RU2751128C1 - Radiation protection device - Google Patents
Radiation protection device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2751128C1 RU2751128C1 RU2020138428A RU2020138428A RU2751128C1 RU 2751128 C1 RU2751128 C1 RU 2751128C1 RU 2020138428 A RU2020138428 A RU 2020138428A RU 2020138428 A RU2020138428 A RU 2020138428A RU 2751128 C1 RU2751128 C1 RU 2751128C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- holographic
- rods
- hologram
- wave
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G12—INSTRUMENT DETAILS
- G12B—CONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G12B17/00—Screening
- G12B17/02—Screening from electric or magnetic fields, e.g. radio waves
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/06—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens
- H01Q19/067—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using refracting or diffracting devices, e.g. lens using a hologram
Landscapes
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области защиты биологических объектов от действия микроволнового электромагнитного излучения таких источников, как радиопередающие устройства, сотовые телефоны, компьютеры, разного вида электронное оборудование.The invention relates to the field of protection of biological objects from the action of microwave electromagnetic radiation from sources such as radio transmitting devices, cell phones, computers, various types of electronic equipment.
Микроволновое электромагнитное излучение цифровой импульсной техники оказывает постоянное влияние на организм человека. Нивелирование влияния излучающего фона обеспечивается за счет возможностей организма компенсировать эффект от данного воздействия дополнительным напряжением регуляторных систем организма. Однако в силу неограниченного увеличения количества источников излучения и времени воздействия излучения, с течением времени могут возникать негативные последствия в виде нарушений кровоснабжения мозга и, как следствие, дополнительного стресса нервной системы и истощения адаптационных ресурсов организма.Microwave electromagnetic radiation of digital pulse technology has a constant effect on the human body. The leveling of the effect of the radiating background is provided due to the body's ability to compensate for the effect of this effect by additional tension of the body's regulatory systems. However, due to an unlimited increase in the number of radiation sources and the time of exposure to radiation, over time, negative consequences may arise in the form of disturbances in the blood supply to the brain and, as a consequence, additional stress to the nervous system and depletion of the body's adaptive resources.
Из уровня техники известны такие способы защиты от излучений, как экранирование, увеличение расстояния до источника излучения, уменьшение времени контакта. В настоящее время человек непрерывно находится под воздействием множества источников излучения одновременно, что исключает возможность применения вышеуказанных методов защиты от излучения.From the prior art, such methods of protection against radiation as shielding, increasing the distance to the radiation source, and decreasing the contact time are known. Currently, a person is continuously exposed to multiple sources of radiation at the same time, which excludes the possibility of using the above methods of protection against radiation.
Также из уровня техники известно устройство для защиты от излучений название (патент РФ 2187846 от 07.05.2001 г.), содержащее квадратную рамку, внутри которой расположены элементы, соединенные с квадратной рамкой, отличающееся тем, что квадратная рамка выполнена с разрывом, квадратная рамка и элементы выполнены из электропроводящего материала. Недостатком данного устройства являются сложность изготовления, применение серебра, низкая практичность в использовании.Also known from the prior art is a device for protection against radiation, the name (RF patent 2187846 dated 05/07/2001), containing a square frame, inside which there are elements connected to a square frame, characterized in that the square frame is made with a break, a square frame and elements are made of electrically conductive material. The disadvantages of this device are the complexity of manufacture, the use of silver, low practicality in use.
Кроме того, из уровня техники известно устройство для защиты от излучений (патент РФ 2183870 от 26.06.2001 г.), устройства для защиты от излучения, содержащего прямоугольную рамку, стороны которой предпочтительно относятся как от 2:1 до 1:2, внутри которой расположены элементы, соединенные с рамкой, рамка и элементы выполнены из металла, преимущественно из серебра. Недостатком данного устройства являются недостаточная эффективность действия, сложность изготовления, низкая практичность в использовании.In addition, from the prior art, a device for protection against radiation is known (RF patent 2183870 dated 06/26/2001), a device for protection against radiation, containing a rectangular frame, the sides of which are preferably from 2: 1 to 1: 2, inside which there are elements connected to the frame, the frame and elements are made of metal, mainly of silver. The disadvantages of this device are insufficient efficiency of action, complexity of manufacture, low practicality in use.
Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является устройство для защиты от излучения радиотелефонной трубки, содержащее прямоугольную рамку, внутри которой расположены элементы, соединенные с рамкой, отличающееся тем, что рамка и элементы выполнены из электропроводящего материала, при расположении рамки в вертикальной плоскости точка А, принятая за точку отсчета, расположена в левом нижнем углу прямоугольника, точки В, С и D соответственно в остальных углах прямоугольника, точки F, Н, М и Р расположены соответственно на серединах сторон АВ, ВС, CD и DA, точка L на середине отрезка СН, точка G на середине отрезка FB, точка К на середине отрезка СМ, точка N на середине отрезка MD, при этом указанные элементы соединяют точки А и N, F и N, F и С, F и Н, F и D, G и N, В и М, Н и М, Н и Р, Н и К, М и Р, точка О расположена на середине элемента HP, точка Q расположена на середине отрезка НО, точка R расположена на середине отрезка ОР, при этом точка Q расположена на пересечении элементов ВМ и FC и соединена элементом с точкой L, точка R соединена элементом с точкой А, точка О соединена элементами с точками A, G, В, С и N, элемент AN пересекается с элементом HP в точке α, с элементами MP и FD в точке β, элемент АС пересекается с элементом FD в точке γ, с элементом FN в точке δ, с элементами GN, ВО, HP в точке О, с элементом ВМ в точке ε, с элементом НМ в точке η, с элементом НК в точке θ, элемент FN пересекается с элементом HP в точке к, с элементом MP в точке λ, элемент FC пересекается с элементом GN в точке μ, с элементом ВО в точке v, с элементами HP, ВМ, QL в точке Q, с элементом НМ в точке о, с элементом НК в точке π, элемент FH пересекается с элементом ВО в точке τ, с элементом ВМ в точке υ, элемент GN пересекается с элементом HF в точке ρ, с элементом MP в точке σ, элемент НК пересекается с элементом QL в точке χ, элемент НМ пересекается с элементом QL в точке φ. [Патент на изобретение №2183870, дата публикации 20.06.2002]The closest analogue of the claimed invention is a device for protection against radiation of a radiotelephone tube, containing a rectangular frame, inside which there are elements connected to the frame, characterized in that the frame and elements are made of electrically conductive material, when the frame is located in the vertical plane, point A, taken as a point reference, located in the lower left corner of the rectangle, points B, C and D, respectively, in the remaining corners of the rectangle, points F, H, M and P are located respectively at the midpoints of the sides AB, BC, CD and DA, point L in the middle of the segment CH, point G in the middle of segment FB, point K in the middle of segment CM, point N in the middle of segment MD, while these elements connect points A and N, F and N, F and C, F and H, F and D, G and N, B and M, H and M, H and P, H and K, M and P, point O is located in the middle of the element HP, point Q is located in the middle of the segment HO, point R is located in the middle of the segment OP, while point Q is located on intersection of VM elements and FC and is connected by an element with point L, point R is connected by an element with point A, point O is connected by elements with points A, G, B, C and N, element AN intersects with element HP at point α, with elements MP and FD at point β, the AC element intersects with the FD element at the point γ, with the FN element at the point δ, with the elements GN, BO, HP at the point O, with the BM element at the point ε, with the IS element at the point η, with the NC element at the point θ , the element FN intersects with the element HP at the point k, with the element MP at the point λ, the element FC intersects with the element GN at the point μ, with the element BO at the point v, with the elements HP, BM, QL at the point Q, with the element NM at at point o, with an element of HC at point π, element FH intersects with element BO at point τ, with element BM at point υ, element GN intersects with element HF at point ρ, element MP at point σ, element of NC intersects with element QL at the point χ, the IS element intersects with the QL element at the point φ. [Patent for invention No. 2183870, publication date 20.06.2002]
Недостатком данного устройства является отсутствие возможности использования данного устройства для защиты от излучений устройств, использующих цифровой способ передачи данных, при котором спектр гармоник достигает 10 ГГц и более, и работающих на частотах 900-2500 МГц, например, смартфонов.The disadvantage of this device is the inability to use this device to protect against radiation from devices using a digital method of data transmission, in which the spectrum of harmonics reaches 10 GHz or more, and operating at frequencies of 900-2500 MHz, for example, smartphones.
Техническая проблема, на разрешение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в отсутствии возможности снижения уровня электромагнитного излучения цифровых импульсных устройств в условиях неограниченного количества стационарных и мобильных излучающих устройств, воздействующих на организм человека непрерывно.The technical problem to be resolved by the claimed invention lies in the impossibility of reducing the level of electromagnetic radiation of digital pulse devices under conditions of an unlimited number of stationary and mobile emitting devices that continuously affect the human body.
Технический результат заключается в сохранении показателей здоровья в сравнении с наличием статистически достоверных ухудшений показателей здоровья без применения защитного устройства.The technical result consists in maintaining health indicators in comparison with the presence of statistically significant deterioration in health indicators without the use of a protective device.
Сущность заявляемого изобретения заключается в следующем.The essence of the claimed invention is as follows.
Устройство защиты от излучений представляет собой рельефную дифракционную структуру. В отличие от ближайшего аналога, рельефная дифракционная структура выполнена на голографическом многослойном носителе и содержит последовательно нанесенные на голографический носитель оптическую голограмму плоской конструкции из стержней, а также цифровые голограммы формирователя диаграммы направленности действия и полоскового симметричного резонатора. Формирователь направленности действия представляет собой радиоголограмму в виде рельефной дифракционной структуры на голографическом носителе, сформированной опорной волной излучателя и предметной волной соответствующей направленности. Плоская конструкция из стержней представляет собой множество пересекающихся стержней, вписанных в условный квадрат 100*100 единиц, при этом стержни имеют следующие координаты начальных и конечных точек соответственно в двумерной прямоугольной системе координат при расположении одного из углов описывающего квадрата в начале системы координат: (0; 100, 100;50), (0;100, 33;66), (50; 100, 50;0), (66;66, 100;100), (50;75, 100;100), (0;75, 20;60), (0;50, 100;50), (0;50, 33;66), (0;50, 33;33), (50;40, 100;0), (66;33, 100;50), (0;0, 50;33), (0;0, 50;50), (0;0, 50;12), (50;33, 100;0), (50;50, 100;0).The radiation protection device is a relief diffraction structure. Unlike the closest analogue, the relief diffraction structure is made on a holographic multilayer carrier and contains sequentially applied to the holographic carrier an optical hologram of a flat structure of rods, as well as digital holograms of the directional diagrammer and a stripe symmetric resonator. A directivity generator is a radio hologram in the form of a relief diffraction structure on a holographic medium, formed by a reference wave of the emitter and an object wave of the corresponding directivity. A flat structure of rods is a set of intersecting rods inscribed in a conventional square of 100 * 100 units, while the rods have the following coordinates of the starting and ending points, respectively, in a two-dimensional rectangular coordinate system when one of the corners of the circumscribing square is located at the origin of the coordinate system: (0; 100, 100; 50), (0; 100, 33; 66), (50; 100, 50; 0), (66; 66, 100; 100), (50; 75, 100; 100), (0; 75, 20; 60), (0; 50, 100; 50), (0; 50, 33; 66), (0; 50, 33; 33), (50; 40, 100; 0), (66; 33, 100; 50), (0; 0, 50; 33), (0; 0, 50; 50), (0; 0, 50; 12), (50; 33, 100; 0), (50; 50, 100; 0).
Выполнение устройства защиты в виде голограммного элемента обеспечивает ее возможность преобразовывать любой конкретный входной волновой фронт в любой конкретный выходной волновой фронт за счет способности голограммы восстановления волны, неотличимой от исходной волны, сформированной объектом. Данные свойства голограмм обеспечивают реализацию устройства защиты в виде рельефной дифракционной структуры (далее - РДС). При этом интерференционное взаимодействие волн между излучающим устройством и устройством защиты, представляющим собой РДС голограммы с записанной информацией о взаимодействующих волновых полях плоской конструкции из стержней, формирователе диаграммы направленности и полосковом симметричном резонаторе, которая при ее облучении, восстанавливает поля, участвовавшие в записи и сохраняет их первоначальное направление движения, происходит аналогично тому, как происходит интерференционное взаимодействие между излучающим устройством и соответствующими вышеуказанными материальными объектами.Implementation of the protection device in the form of a hologram element provides its ability to transform any specific input wavefront into any specific output wavefront due to the ability of the hologram to restore a wave indistinguishable from the original wave generated by the object. These properties of holograms ensure the implementation of a protection device in the form of a relief diffraction structure (hereinafter - RDS). In this case, the interference interaction of waves between the emitting device and the protection device, which is an RDS hologram with recorded information about the interacting wave fields of a flat structure made of rods, a beam former and a symmetric strip resonator, which, when irradiated, restores the fields that participated in the recording and stores them the initial direction of movement occurs in the same way as there is an interference interaction between the emitting device and the corresponding above-mentioned material objects.
Стержни плоской конструкции могут быть выполнены круглого сечения из металла с высокой электропроводностью, например, из золота или серебра, при этом свободные концы стержней выполнены в виде полусфер. Опытным путем выявлено, что оптимальное соотношение диаметра стержня к длине диагонали конструкции составляет 0,07. Соединение стержней в плоскую конструкцию может быть выполнено неразъемным, например, путем лазерной сварки.The rods of a flat design can be made of a metal with a high electrical conductivity, for example, gold or silver, with a circular cross-section, while the free ends of the rods are made in the form of hemispheres. It has been experimentally revealed that the optimal ratio of the diameter of the rod to the length of the diagonal of the structure is 0.07. The connection of the rods into a flat structure can be made permanently, for example, by laser welding.
В качестве голографического носителя может быть использована любая известная из уровня техники многослойная пленка, применимая для изготовления голограмм, содержащая металлический слой. Например, многослойная пленка может представлять собой слой полипропиленовой пленки, слой термолака и слой напыления алюминия. Голографический носитель может быть выполнен любой правильной геометрической формы и размера, в зависимости от варианта излучающего устройства, на котором располагается устройство защиты. Металлический слой РДС обеспечивает эффективное восстановление волновых копий плоской конструкции из стержней, формирователя диаграммы направленности и полоскового симметричного резонатора.As the holographic carrier, any multilayer film known from the prior art, suitable for the production of holograms, containing a metal layer can be used. For example, the multilayer film can be a polypropylene film layer, a thermal lacquer layer, and an aluminum sputter layer. The holographic medium can be made of any regular geometric shape and size, depending on the version of the emitting device on which the protection device is located. The metal layer of the RDS provides effective reconstruction of wave copies of a flat structure from rods, a beam former and a stripline symmetric resonator.
Путем анализа топологии, технологии изготовления и исследования, с помощью радиотехнических измерений в диапазоне от 600 кГц до 40 ГГц было выявлено, что плоская конструкция из стержней, известная из патента, принятого за ближайший аналог заявляемого устройства защиты, является мультичастотным переизлучающим резонатором. Волна излучения этой структуры взаимодействует по законам деструктивной интерференции с волной патогенного излучения в ближней зоне формирования излучения смартфона, тем самым меняя характеристики излучения в отношении биообъектов. Проведены исследования множества вариантов изменения топологии с контролем влияния снижения уровней излучения источников, а также медицинским тестированием качества защитного эффекта методом кардиоинтервалометрии по Баевскому. Достижение результата в решении поставленной задачи при применении устройства защиты, определялось получением снижения уровня излучения, обеспечивающем достоверное снижение действия излучения на человека. При использовании голограммы плоской конструкции из стержней с топологией в составе заявляемого устройства защиты, было установлено снижение уровня излучений на 3-4 дБ. Применение метода кардиоинтервалометрии по Баевскому показало устранение возникающего стресса и снижения адаптационного ресурса, в сравнении с действием излучения смартфона без использования заявляемого защитного устройства.By analyzing the topology, manufacturing technology and research, using radio engineering measurements in the range from 600 kHz to 40 GHz, it was revealed that the flat structure of rods, known from the patent adopted as the closest analogue of the claimed protection device, is a multi-frequency re-emitting resonator. The radiation wave of this structure interacts according to the laws of destructive interference with a wave of pathogenic radiation in the near zone of the formation of smartphone radiation, thereby changing the characteristics of radiation in relation to biological objects. A multitude of options for changing the topology were investigated with control of the effect of reducing the radiation levels of sources, as well as medical testing of the quality of the protective effect by the method of cardiointervalometry according to Baevsky. Achievement of the result in solving the set problem when using the protection device was determined by obtaining a decrease in the radiation level, which ensures a reliable decrease in the effect of radiation on a person. When using a hologram of a flat structure of rods with a topology as part of the claimed protection device, it was found that the radiation level was reduced by 3-4 dB. The application of the method of cardiointervalometry according to Baevsky showed the elimination of the arising stress and a decrease in the adaptive resource, in comparison with the action of the radiation of a smartphone without the use of the claimed protective device.
Формирователь диаграммы направленности действия (далее - ФДН) представляет собой рельефную дифракционную структуру на том же голографическом носителе, что и голограмма плоской структуры. Построение ФДН в виде радиоголограммы на голографическом носителе, сформированной опорной волной излучателя и предметной волной соответствующей направленности осуществляется на основе методики создания радиоголографических антенн по требуемому полю излучений В.Н. Мизглайлова и происходит в следующей последовательности. Формируется предметная волна требуемой диаграммы направленности, которую имитируют путем суперпозиции пучков квазиплоских радиоволн с амплитудно-фазовым распределением поля, комплексно-сопряженным требуемой диаграмме направленности ФДН. Излучение пучков квазиплоских волн осуществляется с поверхности сферы, величина радиуса которой соответствует дальней зоне проектируемого ФДН. Контроль полученной предметной волны и диаграммы направленности осуществляется путем регистрации интенсивности волны. Смешивание полученного такими приемами поля заданной диаграммы направленности с опорным пучком от источника излучения позволяет сформировать область интерференции предметной радиоволны с отраженной от плоской структуры из стержней частью предметной радиоволны и опорной при совмещенных фазовых центрах предметной и опорной радиоволн. Запись интерференционной голограммы осуществляется вблизи плоской структуры из стержней путем регистрации интенсивности волны во всей плоскости структуры из стержней. Радиоголограмма ФДН формирует диаграмму направленности действия устройства защиты для обеспечения снижения уровня излучений в области, определенной между излучателем и биообъектом. Таким образом обеспечивается эффективность использования защитного устройства путем его расположения непосредственно на устройстве. Оценка диаграммы направленности дифракционной структуры ФДН проводилась путем регистрации интенсивность волны.An action directional diagrammer (hereinafter referred to as PDD) is a relief diffraction structure on the same holographic carrier as a hologram of a flat structure. The construction of a PDN in the form of a radio hologram on a holographic medium, formed by a reference wave of the emitter and an object wave of the corresponding direction, is carried out on the basis of the method of creating radio holographic antennas for the required radiation field by V.N. Mizglailov and occurs in the following sequence. An object wave of the required directional pattern is formed, which is simulated by superposition of beams of quasi-plane radio waves with an amplitude-phase distribution of the field, which is complex conjugate to the required directional pattern of the PDN. Beams of quasi-plane waves are emitted from the surface of a sphere, the radius of which corresponds to the far zone of the projected PDN. The control of the received object wave and directional diagram is carried out by registering the wave intensity. Mixing the field of a given directional pattern obtained by such techniques with a reference beam from a radiation source makes it possible to form an interference region of an object radio wave with a part of an object radio wave reflected from a flat structure from rods and a reference one with coincident phase centers of the object and reference radio waves. An interference hologram is recorded near a plane structure of rods by recording the wave intensity in the entire plane of the structure of rods. The radio hologram FDN forms a directional diagram of the action of the protection device to ensure a decrease in the level of radiation in the area defined between the emitter and the biological object. In this way, the effectiveness of the use of the protective device is ensured by placing it directly on the device. The directional diagram of the PDN diffraction structure was estimated by recording the wave intensity.
Устройство защиты может иметь разные варианты диаграммы действия для различных источников патогенного внешнего излучения. Соответствующая диаграмма направленности действия устройства защиты определялась прямым опытным измерением степени снижения внешнего излучения, на ее границах.The protection device can have different variants of the action diagram for different sources of pathogenic external radiation. The corresponding directional diagram of the action of the protection device was determined by direct experimental measurement of the degree of reduction of external radiation, at its boundaries.
Полосковый симметричный резонатор, цифровая голограмма которого обеспечивает повышение уровня излучения опорной волны в спектре приходящего излучения патогенного источника, например смартфона и представляет собой симметрично расположенные полосковые линии с емкостной связью между ними, линейные вибраторы и СВЧ-контуры. Полосковый симметричный резонатор может быть выполнен ромбовидной формы и содержать симметрично расположенные по меньшей мере четыре линейных вибратора, расположенные по углам ромбовидной формы резонатора, по меньшей мере четыре СВЧ-контура в виде незамкнутых круговых полосковых линий с емкостной связью между ними, причем каждая полосковая линия имеет емкостную связь со своим отдельным линейным вибратором, а также по меньшей мере четыре полосковые линии в виде незамкнутого четырехугольника с тупыми внутренними углами, расположенные между линейными вибраторами. Полосковые линии обеспечивают улучшение фазового согласования вибраторов. Общепринятый недостаток полосковых резонаторов - потери на излучение, в данном варианте топологии резонатора используется целенаправленно для увеличения излучения поля опорной волны за счет площади и радиуса полосковых линий, дополнительно для этих целей линейные вибраторы могут быть расположены несимметрично относительно друг друга. При облучении резонатора волной от патогенного источника излучения он усиливает уровень поля опорной волны, содержащейся в спектре этого излучения. Дополнительно количество наборов круговых полосковых линий с линейными вибраторами может быть увеличено для большего усиления. Полученная РДС радио голо граммы ФДН используется как оригинал ФДН при изготовлении оснастки для серийного изготовления устройства. При этом, для использования полученной радиоголограммы в качестве ФДН достаточно облучить радио голограмму опорной волной из спектра источника излучения, например смартфона.A symmetric strip resonator, the digital hologram of which provides an increase in the level of radiation of the reference wave in the spectrum of the incoming radiation of a pathogenic source, for example, a smartphone, and represents symmetrically located strip lines with capacitive coupling between them, linear vibrators and microwave circuits. The symmetric strip resonator can be diamond-shaped and contain at least four linear vibrators symmetrically located at the corners of the diamond-shaped resonator, at least four microwave circuits in the form of open circular strip lines with capacitive coupling between them, and each strip line has capacitive coupling with its separate linear vibrator, as well as at least four strip lines in the form of an open quadrangle with obtuse internal corners, located between the linear vibrators. Striplines provide improved vibrator phase matching. The generally accepted disadvantage of strip resonators is radiation loss; in this variant of the resonator topology, it is used purposefully to increase the radiation of the reference wave field due to the area and radius of the strip lines; additionally, for these purposes, linear vibrators can be located asymmetrically relative to each other. When the resonator is irradiated with a wave from a pathogenic radiation source, it enhances the level of the reference wave field contained in the spectrum of this radiation. Additionally, the number of sets of circular strips with linear vibrators can be increased for greater amplification. The obtained RDS of the FDN radio hologram is used as the original FDN in the manufacture of tooling for the serial production of the device. At the same time, in order to use the obtained radio hologram as a PDN, it is sufficient to irradiate the radio hologram with a reference wave from the spectrum of a radiation source, for example, a smartphone.
Для оптической записи голограммы плоской конструкции из стержней, цифровых голограмм ФДН и полоскового симметричного резонатора, поверхность голографического носителя разделена на две части. Форма частей может быть выполнена любой при условии возможности покрытия площади голограммы полоскового симметричного резонатора на голографическом носителе, например, в форме круга, квадрата, шестиугольника. Оптическая голограмма плоской конструкции из стержней переносится на голографический носитель с помощью оптической голографической технологии и располагается на всей площади голографического носителя вокруг контура окружности. В течение этого процесса центр голографического носителя закрыт прямым трафаретом в форме окружности. На тот же носитель записывается цифровая голограмма ФДН. В течение всего этого процесса часть голографического носителя с оптической голограммой плоской металлической конструкции закрыта обратным трафаретом в форме области на голографическом носителе вокруг окружности. Далее на тот же носитель записывается цифровая голограмма полоскового симметричного резонатора, при этом в течение этого процесса часть голографического носителя также закрыта обратным трафаретом.For optical recording of a hologram of a flat structure made of rods, digital holograms of a PDN and a strip symmetric resonator, the surface of the holographic carrier is divided into two parts. The shape of the parts can be made in any way, provided that it is possible to cover the hologram area of a symmetric strip resonator on a holographic medium, for example, in the form of a circle, square, or hexagon. An optical hologram of a flat structure made of rods is transferred to a holographic carrier using optical holographic technology and is located over the entire area of the holographic carrier around the contour of a circle. During this process, the center of the holographic medium is covered with a straight stencil in the shape of a circle. A digital hologram of FDN is recorded on the same medium. During this entire process, a part of the holographic medium with an optical hologram of a flat metal structure is covered with a reverse stencil in the form of a region on the holographic medium around a circumference. Further, a digital hologram of a symmetric strip resonator is recorded on the same carrier, while during this process a part of the holographic carrier is also covered with a reverse stencil.
РДС ФНД и полоскового симметричного резонатора формируется лучом лазера на оборудовании для изготовления цифровых голограмм, известного из уровня промышленной голографической техники. Программное моделирование ФНД проводилось по работам В.Н. Мизгайлова (Гомельский государственный технический университет им. П.О. Сухого) и ее РДС записывалась с помощью программного обеспечения по управлению лазерным лучом, входящего в комплект промышленного оборудования для изготовления цифровых голограмм.RDS FND and stripline symmetric resonator is formed by a laser beam on equipment for the production of digital holograms, known from the level of industrial holographic technology. FND software modeling was carried out according to the works of V.N. Mizgailova (P.O.Sukhoi Gomel State Technical University) and her RDS were recorded using the laser beam control software included in the set of industrial equipment for the production of digital holograms.
Интерференционная структура ФДН, при ее облучении формирует заданную диаграмму направленности излучения плоской конструкции из стержней. ЗУ формирует волновую копию полей плоской конструкции из стержней и ФДН, падающая волна внешнего патогенного излучения взаимодействует с волновой копией в диаграмме действия ЗУ по законам деструктивной интерференции. Что приводит к изменению параметров внешнего излучения и снижению патогенного действия излучения на биологические объекты.The interference structure of the PDN, when irradiated, forms a given radiation pattern of a flat structure made of rods. The memory forms a wave copy of the fields of a flat structure from rods and PDN, the incident wave of external pathogenic radiation interacts with the wave copy in the diagram of the memory device action according to the laws of destructive interference. This leads to a change in the parameters of external radiation and a decrease in the pathogenic effect of radiation on biological objects.
Таким образом, заявляемое изобретение характеризуется новыми, ранее неизвестными из доступных источников информации существенными признаками, заключающимися в выполнении устройства защиты в виде рельефной дифракционной структуры на голографическом носителе в виде оптической голограммы плоской конструкции из стержней, обеспечивающей снижение уровня излучений, цифровой голограммы формирователя диаграммы направленности, обеспечивающей направленное действие защитного устройства, а также цифровой голограммы полоскового симметричного резонатора, обеспечивающего усиление волнового поля устройства защиты. Вышеописанные существенные признаки и обеспечиваемый ими технический результат явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критериям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».Thus, the claimed invention is characterized by new, previously unknown from available sources of information, essential features, consisting in the implementation of the protection device in the form of a relief diffractive structure on a holographic medium in the form of an optical hologram of a flat structure made of rods, providing a decrease in the level of radiation, a digital hologram of a directional beam former providing a directed action of the protective device, as well as a digital hologram of a stripline symmetric resonator, providing amplification of the wave field of the protective device. The above-described essential features and the technical result they provide do not explicitly follow from the state of the art, which makes it possible to conclude that the claimed invention meets the criteria of patentability of "novelty" and "inventive step".
Заявляемое изобретение может быть выполнено известными способами из известных материалов, что обеспечивает его соответствие критерию патентоспособности «промышленная применимость».The claimed invention can be made by known methods from known materials, which ensures its compliance with the criterion of patentability "industrial applicability".
Сущность заявляемого изобретения поясняется следующими чертежами:The essence of the claimed invention is illustrated by the following drawings:
Фиг. 1 - схематичное изображение устройства защиты;FIG. 1 is a schematic representation of a protection device;
Фиг. 2 - топология плоской конструкции из металлических стержней;FIG. 2 - topology of a flat structure of metal rods;
Фиг. 3 - схематичное изображение полоскового симметричного резонатора;FIG. 3 is a schematic representation of a symmetric strip resonator;
Фиг. 4 - форма прямого трафарета для записи голограмм;FIG. 4 - the form of a direct stencil for recording holograms;
Фиг. 5 - форма обратного трафарета для записи голограмм;FIG. 5 - a form of a reverse stencil for recording holograms;
Фиг. 6 - схема формирования предметной волны для записи ФДН.FIG. 6 is a diagram of the formation of an object wave for recording PDN.
Устройство защиты от излучений представляет собой рельефную дифракционную структуру. Рельефная дифракционная структура выполнена на голографическом многослойном носителе 1 и содержит последовательно нанесенные на голографический носитель оптическую голограмму плоской конструкции из стержней 2, а также цифровые голограммы формирователя диаграммы направленности действия (не показано на чертежах) и полоскового симметричного резонатора 3. Формирователь направленности действия представляет собой рельефную дифракционную структуру в виде радио голограммы на голографическом носителе 1, сформированной опорной волной излучателя и предметной волной соответствующей направленности. Плоская конструкция из стержней 2 представляет собой множество пересекающихся стержней, вписанных в условный квадрат 100*100 единиц, при этом стержни имеют следующие координаты начальных и конечных точек соответственно в двумерной прямоугольной системе координат при расположении одного из углов описывающего квадрата в начале системы координат: (0;100, 100;50), (0;100, 33;66), (50;100, 50;0), (66;66, 100;100), (50;75, 100; 100), (0;75, 20;60), (0;50, 100;50), (0;50, 33;66), (0;50, 33;33), (50;40, 100;0), (66;33, 100;50), (0;0, 50;33), (0;0, 50;50), (0;0, 50;12), (50;33, 100;0), (50;50, 100;0). Полосковый симметричный резонатор 3 имеет ромбовидную форму и содержит симметрично расположенные по меньшей мере четыре линейных вибратора 5, расположенные по углам ромбовидной формы резонатора 3, по меньшей мере четыре СВЧ-контура 6 в виде незамкнутых круговых полосковых линий с емкостной связью между ними, причем каждая полосковая линия имеет емкостную связь со своим отдельным линейным вибратором, а также по меньшей мере четыре полосковые линии 7 в виде незамкнутого четырехугольника с тупыми внутренними углами, расположенные между линейными вибраторами 5.The radiation protection device is a relief diffraction structure. The relief diffraction structure is made on a
ФДН формируется следующим образом. Плоскую конструкцию из стержней 2 размещают перед соответствующим источником излучения 8 (в зависимости от назначения дальнейшего использования устройства защиты) на пересечении источников 9 и 10 квазиплоских радиоволн с амплитудно-фазовым распределением поля, при этом на пересечении излучения источников 9 и 10 формируется предметная волна требуемой диаграммы направленности. Излучение пучков квазиплоских волн 9 и 10 осуществляется с поверхности сферы, величина радиуса которой соответствует дальней зоне проектируемого ФДН. ФДН образуется путем фиксации интерференционной голограммы вблизи плоской структуры из стержней в зоне 11 путем регистрации интенсивности волны во всей плоскости структуры из стержней.FDN is formed as follows. A flat structure of
Цифровая голограмма плоской конструкции из стержней 2 записывается на часть голографического носителя внутри фигуры 12 при наложении прямого трафарета с помощью оптической голографической технологии. В течение этого процесса центр голографического носителя 1 закрыт прямым трафаретом в форме окружности. На тот же носитель записывается цифровая голограмма ФДН (не показано на чертежах). В течение всего этого процесса часть голографического носителя с оптической голограммой плоской металлической конструкции также закрыта обратным трафаретом 13 в форме области на голографическом носителе вокруг фигуры 12. Далее на тот же голографический носитель 1 записывается цифровая голограмма полоскового симметричного резонатора 3, при этом в течение этого процесса часть голографического носителя также закрыта обратным трафаретом 13.A digital hologram of a flat structure of
Принцип действия заявляемого устройства заключается в следующем.The principle of operation of the proposed device is as follows.
На объекте излучения располагают защитное устройство с соответствующим данному объекту излучения ФДН. Интерференционная структура ФДН, при ее облучении формирует заданную диаграмму направленности излучения плоской конструкции из стержней 2. Устройство защиты формирует волновую копию полей плоской конструкции из стержней 2 и ФДН, падающая волна внешнего патогенного излучения взаимодействует с волновой копией в диаграмме действия устройства защиты по законам деструктивной интерференции, тем самым снижая уровень внешнего излучения.A protective device with a PDN corresponding to the given radiation object is placed on the radiation object. The interference structure of the PDN, when irradiated, forms a given radiation pattern of a flat structure made of
Действие заявляемого устройства подтверждается следующими примерами.The action of the claimed device is confirmed by the following examples.
Пример 1. Испытания устройства проводились при измерении уровня излучения wi-fi школьного нетбука. Измерения уровней производились с применением комплекта «ELI Phantom» (EN62209-2:2010). При установке заявляемого устройства на нетбук, было зафиксировано снижение уровня излучения wi-fi до 3,5db в зоне от 5 до 10 см и далее.Example 1. The device was tested while measuring the wi-fi radiation level of a school netbook. Level measurements were carried out using the ELI Phantom kit (EN62209-2: 2010). When installing the claimed device on a netbook, a decrease in the level of wi-fi radiation to 3.5db was recorded in the zone from 5 to 10 cm and beyond.
Эффективность защитного устройства проверялась на сотовом телефоне медицинскими исследованиями с использованием компьютерного реографического комплекса «ReoCom», компьютерного кардиографического комплекса «CardioLab». Защитное устройство устанавливалось на сотовый телефон стандарта GSM. Исследование было проведено на 100 добровольцах 18-20 летнего возраста и, согласно концепции доказательной медицины, представляло собой двойной слепой эксперимент. Изучалось влияние излучения сотового телефона на кровообращение мозга, нервную и сердечно-сосудистую системы без заявляемого устройства и при его использовании. При анализе полученных результатов обследований по международным рекомендованным методикам Североамериканского и Британского обществ кардиологов, в первом случае были зарегистрированы достоверные изменения: возникновение спазма мелких и средних кровеносных сосудов, возникновение стресса в нервной системе, нарушение нейрогуморальной регуляции, интенсивное снижение адаптационного ресурса организма. При установке заявляемого устройства на телефон достоверно определено сохранение нормального кровообращения, отсутствие стресса, сохранение адаптационного ресурса организма и качества нейрогуморальной регуляции. Статистический анализ полученных данных проводился с использованием t-критерия Стьюдента. Результаты медицинских исследований подтвердили отсутствие воздействия заявляемого устройства непосредственно на организм пользователя. Применение кардиоинтервалометрии, подтвердило снижение стресс-индекса, увеличение адаптационного ресурса организма при использовании заявляемого способа для защиты человека во время сна путем расположения на спальном месте. Анализ содержания мелатонина в моче подтвердил нормализацию выработки эпифизом вечернего мелатонина, (гормон сна), что повышает качество ночного отдыха, восстанавливает циркадные циклы организма.The effectiveness of the protective device was tested on a cell phone by medical research using a computer rheographic complex "ReoCom", a computer cardiographic complex "CardioLab". The protective device was installed on a GSM cell phone. The study was conducted on 100 volunteers aged 18-20 years and, according to the concept of evidence-based medicine, was a double-blind experiment. The effect of cell phone radiation on the blood circulation of the brain, nervous and cardiovascular systems was studied without the claimed device and with its use. When analyzing the results of examinations according to the internationally recommended methods of the North American and British Societies of Cardiology, in the first case, significant changes were recorded: the occurrence of spasm of small and medium blood vessels, the occurrence of stress in the nervous system, impaired neurohumoral regulation, an intensive decrease in the adaptive resource of the body. When installing the proposed device on the phone, the preservation of normal blood circulation, the absence of stress, the preservation of the body's adaptive resource and the quality of neurohumoral regulation were reliably determined. Statistical analysis of the data obtained was carried out using the Student's t-test. The results of medical research have confirmed the absence of the effect of the claimed device directly on the user's body. The use of cardiointervalometry confirmed a decrease in the stress index, an increase in the body's adaptive resource when using the proposed method to protect a person during sleep by lying on a sleeping place. Analysis of the content of melatonin in urine confirmed the normalization of the production of evening melatonin (sleep hormone) by the pineal gland, which improves the quality of night rest, restores the body's circadian cycles.
Таким образом, вышеописанные существенные признаки обеспечивают решение проблемы снижения уровня электромагнитного излучения цифровых импульсных устройств в условиях неограниченного количества стационарных и мобильных излучающих устройств, воздействующих на организм человека непрерывно, за счет чего обеспечивается достижение результата по сохранению показателей здоровья в сравнении с наличием статистически достоверных ухудшений показателей здоровья без применения защитного устройства.Thus, the above-described essential features provide a solution to the problem of reducing the level of electromagnetic radiation of digital pulse devices in conditions of an unlimited number of stationary and mobile emitting devices affecting the human body continuously, thereby ensuring the achievement of a result in maintaining health indicators in comparison with the presence of statistically significant deterioration in indicators. health without the use of a protective device.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020138428A RU2751128C1 (en) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | Radiation protection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020138428A RU2751128C1 (en) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | Radiation protection device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2751128C1 true RU2751128C1 (en) | 2021-07-08 |
Family
ID=76755991
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020138428A RU2751128C1 (en) | 2020-11-24 | 2020-11-24 | Radiation protection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2751128C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2183870C2 (en) * | 2001-06-26 | 2002-06-20 | Байков Юрий Александрович | Device for giving protection against radiotelephone handset radiation |
US7639205B2 (en) * | 2005-09-30 | 2009-12-29 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | Radio wave shield |
US8754813B2 (en) * | 2010-09-27 | 2014-06-17 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus for protecting human body from electromagnetic waves |
WO2018215765A1 (en) * | 2017-05-23 | 2018-11-29 | Sargard Limited | Radiation shield |
-
2020
- 2020-11-24 RU RU2020138428A patent/RU2751128C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2183870C2 (en) * | 2001-06-26 | 2002-06-20 | Байков Юрий Александрович | Device for giving protection against radiotelephone handset radiation |
US7639205B2 (en) * | 2005-09-30 | 2009-12-29 | Mitsubishi Cable Industries, Ltd. | Radio wave shield |
US8754813B2 (en) * | 2010-09-27 | 2014-06-17 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Apparatus for protecting human body from electromagnetic waves |
WO2018215765A1 (en) * | 2017-05-23 | 2018-11-29 | Sargard Limited | Radiation shield |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Capolino et al. | Frequency-domain Green's function for a planar periodic semi-infinite phased array. I. Truncated floquet wave formulation | |
Islam et al. | A low cost and portable microwave imaging system for breast tumor detection using UWB directional antenna array | |
Nguyen et al. | Microwave hyperthermia for breast cancer treatment using electromagnetic and thermal focusing tested on realistic breast models and antenna arrays | |
Abdul-Al et al. | Wireless electromagnetic radiation assessment based on the specific absorption rate (SAR): A review case study | |
Mangoud et al. | Simulation of human interaction with mobile telephones using hybrid techniques over coupled domains | |
Hossain et al. | Microwave brain imaging system to detect brain tumor using metamaterial loaded stacked antenna array | |
Portosi et al. | A split ring resonator-based metamaterial for microwave impedance matching with biological tissue | |
Lakhtakia | The Ewald–Oseen extinction theorem and the extended boundary condition method | |
RU2751128C1 (en) | Radiation protection device | |
Taflove et al. | Finite-difference time-domain (FD-TD) modeling of electromagnetic wave scattering and interaction problems | |
Peterson et al. | An improved MFIE formulation for TE-wave scattering from lossy, inhomogeneous dielectric cylinders | |
Elsaadi et al. | Hyperthermia for breast cancer treatment using slotted circular patch antenna | |
Zhang et al. | Experimental and simulation studies of localization and decoding of single and double dipoles | |
Iliopoulos et al. | Near-field multibeam generation by tensorial metasurfaces | |
Alekseev et al. | Enhanced absorption of millimeter wave energy in murine subcutaneous blood vessels | |
Zhang et al. | Multibeam minimum variance beamforming for ring array ultrasound imaging | |
Bicer et al. | Implementation of the inverse circular radon transform‐based imaging approach for breast cancer screening | |
Guarnizo Mendez et al. | Hyperthermia study in breast cancer treatment using three applicators | |
Zhang et al. | Photoacoustic tomography with a high lateral resolution and a large field of view using a rectangular focused ultrasound transducer | |
Chrissoulidis et al. | Dyadic Green's Function of a Nonspherical Model of the Human Torso | |
Garbacz et al. | Characteristic modes of a symmetric wire cross | |
Ismail et al. | Patch Antenna Design Using DGS Technique for Early Detection of Brain Tumor at Stages I to V | |
Singh et al. | Direct-contact water-loaded metal-dielectric wall diagonal horn applicators for hyperthermia | |
Kiser Jr et al. | Thermoacoustic computed tomography: limits to spatial resolution | |
Nagrale et al. | Performance Improvement of EBG-Based Patch Antenna for Tumor Detection |