Устройство для поиска биологически активных радиочастот Советский патент 1988 года по МПК G01N22/00 

среды 9. Одновременно с облучением исследуемой биологической среды 9 СВЧ-полем оптический генератор 2 про J свечивает исследуемую биологическую среду 9 насквозь через стенку 10, во ду 12 и стенку П, после чего опти ческий луч попадает на фотоприемник 3. При этом оптический луч перемеща Q ется со скоростью V вдоль оси X вол- новоднЬй ячейки 7 синхронно с фото приемником 3, а синхронизатор 6 настраивает усштитель 4 на частоту уси V

Изобретение относится к измери- I тельной технике и может быть исполь- : зовано при изучении воздействия на биологическую среду СВЧ-излучения, в частности при поиске резонансных биологических эффектов миллиметрового диапазона радиоволн.

Цель изобретения - автоматизация поиска биологически активных радиочастот для оптически прозрачных биологических сред.

На фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - волноводная ячейка, пример выполнения .

Устройство для поиска биологически активных радиочастот содержит СВЧ-генератор 1, оптический генера- тор 2, фотоприемник 3, усилитепь 4, регистрирующий прибор 5, cH.tixpOHH3a- тор 6, волноводную ячейку 7 и кювету 8, выполненную из диэлектрического материала и заполненную исследуемой биологической средой 9. Волновод- ная ячейка 7 и кювета 8 выполнены с оптически прозрачными стенками (например, стеклянными) 10, 11 соответственно. Волноводная ячейка 7 заполнена водой 12. Расстояние между стенками 10 и 11 не менее скин-слоя СВЧ- излучения. К одному из концов волно- водннл ячейки 7 подключен СВЧ-генера- тор i, а к другому концу - короткоза- мыкатель 13. Управляющие выходы СВЧ- генератора 1 и усилителя 4 соединены с выходом синхронизатора 6, Оптический генератор 2 расположен на одной оптической оси с фотоприемником 3, к выходу которого подключены последова- 40 риодрм ) вдоль оси X. При этом тельно соединенные усилитель 4 и ре- синхронизатор 6 снова настраивает гистрирующий прибор 5. Ось волновод- усилитель 4 на частоту

ной ячейки 7 перпендикулярна оптичес- V

В этом случае на выходе

ления И, перемещение 15л, ч 11 J

оптического луча и фотоприемника 3 может быть осуществлено как механически, так и электронно-оптически. Если частота f не является био20 логически активной, то исследуемая биологическая среда 9 остается однородной и изотропной в процессе чения. В этом случае на вход усилителя 4 подается с фотоприемника 3

25 постоянный сигнал, и, следовательно, на выходе усилителя 4 сигнал равен нулю,

30

После облучения исследуемой биологической среды 9 в течение некоторого времени на частоте f если она не является биологически активной, СВЧ-генератор 1 перестраивают на час то ту

2,

35

на которой (если частота f. является биологически активной) исследуемая биологическая среда 9 изменит свои свойства вдоль оси X в ее ответствии со структурой поля стоячей волны этой частоты f

1 5

т.еч с пе

кой оси. Оптический генератор 2 установлен с возможностью перемещения параллельно оси волноводной ячейки 7„ Ось кюветы 8 совпадает с осью волно-

водной ячейки 7. 1

Устройство для поиска биологически активных радиочастот работает следующим образом. СВЧ-генератор 1 возбуждает за счет короткозамыкателя 13 и СВЧ проводящей воды 12 в исследуемой биологической среде 9 стоячую

)

45 усилителя 4 появится переменный сигнал, частота которого равна Q амплитуда пропорциональна разности оптических плотностей участков исследуемой биологической среды 9, на-

gQ ходящихся в узлах и пучностях стоячей волиы СВЧ-излучения конкретной частоты. И так далее. Частоту f СВЧ- генератора 1 изменяют по. произволь- ному закону а синхронизатор 6 пере-

СВЧ-волну, которая имеет период вдоль 55 страивает резонансную частоту усили.оси X, равный , , который соответ - ствует частоте f, генерации СВЧ-гене- ратора 1 с учетом биологических свойств исследуемой биологической

теля 4 по закону TZ TfT Л (f)

период стоячей волны, частотой f в исследуемой биологической среде 9.

9729 2

среды 9. Одновременно с облучением исследуемой биологической среды 9 СВЧ-полем оптический генератор 2 про- J свечивает исследуемую биологическую среду 9 насквозь через стенку 10, во ду 12 и стенку П, после чего опти ческий луч попадает на фотоприемник 3. При этом оптический луч перемеща Q ется со скоростью V вдоль оси X вол- новоднЬй ячейки 7 синхронно с фото приемником 3, а синхронизатор 6 настраивает усштитель 4 на частоту уси- V

40 риодрм ) вдоль оси X. При этом синхронизатор 6 снова настраивает усилитель 4 на частоту

ления И, перемещение 15л, ч 11 J

оптического луча и фотоприемника 3 может быть осуществлено как механически, так и электронно-оптически. Если частота f не является био20 логически активной, то исследуемая биологическая среда 9 остается однородной и изотропной в процессе чения. В этом случае на вход усилителя 4 подается с фотоприемника 3

25 постоянный сигнал, и, следовательно, на выходе усилителя 4 сигнал равен нулю,

0 риодрм ) вдоль оси X. При этом синхронизатор 6 снова настраивает усилитель 4 на частоту

0

После облучения исследуемой биологической среды 9 в течение некоторого времени на частоте f если она не является биологически активной, СВЧ-генератор 1 перестраивают на час то ту

2,

5

на которой (если частота f. является биологически активной) исследуемая биологическая среда 9 изменит свои свойства вдоль оси X в ее ответствии со структурой поля стоячей волны этой частоты f

1 5

т.еч с пеВ этом случае на выходе

)

усилителя 4 появится переменный сигнал, частота которого равна Q амплитуда пропорциональна разности оптических плотностей участков исследуемой биологической среды 9, на-

ходящихся в узлах и пучностях стоячей волиы СВЧ-излучения конкретной частоты. И так далее. Частоту f СВЧ- генератора 1 изменяют по. произволь- . ному закону а синхронизатор 6 пере-

теля 4 по закону TZ TfT Л (f)

период стоячей волны, частотой f в исследуемой биологической среде 9.

Добиться постоянства скорости V оптического луча можно при кольцеобразной форме волноводной ячейки 7 (фиг,2).

Формула изобретения

Устройство для поиска биологически активных радиочастот., содержащее СВЧ-генератор, выход которого соеди йен с одним концом волноводной ячей- ки, в которой расположена кювета, выполненная из диэлектрического материала, для исследуемой биологической среды, отличающееся тем, что, с целью автоматизации поиска биологически активных радиочастот для оптически прозрачных биологических сред, в него введены последова- тельно соединенные фотоприемник.

усилитель и регистрирующий прибор, синхронизатор, выход которого соединен с управляющими входами СВЧ-ге- нератора и усилителя, оптический генератор, размещеннъш на одной оптической оси с фотоприемником, причем оптическая ось перпендикулярна оси волноводной ячейки, оптический генератор установлен с возможностью перемещения параллельно оси волноводной ячейки, стенки волноводной ячейки и кюветы выполнены из оптически прозрачного материала, а волноводная ячейка заполнена водой, причем расстояние между стенками кюветы и вол новодной ячейки не менее скин-слоя СВЧ-излучения, ось кюветы совпадает с осью волноводной ячейки, к другому концу которой присоединен короткоза- мыкатель,

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет автоматизировать поиск биологически активных радиочастот для оптически прозрачных биологических сред. В волноводной ячейке (ВЯ) 7, заполненной водой, расположена кювета 8 с исследуемой биологической средой (ИБО) 9. Кювета 8 выполнена из диэл. материала и также, как и ВЯ 7, имеет оптически прозрачные стенки. Расстояние между стенками 10, .11 ВЯ 7 и кюветы 8 не менее скин-слоя СВЧ-излучения. СЕЧ- генератор I с помощью короткозаьыка- теля 13 возбуждает в ИБС 9 стоячую СВЧ-волну. Одновременно оптический генератор 2 просвечивает ИВС 9. Оптический луч попадает на фотоприемник 3, который перемещается синхронно с оптическим генератором 2 вдоль оси ВЯ 7. Подбором частоты генерации СВЧ-генератора 1 и соответствующей настройкой усилителя 4 на. частоту усиления, которые осуществляются синхронизатором 6, добиваются изменения свойств ИБС 9. Оно проявляется в появлении переменного сигнала на выходе усилителя 4. Амплитуда сигнала фиксируется регистрирующим прибором 5. Частота СВЧ-генератора .1, при которой это произошло, является биологически активной. 2 ил. ю

-13

to.f

ор Т.Зубкова 1358

Составитель Е.Адамова Техред М.Дидык

Корр

,

Под

Тираж ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушская наб., д. 4/5

Производствеяно полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л.Пилипенко

,.„™...

Подписное