RU2454675C2 - Apparatus for investigating effect of electromagnetic fields on biological objects - Google Patents
Apparatus for investigating effect of electromagnetic fields on biological objects Download PDFInfo
- Publication number
- RU2454675C2 RU2454675C2 RU2008152887/28A RU2008152887A RU2454675C2 RU 2454675 C2 RU2454675 C2 RU 2454675C2 RU 2008152887/28 A RU2008152887/28 A RU 2008152887/28A RU 2008152887 A RU2008152887 A RU 2008152887A RU 2454675 C2 RU2454675 C2 RU 2454675C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic field
- magnetic
- field
- shielding
- sphere
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области магнитобиологии, в частности к научным исследованиям.The invention relates to the field of magnetobiology, in particular to scientific research.
Установлено, что электромагнитные поля (ЭМП) во всех частотных диапазонах оказывают влияние на функционирование живых организмов, причем последствия этого влияния могут быть весьма отдаленными. На биологическую реакцию влияют следующие параметры ЭМП: интенсивность ЭМП (величина); частота излучения; продолжительность облучения; модуляция сигнала; сочетание частот ЭМП, периодичность действия [11, 5]. Физиологическая сущность состояния магниточувствительности заключается в способности организма отвечать физиологической (нормальной) или патологической (стрессорной) реакцией на воздействие гелиогеофизических факторов.It was established that electromagnetic fields (EMF) in all frequency ranges affect the functioning of living organisms, and the consequences of this effect can be very distant. The following EMF parameters affect a biological response: EMF intensity (magnitude); radiation frequency; exposure time; signal modulation; combination of EMF frequencies, frequency of action [11, 5]. The physiological essence of the state of magnetosensitivity is the body's ability to respond with a physiological (normal) or pathological (stress) reaction to the influence of heliogeophysical factors.
Наиболее чувствительные системы организма млекопитающих: сердечно сосудистая, нервная, иммунная, эндокринная и половая. Однако по поводу механизмов столь высокой чувствительности биообъектов к ЭМП пока нет единого мнения, поскольку исследования проводились на установках, имеющих неодинаковые технические характеристики [10]. В основном эксперименты ведутся методом перебора всевозможных комбинаций параметров ЭМП без предварительного представления о результативности того или иного воздействия и, как правило, без учета внешних воздействий (геомагнитных вариаций и техногенных электромагнитных полей), что приводит зачастую к взаимоисключающим результатам.The most sensitive mammalian systems: cardiovascular, nervous, immune, endocrine and sexual. However, there is still no unanimous opinion on the mechanisms of such a high sensitivity of biological objects to EMF, since the studies were carried out at facilities that have different technical characteristics [10]. The experiments are mainly carried out by enumerating all kinds of combinations of EMF parameters without a preliminary idea of the effectiveness of a particular impact and, as a rule, without taking into account external influences (geomagnetic variations and technogenic electromagnetic fields), which often leads to mutually exclusive results.
Известно устройство для электромагнитного воздействия на биологический объект, содержащее корпус, аккумуляторную батарею, генератор тока, формирующий импульсы, соединенные последовательно, и источник ЭМ воздействия в виде соленоида, внутрь которого помещают емкость с водным раствором [2].A device is known for electromagnetic action on a biological object, comprising a housing, a storage battery, a current generator generating pulses connected in series, and a source of EM exposure in the form of a solenoid inside which a container with an aqueous solution is placed [2].
Известна магнитная многополюсная система, включающая блоки полюсов постоянных магнитов и межполюсные постоянные магниты с перпендикулярным направлением магнитносиловых линий полюсных постоянных магнитов. При этом каждый полюсный блок содержит три постоянных магнита с одинаковым направлением магнитного поля, средний из которых выполнен высокоэнергетическим, а два боковых - низкоэнергетическими. Каждый последующий полюсный блок имеет противоположное направление магнитного поля по отношению к предыдущему [3].Known magnetic multipolar system, including blocks of poles of permanent magnets and interpolar permanent magnets with a perpendicular direction of the magnetic force lines of the pole permanent magnets. Moreover, each pole block contains three permanent magnets with the same direction of the magnetic field, the middle of which is made of high-energy, and the two side - low-energy. Each subsequent pole block has the opposite direction of the magnetic field relative to the previous one [3].
Известно устройство для воздействия на биологический объект переменным или/и постоянным магнитным полем, содержащее как минимум 2 источника магнитного поля, расположенные под углом друг к другу. Источником магнитного поля является катушка индуктивности, подключенная к источнику тока, обмотка которой размещена на сердечнике, выполненном в виде стержня [8].A device is known for influencing a biological object with an alternating and / or constant magnetic field, containing at least 2 sources of a magnetic field located at an angle to each other. A magnetic field source is an inductor connected to a current source, the winding of which is placed on a core made in the form of a rod [8].
Известно устройство для формирования магнитотерапевтического воздействия, которое выполнено в виде трех источников магнитного поля, которое может быть постоянным и переменным. Оси источников магнитных полей располагаются взаимно перпендикулярно. Эти источники подключены к соответствующим управляемым источникам тока, связанным через усилители мощности с устройством управления. Формирователь магнитного поля выполнен в виде двух взаимно перпендикулярно расположенных индукторов - электромагнитов, длины которых превышают диаметр, и намотанной по их окружности круглой катушки, диаметр которой превышает ее длину, при этом оси индукторов электромагнитов параллельны относительно плоскости круга катушки [9].A device for the formation of magnetotherapy effects, which is made in the form of three sources of a magnetic field, which can be constant and variable. The axes of the magnetic field sources are mutually perpendicular. These sources are connected to respective controlled current sources connected through power amplifiers to the control device. The magnetic field shaper is made in the form of two mutually perpendicularly located inductors - electromagnets, the lengths of which exceed the diameter, and a circular coil wound around their circumference, the diameter of which exceeds its length, while the axes of the electromagnets inductors are parallel relative to the plane of the coil circle [9].
Во всех предлагаемых выше устройствах предпринимается попытка создания магнитного поля, расположенного вне конструкции катушек-излучателей. Такой подход позволяет воздействовать на биологические объекты, размеры которых превышают размеры конструкции катушек-излучателей. Однако магнитное поле получается неоднородным [12].In all the devices proposed above, an attempt is made to create a magnetic field located outside the structure of the emitter coils. This approach allows you to act on biological objects whose dimensions exceed the dimensions of the design of the emitter coils. However, the magnetic field turns out to be inhomogeneous [12].
Помимо нарушения однородности магнитного поля и воздействия внешних техногенных полей, следует отметить и потерю возможности произвольной ориентации суммарного магнитного вектора. Ограничения на ориентацию суммарного магнитного вектора обуславливаются типом излучателей и диаграммой направленности. Особенно затруднено в таких случаях изменение направления вектора магнитной индукции на прямо противоположное [1].In addition to the violation of the uniformity of the magnetic field and the effects of external technogenic fields, it should be noted the loss of the possibility of arbitrary orientation of the total magnetic vector. The restrictions on the orientation of the total magnetic vector are determined by the type of emitters and radiation pattern. It is especially difficult in such cases to change the direction of the magnetic induction vector to the exact opposite [1].
В настоящее время общепризнанными основными способами получения магнитных полей очень низкой индукции (гипомагнитных полей) являются: наложение магнитных полей (изменение вектора магнитного поля с помощью полосового магнита); астатизация (компенсация геомагнитного поля с помощью определенного расположений магнитов); экранирование (применение материалов, обладающих очень высокой магнитной проницаемостью); компенсация (использование колец Гельмгольца); сочетание экранирования с компенсацией геомагнитного поля.Currently, the generally accepted main methods of obtaining magnetic fields of very low induction (hypomagnetic fields) are: applying magnetic fields (changing the magnetic field vector using a strip magnet); astatization (compensation of the geomagnetic field using a specific arrangement of magnets); shielding (the use of materials with a very high magnetic permeability); compensation (use of Helmholtz rings); combination of shielding with compensation of the geomagnetic field.
Однако наиболее распространенными в практике экспериментальных исследований являются способы компенсации и экранирования. Для компенсации геомагнитного поля обычно используют систему колец, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Величина тока в кольцах рассчитывается таким образом, чтобы создаваемое магнитное поле компенсировало магнитное поле Земли. Преимуществом данного варианта является относительная простота реализации для постоянных магнитных полей, недостатком - трудность компенсации случайных переменных составляющих внешних ЭМП. При экранировании рабочий объем экспериментальной установки «отгораживается» от внешней среды с помощью материалов с определенными магнитными свойствами, влияющими на условия прохождения сквозь них внешнего магнитного поля. К преимуществам экранирования следует отнести возможность уменьшения электромагнитных колебаний достаточно широкого диапазона частот путем использования дополнительных покрытий. К недостаткам относятся достаточно высокая стоимость и трудности реализации. Применительно к биологическим экспериментам недостатком является также необходимость обеспечения воздухообмена биологического объекта с внешней средой без нарушения «магнитной целостности» покрытия рабочего объема экспериментальной установки. Для экранирования биологических объектов от электромагнитного поля вначале использовали свинец или сталь. Качество экранирования стало выше с применением сплавов с высокой магнитной проницаемостью (мю-металл, пермаллой и др.). Экраны, изготовленные из указанных сплавов, концентрируют около своих стенок силовые линии геомагнитного поля и, таким образом, создают ограниченное пространство с гипогеомагнитными условиями.However, the most common in the practice of experimental studies are methods of compensation and shielding. To compensate for the geomagnetic field, a system of rings located in mutually perpendicular planes is usually used. The magnitude of the current in the rings is calculated so that the generated magnetic field compensates for the Earth's magnetic field. The advantage of this option is the relative ease of implementation for constant magnetic fields, the disadvantage is the difficulty of compensating for random variable components of external electromagnetic fields. When shielded, the working volume of the experimental setup is "fenced off" from the external environment using materials with certain magnetic properties that affect the conditions for the passage of an external magnetic field through them. The advantages of shielding include the possibility of reducing electromagnetic oscillations of a sufficiently wide frequency range by using additional coatings. The disadvantages include a fairly high cost and implementation difficulties. With regard to biological experiments, the disadvantage is the need to ensure air exchange of the biological object with the external environment without violating the "magnetic integrity" of the coating of the working volume of the experimental setup. Initially, lead or steel was used to shield biological objects from the electromagnetic field. The shielding quality has become higher with the use of alloys with high magnetic permeability (mu metal, permalloy, etc.). Screens made of these alloys concentrate the lines of force of the geomagnetic field near their walls and, thus, create a limited space with hypogeomagnetic conditions.
Известен ферромагнитный экран для проведения исследования с динамическим коэффициентом экранирования К=105, он представляет собой камеру оригинальной конструкции, состоящую из двух секций, каждая из которых набрана из пермаллоевых пластин толщиной 1.5 мм, между которыми проложены аналогичной толщины медные пластины. Внутренний объем первой секции - 0,06×0,06×0,23 м, второй секции - 0,13×0,13×0,43 м. Каждая секция имеет специальные крышки аналогичной конструкции. Первая секция вставляется во вторую.A ferromagnetic screen for conducting research with a dynamic shielding coefficient K = 10 5 is known, it is a camera of the original design, consisting of two sections, each of which is composed of permalloy plates 1.5 mm thick, between which copper plates are laid with a similar thickness. The internal volume of the first section is 0.06 × 0.06 × 0.23 m, the second section is 0.13 × 0.13 × 0.43 m. Each section has special covers of a similar design. The first section is inserted into the second.
Действие экрана основано на том, что магнитный поток через сечение экрана концентрируется в стенках с высокой магнитной проницаемостью и тем самым ослабляет поле во внутреннем пространстве. Ослабленное первой секцией магнитное поле составляет 5×10-7 Тл, второй секцией - 5×10-8 Тл, что в собранном виде дает 5×10-10 Тл. Медные пластины предназначены для экранирования от ЭМП промышленного происхождения (50 Гц и более). Магнитное поле Земли составляет на средних широтах России приблизительно 5×10-5 Тл, то есть магнитные экраны описанной конструкции позволяют экранировать геомагнитное поле в 105 раз. В то же время использование секций по отдельности позволяет получить дополнительно экранирование в 102 и 103 раз [http://www.centercem.ru/zayav5.html]. В этой установке были получены хорошие характеристики экранирования от ЭМП, но внутренний объем камеры имеет очень маленькие размеры и отсутствие воздухообмена, что позволяет проводить ограниченные по времени и по объектам биологические эксперименты.The action of the screen is based on the fact that the magnetic flux through the section of the screen is concentrated in the walls with high magnetic permeability and thereby weakens the field in the inner space. The magnetic field weakened by the first section is 5 × 10 -7 T, the second section is 5 × 10 -8 T, which, when assembled, gives 5 × 10 -10 T. Copper plates are designed for shielding from EMFs of industrial origin (50 Hz or more). The Earth’s magnetic field is approximately 5 × 10 -5 T at the middle latitudes of Russia, that is, the magnetic screens of the described construction allow shielding the geomagnetic field by 10 5 times. At the same time, the use of sections separately allows for additional shielding 10 2 and 10 3 times [http://www.centercem.ru/zayav5.html]. Good shielding characteristics from EMF were obtained in this setup, but the internal volume of the chamber has very small dimensions and the absence of air exchange, which allows biological experiments to be limited in time and in objects.
Известно устройство для магнитобиологических экспериментов, выбранное нами в качестве прототипа [6], в котором магнитное поле создается тремя парами ортогонально расположенных «квадратных» колец Гельмгольца размером 1×1 м. Рабочая область, в пределах которой неоднородность магнитного поля не превышает 10%, расположена в центре колец и занимает объем около 0.5×0.5×0.5 м. Компьютерная система управления токами через кольца позволяет генерировать сигналы в низкочастотном диапазоне произвольной конфигурации и одновременно регистрировать параметры создаваемой электромагнитной обстановки с помощью магнитометра торсионного типа. Система колец окружена магнитным экраном размером 2×3×2 м, сделанным из мю-металла. Коэффициент экранирования в зависимости от направления составил от 3.85 для Z- и Х-направлений до 19.1 для Y-направления. На каждую пару колец, расположенных внутри магнитного экрана, отдельно подается постоянный или/и переменный ток со специального трехканального усилителя, сопряженного с цифроаналоговым преобразователем (ЦАП) и управляющим компьютером. Максимальное значение индукции магнитного поля, генерируемого парой колец, составляет ±144 мкТл. Максимальное значение индукции магнитного поля, генерируемого вдоль диагонали куба тремя парам колец, составляет ±249 мкТл.A device for magnetobiological experiments is known, which we selected as a prototype [6], in which the magnetic field is created by three pairs of orthogonally located “square” Helmholtz
Однако описанная установка имеет следующие недостатки:However, the described installation has the following disadvantages:
1) создаваемое магнитное поле имеет достаточно большие нелинейные искажения, обусловленные применением типовых компьютерных плат в системе «компьютер-ЦАП» [11],1) the generated magnetic field has a sufficiently large non-linear distortion due to the use of typical computer boards in the computer-to-DAC system [11],
2) малую степень экранирования магнитного поля,2) a small degree of shielding of the magnetic field,
3) зависимость степени экранирования установки от ее ориентации в пространстве.3) the dependence of the degree of shielding of the installation on its orientation in space.
Получаемое при этом магнитное поле не является полностью однородным в заявленном рабочем объеме (остаточная намагниченность от используемого в экране мю-металла и проходящие из-за недостаточной степени экранирования сильные высокочастотные составляющие внешнего магнитного поля складываются с искусственно создаваемым магнитным полем).The magnetic field obtained in this case is not completely homogeneous in the declared working volume (the residual magnetization from the mu metal used in the screen and the strong high-frequency components of the external magnetic field passing through the screening are added to the artificially created magnetic field).
Настоящее изобретение решает задачу улучшения характеристик формируемого магнитного поля.The present invention solves the problem of improving the characteristics of the generated magnetic field.
Решение поставленной задачи достигается следующим образом. Экспериментальная установка для исследования влияния электромагнитных полей на биологические объекты различной степени сложности представляет собой каркас в виде куба, изготовленный из немагнитного материала (например, алюминий), с размером стороны 0.4 м. Куб располагается внутри сферы (радиус 0.5 м), покрытой специальным магнитоэкранирующим материалом. Экранирующая сфера сделана разъемной для обеспечения свободного доступа внутрь и состоит из трех слоев, каждый из которых имеет различные магнитоэкранирующие свойства. Внешний и средний слои изготовлены с помощью современных нанотехнологий из различных сплавов аморфного магнитомягкого материала [7, 4] и обеспечивают экранирование от высокочастотных и низкочастотных составляющих внешнего магнитного поля. Последний внутренний слой состоит из металла-диамагнетика, например меди. Экран, изготовленный таким образом, обеспечивает экранирование по постоянной и переменной составляющим магнитного поля с коэффициентом экранирования не менее 10000 независимо от ориентации установки в пространстве.The solution to this problem is achieved as follows. The experimental setup for studying the influence of electromagnetic fields on biological objects of varying degrees of complexity is a cube frame made of non-magnetic material (for example, aluminum) with a side size of 0.4 m. The cube is located inside a sphere (radius 0.5 m) covered with a special magnetically shielding material . The shielding sphere is made detachable to provide easy access inside and consists of three layers, each of which has different magneto-shielding properties. The outer and middle layers are made using modern nanotechnology from various alloys of an amorphous magnetically soft material [7, 4] and provide shielding from high-frequency and low-frequency components of the external magnetic field. The last inner layer consists of a diamagnet metal, such as copper. A screen made in this way provides shielding with respect to the constant and variable components of the magnetic field with a shielding coefficient of at least 10,000 regardless of the orientation of the installation in space.
На ребрах куба на основе колец Гельмгольца смонтирована трехкоординатная система генерации искусственного электромагнитного поля с задаваемыми параметрами. Она состоит из шести одинаковых излучающих рамок, расположенных так, что их плоскости образуют грани куба. Рамки, расположенные на противоположных гранях куба, соединяются последовательно, образуя единую излучающую систему. Магнитное поле пары рамок перпендикулярно их плоскостям. Включая поочередно пары рамок, можно получать ориентацию вектора магнитного поля по трем ортогональным осям. Если включить одновременно две или три пары рамок, то подбором тока в рамках можно получить любое направление поля в установке. Таким образом, формируется магнитное поле с требуемым значением напряженности и однородности. Неоднородность магнитного поля в рабочем объеме размером 0.2×0.2×0.2 м не превышает 6%. Полученного рабочего объема вполне достаточно для размещения в нем мелких лабораторных животных, насекомых и пробирок с другим биологическим материалом.On the edges of the cube, based on Helmholtz rings, a three-coordinate system for generating an artificial electromagnetic field with specified parameters is mounted. It consists of six identical emitting frames arranged so that their planes form the faces of the cube. Frames located on opposite faces of the cube are connected in series, forming a single radiating system. The magnetic field of the pair of frames is perpendicular to their planes. Including alternately pairs of frames, it is possible to obtain the orientation of the magnetic field vector along three orthogonal axes. If you simultaneously include two or three pairs of frames, then by selecting the current in the frame, you can get any direction of the field in the installation. Thus, a magnetic field is formed with the desired value of tension and uniformity. The inhomogeneity of the magnetic field in the working volume of 0.2 × 0.2 × 0.2 m does not exceed 6%. The resulting working volume is quite enough to accommodate small laboratory animals, insects and test tubes with other biological material.
Система генерации искусственного ЭМП в рабочем объеме экспериментальной установки рассчитана на исследования в области сверхслабых постоянных и сверхнизкочастотных магнитных полей. Индукция генерируемого постоянного магнитного поля может изменяться в диапазоне от 0,01 мкТл до 200 мкТл. Выбор частотного диапазона обусловлен характером проводимых исследований и определен в диапазоне от 0,01 Гц до 100 Гц с регулируемым шагом изменения от 0,01 Гц до 1 Гц. Требуемые характеристики искусственного магнитного поля определяются параметрами токов, протекающих по ортогонально расположенным обмоткам Гельмгольца, что позволяет целенаправленно изменять величину и направление вектора суммарного магнитного поля в рабочем объеме экспериментальной установки. Реализация системы генерации искусственного магнитного поля осуществлена на базе специально сконструированных компонентов: генератора, 3-х канального усилителя с плавной регулировкой постоянного и переменного сигнала по каждому каналу. Это позволило уменьшить нелинейные искажения в 2-3 раза на выходе усилителя.The artificial EMF generation system in the working volume of the experimental setup is designed for research in the field of ultra-weak permanent and ultra-low-frequency magnetic fields. The induction of the generated constant magnetic field can vary from 0.01 μT to 200 μT. The choice of the frequency range is determined by the nature of the studies and is determined in the range from 0.01 Hz to 100 Hz with an adjustable step of change from 0.01 Hz to 1 Hz. The required characteristics of the artificial magnetic field are determined by the parameters of the currents flowing along the orthogonally located Helmholtz windings, which allows one to purposefully change the magnitude and direction of the total magnetic field vector in the working volume of the experimental setup. The implementation of the artificial magnetic field generation system is based on specially designed components: a generator, a 3-channel amplifier with smooth adjustment of a constant and variable signal for each channel. This allowed us to reduce nonlinear distortion by 2-3 times at the output of the amplifier.
Положительный эффект от использования предлагаемого изобретения. В рабочем объеме экспериментальной установки достигается высокая степень экранирования внешних ЭМП, в том числе геомагнитного поля, по всем составляющим. Формируемое при этом магнитное поле является достаточно однородным и не зависит от ориентации установки в пространстве. Это повышает качество и достоверность получаемых научных результатов. Установка имеет небольшие размеры и вес, что обеспечивает удобство работы с нею и легкость транспортировки.The positive effect of the use of the invention. In the working volume of the experimental setup, a high degree of shielding of the external electromagnetic fields, including the geomagnetic field, is achieved for all components. The magnetic field generated in this case is quite uniform and does not depend on the orientation of the installation in space. This improves the quality and reliability of the obtained scientific results. The installation has small dimensions and weight, which ensures the convenience of working with it and ease of transportation.
Сущность изобретения поясняется блок-схемой установки (фиг.1). Экран сферической формы разделен на две половины: верхнюю (1) и нижюю (2). Для доступа к рабочему объему установки верхняя половина поднимается за ручку (3). Ортогонально расположенные обмотки Гельмгольца фиксируются на рамке (5) кубической формы, расположенной в центре сферы. Каждая пара рамок получает сигнал от 3-х канального усилителя, каждый канал (6, 7, 8) которого имеет самостоятельную, независимую друг от друга, настройку. Усилитель управляется генератором (9).The invention is illustrated by a block diagram of the installation (figure 1). The spherical screen is divided into two halves: the upper (1) and lower (2). To access the working volume of the installation, the upper half is lifted by the handle (3). Helmholtz orthogonally located windings are fixed on a frame (5) of a cubic shape located in the center of the sphere. Each pair of frames receives a signal from a 3-channel amplifier, each channel (6, 7, 8) of which has its own, independent from each other, setting. The amplifier is controlled by a generator (9).
Работа с установкой осуществляется следующим образом. После включения установки и прогрева ее в течение 15-20 мин производится настройка магнитного поля в рабочем объеме по величине и направлению вектора магнитной индукции с помощью магнитометра (на фиг.1 не показан). В рабочий объем помещается биологический объект, закрывается крышка магнитного экрана и проводится эксперимент по запланированному протоколу. Вывод коммуникационных проводов и воздуховодных трубок из внутреннего объема экранированной камеры осуществляется через Z-образную трубку (4), покрытую теми же экранирующими материалами.Work with the installation is as follows. After turning on the installation and warming it up for 15-20 minutes, the magnetic field in the working volume is adjusted in magnitude and direction of the magnetic induction vector using a magnetometer (not shown in Fig. 1). A biological object is placed in the working volume, the lid of the magnetic screen is closed and an experiment is conducted according to the planned protocol. The output of communication wires and air tubes from the internal volume of the shielded chamber is carried out through a Z-shaped tube (4), covered with the same shielding materials.
Изменение коэффициента экранирования электромагитного поля в зависимости от частоты излучения в диапазоне от 0 Гц до 1 МГц магнитоэкранирующей камерой представлен на фиг.2. Коэффициент экранирования камеры по постоянному магнитному полю (F=0 Гц) составляет 11000. При увеличении частоты внешнего магнитного поля (на графике изображена в логарифмическом масштабе) коэффициент экранирования имеет тенденцию к увеличению с проявлением локальных максимумов в районе 5 КГц и 100 КГц, что коррелирует с частотными характеристиками используемых материалов.The change in the screening coefficient of the electromagnetic field depending on the radiation frequency in the range from 0 Hz to 1 MHz magnetically shielded camera is presented in figure 2. The screening coefficient of the camera with a constant magnetic field (F = 0 Hz) is 11000. With an increase in the frequency of the external magnetic field (shown on a graph in a logarithmic scale), the screening coefficient tends to increase with the manifestation of local maxima in the region of 5 kHz and 100 kHz, which correlates with the frequency characteristics of the materials used.
Измерения индукции магнитного поля снаружи и внутри камеры проводились с помощью магнетометра Fluxmaster (Stefan Mayer Instruments, Germany).The magnetic field induction was measured outside and inside the chamber using a Fluxmaster magnetometer (Stefan Mayer Instruments, Germany).
Список использованной литературыList of references
1. Бинги В.Н., Савин А.В. Физические проблемы действия слабых магнитных полей на биологические системы. УФН. - 2003. - Т. 173, №3. - С.265-300. - Библиогр.: 143.1. Bingi V.N., Savin A.V. Physical problems of the action of weak magnetic fields on biological systems. Physics-Uspekhi. - 2003. - T. 173, No. 3. - S.265-300. - Bibliography: 143.
2. Заявка на изобретение №2006110502, кл. A61N 2/00, 2006 г.2. Application for invention No. 2006110502, class.
3. Заявка на изобретение №2006128842, кл. B03C 1/00, 2006 г.3. Application for invention No. 2006128842, class.
4. Кузнецов П.А., Аскинази А.Ю., Фармаковский Б.В. Материалы на основе аморфных магнитомягких сплавов как средство защиты от магнитных полей промышленной частоты. Инновации, №7, 2004 г.4. Kuznetsov P.A., Askinazi A.Yu., Farmakovsky B.V. Materials based on amorphous soft magnetic alloys as a means of protection against magnetic fields of industrial frequency. Innovation, No. 7, 2004
5. Любимов В.В. Биотропность естественных и искусственно созданных электромагнитных полей. Аналитический обзор. Препринт No.7 (1103) М: ИЗМИР АН, 1997. - 85 с.5. Lyubimov VV Biotropy of natural and artificially created electromagnetic fields. Analytical review. Preprint No.7 (1103) M: IZMIR AN, 1997 .-- 85 p.
6. Мартынюк B.C., Темурьянц Н.А., Яценко А.Е., Анисимов И.А. «Компьютерная система генерации низкочастотных магнитных полей для магнитобиологических экспериментов». Ученые записки Таврического национального университета им. В.И.Вернадского. Серия «Биология, химия». Т. 16 (55). №1. С.71-73. 2003.6. Martynyuk B.C., Temuryants N.A., Yatsenko A.E., Anisimov I.A. "A computer system for generating low-frequency magnetic fields for magnetobiological experiments." Scientific notes of Taurida National University. V.I.Vernadsky. Series "Biology, Chemistry". T. 16 (55). No. 1. S.71-73. 2003.
7. Патент РФ №2274914, кл. G12B 17/02, 2004 г.7. RF patent No. 2274914, cl. G12B 17/02, 2004
8. Патент РФ №2285551, кл. A61N 2/00, 2004 г.8. RF patent №2285551, cl.
9. Патент РФ №2322273, кл. A61N 2/00, 2006 г.9. RF patent №2322273, cl.
10. Птицина Н.Г., Виллорези Дж., Дорман Л.И., Юччи Н., Тясто М.И. Естественные и техногенные низкочастотные магнитные поля как факторы, потенциально опасные для здоровья. // УФН. 1998. Т. 168, №7, С.767-791.10. Ptitsina N.G., Villorezi J., Dorman L.I., Yucci N., Tyasto M.I. Natural and man-made low-frequency magnetic fields as factors potentially hazardous to health. // Usp. 1998. T. 168, No. 7, S.767-791.
11. Рагульская М.В., Любимов В.В. Приборное изучение воздейстий естественных магнитных полей на БАТ человека: методы, средства, результаты. // Журнал радиоэлектроники. №11. М.: Наука, 2000.11. Ragulskaya M.V., Lyubimov V.V. Instrumental study of the effects of natural magnetic fields on human BAT: methods, means, results. // Journal of Radio Electronics. No. 11. M .: Nauka, 2000.
12. Темурьянц Н.А. О биологической эффективности слабого электромагнитного поля инфранизкой частоты. // Проблемы косм. биологии. М.: Наука, 1982. Т.43. С.128-138.12. Temuryants N.A. On the biological effectiveness of a weak electromagnetic field of infralow frequency. // Cosmos problems. biology. M .: Nauka, 1982.V.43. S.128-138.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008152887/28A RU2454675C2 (en) | 2008-12-30 | 2008-12-30 | Apparatus for investigating effect of electromagnetic fields on biological objects |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008152887/28A RU2454675C2 (en) | 2008-12-30 | 2008-12-30 | Apparatus for investigating effect of electromagnetic fields on biological objects |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008152887A RU2008152887A (en) | 2010-07-10 |
| RU2454675C2 true RU2454675C2 (en) | 2012-06-27 |
Family
ID=42684328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008152887/28A RU2454675C2 (en) | 2008-12-30 | 2008-12-30 | Apparatus for investigating effect of electromagnetic fields on biological objects |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2454675C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2534424C1 (en) * | 2013-07-01 | 2014-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АкваГелиос" | Device for measurement of wood plant biometric parameters |
| RU2545466C2 (en) * | 2013-07-01 | 2015-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АкваГелиос" | Method of providing given level of magnitude of hypogeomagnetic field induction vector in cylindrical screening chamber and apparatus therefor |
| RU2570768C1 (en) * | 2014-11-25 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии им. И.П. Павлова Российской академии наук (ИФ РАН) | Method for non-contact magnetic study of physical state of human or animal internal structures |
| RU2589497C1 (en) * | 2015-04-08 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВО УрГУПС) | Device for creation of alternating magnetic and electric fields |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0458043A1 (en) * | 1990-04-17 | 1991-11-27 | Nkk Corporation | Magnetic shield |
| JP2003309295A (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-31 | Nippon Steel Corp | Superconducting magnetic shield body |
| JP2006098324A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Hitachi Metals Ltd | Magnetic shield system |
-
2008
- 2008-12-30 RU RU2008152887/28A patent/RU2454675C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0458043A1 (en) * | 1990-04-17 | 1991-11-27 | Nkk Corporation | Magnetic shield |
| JP2003309295A (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-31 | Nippon Steel Corp | Superconducting magnetic shield body |
| JP2006098324A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Hitachi Metals Ltd | Magnetic shield system |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Мартынюк B.C., Темурьянец Н.А., Яценко А.Е., Анисимов И.А., Компьютерная система генерации низкочастотных магнитных полей для магнитобиологических экспериментов. Ученые записки Таврического национального университета им. В.И.Вернадского. Серия "Биология, химия", т. 16 (55), №1, с.71-73. 2003. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2534424C1 (en) * | 2013-07-01 | 2014-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АкваГелиос" | Device for measurement of wood plant biometric parameters |
| RU2545466C2 (en) * | 2013-07-01 | 2015-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "АкваГелиос" | Method of providing given level of magnitude of hypogeomagnetic field induction vector in cylindrical screening chamber and apparatus therefor |
| RU2570768C1 (en) * | 2014-11-25 | 2015-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии им. И.П. Павлова Российской академии наук (ИФ РАН) | Method for non-contact magnetic study of physical state of human or animal internal structures |
| RU2589497C1 (en) * | 2015-04-08 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВО УрГУПС) | Device for creation of alternating magnetic and electric fields |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008152887A (en) | 2010-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2022110046A (en) | Method and apparatus for shielding a linear accelerator and a magnetic resonance imaging device from each other | |
| US7300452B2 (en) | Method for local heating by means of magnetic particles | |
| RU2454675C2 (en) | Apparatus for investigating effect of electromagnetic fields on biological objects | |
| KR20150135350A (en) | Systems and methods for linear accelerator radiotherapy with magnetic resonance imaging | |
| US5001447A (en) | Ferromagnetic compensation rings for high field strength magnets | |
| CN108776317A (en) | A kind of cylindrical core magnetic resonance probe | |
| Ristić-Djurović et al. | Design and optimization of electromagnets for biomedical experiments with static magnetic and ELF electromagnetic fields | |
| JPS6130012A (en) | Magnetic structure | |
| Reed et al. | Coil optimization method for electromagnetic induction systems | |
| US5128643A (en) | Method and apparatus for producing a region of low magnetic field | |
| US10948556B2 (en) | Method for modifying and controlling magnetic field and apparatus for the same | |
| JPH02291840A (en) | Magnet for instrument forming magnetic resonance image | |
| KR200243812Y1 (en) | Low frequency magnetic field exposure device | |
| US11204406B2 (en) | Method for designing gradient coils for MRI systems, gradient coils for MRI systems obtained by the said method and MRI system comprising such gradient coils | |
| Radil et al. | Investigation of low frequency electromagnetic field influence on cell proliferation process | |
| US20150070117A1 (en) | Eliminating anhysteretic magnetism in ferromagnetic bodies | |
| Öztürk et al. | Generation of uniform magnetic field using a spheroidal helical coil structure | |
| US11953561B2 (en) | Methods and apparatuses related to magnetic relaxometry measurements in the presence of environmental response to magnetic excitation | |
| Wang et al. | Single-sided magnetic particle imaging devices using ferrite core to improve penetration depth | |
| RU2755404C1 (en) | Set of laboratory standards of homogeneous magnetic fields and a method for autonomous calibration thereof | |
| Makinistian et al. | Devices, Facilities, and Shielding for Biological Experiments With Static and Extremely Low Frequency Magnetic Fields | |
| Pellicer Guridi | Towards a low-cost and portable ultra-low field magnetic resonance system based on permanent magnets and room temperature detectors | |
| Nyenhuis | Interactions of medical implants with the magnetic fields in MRI | |
| Bowtell et al. | Reducing peripheral nerve stimulation due to switched transverse field gradients using an additional concomitant field coil | |
| Andrew et al. | Magnetic shielding of magnetic resonance systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20101025 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20111031 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131231 |