоды имеют ограничение по скорости нарастания тока в импульсном режиме на уровне 400…500 А/мксек. Это создает риски повреждения диода при аварийном коротком замыкании в нагрузке, особенно характерно при формировании ИМП длительностью более 100…200 мксек., что существенно ограничивает область применения установки.Disadvantages of this setup: the use of a cut-off diode in the main discharge circuit limits the operating voltage range of the energy storage to 3...5 kV and the maximum amplitude of the discharge current to 20...30 kA (according to the limiting parameters of modern high-power diodes). In addition, high-power high-voltage diodes have a limit on the rate of current rise in the pulsed mode at the level of 400…500 A/μs. This creates risks of damage to the diode during an emergency short circuit in the load, it is especially typical when a pulse is formed with a duration of more than 100 ... 200 μs, which significantly limits the scope of the installation.

Наиболее близким аналогом является установка для магнитно-импульсной обработки (А.С. СССР 605661, МПК B21D 26/14, опубл. 05.05.1978), содержащая: зарядный блок, подключенный к батарее конденсаторов; токовыводы, к которым подключается индуктор; основной управляемый разрядник, подключенный между батареей конденсаторов и индуктором; второй мало индуктивный шунтирующий разрядник; блоки формирования инициирующих импульсов запуска разрядников; резистивный делитель напряжения и интегрирующая RC-цепочка, подключенные к батарее конденсаторов.The closest analogue is the installation for magnetic pulse processing (AS USSR 605661, IPC B21D 26/14, publ. 05/05/1978), containing: a charging unit connected to a capacitor bank; current leads to which the inductor is connected; the main controllable spark gap connected between the capacitor bank and the inductor; a second low inductive shunt arrester; blocks for generating initiating pulses for triggering spark gaps; a resistive voltage divider and an RC integrating circuit connected to a capacitor bank.

Недостатком установки является то, что включение шунтирующего разрядника синхронизируется сигналами от резистивной и интегрирующей цепочек, которые подключены к токовыводу основного разрядного контура между накопителем и индуктором. На токовыводе накопителя могут появляться интенсивные электрические помехи от коммутационной аппаратуры в моменты включения зарядного блока и в процессе заряда накопителя, что может привести к ложным включениям шунтирующего разрядника и, как следствие, искажению формы воздействующего ИМП в индукторе и нестабильной работе установки в целом. Кроме того, интегрирующая RC-цепочка имеет узкий диапазон длительности преобразуемых импульсов, что ограничивает эффективную работу при формировании униполярных импульсов в индукторах с различными параметрами. При разряде конденсаторов на токовыводе разрядного контура появляется скачок высоковольтного потенциала, пропорциональный величине разрядного тока и собственной индуктивности токовывода, который по резистивной и интегрирующей цепи может привести к отказу схемы управления.The disadvantage of the installation is that the switching on of the shunt spark gap is synchronized by signals from the resistive and integrating circuits, which are connected to the current output of the main discharge circuit between the storage and the inductor. Intense electrical interference from the switching equipment may appear at the storage current terminal at the moments when the charging unit is turned on and during charging of the storage drive, which can lead to false switching on of the shunt spark gap and, as a result, distortion of the shape of the acting PMF in the inductor and unstable operation of the installation as a whole. In addition, the integrating RC circuit has a narrow range of converted pulse durations, which limits effective operation when generating unipolar pulses in inductors with different parameters. When the capacitors are discharged, a high-voltage potential jump appears on the current output of the discharge circuit, which is proportional to the magnitude of the discharge current and the intrinsic inductance of the current output, which, through the resistive and integrating circuit, can lead to failure of the control circuit.

Задачей технического решения является обработка медико-биологических объектов импульсным электромагнитным полем знакопеременными и/или униполярными импульсами магнитного поля с широким диапазоном регулирования интенсивности поля.The objective of the technical solution is the processing of biomedical objects by a pulsed electromagnetic field with alternating and/or unipolar magnetic field pulses with a wide range of field intensity regulation.

Техническим результатом полезной модели является повышение стабильности работы и ресурса компонентов установки, расширяя при этом функциональные возможности установки при формировании импульсного электромагнитного поля различной формы.The technical result of the utility model is to increase the stability of operation and the resource of the installation components, while expanding the functionality of the installation in the formation of a pulsed electromagnetic field of various shapes.

Технический результат достигается тем, что в установке для магнитно-импульсной обработки, содержащей зарядное устройство, подключенное к батарее конденсаторов, токовыводы, к которым подключен индуктор, основной управляемый разрядник, установленный между высоковольтным выводом батареи конденсаторов и индуктором, второй шунтирующий разрядник и блоки запуска разрядников, вывод индуктора соединен с заземляемым токовыводом батареи конденсаторов, а второй шунтирующий разрядник подключен параллельно батарее конденсаторов, при этом на заземленном токовыводе дополнительно расположен бесконтактный датчик импульсного тока, гальванически развязанный от основной цепи разряда и соединенный с усилителем, причем выход усилителя подключен к одновибратору, при этом выход одновибратора связан с одним из входов блока совпадения, а второй вход блока совпадения соединен с выходом таймера, вход которого подключен к входу блока запуска основного разрядника, а выход блока совпадения соединен с блоком запуска второго шунтирующего разрядника через контакты переключателя режимов разряда.The technical result is achieved by the fact that in the installation for magnetic-pulse processing, containing a charger connected to a capacitor bank, current leads to which an inductor is connected, a main controlled spark gap installed between the high-voltage output of the capacitor bank and the inductor, a second shunt spark gap and arrester start-up blocks , the output of the inductor is connected to the grounded current output of the capacitor bank, and the second shunt spark gap is connected in parallel to the capacitor bank, while on the grounded current output there is additionally a non-contact pulse current sensor, galvanically isolated from the main discharge circuit and connected to the amplifier, and the output of the amplifier is connected to a single vibrator, with In this case, the output of the one-shot is connected to one of the inputs of the match block, and the second input of the match block is connected to the output of the timer, the input of which is connected to the input of the start block of the main spark gap, and the output of the match block is connected to the start block in of the second shunt spark gap through the contacts of the discharge mode switch.

Синхронизация включения шунтирующего разрядника происходит в момент изменения полярности разрядного тока в индукторе от сигнала бесконтактного датчика импульсного тока, гальванически развязанного от основной цепи разряда.Synchronization of switching on the shunt spark gap occurs at the moment when the polarity of the discharge current in the inductor changes from the signal of the non-contact sensor of the pulsed current, which is galvanically isolated from the main discharge circuit.

Работа устройства характеризуется следующими чертежами:The operation of the device is characterized by the following drawings:

- на фиг. 1 изображена схема предлагаемой установки;- in Fig. 1 shows a diagram of the proposed installation;

- на фиг. 2 показаны графики импульсного магнитного поля при работе устройства.- in Fig. 2 shows graphs of the pulsed magnetic field during operation of the device.

Установка содержит зарядное устройство 1, подключенное к батарее конденсаторов 2, основной управляемый разрядник 3, включенный между высоковольтным выводом батареи конденсаторов 2 и индуктором 4. Другой вывод индуктора 4 соединяется токовыводом 5 с заземляемым выводом батареи конденсаторов 2. Второй шунтирующий разрядник 6 подключен к токовыводам 5 и 7, параллельно батарее конденсаторов. Блоки запуска разрядников 8, 9 подключены соответственно к основному и шунтирующему разрядникам 3 и 6. На токовыводе 5 расположен бесконтактный датчик импульсного тока 10. Выход датчика тока подключен к усилителю 11, который формирует прямоугольный сигнал на время длительности полупериода разрядного тока. Выход усилителя 11 подключен к одновибратору 12, который выдает на один из входов блока совпадения 14 кратковременный импульс по спаду сигнала усилителя 11 в момент перехода разрядного тока через нулевое значение. Таймер задержки 13 формирует блокирующий сигнал длительностью не менее четверти полупериода разрядного тока на время действия коммутационных помех при пуске установки. Вход таймера 13 соединен с входом блока запуска 9, а выход с блоком совпадения 14. Выход блока совпадения 14 соединен с переключателем режимов разряда 15 в положении «II» (режим униполярного разряда). Во втором положении «I» (режим обычного колебательного разряда) переключатель 15, блокирует прохождение импульса от блока 14. Выход переключателя соединен с входом блока запуска 8 шунтирующего разрядника 6.The installation contains a charger 1 connected to the capacitor bank 2, the main controlled spark gap 3 connected between the high-voltage output of the capacitor bank 2 and the inductor 4. The other output of the inductor 4 is connected by a current outlet 5 to the grounded output of the capacitor bank 2. The second shunt spark gap 6 is connected to the current leads 5 and 7, in parallel with the capacitor bank. The triggering units of the arresters 8, 9 are connected respectively to the main and shunt arresters 3 and 6. A non-contact pulse current sensor 10 is located on the current output 5. The output of the current sensor is connected to the amplifier 11, which generates a rectangular signal for the duration of the half-cycle of the discharge current. The output of the amplifier 11 is connected to a single vibrator 12, which outputs to one of the inputs of the coincidence block 14 a short pulse according to the fall of the signal of the amplifier 11 at the moment when the discharge current passes through zero. The delay timer 13 generates a blocking signal with a duration of at least a quarter of the half-cycle of the discharge current for the duration of the switching interference during the start-up of the installation. The input of the timer 13 is connected to the input of the start block 9, and the output to the match block 14. The output of the match block 14 is connected to the discharge mode switch 15 in position "II" (unipolar discharge mode). In the second position "I" (regular oscillatory discharge mode), switch 15 blocks the passage of a pulse from block 14. The switch output is connected to the input of the trigger block 8 of the shunt spark gap 6.

Блок совпадения 14 выполняет логическую функцию «И» при одновременном совпадении импульса одновибратора 12 и положительного перепада с выхода таймера 13. На выходе блока совпадения появляется разрешающий импульс, который поступает на блок запуска 8 шунтирующего разрядника 6 через переключатель 15, в моменты перехода разрядного тока через нулевое значение. The coincidence block 14 performs the logical function "AND" when the pulse of the single vibrator 12 and the positive drop from the output of the timer 13 coincide at the same time. null value.

В качестве управляемых разрядников могут использоваться мало индуктивные вакуумные или тиратронные разрядники. Бесконтактным датчиком импульсного тока 10 служит пояс Роговского с широким частотным диапазоном преобразования тока, имеющего высоковольтную гальваническую развязку от разрядной цепи установки.As controlled spark gaps, low inductive vacuum or thyratron spark gaps can be used. Non-contact pulsed current sensor 10 is a Rogowski belt with a wide frequency range of current conversion, which has a high-voltage galvanic isolation from the discharge circuit of the installation.

Для повышения эффективности воздействия используют однополярный (униполярный) импульс без обратного воздействия, следовательно, после прохождения импульса первого полупериода все остальные импульсы должны быть отсечены.To increase the effectiveness of the impact, a unipolar (unipolar) pulse is used without a reverse effect, therefore, after the passage of the pulse of the first half-cycle, all other pulses must be cut off.

Для получения униполярного импульсного электромагнитного поля включается дополнительный разрядник в момент окончания первого полупериода колебаний разрядного тока. Дополнительный разрядник подключен параллельно накопителю энергии по схеме «Кроубар», при этом исключается реверс напряжения на конденсаторах накопителя энергии и отсекаются последующие знакопеременные импульсы в индукторе.To obtain a unipolar pulsed electromagnetic field, an additional spark gap is switched on at the end of the first half-cycle of the discharge current oscillations. An additional arrester is connected in parallel to the energy storage device according to the “Crowbar” scheme, while voltage reversal on the capacitors of the energy storage device is excluded and subsequent alternating pulses in the inductor are cut off.

На медико-биологические объекты воздействуют мощными импульсами в диапазоне напряженности магнитного поля Н=0,1⋅106 ÷ 1⋅106 А/м.Biomedical objects are affected by powerful pulses in the range of magnetic field strength H=0.1⋅10 6 ÷ 1⋅10 6 A/m.

Функционирует предложенная установка следующим образом. Зарядное устройство 1 заряжает батарею конденсаторов 2 до заданного уровня энергии. По команде «Пуск», в момент времени t0, блок запуска 9 включает основной разрядник 3. При положении «I» переключателя 15 батарея конденсаторов разряжается на индуктор 4. В разрядной цепи протекает знакопеременный колебательный ток I1 (фиг. 2А). Одновременно, со сдвигом на четверть периода колебаний тока, изменяется напряжение U1 на конденсаторах (фиг. 2В).The proposed installation works as follows. The charger 1 charges the capacitor bank 2 to a predetermined energy level. At the command "Start", at the time t 0 , the start unit 9 turns on the main spark gap 3. When the switch 15 is in the "I" position, the capacitor bank is discharged onto the inductor 4. An alternating oscillatory current I 1 flows in the discharge circuit (Fig. 2A). Simultaneously, with a shift by a quarter of the current oscillation period, the voltage U 1 on the capacitors changes (Fig. 2B).

В положении «II» переключателя 15, выход блока совпадения 14 подключен к входу блока запуска 8. Командой «Пуск» одновременно с началом разрядного тока включается таймер 13 с задержкой выходного импульса на время t1 (фиг. 2С), при этом усилитель 11 формирует прямоугольный сигнал в течение первого полупериода разрядного тока (фиг. 2D). По спаду сигнала усилителя одновибратор 12 выдает импульс в момент t2 при переходе тока через нулевое значение (фиг. 2Е). Блок совпадения 14 по цепи переключателя 15 в положении «II» включает блок запуска 8 (фиг. 2F). Разрядник 6 шунтирует батарею конденсаторов 2 по цепи токовывода 7, реверсивное напряжение U2 на конденсаторах быстро падает по апериодическому режиму разряда, при этом отсекаются последующие колебания напряжения на конденсаторах (фиг. 2G). В этом режиме через индуктор протекает моноимпульс разрядного тока, который формирует униполярное импульсное магнитное поле (фиг. 2Н).In position "II" of switch 15, the output of the match block 14 is connected to the input of the start block 8. The "Start" command, simultaneously with the start of the discharge current, turns on the timer 13 with a delay in the output pulse for time t 1 (Fig. 2C), while the amplifier 11 generates square wave during the first half cycle of the discharge current (FIG. 2D). As the amplifier signal decays, the single vibrator 12 outputs a pulse at time t 2 when the current passes through zero (FIG. 2E). The coincidence block 14 through the circuit of the switch 15 in position "II" turns on the start block 8 (Fig. 2F). The arrester 6 shunts the capacitor bank 2 along the current output circuit 7, the reverse voltage U 2 on the capacitors quickly drops in the aperiodic discharge mode, and subsequent voltage fluctuations on the capacitors are cut off (Fig. 2G). In this mode, a discharge current monopulse flows through the inductor, which forms a unipolar pulsed magnetic field (Fig. 2H).

Для исключения колебательного разряда при формировании униполярных импульсов в широком диапазоне длительностей конструкция шунтирующего разрядника 6 должна иметь минимальную собственную индуктивность, а токовыводы разрядника 7 выполняются из материала с более низкой электропроводностью, чем основной токовывод 5, например, из стальной шины.To exclude an oscillatory discharge during the formation of unipolar pulses in a wide range of durations, the design of the shunt spark gap 6 must have a minimum intrinsic inductance, and the current leads of the spark gap 7 are made of a material with a lower electrical conductivity than the main current lead 5, for example, from a steel bus.

Предложенная схема установки для обработки медико-биологических объектов расширяет функциональные возможности процесса обработки при воздействии импульсами различной формы, повышается стабильность работы и ресурс оборудования. При обработке униполярными импульсами уменьшается влияние тепловых и электромагнитных знакопеременных поляризационных эффектов воздействия на материал.The proposed installation scheme for processing biomedical objects expands the functionality of the processing process when exposed to pulses of various shapes, increases the stability of operation and equipment life. When processing with unipolar pulses, the influence of thermal and electromagnetic alternating polarization effects on the material is reduced.

Claims (1)

Устройство для магнитно-импульсной обработки клеточных культур и молекул лекарственных препаратов, содержащее зарядное устройство, подключенное к батарее конденсаторов, токовыводы, к которым подключен индуктор, основной управляемый разрядник, установленный между высоковольтным выводом батареи конденсаторов и индуктором, второй шунтирующий разрядник и блоки запуска разрядников, отличающееся тем, что вывод индуктора соединен с заземляемым токовыводом батареи конденсаторов, а второй шунтирующий разрядник подключен параллельно батарее конденсаторов, при этом на заземленном токовыводе дополнительно расположен датчик импульсного тока, выполненный в виде пояса Роговского, гальванически развязанный от основной цепи разряда и соединенный с усилителем, причем выход усилителя подключен к одновибратору, при этом выход одновибратора связан с одним из входов блока совпадения, а второй вход блока совпадения соединен с выходом таймера, вход которого подключен к входу блока запуска основного разрядника, а выход блока совпадения соединен с блоком запуска второго шунтирующего разрядника через контакты переключателя режимов разряда.A device for magnetic-pulse processing of cell cultures and molecules of drugs, containing a charger connected to a capacitor bank, current leads to which an inductor is connected, a main controlled spark gap installed between the high-voltage output of the capacitor bank and the inductor, a second shunt spark gap and arrester start-up units, characterized in that the output of the inductor is connected to the grounded current output of the capacitor bank, and the second shunt discharger is connected in parallel to the capacitor bank, while on the grounded current output there is additionally a pulsed current sensor made in the form of a Rogowski coil, galvanically isolated from the main discharge circuit and connected to the amplifier, moreover, the output of the amplifier is connected to a one-shot, while the output of the one-shot is connected to one of the inputs of the match block, and the second input of the match block is connected to the output of the timer, the input of which is connected to the input of the start block of the main spark gap , and the output of the match block is connected to the start block of the second shunt spark gap through the contacts of the discharge mode switch.
RU2021118051U 2021-06-21 Installation for magnetic-pulse processing of medical and biological objects RU213806U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU213806U1 true RU213806U1 (en) 2022-09-29

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4105017A (en) * 1976-11-17 1978-08-08 Electro-Biology, Inc. Modification of the growth repair and maintenance behavior of living tissue and cells by a specific and selective change in electrical environment
EP0084019A1 (en) * 1982-01-08 1983-07-20 Lkh Ag Apparatus for producing magnetic pulses
WO2000041305A1 (en) * 1999-01-08 2000-07-13 Quantum Manufacturing Technologies, Inc. An improved commutation circuit for arresting and dissipating energy reflected from a magnetic pulse compression network
RU2205717C1 (en) * 2002-05-27 2003-06-10 Тульский государственный университет Installation for performing operations of magnetic-pulse forming
FR2858139A1 (en) * 2003-07-22 2005-01-28 Ecosystem Sarl GENERATION OF AN ELECTRIC, MAGNETIC, AND / OR ELECTROMAGNETIC PULSE FIELD
UA62622U (en) * 2011-01-04 2011-09-12 Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт" Magnetic pulse unit
RU2684505C1 (en) * 2018-04-16 2019-04-09 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Generator of high-voltage pulses for starting of controlled vacuum arresters

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4105017A (en) * 1976-11-17 1978-08-08 Electro-Biology, Inc. Modification of the growth repair and maintenance behavior of living tissue and cells by a specific and selective change in electrical environment
EP0084019A1 (en) * 1982-01-08 1983-07-20 Lkh Ag Apparatus for producing magnetic pulses
WO2000041305A1 (en) * 1999-01-08 2000-07-13 Quantum Manufacturing Technologies, Inc. An improved commutation circuit for arresting and dissipating energy reflected from a magnetic pulse compression network
RU2205717C1 (en) * 2002-05-27 2003-06-10 Тульский государственный университет Installation for performing operations of magnetic-pulse forming
FR2858139A1 (en) * 2003-07-22 2005-01-28 Ecosystem Sarl GENERATION OF AN ELECTRIC, MAGNETIC, AND / OR ELECTROMAGNETIC PULSE FIELD
UA62622U (en) * 2011-01-04 2011-09-12 Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт" Magnetic pulse unit
RU2684505C1 (en) * 2018-04-16 2019-04-09 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Generator of high-voltage pulses for starting of controlled vacuum arresters

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БОРОВСКИЙ Г.В. и др. "Инновационная установка для магнитно-импульсной обработки". Инновации No 8 (202), 2015. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6362604B1 (en) Electrostatic precipitator slow pulse generating circuit
US8773837B2 (en) Multi pulse linear ionizer
US11224744B2 (en) Electronic modular system with variable power for generating electrical pulses and associated uses thereof
US7939971B2 (en) Method for generating intensive high-voltage pulses for industrial use and associated circuit
TW200607405A (en) A bar type corona discharged electrostatic eliminator equipped with air vessel using pulse AC high voltage power source
GB1484940A (en) Pulsed-arc welding
TW201338321A (en) Multi pulse linear ionizer
RU213806U1 (en) Installation for magnetic-pulse processing of medical and biological objects
GB1496226A (en) Impulse current generator
DE19616187B4 (en) Excitation of electrical gas discharges with voltage pulses
Moshkunov et al. A compact source of flash-corona discharge for biomedical applications
JPS6144611B2 (en)
RU2151559C1 (en) Device for stimulating tissue metabolism with shock wave impulses
GB1445361A (en) Electrostativ precipitation
RU2469826C1 (en) Method of exciting electric arc and device to this end
Liu et al. An all solid-state pulsed power generator based on Marx generator
RU180174U9 (en) The device of high-voltage power supply of electrophysical devices with high constant and frequency-pulsed voltage
US20160145123A1 (en) Device, system, and method for the treatment of liquid waste waters
RU2515884C1 (en) Device and method to produce gas hydrogen-oxygen fuel from water (versions)
Minhas et al. Design and development of a Marx generator based 40kV pulsed power supply for non-lethal electric fence
SU1436237A1 (en) Power supply source
RU2171162C2 (en) Apparatus for electric spark strengthening
US20240282552A1 (en) Pulsing power supply with powered crowbar
RU103429U1 (en) ELECTRIC ACTIVATOR
SU1498828A1 (en) Apparatus for feeding electroplating baths with pulse current