ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ

И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ

Гоу впо «смоленская государтвенная медицинская академия росздрава»

Кафедра медицинской и биологической физики

Тема: Электромагнитные волны

Лабораторная работа 12

Изучение работы аппарата увч - терапии

Студент:_________________________

Группа: _________________________

Преподаватель:___________________

Дата:____________________________

Смоленск 2012

Цели и задачи

Студент должен знать устройство и принцип действия аппарата УВЧ-терапии, уметь определять длину волны, излучаемую аппаратом УВЧ-терапии. Сделать вывод о механизме нагревания электролитов и диэлектриков в высокочастотном электрическом и магнитном поле УВЧ. Обратить внимание студентов на то, что высокочастотное электромагнитное поле (особенно поле УВЧ) позволяет прогревать ткани организма, которые находятся в глубине организма.

Приборы и принадлежности

Лабораторная установка: в составе аппарат УВЧ-терапии (УВЧ-30, УВЧ-66, УВЧ-80), образцы для нагрева в высокочастотном ЭМП, волномер и градуировочная характеристика для определения длинны волны и частоты излучения аппарата УВЧ-терапии.

Краткое теоретическое введение

Рис.1. Внешний вид лабораторной установки с аппаратом

УВЧ-30

Все органы управления аппаратом УВЧ-30 (рис.1) выведены на переднюю панель прибора:

1. стрелочный индикатор и лампа контроля режима максимальной мощности;

2. белая кнопка контроля питания;

3. переключатель уровня мощности и включения в сеть;

4. ручка настройки режима оптимальной мощности;

5. ручка компенсатора гармоник.

Рис.2. Градуировочная характеристика волномера

В настоящее время в медицинской практике широко используется электротерапия. К ней относят действие постоянного тока и поля импульсных токов, переменных токов и полей высокой (ВЧ), ультра­высокой (УВЧ) и сверхвысокой (СВЧ) частот. Поля ВЧ, УВЧ и СВЧ используются, главным образом, для нагревания тканей организма.

Органические вещества (белки, жиры, углеводы), из которых состоят живые ткани, в чистом и сухом виде являются диэлектриками. Однако все ткани и клетки в организме содержат, или омываются жидкостями (кровь, лимфа, различные тканевые жидкости), в состав которых, кроме органических коллоидов, входят растворы электролитов. Поэтому эти жидкости являются относительно хорошими проводниками.

Определение длины волны с помощью резонансного волномера

Резонансный волномер представляет собой колебательный контур (рис. 3), состоящий из индуктивности, емкости и ин­дикатора резонанса.

Период электрических колебаний в колебательном контуре выражается формулой

₍₁₎

Из этой формулы следует, что при сверхвысоких частотах (и, следовательно, очень малом периоде) индуктивность L и емкость С контура очень малы. Поэтому в качестве индуктив­ности в волномере используется одиночный виток. Емкость представлена конденсатором переменной емкости.

Для определения длины волны, соответствующей аппарату УВЧ-терапии, волномер приближают к аппарату УВЧ так, чтобы виток волномера оказался в индуктивной связи с одним из проводов, идущих от гнезд «пациент» к электродам пациен­та. Вращая ручку конденсатора переменной емкости, настраи­вают волномер в резонанс с терапевтическим контуром. В мо­мент резонанса в контуре волномера резко возрастает ток, а также напряжение на конденсаторе. Эти изменения тока и напряжения регистрируются индикатором резонанса. В каче­стве индикатора резонанса могут быть применены электриче­ская лампа накаливания, неоновая лампа, амперметр термоэлектрической системы или вольтметр детекторной системы (рис. 3).

Отсчет длины волны производится или непосредственно по шкале волномера, располагающейся возле ручки конден­сатора переменной емкости, или по прилагаемому к волноме­ру графику.

Важен контроль за частотой колебаний и с другой сторо­ны. Как уже было сказано, все медицинские высокочастотные аппараты являются источниками помех радиовещанию и ра­диосвязи. Поэтому для работы медицинской аппаратуры вы­делены те частоты, которые не используются в радиосвязи, а именно: для аппаратов УВЧ-терапии — 40,68 МГц (длина волны 7,37 м), для аппаратов индуктотермии—13,56 МГц (длина волны 22,12 м).

Определение частоты электромагнитных колебаний, созда­ваемых генератором, можно заменить определением длины волны, излучаемой этим генератором, поскольку известно, что частота ν и длина волны λ связаны между собой соотношением

₍₂₎

где С =3*10^{10 __} скорость распространения электромагнитных волн.

L - катушка с индуктивностью L;

С1,С2,С3 – конденсаторы, где С1 конденсатор переменной емкости, а С2-подстроечный; μА- микроамперметр(Рис.3).

Рис.3. Схема резонансного волномера