CC BY
7
водах, мешает анализу метилметакрилата стирол; при наличии ме-гилакрилата определяется сумма эфиров.
Таблица 4
Фотометрическое определение метилметакрилата с омылением и отгонкой метанола
Найдено метилметакрилата (в мкг) Средняя квадрати-ческая ошибка Точность Относительная ошибка е-100
Взято метилметакрилата (в мкг) Х\ определения ta-S
S Г п — % X
20 25,2; 20; 17,8; ?1,4; 19,6; 17,8;
17,8; 20; 17,8; 15,2........ 19,26 ±2,73 ±1,95 ±10,1
40 44,4; 45,6; 43,2; 47,2; 35,6; 37;
40,2; 35,6; 37,6 ......... 40,14 ±4,60 ±3,28 ±8,1
60 61,6; 63,6; 61,6; 66; 52,2; 61;
61; 58,4; 57,2; 50,4........ 59,30 ±4,88 ±3,49 ±5,8
80 90; 84; 82,8; 76,4; 81,6; 79; 80;
77,8; 79,2; 74,8 80,56 ±4,34 ±3,10 ±3,8
100 97,4; 102,4; 104; 106,4; 93; 108,4;
106; 100; 89,6; 87,6 ....... 99,48 ±7,34 ±5,24 ±5,2
ЛИТЕРАТУРА
Безуглый В. Д. Полярография в химии и технологии полимеров. Харьков, 1964, с. 52.— Безуглый В. Д., Дмитриева В. Н. Ж. прикладной химии, 1957, т. 30, № 5, с. 744. — Безуглый В. Д., Пономарев Ю. Н. Ж. аналит. химии, 1965, т. 20, № 7, с. 842. — Быховская М. С., Гинзбург С. Л., Хализова О. Д. Методы определения вредных веществ в воздухе и других средах. М., 1961. — Дмитриева В. Н., Новик.Е. Ю. Завод, лабор., 1961, т. 27, с. 395. — Драчев С. М., Разумов А. С., Скопинцев Б. А. и др. Приемы санитарного изучения водоемов. М„ 1960. — Коршунов И. А., Кузнецов 3. Б. Завод, лабор., 1952, т. 19, с. 1075. — Лурье Ю. Ю„ Николаева 3. В. Там же, 1954, т. 20, с. 678. — Н е й м а н Н. Б., Шубенко М. А. Там же, 1948, т. 15, с. 394.— Перегуд Е. А., Гер нет Е. В. Химический анализ воздуха промышленных предприятий. М-Л., 1965. — Полежаев Н. Г., Кузнецова Л. В. Гиг. труда, 1965, № 4, с. 60. — В г i с k е г С. Е., Roberts К. Н., Analyt. Chern., 1949, v. 21, p. 1331, —No gare S., Perkins L„ Ha-1 e A„ Ibid., 1952, v. 24, p. 512.
Поступила 30/111 1967 r.
УДК 612.822.3-087.87:621.391
ЧАСТОТНЫЙ АНАЛИЗАТОР — ПЕРИОДМЕТР ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Б. Н. Балашез
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Тесты современных исследований, касающихся влияния атмосферных загрязнений на организм человека и животных, основаны на анализе биоинформации, регистрируемой в процессе экспериментов. Трудоемкость и субъективность визуального анализа значительно снижают точность таких исследований и требуют его автоматизации. Теория современных автоматических анализаторов любой регистрируемой информации строится на определении законов изменения амплитуды, частоты и фазовых соотношений ее сигналов. Поэтому биологическая информа-
дия, выражаемая также сигналами с переменными амплитудой, частотой и фазой, соответствует этой теории, хотя построение приборов автоматического анализа подобной информации имеет некоторые специфиче-'ские особенности.
Количественный анализ сводится к автоматическому определению среднего уровня биосигнала за некоторое время эпохи анализа и выполняется различными типами интеграторов. Качественный анализ выявляет закон изменения частотных компонент биосигнала и определяет среднее значение его частоты за эпоху. Приборы частотного анализа именуются частотными анализаторами, или периодметрами.
Оставляя в стороне вопрос количественного анализа электроэнцефалограмм (Б. Н. Балашев, 1964, 1965), рассмотрим практическую возможность автоматизации качественного ее анализа. Предлагаемая нами
Рис. 1. Блок-схема комплексного анализатора биологической информации.
схема анализатора двухканальна, относительно проста, каждый ее канал выполнен только на 2,5 радиолампах, а запись результатов анализа осуществляется на той же ленте под графиком анализируемой ЭЭГ. Блок-схема анализатора одного отведения ЭЭГ (рис. 1) состоит.из усилительного канала электроэнцефалрграфа, закороченного по входу своим коммутатором, собственно частотного анализатора и интеграторов. Интегратор на выходе канала, усиливающего биосигнал, выполняет количественный анализ ЭЭГ. Интегратор на выходе второго канала позволяет определить средний период ЭЭГ на эпоху анализа. Описание этих интеграторов дано нами ранее (Б. Н. Балашев, 1964, 1965).
Регистрируемый сигнал отведения, поступающий после усиления на перописец, частично отводится к интегратору для количественного анализа, а частично — к частотному анализатору. С выхода частотного анализатора напряжение, характеризующее закон частотных изменений биосигнала, поступает на вход оконечного каскада предварительного усилителя второго, соседнего, канала электроэнцефалографа. После усиления это напряжение регистрируется в виде треугольных биполярных импульсов, амплитуда которых прямо пропорциональна длительности соответствующих им полупериодов. Одновременно с выхода этого канала регистрируемый сигнал частотного анализа подается на интегратор,
позволяющий, как упоминалось выше, определить и записать значение среднего периода (средней частоты) биосигнала за эпоху анализа.
Рассмотрим работу принципиальной схемы анализатора (рис. 2) параллельно с эпюрами напряжений на его элементах (рис. 3).
Снимаемый с выхода 1-го канала электроэнцефалографа биосигнал (рис. 3, А) поступает на вход предварительного усилителя на лампе Ль который поднимает уровень сигнала настолько, что даже слабые по амплитуде его частотные компоненты оказываются способными воздействовать на элементы анализа схемы. Выделенный на нагрузке этого каскада усиленный биосигнал (рис. 3, Б) подается на вход двустороннего ограничителя на лампе Лг, осуществляющего ограничение его по максимуму и минимуму. Уровень ограничения отах и ати, равен 1 в и устанавливается потенциометрами Иэ и Ию. В результате на выходе ограни-
Рис. 2. Принципиальная схема частотного анализатора-периодметра.
чителя возникают прямоугольные импульсы (рис. 3, В), длительность которых равна длительности соответствующих им полупериодов биосигнала, а амплитуда постоянна.
После дифференцирования цепочкой Ru и Ci6 прямоугольные импульсы преобразуются в короткие остроконечные (рис. 3, Г); положительные импульсы при этом определяют окончание отрицательных и начало положительных полупериодов биосигнала, а отрицательные — окончание положительных и начало отрицательных. После усиления короткие импульсы начальных и конечных фаз биосигнала (рис. 3, Д) через емкость Се поступают в блок преобразования частотной зависимости в амплитудную. Этот блок состоит из поляризованного реле Р, подвижной контакт которого на время длительности положительного и отрицательного полупериода ставит под заряд соответствующие интегрирующие цепочки Ris С8 и R20 С9 с большой постоянной времени. В результате на выходе анализатора возникают треугольные импульсы с амплитудой, прямо пропорциональной длительности полупериодов биосигнала (рис. 3, £). Во избежание заряда емкостей С8 и С9 до больших напряжений при отсутствии биосигнала они блокируются неоновыми лампочками Л4 и Л5 с порогом зажигания около 15 в.
Следует отметить, что ясно выраженная криволинейность фронтов регистрируемых треугольных импульсов не является экспоненциальной, т. е. обусловленной недостаточно высокой постоянной времени Rig Се и R20 С9. Она результат перемещения пера функционального гальвано-
А О
метра по окружности. Снимаемое с выхода частотного анализатора напряжение, отображающее частотные изменения биосигнала, подается на вход оконечного каскада предварительного усилителя 2-го канала злектроэнцефалографа и после усиления записывается в форме периодограммы под анализируемой ЭЭГ (рис. 4). Кроме того, интегратор,
стоящий на выходе этого канала электроэнцефалографа, оценивает среднее значение выходного напряжения 2-го канала электроэнцефалографа и через время эпохи анализа выдает импульс, прямо пропорциональный среднему периоду биосигнала за эпоху, т. е. обратно пропорциональный -его средней частоте.
Для калибровки импульсов отсчета частотного анализатора в его схеме предусмотрен генератор типа ЯС синусоидальных колебаний с частотой 10 гц, т. е. средней частотой а-ритма. При включении тумблера К1 на лампу генератора Л подается напряжение канала и одновременно подключается выход генератора через небольшую емкость С3 ко входу частотного анализатора. При этом на ленте электрограммы один перо-писец регистрирует синусоиду и импульсы отсчета ее количественного анализа, а на другой — биполярные треугольные импульсы и импульсы отсчета ее же частотного анализа. При этом амплитуда импульса отсчета частотного анализа оказывается прямо пропорциональной длительности периода (а следовательно, и полупериода) колебаний сигнала калиб:ровки. Разделив длительность полупериода на установленную величину импульса отсчета, определяют.
г о ■
^г1
а о
Е о
^УМУМтЧ'
и Л л кЛ
' V V * " XI
Рис. 3. Эпюры напряжений на отдельных элементах схемы частотного ана-лизатора-периодметра.
3 —г^^чА^лмл^им-г^^-^^у^^^
4 -
Рис. 4. Энцефалограмма с импульсами отсчета результатов количественного и качественного анализа.
/ и 3 — ЭЭГ с импульсами отсчета количественного анализа: 2 и 4 — периодограммы первой и третьей ЭЭГ с импульсами отсчета средних длительностей их периодов за эпоху анализа.
скольким временным единицам соответствует каждый миллиметр импульса отсчета частотного анализатора.
В заключение укажем, что описанный 2-канальный частотный анализатор апробировался на полифизиографе фирмы «Галилео» при исследовании воздействия на человека и животных атмосферных загрязнений пороговых концентраций.
Схема прибора довольно проста, выполнена из серийных деталей; изготовление его не должно вызывать затруднений, а установка возможна на любом типе электроэнцефалографа.
Выводы
1. Предлагается принципиально новая схема прибора для частотного анализа электроэнцефалограмм (ЭЭГ). Она значительно проще существующих, выполнена из серийных деталей и может применяться на базе электроэнцефалографа любой системы.
2. Результаты частотного анализа записываются на электрограмме под кривой анализируемой ЭЭГ в виде графика частотной зависимости ЭЭГ во времени и импульсов отсчета, амплитуда которого характеризует .длительность среднего периода (среднюю частоту ЭЭГ за эпоху анализа).
3. Для калибровки результатов отсчета частотного анализатора в приборе предусмотрен генератор калибровочного сигнала, позволяющий лолучить результаты анализа в абсолютных единицах, т. е. в секундах и герцах.
4. Применение частотного анализатора в совокупности с интегратором позволяет непрерывно в процессе эксперимента производить многоканальную регистрацию активности биотоков мозга испытуемого с одновременным автоматическим качественно-количественным анализом ее.
5. Частотный анализатор апробировался при исследовании влияния атмосферных загрязнений пороговых концентраций на организм человека и животных на базе электроэнцефалографа «Галилео».
ЛИТЕРАТУРА
БалашевБ. Н. Гиг. и сан., 1965, № 9, с. 54.
Поступила 31/УШ 1967 г.
УДК 614.898.5-7
ЛИНЕЙКА ДЛЯ РАСЧЕТА ЗАЩИТЫ ОТ у- ИЗЛУЧЕНИЯ
В. И. Королев (Куйбышев)
Расчет защиты от у-излучения обычно производят с помощью специальных таблиц и номограмм. Однако таблично-графический метод, обеспечивая удобство в работе, не всегда позволяет достаточно оперативно решать многообразные задачи радиационной защиты.
В последнее время начали применять специальные линейки для быстрых и достаточно точных расчетов по защите от у-излучения закрытых радиоактивных источников и продуктов мгновенного деления урана и плутония. Всесозным объединением «Изотоп» выпущена линейка, разработанная Л. Р. Кимелем. Пользуясь ею, можно рассчитать толщину защиты из свинца, железа, бетона и воды от у-излуче-ния изотопов кобальта (СО60), цезия (Сэ137) и иридия (Iг192), а также близких к ним по спектру радиоизотопов натрия, железа, цинка, радия, ртути и др. Кроме того, линейка позволяет определять активность источника, продолжительность работы и расстояние от излучателя— величины, при которых доза облучения не будет превышать предельно допустимую
Таблица 1
Зависимость между мощностью дозы, временем облучения и поглощенной
дозой
Мощность дозы (в мбэр'час) Время Доза (в мбэр
6,25 8 часов 50
50 1 час 50
300 10 мин. 50
600 5 » 50
3 000 1 » 50
6 000 30 сек. 50
18 000 10 » 50
