Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Физика, 3 семестр. РТФ / ФОЭ / Книги / Основы ВТСП 69.doc
Скачиваний:
107
Добавлен:
27.04.2015
Размер:
2.32 Mб
Скачать

Основные параметры ссм

Страна, год

Температура, К

Датчик

Сканирование

Пространственное разрешение, мкм

образец

датчик

тип

Аэф, мкм2

,

10-6ФоГц-2(, мТл·Гц-2)

АСК, мм2

Δx,

Δy, мкм

h,

мкм

Illinois, USA, 1993

~5

~5

НТСП СКВИД

100

100 (2)

10*10

< 4

5

<10

New York, USA, 1995

4,2

4,2

НТСП СКВИД

~75

2 (0,05)

0,4*0,4

~0,25

~10

10

Москва, Россия, 1994

77

77

ВТСП СКВИД

600

20 (0,066)

10*10

5

50

50

Maryland,USA, 1993

77

77

ВТСП СКВИД

12000

100 (0,166)

10*10

<10

60…

1000

80

California, USA, 1995

293

293

ВТСП КВИД

260

18 (0,12)

25*25

5,77

15

15

Saarbrűcken, Germany, 1997

77

77

ВТСП КВИД

~0,01

20 (4000)

0,015*

0,0015

0,1

0,1

0,1

На основе тонкопленочных СКВИДов в биомагнитной лаборатории ИРЭРАН были разработаны и созданы различные биомагнитные измерительные системы(в том числе и многоканальные).

Как уже отмечалось ранее, значительный практический интерес представляет исследование различных биоэлектрических источников, находящихся в сердце и мозге человека. Необходимо отметить, что ткани человека представляют многослойную проводящую среду, и задачу измерений можно сформулировать как определение положения биоэлектрического источника по измеренной двумерной (или трехмерной) карте магнитного поля, созданного этим источником. Для сравнения отметим, что традиционный подход заключается в измерении электрических потенциалов, создаваемых биоэлектрическими источниками: электрокардиография, электроэнцефалография и др. В этом случае задача интерпретации результатов, например, локализация биоэлектрических источников затруднена, поскольку в потенциалы вносят вклад все токовые диполи и особенно находящиеся в непосредственной близости от поверхности тела.

Измерения магнитной составляющей позволят получить новую информацию о природе и поведении биоэлектрических источников, находящихся в глубине тела биообъектов. Учитывая, что тела организмов представляют собой в электрическом смысле многослойную структуру с различными значениями проводимости, отметим, что границы этих слоев также не вносят искажений в магнитное поле. Разность потенциалов, возникающая на границах слоев из-за скачка проводимости, связана с так называемыми дипольными источниками, но они направлены радиально и не вносят вклад в магнитное поле вне тела биообъекта (хотя дают вклад в распределение потенциалов на его поверхности). Это обстоятельство обуславливает целесообразность применения магнитных методов измерений в кардиологии, поскольку они дают возможность регистрировать неискаженную магнитную компоненту кардиосигнала и получать более достоверную информацию о биоэлектрических источниках в сердце.

Традиционно магнитометрические схемы для биомагнитных исследований включают в себя один или несколько измерительных зондов, считывающую электронику, АЦП для ввода измеряемых сигналов в компьютер и программное обеспечение для управления каналами, ввода и обработки данных. СКВИД – сенсор является основным элементом измерительного зонда. В качестве приемного элемента обычно используется сверхпроводниковый трансформатор потока, выполненный в форме градиентометра первого, второго или третьего порядка. Также в измерительном зонде размещают цепи согласования низкоомного импеданса СКВИДа с высокоомным входом предварительного усилителя.

В электронике применяется модуляционная схема с обратной связью по магнитному потоку, в которой сигнал обратной связи равен измеряемому и подается через сопротивление обратной связи в СКВИД с противоположным знаком, т.е. СКВИД работает как нуль – детектор. Выходное напряжение снимается с сопротивления обратной связи, при необходимости обрабатывается с помощью дополнительных фильтров и усилителей, оцифровывается в АЦП и поступает в компьютер. Обработка сигнала определяется типом задачи, для которой данная система используется.

Необходимо отметить, что перспективы дальнейшего развития биомагнитных исследований напрямую связаны с необходимостью внедрения уже созданных образцов измерительных приборов на основе СКВИДов в клиническую практику и разработку новых методик нейро- и кардио-диагностики на их основе. Успешное применение и сертификация в клиниках США и Западной Европы нейромагнитных измерительных систем с числом каналов более 100, открывают возможности более широкого их практического применения. Появление качественных ВТСП СКВИДов дает дополнительный импульс расширению работ в этой области.

Соседние файлы в папке Книги