Способ определения биологически активных радиочастот Советский патент 1986 года по МПК G01N23/00 

« I

Изобретение относится к способам исследования воздействия физических факторов на биологические объекты и может быть использовано для определе НИИ резонансных биологически актив- IMX радиочастот электромагнитного из лучения сверхвысокой частоты (СВЧ), например, миллиметрового диапазона радиоволн.

Под биологически активной радиочастотой здесь и далее понимается частота колебаний электромагнитной полны радиодиапазона, при воздействии которой (в отличие от соседних участков частотного диапазона) возни кает какой-либо биологический зффект (генетический, морфологический, тальный, стимулирующий деление, раз ниожение и т.д.)

Целью изобретения является повьше }ше- точности определения биологически активных радиочастот путем повыше- шш точности измерения расстояния между участками биологической среды, характеризующиьшся экстремалЛыми величинами биологического эффекта.

На чертеже приведена диаграмма, поясняющая способ определения биологически активных радиочастот.

На диаграмме показана биологичес- .ая среда ; отражающий экран 2; участки 3 биологической среды, харак- еризующиеся экстремальными величина- г-ш биологического эффекта,

Изиестно, что предварительное облучение биолопгческой среды СВЧ-излу- чением снижает поражающее действие ионизирующего излучения. Очевидно, что этот зффект (снижение поражающего действия) количественно зависит от соотношения между амплитудой СВЧ- поля и энергией .ионизирующего излучения. Таким образом, выбором Е иt достигают того, чтобы поражающему действию подвергались лишь те участки биологической среды, величина Е В которых меньте некоторого порогового значения Е, которое (при заданном i t, ) является минимальным для спасения клеток биолог ической среды от гибели. Следовательно, если зависимость (2) повторяет зависи-, мость (1), то после совместного облучения биологической среды СВЧ и иони- эирую1га1м излучениями спасенными от иораже 1ия окажутся лишь локальные участки среды, значение Е : которых больше Кг,. Рш г.тояние межлу этими

„

34762г

участками легко измеримо с высокой точностью.

В биологической среде I возбуткда- ют стоячие волны облучающего СВЧ-из- 5 лучения с помощью отражающего экра- на 2.

Так как биологическая среда обладает потерями, то распределение амп литуды вектора напряженности электри- 10 ческого поля СВЧ-излучения описьтвает- ся кривой V , локальные максимумы которой расположены на кривой , описываемой выражением

15

Е Е F

-oJX

(I)

где. iJ - коэффициент, характеризующий пох лощения. СВЧ-излучения в бкологи- чгской среде . 1 . Вблизи отража ощего 20 экрана 2 структура поля в биологической среде 1 (кривая Ч ) близка к идеальной стоячей волне в связи с тем, что амплитуды падающей и отраженной волны близки друг к другу по величи25 не.

Биологическую среду I облучают дополнительно поражающим ионизирующим излучением, например, рентгеновским (RP) излучением, в направлении,

30 .перпендикулярном направлению распространения СВЧ-излучения, причем энергию RO-излучения измеряют (кривая Ч ) по закону

35

t t

с

(2)

а значение t., выбирают таким, чтобы поражающему воздействию (например, разрушению клеток) подвергались все у шстки биологической среды 1 за ис- ключением участков 3, примыкающих непосредственно к локальным максимумам кривой Ч | . Очевидно, значение (, всегда можно подобратй таким, что именно в линейных пределах участков 3 напряженность электрического поля СВЧ-излучения достаФочна для снижения поражающего действия R-j излучения и, следовательно, для выживания клеток биологической среды I.

Таким образом, второй этап.сводится к измерению расстояния между участками 3 биологической среды I и расчету биологически активной радио- частоты (здесь имеется в виду, что биологическую среду 1 облучают одновременно несколькими различными радиочастотами в некотором относительно узком диапазо11е частот, в котором

можно пренебречь зависимостью поглощения от частоты, и в конечном итоге по измеренному расстоянию между участ- 3 находят биологически активную частоту). Из вьшесказанного следует, что выбором tj, и ЕО можно существенно сузить линейные размеры участков 3 и -ПОВЫСИТЬ контрастность достигаемого биологического эффекта (путем относительного сближения кривых , и Н ), что, очевидно, повышает точность измерения расстояния между участками 3 и тем самым ускоряет определение биологически активных радиочастот за счет, например, возможности уменьшения количества проводимых эксперимен- тсз при неизменной достоверности получаемых результатов, и повышает точность определения биологически актив- кьо радиочастот.

Формула изобретения

где коэффициент, характеризующий затухание СВЧ-излучения в направлении

Способ определения биологически 25 возбуждения стоячих волн СВЧ-излуче- активных радиочастот, заключающийся ния

в том, что в биологической среде возбуждают стоячие волны СВЧ-излучения и измеряют расстояние между участками биологической среды, характеризую- пщмися экстремальными величинами био- .логического эффекта, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения точности определения биологически активных радиочастот путем повышения точности измерения расстояния между указанными участками биологической среды, на среду дополнительно воздействуют ионизирующим, например, рентгеновским излучением, направленным перпендикулярно направлению возбуждения стоячих волн СВЧ-излучения, причем энергия ионизирующего излуче-. ния в направлении возбуждения стоячих волн СВЧ-излучения изменяется по закону

к /. . г

-о t ,

Изобретение м.б. использовано для определения резонансных биологически активных радиочастот (.БАР) эл.- магн.излучения СВЧ. Повышается точность определения БАР путем повьппе- ния точности измерения расстояния между участками биологической среды, характеризующимися экстремальными величинами биологического эффекта. В биологической среде (НС) 1 возбуждаются стоячие волны облучающего СВЧ- излучения с помощью отражающего экрана 2. Затем БС I облучают дополнительно поражающим ионизирующим излучением, например рентгеновским излучением j в направлении, перпендикулярном направлению распространения стоя- ччх волн СВЧ-излучения. При этом энергия ионизирующего излучения в направлении возбуждения стоячих волн СВЧ-излучения изменяется (кривая Ч ) .uix . .V по закону t f где ot - коэф., (Л с характеризующий затухание СВЧ-излучения в направлении возбуждения стоячих волн СВЧ-излучения. Затем измеряется расстояние между участками 3 БС I и рассчитьшается БАР. I нл.