Система поддержания нормированного изменения индукции магнитного поля в ограниченном пространстве

Внедрение: 2016 г.

В научной литературе появились данные о применении Установки измерительной LTR в биологических исследованиях, связанных с изучением влияния магнитного поля на живые организмы.

Первое описание такого применения встречается в патенте RU 2574377  «Способ предотвращения негативных медико-биологических эффектов геомагнитных бурь» (автор: Крылов В. В.). Данное изобретение в области биологии и медицины может быть использовано в медицинских стационарах для предотвращения негативных эффектов геомагнитных бурь для здоровья. Способ разработан на основе экспериментальных данных и заключается в компенсации медленных изменений геомагнитного поля во время геомагнитной бури в диапазоне частот 0‑0,01 Гц. При этом изменения результирующего магнитного поля во время компенсации должны соответствовать естественным суточным вариациям геомагнитного поля.

Для индуцирования равномерного магнитного поля в ограниченной области пространства применяются кольца Гельмгольца, представляющие собой пару идентичных соосных катушек  индуктивности, отдалённых друг от друга на величину радиуса R этих катушек (рисунок 1).

Рисунок 1. Катушки Гельмгольца (слева) и их промышленный образец (справа, фото с сайта ООО "Западприбор").

Рисунок 2 интерпретирует основной принцип действия системы. Контрольный магнитометр помещён внутрь системы из трех пар колец Гельмгольца,  расположенных в трёх ортогональных плоскостях. Кольца образуют трёхкоординатную систему индуцирования магнитного поля (величиной до сотен нТл) внутри данной области. 

Рисунок 2. 

Токи в диапазоне частот 0-0,01 Гц подаются в катушки индуктивности от трёх каналов модуля ЦАП LTR34. Система воспроизведения магнитного поля калибруется по 3-координатному контрольному магнитометру.  Для динамической регистрации внешнего (естественного) магнитного поля применяется второй внешний трёхкоординатный магнитометр, соосный первому. Сигнал с внешнего магнитометра подаётся для АЦП LTR22. Персональный компьютер (ПК)  выполняет роль интеллектуального регулятора (согласно принципам, изложенным в патенте), поддерживающий нормированное изменение магнитной индукции внутри колец на фоне возможных возмущения внешнего магнитного поля вследствие геомагнитных бурь.

В патенте указано, что результаты испытаний устройства подтвердили, что данный способ, а именно компенсация медленных изменений геомагнитного поля во время геомагнитной бури в диапазоне частот 0‑0.01 Гц с одновременным воспроизведением естественных суточных вариаций геомагнитного поля, при помощи описанного устройства, позволяет существенно снизить негативное влияние геомагнитной бури на организм в ограниченном пространстве. (Патентообладатель: Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина Российской академии наук)

Второе описание применения LTR в схожей тематике встречается в статье «Действие флуктуаций магнитного поля, имитирующих геомагнитную активность, во время эмбриогенеза на амилолитическую активность в кишечнике сеголетков плотвы Rutilus rutilus (L.)» (авторы: И. Л. Голованова, А. А. Филиппов, Ю. В. Чеботарева, Ю. Г. Изюмов, В. В. Крылов). В данной работе исследовалось действие магнитного поля величиной до 500 нТл на развитие сеголетков плотвы с применением крейта LTR-EU-8. Соответствующая научная работа была выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 14–04–31170-мол_а) и Совета по грантам Президента РФ (проект МК-4737.2016.4). 

Разработчик: Крылов Вячеслав Владимирович