Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кнеппо П. -> "Биомагнитные измерения " -> 11

Биомагнитные измерения - Кнеппо П.

Кнеппо П., Титомир Л.И. Биомагнитные измерения — М.: Энергоиздат, 1989. — 288 c.
ISBN 5-283-00557-7
Скачать (прямая ссылка): biomagnitnieizmerenie1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 113 >> Следующая

от частоты и выражается в единицах джоуль на герц. Входные энергетические
чувствительности в функции частоты для сквид-датчиков некоторых типов
представлены на рис. 1.6. Благодаря технологическим усовершенствованиям
входная энергетическая чувствительность сквид-датчиков сейчас уже
достигает значений около 1(Г34 Дж/Гц, т.е. фактически приближается к
квантовому пределу.
Теоретические и экспериментальные исследования последних лет показывают,
что сквид-датчики постоянного тока обеспечивают более высокую
чувствительность по сравнению с высокочастотными сквид-датчиками,
особенно в области сравнительно высоких частот. Кроме того, сквид-датчики
постоянного тока проще и удобнее в эксплуатации, так как для них
требуются менее сложные управляющие электронные устройства. Вместе с тем
они довольно сложны в изготовлении, однако эта трудность преодолевается
благодаря развитию технологии тонких пленок. В настоящее время в области
биомагнитометрии часто используются высокочастотные сквид-датчики; более
перспективными являются сквид-датчикй постоянного тока.
Криогенное оборудование. Важная роль, которую играют низкотемпературные
условия при биомагнитных измерениях, объясняется прежде всего тем, что
чувствительность датчиков любых типов, включая и магнитные, в принципе
ограничена равновесными термодинамическими флуктуациями (иначе говоря,
тепловыми флуктуациями, или шумом Найквиста); эти флуктуации могут быть
уменьшены посредством охлаждения датчика. Кроме того, сквид-датчики,
использующие явление сверхпроводимости, могут функционировать лишь ниже
определенного температурного уровня - температуры перехода в
сверхпроводящее состояние, или критической температуры (для ниобия она
равна 9,2 К). Для поддержания таких условий используются специальные
устройства - криостаты. Наиболее широко распространены криостаты с жидким
гелием, который при атмосферном давлении имеет температуру кипения около
4,2 К. Для хранения жидкого гелия и применения его в качестве хладагента
служат специальные вакуумно-изолирован-
23
Рис. 1.6. Частотные зависимости входной энергетической чувствительности
W0 некоторых сквид-датчиков [39]:
1 - датчик с тороидальным высокочастотным сквидом, входная индуктивность
/. вх = 2 мкГн; 2 - датчик со сквидом постоянного тока первого поколения,
L вх = мкГн; 3 - датчик с более современным сквидом постоянного тока, L
вх = 2,3 мкГн
Рис. 1.7. Типичный сосуд Дьюара с магнитометром для биомагнитных
измерений [73, с. 21].
1 - зонд магнитометра; 2 - клапан для откачки; 3 - верхняя крышка; 4 -
резиновая герметичная прокладка; 5 - отражательные экраны; 6 - горловина;
7 - наружный корпус; 8 - экранировка, охлаждаемая парами гелия; 9 -
супери-золяция; 10 - жидкий гелий в резервуаре; 11 - сквид-датчик; 12 -
вакуумное пространство; 13 - нижний фланец; 14 - хвостовик; 15 -
измерительная катушка (размеры указаны в миллиметрах)
ные сосуды Дьюара. Типичные сосуды Дьюара для магнитометров вмещают от 5
до 15 л жидкого гелия, причем из них испаряется от 1 до 3 л гелия в сутки
соответственно.
Упрощенная схема сосуда Дьюара с зондом магнитометра внутри показана на
рис. 1.7. Обычно сосуды изготовляют из упрочненных пластмасс, например из
смеси эпоксидной смолы и стекловолокна. Резервуар для гелия подвешивается
к верхней пластине корпуса своей горловиной, через которую осуществляется
доступ в резервуар. Горловина изготовлена в виде тонкостенной трубки для
уменьшения теплопроводности; она является наиболее слабым элементом
конструкции сосуда, поэтому необходимо предусмотреть для нее повышенный
запас прочности на случай больших нагрузок при транспортировке. В нижней
части гелиевого резервуара обычно имеется хвостовик уменьшенного
диаметра, в котором размещается измерительная катушка. Из прост-
24
ранства между гелиевым резервуаром и наружным корпусом откачивают воздух,
чтобы уменьшить проведение тепла через газ. На внешней поверхности
гелиевого резервуара приклеен газопоглотитель с ''молекулярным ситом" или
древесным углем для захвата просочившегося сюда газа. Для уменьшения
радиационного теплообмена вакуумное пространство заполняется тепловым
экраном, состоящим из одной или нескольких пластин, охлаждаемых потоком
паров гелия, и так называемой суперизоляции - многочисленных слоев
алюминированного майлара. Суперизоляция отражает тепловое излучение, а
охлаждаемые парами гелия пластины (изготовленные из пластмассы и
армированные тонкой проволокой или полосками из алюминия или меди)
абсорбируют тепловое излучение и проводят тепло к горловине, где оно
передается холодному потоку испарившегося гелия, медленно поднимающемуся
вверх по горловине.
Металлические элементы сосуда Дьюара могут создавать помехи для сквид-
датчика под влиянием тепловых шумов, вихревых токов, наводимых внешними
магнитными полями, и токов, порождаемых существующими в сосуде большими
температурными градиентами. Для уменьшения этих шумов принимают
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 113 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed