Медициналық мақсаттар үшін магнит өрісінің генераторы

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Физика-техникалық факултеті

Жолшыбек Е.С

Медициналық мақсаттар үшін магнит өрісінің генераторы

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

5B060400 - «Физика» мамандығы

Алматы. 2019

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі

Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

«Қорғауға жіберілді»:

Теориялық және ядролық физика

кафедрасының меңгерушісі профессор

________________________М.Е.Абешев

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы: «Медициналық мақсаттар үшін магнит өрісінің генераторы»

5B060400 - «Физика» мамандығы

1) Электр генераторы – механикалық, химиялық, жылулық энергияларды электр энергиясына айналадыру.

2) Автомобиль генераторы – бұл автомобиль қозғалтқышының білігінің айналуының механикалық энергиясын электр энергиясына түрлендіретін құрылғы.

3) Генератор Ван де Граафа – жоғары вольтты генератор, оның принципі қозғалыстағы диэлектрлік таспаны электрлендіруге негізделген

4) Кернеу генераторы –  генераторға қолданылатын басқару кернеуіне байланысты осцилляция жиілігі

МАЗМҰНЫ

1 КІРІСПЕ

1.1 Транскраниалды магниттік ынталандыру дегеніміз не?

1.2 Трансранраний магниттік ынталандыру негіздері және техникалық аспектілері

1.2.1 Схемаға қойылатын талаптар

1.2.2 Желдеткіштің талаптары

1.2.3 Адам анатомиясы

2 Тұжырымдама

2.1 Жалпы түсінік

2.2 Жоғары ток магнит өрісінің генераторын жобалау

3 Жоғары дәлдіктегі магниттік өріс генераторы

3.1 Топология, электрмен жабдықтау, энергия сақтау және қосқыштар

3.2 Басқару тізбегі, катушкалар және энергия тиімділігі

4 ЭКСПЕРИМЕАЛДЫҚ ОРНАТУ

4.1 Электрондық жүйе

4.2 Практикалық ойлар

5. Тестілеу және тексеру

5.1 Реттегіштің схемасы

5.2 Шлюздің жүргізушісі

5.3 Магнит өрісінің өлшемі

6 ҚОРЫТЫНДЫ

ҚОСЫМША A. ТЕХНИКАЛЫҚ СИПАТТАМАЛАР

ҚОСЫМША B. ЖАЛПЫ АҚПАРАТ

ҚОСЫМША C. БАҒДАРЛАМАЛЫҚ ЖАСАҚТАМА

1 КІРІСПЕ

Барлық ғасырлар бойы адам ақылының қызметі философтардың негізгі ынталандырғыштарының бірі болды. Мидың анатомиясының әр түрлі аспектілерін зерттеу және өлшеу нейровизуализация техникасындағы соңғы оқиғаларды жақсартты. Бұл техникалар бар болғандықтан зерттеулерге қолжетімді және қол жетімді бола отырып, олар барған сайын көп болды нейровизуализация әдістерін қолданудағы сұраққа жауап беру. Бірнеше нейровизуализация техникасы ересек адам миында түрлі танымдық үрдістердің корреляциялық карталарын ұсынды уақытша және кеңістіктік бөлшектердің деңгейлері. Корреляциялық сипаттамадан тыс жылжу

ми мен қарым-қатынас арасындағы қарым-қатынас трансценденттік ұсынған жаңа тәсіл болды магниттік ынталандыру [1], [2], [3], [4], [5-11]. Бұл тарауда қалайша қысқаша сипатталған жоғары магниттік өріс генераторлары алдыңғы қатарлы электромагниттік үлгілерге үлес қосады медициналық қосымшалар. Бұл тарау трансканатальді магниттің артындағы идеологияны да қамтиды ынталандыру және схеманың талаптары.

1.1 Транскраниалды магниттік ынталандыру дегеніміз не?

1831 жылы Михаил Фарадеймен сипатталған электромагниттік индукция келесідей анықталады: уақытты өзгерткен магнит өрісін қолданатын объектіде ток құру. Бұл магниттік ынталандыру үшін ең маңызды тәжірибелік бақылаулардың бірі [12], [13], [14], [15], [21]. Фарадей темір сақинадағы екі ораманы орап, бір жағындағы катушкалар қуат көзінен қосылған кезде немесе электр желісінен ажыратылғанда, екінші жағынан электрлік ток өткізілді. Темір сақина магнит өрісін бірінші катушадан екіншісіне байланыстыратын орта ретінде әрекет етті. Магнит өрісінің бірінші катушкалардағы ток өзгеруіне байланысты өзгеруі екінші катушкаларда ток өткізді. Эксперимент екі катушкалар арасындағы темір сақинамен қамтамасыз етілген қосылыс әсерімен күшейтілді. Сол қағида инвазивті емес магниттік ынталандыруға қолданылады, онда ынталандырушы катушкалар бір катушкалар, магнит өрісінің ағымы үшін ортасы және адамның денесінде екінші катушкалар ретінде электр өткізгіш зат ретінде әрекет етеді. Көптеген жылдар бойы бүкіл әлемде медициналық мақсаттағы магнитті стимуляторларды әзірлеу және пайдалану байқалады. Коммерциялық стимуляторлар 1250 Гц-ге дейінгі импульстік жылдамдықты толық цифрландырумен 1 мкм (микросекундар) импульсты ынталандыру интервалымен шығарады. Зерттеуге қызығушылықтың өсуі диагнозды және терапияның клиникалық аймақтарында айтарлықтай таралуына әкелді. Дене тіндеріндегі электр токтарын индуцирлеуге магнитті ынталандыру қабілеті адам ағзасындағы көптеген функцияларға әсер етуге мүмкіндік береді. Бұдан басқа, ол қозғалтқыштың кортексі мен жұлын сияқты терең жүйке құрылымдарын, ауырсынусыз және шабуылсыз [12], [13], [14], [15], [16-21] жетуге мүмкіндік береді. TMS психиатрияға үлкен қызығушылық тудырады және дәрігерлер ұсынатын терапевтік емдеу әдістеріне қосымша серпін береді.

...