Электромагнитный аппарат

(51)5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВ(21) 4884.1 74/14 (22) 22,11.90 (46) 07.03.93. Бюл. М 9 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.Б.Орлов (56) Патент США М 4397313, кл, А 61 й 5/01, 1982. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к лучевой терапии, в частности к электромагнитным медицинским аппликаторам, и может найти применение в СВЧ-гипертермии и СВЧ-радиометрии для диагностических целей. Сущность; электромагнитный аппликатор содержит отдел ьн ые вол новодные ап пликаторы 1, объединенные через распределительное устройство 2, и каждый отдельный аппликатор снабжен устройством 3 регулирования положения, распределительное устройство соединено с введенным частотно-селективным электромагнитным регистратором 4, представляющим собой объемный металлический резонатор, выпол Ы 2 1799604 А 1 ненный в форме прямого эллиптического цилиндра, боковая поверхность которого образована набором короткозамкнутых отрезков неоднородных волноводов 5 прямоугольного поперечного сечения, выполненных суживающимися по широким стенкам в направлении короткозамкнутого конца 6 и установленных с касанием их узких стенок по прямым, совпадающим с образующими боковой поверхности прямого эллиптического цилиндра, первые фокусы эллиптических цилиндров 7, 10, 11, 12, 13 совмещены и расположены в фокусе 14 первого эллиптического цилиндра 7 и в нем расположена входная линия передачи 15, а вторые фокусы 16, 17, 18, 19, 20 всех эллиптических цилиндров 10, 11, 12, 13 лежат на Б большой оси первого эллиптического цилиндра и в них установлены выходные регистраторы электромагнитного поля, выполненные в виде тепловизоров, Цель - расширение функциональных возможностей. 2 ил. Оу Ф Ю уИзобретение относится к области лучевой терапии, в частности к электромагнитным медицинским аппликаторам и может найти применение в СВЧ-гипертермии и СВЧ-радиометрии для измерения, регистрации с диагностическими или лечебными целями при работе с биологическими объектами,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.На фиг.1 представлена конструкция электромагнитного аппарата; на фиг.2 - конструкция частотно-селективного электромагнитного регистратора.Электромагнитный аппарат содержит источник энергии 1, ряд волноводных аппликаторов 2, каждый из которых через устройство регулирования положением 3 аппликаторов 2 соединен с распределительным устройством 4, Облучатель 5 соединен с источником энергии 1, выполненным в виде генератора качающейся частоты, и частотно-селективный электромагнитный регистратор 6, выполненный в виде металлического эллиптического цилиндра-резонатора 7, боковая поверхность 8 которого представляет собой ряд короткозамкнутых клинообразных волноводов 9, суживающихся от центра к периферии и выполненных таким образом, что короткозамкнутые клинообразные волноводы 9 для критических частот образуют ряд отражающих поверхностей в виде эллиптических цилиндров 10, 11, 12 и 13, минимальный радиус кривизны которых превышает максимальную рабочую длину волны генератора 1, при этом первые фокусы 14 всех эллиптических цилиндров 7, 10, 11, 12 и 13 совмещены в фокусе 14 первого от центра резонатора 7 цилиндра и в нем размещен вход для линии передачи 15, соединяющей частотно-селективный электромагнитный регистратор 6 с распределительным устройством 4, а вторые фокусы 16, 17, 18, 19 и 20 расположены в плоскости большой оси 21 внутри первого от центра эллиптического цилиндра 7 и в них установлены тепловизоры 22, причем между входом 15 для линии передач и выходами для линий передач 16, 17, 18, 19 и 20, в которые установлены тепловизоры 22, установлен развязывающий элемент 23, расположенный вдоль большой оси 21 первого эллиптического цилиндра 7.Электромагнитный аппарат работает следующим образом.Исследуемая биологическая ткань од- ной стороной размещается перед облучателем 5, соединенным с источником электромагнитной энергии 1, выполненным в виде генератора качающейся частоты, который может осуществлять автоматическую перестройку частоты в заданном временном интервале, так и в режиме генерации фиксированной частоты, С другой стороны биологической ткани установлены волноводные аппликаторы 2, которые через устройства регулирования положения 3 располагаются в соответствии с ее формой объема. Принятые волноводными апплика торами 2 электромагнитные СВЧ-колебания, прошедшие через объем биологической ткани, суммируются в распределительном устройстве 4 и через линию передачи 15 поступает на вход частотно-се лективного электромагнитного регистратора 6, выполненного в виде металлического эллиптического цилиндра-резонатора 7.Вход цилиндра-резонатора 7 размещен в его общем фокусе 14, куда и подключена 20 линия передачи 15. Боковая поверхность 8металлического эллиптического цилиндра- резонатора 7 представляет собой ряд короткозамкнутых клинообразных волноводов 9, суживающихся от центра к периферии и вы полненных таким образом, что для критических частот образуют ряд отражающих поверхностей в виде эллиптических цилиндров 10, 11, 12 и 13, минимальный радиус кривизны которых превышает максималь ную рабочую длину волны генератора 1.Электромагнитные СВЧ-колебания через линию передачи 15, подключенную в общем фокусе 14 для всех эллиптических цилиндров 7, 10, 11, 12 и 13, поступают в эллипти ческий цилиндр-резонатор 7 ираспространяются внутри него по радиальным направлениям, отражаются соответствующей для каждой частоты отражающей поверхностью и фокусируются во вторых 40 фокусах 16, 17, 18, 19 и 20, расположенныхв плоскости большой оси 21 эллиптического цилиндра 7, и в них установлены тепловизо-ры 22, Резонансные типы колебаний и объемные связи меду входной линией передачи 45 15 и тепловизорами 22 подавляются развязывающим элементом 23, который может выполняться в виде пластины из поглощающего материала, либо в виде нагруженной щели, прорезанной в основании цилиндра резонатора 7 в плоскости большой оси 21.Разрешающая способность электромагнитного аппарата определяется частотноселективнымэлектромагнитным регистратором 6, а именно определяется 55 длиной короткозамкнутых клинообразныхволноводов 9, Для увеличения разрешающей способности регистратора 6 волноводы 9 необходимо выполнять длинными, кроме того меняя профиль широких стенок волноводов 9, выполняя их сложной формы, мож1799604 40 45 50 55 но формировать различную величину разрешающей способности по поддиапазонам частот генератора качающейся частоты 1,Таким образом тепловизоры 22 принимают и регистрируют поток сфокусированной на нем электромагнитной энергии только определенной частдгы. В результате этого на них формируется наглядное визуализированное изображение частотных свойств исследуемого объема биологической ткани. В зависимости от градуировки по частотным и энергетическим составляющим выделяемой на тепловизорах 22 информации электромагнитным аппаратом можно определять; частотные свойства биологической ткани; по энергетическому поглощению энергии определять физико-химический состав биологический ткани; по смещению резонансной частоты определить диэлектрическую проницаемость биологической ткани, а также и другие характеристики биологической ткани при воздействии на нее потока СВЧ-энергии как на фиксированной частоте так и в диапазоне частот генератора качающейся частоты. Кроме того электромагнитный аппарат позволяет диагностировать биологическую ткань непосредственно в процессе медикаментозного на нее воздействия, а также совместить процесс диагностики с последующим непосредственным переходом на процесс лечения и обратно на диагностирование, т.е. имеет место система электромагнитного аппарата с обратной связью и с режимом адаптации, а при подключении адапторов к тепловизорам аппарат стыкуется с ПЭВМ,Формула изобретенияЭлектромагнитный аппарат, содержащий источник энергии, ряд волноводных аппликаторов, каждый из которых через5 устройство регулирования положением аппликаторов соединен с распределительнымустройством, отличающийся тем,чтос целью расширения функциональных возможностей, в него введены облучатель, сое 10 диненный с источником энергии,выполненным в виде генератора качающейся частоты, и частотно-селективный электромагнитный регистратор, выполненный ввиде металлического эллиптическогоцилин 15 дра-резонатора, боковая поверхность которого представляет собой ряд короткозамкнутых клинообразных волноводов, суживающихся от центра к периферии и вы 20 полненных таким образом, что волноводыдля критических частот образуют ряд отражающих поверхностей в виде эллиптических цилиндров., минимальный радиускривизны которых превышает максималь 25 ную рабочую длину волны генератора, приэтом первые фокусы всех эллиптических цилиндров совмещены в фокусе первого отцентра резонатора и в нем размещен входдля линии передачи соединяющей генера 30 тор с распределительным устройством, авторые фокусы расположены в плоскостибольшой оси внутри первого от центра эллиптического цилиндра и в них установленытепловизоры, причем между входом для ли 35 нии передачи и выходами установлен развязывающий элемент, расположенный вдольбольшой оси первого эллиптического цилиндра,1799604 авитель А,Орлов ред М,Моргентал ор С.Кулак ор М.Керецман Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Гагарина, 101 аз 1123 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, РауПодписноеениям и открытиям при ГКНТ СССРкая наб., 4/5