Устройство для воздействия на человека магнитным полем

Полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована для интегрального воздействия на человека однородным или неоднородным магнитным полем произвольной конфигурации в целях лечения, диагностики, адаптации к воздействию магнитных полей (например, магнитных бурь) или тренировки (например, космонавтов).

Использование полезной модели позволяет повысить надежность работы устройства, безопасность его эксплуатации и расширить функциональные возможности устройства.

Устройство для воздействия на человека магнитным полем содержит систему колец Гельмгольца 1, состоящую из трех пар взаимно ортогональных колец 2, 3 и 4, и средства генерирования токов и управления ими 6, выполненные, например, в виде источников тока 7 и связанного с ним устройства управления 8. Кольца 2, 3 и 4 изготовлены из пластмассовых труб 9, внутри которых расположены токопроводящие обмотки 10, подсоединенные к источникам тока 7. Каждое кольцо состоит из нескольких дуг 11 (сегментов окружности), которые посредством полых разъемных элементов 12 соединяются с соседними дугами колец Гельмгольца.

3 илл.

Полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована для интегрального воздействия на человека однородным или неоднородным магнитным полем произвольной конфигурации в целях лечения, диагностики, адаптации к воздействию магнитных полей (например, магнитных бурь) или тренировки (например, космонавтов).

В качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения выбрано устройство для воздействия на человека магнитным полем (патент США 6099459, НКИ 600/13, 2000 г.). Указанное устройство включает систему из колец Гельмгольца, являющуюся источником магнитного поля и образующую рабочий объем, и средства генерирования и управления токами, связанные с обмотками колец Гельмгольца. Кольца Гельмгольца изготовлены из немагнитного материала, например, пластмассы, и имеют форму дискообразных колец, на внешней поверхности которых выполнены канавки. В канавках расположены токопроводящие обмотки, герметизированные от воздействия внешней среды с помощью эпоксидной смолы.

Недостатки устройства, выбранного в качестве ближайшего аналога, заключаются в следующем.

Выполнение колец Гельмгольца в виде дискообразных колец и расположение на их внешней поверхности канавок с токопроводящими обмотками не исключает возможности повреждения обмоток и нарушения работы устройства. Это приводит к снижению надежности работы устройства и безопасности его эксплуатации с точки зрения человека, находящегося в рабочем объеме устройства.

Кроме того, такой подход затрудняет изготовление системы колец Гельмгольца, состоящей из нескольких, например, трех взаимно ортогональных пар колец равного диаметра, поскольку при расположении токопроводящих обмоток на внешней поверхности колец технологически сложно обеспечить соединение дуг окружности, из которых состоят кольца, с находящимися на внешней поверхности указанных дуг токопроводящими обмотками. Это, как следствие, сужает функциональные возможности устройства (в системе колец Гельмгольца, состоящей из нескольких, например, трех взаимно ортогональных пар колец, появляется возможность управления вектором магнитной индукции по трем пространственным координатам).

Задача, решаемая полезной моделью - повышение надежности работы устройства, безопасности его эксплуатации и расширение функциональных возможностей.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для воздействия на человека магнитным полем содержащем систему колец Гельмгольца из немагнитного материала, являющуюся источником магнитного поля и образующую рабочий объем, средства генерирования токов и управления ими, связанные с токопроводящими обмотками колец Гельмгольца, кольца Гельмгольца выполнены в виде труб, внутри которых находятся токопроводящие обмотки.

В варианте технического решения полые трубы изготовлены из пластмассы.

В варианте технического решения система колец Гельмгольца образована тремя взаимно ортогональных парами колец.

В варианте технического решения каждое кольцо образовано дугами окружности, соединенными с соседними дугами посредством полых разъемных элементов, снабженных отверстиями для ввода и вывода токопроводящих обмоток.

В варианте технического решения полые разъемные элементы выполнены в виде стаканов.

В варианте технического решения полые разъемные элементы выполнены в виде крестовин.

Полезная модель иллюстрируется чертежами. На фиг.1 схематически показано заявляемое устройство на примере использования системы из трех пар взаимно ортогональных колец, образующих в совокупности систему колец Гельмгольца, на фиг.2 и 3 иллюстрируется конструктивное выполнение колец Гельмгольца и выполнение разъемных элементов, соединяющих дуги колец друг с другом.

Устройство для воздействия на человека магнитным полем (фиг.1) содержит систему колец Гельмгольца 1, состоящую из трех, взаимно ортогональных пар колец 2, 3 и 4, определяющих рабочий объем 5 устройства, и средства генерирования токов и управления ими, выполненные, например, в виде источников тока 6 и связанного с ним устройства управления 7. Кольца Гельмгольца изготовлены из немагнитного, диэлектрического материала - пластмассовых труб 8, внутри которых расположены токопроводящие обмотки 9, подсоединенные к источникам тока 6. Каждое кольцо состоит из нескольких дуг (сегментов окружности) 10, которые посредством полых разъемных элементов 11 соединяются с тремя соседними дугами. Разъемный элемент может быть выполнен в виде двух стаканов 12 (фиг.2), которые стягиваются друг с другом посредством, например, винтового соединения (на фиг. не показано). В каждом стакане 12 выполнены через 90° сквозные полу отверстия, в результате чего при сборе стаканов 12 вместе в разъемном соединительном элементе образуются четыре сквозных отверстия 13, в которые входят по плотной посадке соединяемые дуги (показано стрелкой А на фиг.2). Отверстия 13 служат для ввода токопроводящих обмоток соседних дуг двух колец в полость разъемного элемента 11, где токопроводящие обмотки дуг каждого кольца соединяются друг с другом. Кроме того, ряд стаканов снабжается отверстиями 14 для вывода обмоток 9 наружу и подсоединения обмоток 9 к источникам тока 6.

Разъемный элемент может быть выполнен в виде двух полых крестовин (фиг.3).

Заявляемое устройство работает следующим образом. Человек размещается внутри рабочего объема 5, образованного совокупностью колец 2, 3 и 4. Затем посредством источников тока 6 и устройства управления 7 в рабочем объеме 4 формируется магнитное поле требуемой конфигурации и с заданным временным законом изменения, причем конфигурация магнитного поля, его пространственные и временные характеристики подбираются индивидуально для каждого человека в зависимости от его биофизических характеристик и назначения (лечение, диагностика, тренировка, адаптация).

Выполнение колец Гельмгольца в виде труб из немагнитного материала, внутри которых находится токопроводящая обмотка, повышает - по сравнению с ближайшим аналогом - надежность работы заявляемого устройства, безопасность его эксплуатации с точки зрения человека, находящегося в рабочем объеме устройства, и расширяет функциональные возможностей устройства за счет возможности реализации технологичной конструкции системы колец Гельмгольца, состоящей из нескольких, например, трех, взаимно ортогональных пар колец, в которой можно управлять вектором магнитной индукции по трем пространственным координатам. Изготовление труб из пластмассы - диэлектрического материала - дополнительно способствует повышению безопасности эксплуатации заявляемого устройства.

1. Устройство для воздействия на человека магнитным полем, содержащее систему колец Гельмгольца из немагнитного материала, являющуюся источником магнитного поля и образующую рабочий объем, средства генерирования токов и управления ими, связанные с токопроводящими обмотками колец Гельмгольца, отличающееся тем, что кольца Гельмгольца изготовлены из труб из немагнитного диэлектрического материала, внутри которых находятся токопроводящие обмотки.

2. Устройство для воздействия на человека магнитным полем по п.1, отличающееся тем, что трубы изготовлены из пластмассы.

3. Устройство для воздействия на человека магнитным полем по п.1, отличающееся тем, что система колец Гельмгольца образована тремя взаимно ортогональными парами колец.

4. Устройство для воздействия на человека магнитным полем по п.3, отличающееся тем, что каждое кольцо образовано дугами окружности, соединенными с соседними дугами посредством полых разъемных элементов, снабженных отверстиями для ввода и вывода токопроводящих обмоток.

5. Устройство для воздействия на человека магнитным полем по п.4, отличающееся тем, что полые разъемные элементы выполнены в виде стаканов.

6. Устройство для воздействия на человека магнитным полем по п.4, отличающееся тем, что полые разъемные элементы выполнены в виде крестовин.