CC BY
40
выраженным обезболивающим,
жаропонижающими противовоспалительным действием. Его основное фармакологическое действие обуславливается подавлением синтеза простагландиновпутем ингибирования фермента циклооксигеназы и усилением
высвобождениябета-эндорфинов. Оказывает
антиэкссудативное и противовоспалительное действие путем уменьшения проницаемости капилляров. Всем пациентам Фуроталгин применяли с целью купирования патологического процесса на ранних стадиях заболевания 56 детям (27 мальчиков (48,2%), 29 (51,8%) девочек) в возрасте от 1 года до 12 лет с явлениями тубоотита и катарального среднего отита по 4 капли 2-3 раза в сутки, в более тяжелых случаях — в составе комплексной терапии с антибиотиками. У всех больных ликвидировались отоскопические изменения к 3-7-му дню наблюдения. Ни у одного из наблюдавшихся детей не отмечено перехода заболевания в гнойный процесс и развития осложнений, что подтверждает высокую эффективность Фуроталгина, как
противовоспалительного средства. Хотя курс лечения обычно рассчитан на 10 дней, у больных детей он колебался от 3 до 9 дней и составлял в среднем 5 дня. Аллергических реакций на препарат не выявлено. В итоге исследования мы пришли к выводу, что ушные капли Фуроталгин являются терапией первого выбора у детей при тубоотите и остром катаральном отите.
Таким образом, к преимуществам препарата относятся быстрое и гарантированное устранение боли, мощное противовоспалительное действие, легкость и простота применения, хорошая переносимость детьми и взрослыми, приемлемая цена препарата.
Литература
Бабияк В.И., Говорун М.И., Накатис Я.А. Оториноларингология. Руководство, 2009. Т.2. 534 с
Даминов Т. А. Туйчиев Л. Н., Таджиева Н. У., Хамраева В. Ш. Роль инфекций в развитии острого
гнойного отита у детей: научное издание // Медицинский журнал Узбекистана. - Ташкент, 2015. - №2. - C. 81-84.
Давронова Г.Б., Хушвакова Н.Ж., Исхакова Ф.Ш. Оптимизация лечения приобретенной нейросенсорной тугоухости // «Новые технологии в оториноларингологии» - Омск, 2014. - №2. -C. 118-124.
Косяков С.Я., Лопатин А.С. Современные принципы лечения острого среднего, затянувшегося и рецидивирующего острого среднего отита. РМЖ, 2002, 10(20)
Поляков Д.П. Терапия острого среднего отита у детей: эволюция международных клинических рекомендаций. Фарматека, 2014, 6. /
Хамракулова Н.О., Хушвакова Н.Ж. Обоснование эффективности применения антисептического раствора при лечении перфоративных отитов // Журнал: Российская отоларингология.- Россия, 2012. - №3(58). - С. 168171 (14.00.00; 116)
Хамракулова Н.О., Хушвакова Н.Ж., Исхакова Ф.Ш. Показатели акустической импедансометрии при среднем гнойном отите // Актуальные проблемы педиатрии и хирургии детского возраста.- Хабаровск, 2013. С. 228-231
Dennis R. Trune, Qing Yin Zheng Mouse models for human otitis media // Brain Res. - 2009 Jun 24. -Vol. 1277. - Р. 90-103.
McCormick DP, Chonmaitree T, Pittman C et al. Nonsevere acute otitis media: a clinical trial comparing outcomes of watchful waiting versus immediate antibiotic treatment. Pediatrics, 2005, 115(6): 1455-65.
Khushvakova N.J, Khamrakulova N.O. Local complex treatment experience for patients with chronic purulent otitis media // CBU International Conference on Innovation, Technology Transfer and Education. -Prague, Czech Republic, March 25-27, 2015. -P. 444-445
© Хушвакова Н.Ж.
© Хамракулова Н.О.
© Исхакова Ф.Ш.
© Неъматов Ш., 2020г.
РЕГИСТРАТОРЫ ГЕОМАГНИТНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ГОРОДА ДЛЯ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ (ОБЗОР РАЗРАБОТОК)
РР1: 10.31618/Б8и.2413-9335.2020.2.80.1099 Любимов Владимир Валерьевич
старший научный сотрудник Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн
им. Н.В. Пушкова Российской академии наук,
г. Троицк
АННОТАЦИЯ
Представлен обзор магнитометров - приборов для визуализации геомагнитных возмущений и магнитных бурь в условиях города. Приборы предназначены для использования при проведении научных экспериментов и исследований в медицине и магнитобиологии. Приборы, позволяют проводить геомагнитные исследования и эффективно использоваться в условиях локальных городских помещений, а также предназначены для определения величины и местонахождения "вредных" электромагнитных возмущений искусственного происхождения.
ABSTRACT
An overview of magnetometers for the geomagnetic disturbances and magnetic storms visualization in the city conditions is presented. The devices are intended for use in scientific experiments and research in medicine and magnetobiology. The devices allow geomagnetic research and are effectively used in local urban areas, and are designed to determine the magnitude and location of "harmful" electromagnetic disturbances of artificial origin.
Ключевые слова: магнитное поле, магнитные измерения, диагностический магнитометр, феррозондовый магнитометр, магнитная буря, геомагнитные возмущения, регистратор магнитной активности.
Keywords: magnetic field, magnetic measurements, diagnostic magnetometer, fluxgate magnetometer, magnetic storm, geomagnetic perturbations, magnetic activity recorder.
ВВЕДЕНИЕ
В начале 90-х годов прошлого столетия при проведении медико-биологических исследований учёные вновь стали активно интересоваться проблемой влияния геомагнитных возмущений естественного и искусственного происхождения на здоровье человека и его работоспособность. Состоялось довольно много международных конференций связанных с этой тематикой и появилось большое количество различных научных публикаций и результатов [1-13]. Одной из научных проблем, которая стояла перед научно -медицинским сообществом тогда, была проблема, связанная с вопросами влияния геомагнитных возмущений и магнитных бурь (МБ) на здоровье человека [1-4, 7, 12, 13].
Известно и доказано [2, 4, 7, 11, 12], что гелиогеофизические факторы оказывают существенное влияние, например, на течение и исходы ишемической болезни сердца (ИБС), инфаркты миокарда (ИМ), возникающие в дни геомагнитных возмущений, которые отличаются более тяжелым течением, чаще сопровождаются и повышенной летальностью. Анализ большого статистического материала по случаям смерти от сердечно-сосудистой патологии выявил тот факт, что количество людей умерших скоропостижно от ИМ увеличивается до 1,5 раз в дни, когда магнитное поле Земли (МПЗ) возмущено [11]. Обнаружено также, что максимальное количество скоропостижных смертей от ИМ в среднем за все годы приходится на вторые сутки после геомагнитных возмущений [12].
Необычайно мощные и продолжительные МБ показали уязвимость большинства людей к таким аномалиям. Например, по данным исследований [2, 12] магниточувствительными являются более 50% людей старшего возраста, а у молодых людей под действием МБ тоже происходят сбои в организме, но не болезненного характера. Во время магнитных возмущений (МВ) в кровеносных сосудах человека значительно замедляется кровоток и увеличивается слипаемость кровяных телец, что характерно для людей с ИБС и болезнью головного мозга. Исследования показали, что у большинства людей изменяется самочувствие не только во время МБ и на следующий день [4].
Для предупреждения о начале МБ в настоящее время используется информация Центров прогнозов геомагнитной обстановки, как правило, приуроченных или оборудованных на базе магнитных обсерваторий (МО). Однако, следует
отметить, что этими прогнозами не всегда следует пользоваться корректно, так как исследователи не всегда находятся вблизи этих прогностических центров. И не все процессы МБ и МВ протекают одинаково, особенно на большой пространственной территории, где имеет место (в геологическом аспекте) различная «подстилающая поверхность» (могут быть и локальные аномалии под поверхностью земли) которая может искажать как амплитуду МБ, так и текущие процессы МВ вплоть до перемены знака поля.
Необходимость принимать меры защиты от влияния естественных МВ - магнитных бурь (МБ), - диктует потребность в средствах их обнаружения в условиях промышленного большого города (где обычно расположено большое число медицинских учреждений и исследовательских центров) с сильными искусственно созданными
электромагнитными излучениями (ЭМИ) и помехами, амплитуда которых может достигать 1...10 мкТл и более.
До недавнего времени считалось, что зафиксировать МБ можно только в местах со сравнительно спокойным (малоградиентным) магнитным полем, без сильных промышленных помех. Известно [2, 9, 11], что уровень помех с частотой сети в обычных лабораторных условиях или в условиях, например, жилых помещений, городских больниц и клиник может превышать вариации естественного геомагнитного поля в тысячу и более раз.
В настоящее время известно достаточно много различных способов и методов применяемых для диагностики и визуализации МПЗ [14-19]. При реализации этих методов регистрируют вариации составляющих ВМИ, а затем судят об активности и МВ в данной измерительной точке и за определенный промежуток времени. При этом считают, что возмущенность МПЗ тем больше, чем больше амплитуда колебаний элементов земного магнетизма, а также чем больше этих колебаний происходит в единицу времени. Эта возмущённость МПЗ характеризуется различными индексами магнитной активности (ИМА). Для более точной оценки возмущенности МПЗ (например, в геофизике или медико-биологических исследованиях), исследователи используют именно ИМА, то есть характеристику изменения поля на каком-то известном временном интервале [24]. Например, индекс Я представляет собой характеристику максимального изменения значений элементов земного магнетизма в течение
часа, индекс О - это мера изменения составляющих ВМИ в течение 15-минутного интервала. К-индекс представляет собой численную характеристику, выраженную в баллах, где каждому баллу соответствует амплитуда колебаний элемента земного магнетизма за трехчасовой промежуток времени, исправленная за спокойный суточный ход и выраженная в логарифмическом масштабе, а А-индекс, - соответствует К-индексу, но имеет линейную шкалу и выражается в единицах магнитного поля, нанотеслах (нТл). Именно используя ИМА удобно сопоставлять и анализировать, например, такой длительный процесс как реакцию человеческого организма на воздействие на него МВ и МБ.
В настоящей работе представлен обзор конструкций созданных моделей магнитометров для различного их применения в научных медико-биологических исследованиях. Эти приборы позволяют помочь исследователям в изучении влияния естественных магнитных полей (ЕМП) и искусственно созданных МВ на человека, а также
Создатели ДМ стремились к тому, чтобы эти приборы были достаточно простыми в эксплуатации и обслуживании. Опытные образцы нескольких моделей ДМ, например, индикаторы магнитной бури (ИМБ), - прошли длительные клинические и лабораторные испытания в некоторых исследовательских центрах и организациях [14-18, 20]. В процессе испытаний ДМ и ИМБ (и проводимых экспериментальных работ) сотрудниками института (при активном участии учёных-медиков) было создано специальное компьютернное программное обеспечение (ПО). Различные варианты этого ПО позволяют сопоставить и совместно анализировать получаемые в результате исследований медицинские и геофизические данные.
Основные характеристики некоторых моделей ДМ, ИМБ и, созданных впоследствии с применением компьютерных технологий,
изучать их влияние на живые организмы. С помощью таких приборов появляется возможность у исследователей не только визуализировать процесс МВ и МБ в реальном времени в месте проведения научных экспериментов, но и в темпе эксперимета анализировать этот процесс, а также проводить вычисление ИМА с одновременной его визуализацией.
ПРИБОРЫ ДЛЯ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Проведённые в ИЗМИРАН исследования [7, 11, 16-20] показали принципиальную возможность применения диагностических магнитометров (ДМ), в условиях города с большим уровнем ЭМИ. В процессе этих исследований были созданы несколько моделей надежных приборов для обнаружения и визуализации как МБ в условиях с большим уровнем техногенных помех и шумов, так и для проведения локального электромагнитного мониторинга (ЭММ) в медицинских учреждениях, в зонах отдыха, в жилых и производственных помещениях [14, 17, 19, 20, 23].
Таблица 1.
регистраторов магнитной активности (РМА), -приведены в табл.1.
ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ МАГНИТОМЕТРЫ - ИНДИКАТОРЫ
МАГНИТНОЙ БУРИ В середине 90-х годов прошлого века в ИЗМИРАН была создана конструкция магнитоизмерительного преобразователя (МИП) для аналогового ДМ [17, 23, 24], которая позволяла реализовать визуализацию процесса протекания МБ. Этот ДМ содержал (см. рис.2а в работе [24]) измеритель, расположенный на немагнитном поворотном устройстве (ПУ). Это ПУ выполнено в виде кронштейна и обеспечивало вращение измерителя в горизонтальной плоскости с последующей его фиксацией в угловом растворе 360 градусов, при этом измеритель крепился к нему при помощи поворотного прямоугольного кольца и немагнитных крепежных (и юстировочных) винтов.
Некоторые основные технические характеристики ДМ, ИМБ и РМА
Модель прибора Классификация Число измер. каналов Диапазон измерений, мкТл Вид регистрации, индикации Питание Потребление, Вт Применение
ИПТ,В СПТ (СА)
МФ-01 ДМ-ИМБ 1 ±(0.4;0.5;0.8; 1.2) ИТ, ЗС, СП ЗИ 9 + 0.15 ИМБ
МФ-04 ИМБ 1 ±(0.4; 0.5; 0.8; 2) - + <20
МФ-05 ДМ-ИМБ 1 - (9) <1
ГОЬ-04 ДМ-РМА 1 (3) ±(0.125;0.25; 0.5) ГИ, ЗС, ПР, ПК 5 + 0.3 РМА
ГОЬ-07 РМА 2 (8) ±(0.125;0.25; 0.5;1) ГИ, ПК 5 (5) 2.5
ГОЬ-09 РМА 2 ±(1, 10, 100) 9-12 (12) 1.5
ГОЬ- 04М РМА 2 (6) ±(0.3; 0.5; 0.8; 1) 11-13 (12) <6 МК, ГГМП
ГОЬ-12 ДМ-МФД 2 ±100 ЦТ, ПК 9-12 (10) 1.5
Конструкция этого ДМ оказалась довольно простой, а прибор был достаточно экономичен и удобен в эксплуатации. Он мог эффективно применяться в местах, где имеется постоянно налаженная или круглосуточная дежурная служба, например, в больницах, клиниках или диспетчерских службах аэропортов. ДМ позволял оперативно анализировать текущее значение амплитуды возмущенности МПЗ в процессе развития в реальном времени и в любой точке Земного шара (см. карту на рис.1). МИП был создан на основе магниточувствительного датчика (МЧД) феррозондового типа. На базе этого МИП в дальнейшем были построены конструкции большинства из созданных в ИЗМИРАН приборов, - ДМ, ИМБ и РМА, которые имели заметное отличие и различное назначение.
ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ МАГНИТОМЕТР -ИНДИКАТОР МАГНИТНОЙ БУРИ модель ИМБ МФ-01 [17, 19, 23- 25].
Высокочувствительный аналоговый прибор, предназначенный для определения и индикации амплитуды МБ в любом районе Земного шара в
реальном масштабе времени. МФ-01 включает в себя два основных блока: МИП и блок измерения (БИ), соединенные между собой кабелем длиной 10...15 м. Информация об изменении интенсивности МБ, ее мгновенное значение, в течение суток отображается на шестиуровневом световом индикаторном табло (ИТ) в БИ. Для индикации текущего МВ ДМ оснащен звуковой сигнализацией (ЗС). Прибор имеет один орган управления -шестипозиционный DIP-
переключатель, который установлен на корпусе МИП и позволяет устанавливать необходимые значения измерительных диапазонов прибора (см. карту на рис.1). Основные технические характеристики МФ-01 представлены в табл.1, а общий вид магнитометра показан на рис.1. Питание прибора осуществляется от источника постоянного тока (ИПТ) напряжением 9 В. Возмжно питание прибора от сетевого адаптера (СА). Потребляемая мощность МИП, не более 0.15 Вт. Габаритные размеры: 250 х 80 х 40 мм (МИП) и 110 х 90 х 55 мм (БИ). Масса прибора, не более 1.2 кг.
Рис.1. Конструкция и общий вид ДМ-ИМБ (МФ-01, МФ-04 и МФ-05), а также схема включения измерительных диапазонов ИМБ в зависимости от точки его установке на Земном шаре.
ИНДИКАТОР МАГНИТНОИ БУРИ модель ИМБ МФ-04 [17, 19, 25]. Высокочувствительный прибор для определения и индикации амплитуды МБ в реальном масштабе времени. Прибор состоит из двух блоков: МИП и БИ, соединенных между собой кабелем длиной 6...10 м. Информация об изменении интенсивности МБ, ее мгновенное и среднее значение за 60-ти минутный интервал времени, в течение суток визуализируются на световом ИТ в БИ. Для индикации текущего (или мирового) времени БИ МФ-04 оснащён встроенным таймером и цифровым табло (ЦТ). Предусмотрена возможность индикации величины МБ при помощи включения ЗС. Имеется возможность круглосуточной фиксации получаемой аналоговой информации в реальном
масштабе времени при помощи типового самопишущего потенциометра (СП) или на табло персонального компьютера (ПК) при подключении его с помощью АЦП к аналоговому выходу МФ-04. Общий вид ИБМ МФ-04 показан на рис.1, а его основные технические характеристики
представлены в табл.1.
Конструктивно ИМБ МФ-04 выполнен в качестве лабораторного прибора с настенным или настольным исполнением БИ. Число фиксируемых индикатором градаций МБ на ИТ прибора - 6. Напряжение постоянного тока на аналоговом выходе - 0... ± 3 В. Предусмотрено питание прибора от сети переменного тока напряжением 220 В (50 Гц), при этом потребляемая мощность, не более 20 Вт. Масса прибора, не более 3 кг.
ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ МАГНИТОМЕТР -ИНДИКАТОР МАГНИТНОЙ БУРИ модель ИМБ МФ-05 [14, 17, 19].
Высокочувствительный прибор для определения и индикации амплитуды МБ по изменению величины магнитного склонения Б в реальном масштабе времени. Прибор компактен и экономичен, что позволяет эффективно использовать его при относительно большом уровне техногенных помех при работе в различных помещениях с сильно аномальным магнитным полем.
ИМБ МФ-05 состоит из МИП с аналоговым выходом (напряжение постоянного тока на аналоговом выходе - 0... ±3 В) и запоминающего индикатора (ЗИ). МИП содержит однокомпонентный ориентируемый МЧД. ЗИ содержит шестипороговый компаратор уровней, схему световой индикации (СИ) текущего уровня МВ и ЗС превышения уровня МВ заданных порогов (выделения стадий МБ). Прибор имеет один орган управления - встроенный в корпус малогабаритный Б1Р-переключатель.
Конструктивно ИМБ выполнен в виде лабораторного прибора (см. рис.1) с настенной установкой с помощью кронштейна. В верхней части пласмассового корпуса МФ-05 (длина корпуса - 180 мм, внешний диаметр - 70 мм), на расстоянии 30 мм от электронных схем (на немагнитном ПУ) размещён МЧД прибора. Это ПУ позволяет вращать МЧД в горизонтальной плоскости для его установки, юстировке и фиксации относительно плоскости магнитного меридиана (ПММ).
В приборе предусмотрена возможность фиксации и визуализации максимального значения МВ при помощи СИ. Имеется возможность круглосуточной фиксации получаемой
информации в реальном масштабе времени при помощи типового СП. Некоторые основные технические характеристики МФ-05 представлены в табл.1 .
Питание ИМБ осуществляется от сети переменного тока (СПТ) при помощи СА, напряжением постоянного тока - 9 В, при этом потребляемая прибором мощность не превышает 0.5 Вт. Масса МФ-05 (включая кронштейн), - не более 0.5 кг.
ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ МАГНИТОМЕТРЫ - РЕГИСТРАТОРЫ МАГНИТНОЙ АКТИВНОСТИ
Прогресс в развитии технологий, материалов и микропрецессорной техники послужил тому, что в ИЗМИРАН совместно с Научно-производственной фирмой «ИМПЕДАНС» были созданы новые варианты конструкции ДМ и ИМБ для медицинских исследований - регистраторы магнитной активности (РМА). В этих конструкциях РМА схема МИП осталась практически без изменений, зато схема блока индикатора была выполнена с применением микропроцессорных технологий, элементов и различного типа графических индикаторов (ГИ) [15, 19, 21, 23, 25]. Общий вид созданных моделей ДМ-РМА (IDL-04, IDL-07 и IDL-09) показан на рис.2.
ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ МАГНИТОМЕТР - РЕГИСТРАТОР МАГНИТНОЙ
АКТИВНОСТИ модель IDL-04 [15, 17, 19, 23, 25]. РМА IDL-04 является высокочувствительным ДМ, предназначенным для измерения вариаций D-составляющей ВМИ поля Земли, для регистрации, хранения, обработки, анализа и представления медленноменяющейся информации. Прибор включает в себя МИП и блок измерения и накопления (БИН), который подключается к МИП при помощи кабеля длиной 10 м. Общий вид прибора показан на рис.2.
МИП выполнен на основе феррозондового МЧД и представляет собой высокоточный магнитометрический прибор. РМА имеет три измерительных диапазона (см. табл.1), в каждом из которых реализуется точность измерения не хуже ±1 нТл. Встроенные в МИП органы управления позволяют проводить ручную калибровку аналогового канала и возможность поиска и индикации направления на ПММ.
МИП выполнен в виде отдельного компактного модуля в прямоугольном (114х80х40 мм) или циллиндрическом (014Ох4О мм) вариантах исполнения корпуса. Этот модуль устанавливается на немагнитном ПУ, выполненном в виде кронштейна. ПУ обеспечивает жесткое крепление МИП к стене или какому-либо неподвижному или немагнитному предмету. ПУ также позволяет осуществлять вращение МИП в горизонтальной плоскости с целью его установки и юстировки ортогонально ПММ.
Рис.2. Конструкция и общий вид ДМ-РМА IDL-04, IDL-07 и IDL-09.
БИН осуществляет следующие операции: визуализацию измеренных данных в реальном времени на ГИ, передачу накопленных данных через последовательный канал связи (порт) в ПК, вывод накопленных данных в аналоговом виде (для аналогового регистратора - СП), расчет и демонстрацию К-индекса магнитной активности (см. график на рис.2).
ДМ-РМА IDL-04 отслеживает автоматически текущие МВ, - для оповещения о зафиксированном МВ прибор снабжен ЗС.
Конструктивно БИН выполнен в виде лабораторного прибора (настольной или настенной установки) в металлическом корпусе с размерами 200х120х40 мм. Для задания режима визуализации измеренной информации, БИН IDL-04 оснащён четырьмя функциональными кнопками и ГИ, на который выводится графическая информация о текущей магнитной обстановке, ее развитие за последние 6, 12, 24 или 72 часа (трое суток).
При расчете МВ и ИМА измеренные магнитометром данные подвергаются цифровой фильтрации. Особенностью IDL-04 является использование оригинального алгоритма работы, который позволяет производить расчет и визуализацию ИМА на основе поиска, выявления и определения дней со спокойной геомагнитной обстановкой, проводить цифровую фильтрацию измеренных данных при работе в условиях с большим уровнем техногенных электромагнитных помех.
Объем энергонезависимой памяти (ЭП) БИН (1 МБ) позволяет, в зависимости от установленного режима регистрации, накапливать данные в течение 14-113 суток. Цикл автоматической регистрации данных (при их осреднении) на ГИ равен 150 с. При этом скорость регистрации данных на аналоговом регистраторе (СП) составляет 1, 4 и 10 значений в секунду. Питание прибора осуществляется от ИПТ напряжением 5 В (или от
стандартного СА), при этом ток потребления составляет не более 0.2 А.
РЕГИСТРАТОР МАГНИТНОЙ
АКТИВНОСТИ модель IDL-07 [17, 19, 23]. РМА IDL-07 включает в себя БИН и два МИП, которые подключаются соответственно к первому и второму измерительным каналам. Остальные шесть измерительных каналов БИН могут быть использованы для подключения различных датчиков физических полей, имеющих электрический выход (температуры, давления, влажности и проч.).
Оба МИП представляют собой однокомпонентные магнитометры с отсчетной точностью 1 нТл и имеют четыре измерительных диапазона (см. табл.1) каждый. В приборе реализована возможность измерения переменных магнитных полей в частотном диапазоне 0...500 Гц.
Диапазон входных напряжений встроенных 24-разрядных АЦП - 0...2.5 В. Цикл регистрации 0.1...3600 с, при этом скорость регистрации данных на аналоговом регистраторе (СП), как и у РМА IDL-04, - составляет 1, 4, 10 значений в секунду.
Основой конструкции БИН является пластмассовый корпус размером 220х140х230 мм (масса блока - 0.5 кг). БИН снабжен ГИ с размерами 320 х 240 точек. Габаритные размеры МИП составляют: 140 х 80 х 40 мм (МИП-1) и 50 х 10 х 10 мм (МИП-2).
Питание РМА осуществляется при помощи стандартного СА напряжением 5 В и может также осуществляться от внешнего ИПТ. Масса всего комплекта РМА - не более 2.5 кг. Общий вид РМА IDL-07 показан на рис.2.
РЕГИСТРАТОР МАГНИТНОЙ
АКТИВНОСТИ модель IDL-09 [19, 22, 23, 25]. РМА IDL-09 является высокочувствительным компонентным магнитометром, предназначенным для измерения в реальном времени, регистрации, хранения, анализа и визуализации данных
измерений вариаций Б-составляющей ВМИ поля Земли или вариаций одной из составляющих ВМИ: Н, Z, Х, Y, а также для исследования полей, создаваемых искусственными источниками. РМА автоматически отслеживает текущие МВ путем расчета и визуализации в реальном времени ИМА (К-индекса). ПО для РМА предусматривает возможность расчёта и визуализации (на основе получаемых данных) кроме К-индекса других ИМА (например, А, Я или О).
РМА выполнен на основе однокомпонентного феррозондового МЧД и имеет три диапазона для измерений вариаций МПЗ (см. табл.1). Цикл автоматических измерений прибора лежит в пределах от 0.1 до 60 с и устанавливается программно. Объем ЭП для регистрации измеренных данных 1 Мбайт. Объем ЭП позволяет проводить непрерывные измерения с циклом 0.1 с и накапливать данные в течение 8 часов, а при использовании режима с осреднением данных на минутном измерительном интервале, - объема встроенной памяти хватает на регистрацию данных в течение более чем 200 суток. Передача накопленных данных осуществляется в ПК по последовательному протоколу Я8232.
Для управления режимами работы ГОЬ-09 и для визуализации процесса измерения на передней панеле БИН расположены плёночная клавиатура и ГИ. А для звукогого оповещения сотрудников и дежурных служб о зафиксированном МВ в БИН прибора предусмотрен встроенный ЗС.
Напряжение питания прибора от ИПТ в пределах от 9 до 12 В, при этом предусмотрена возможность питания от СПТ напряжением 220 В, (50 Гц) при помощи стандартного СА со
стабилизированным напряжением 10 В. Мощность потребления от ИПТ не более 1.5 Вт. Основные параметры и режимы работы РМА могут быть установлены программно, при помощи внешнего ПК, в зависимости от задач пользователя.
Прибор может использоваться в помещениях любого типа и размера, в условиях МО, в полевых условиях и в качестве автономной станции.
ДВУХКАНАЛЬНЫЕ ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ МАГНИТОМЕТРЫ
Двухканальные ДМ (ДДМ) нашли свою «нишу» в процессе научных медицинских и магнитобиологических исследований по изучению влияния ослабленного (гипогеомагнитного -ГГМП) или превышающего естественное МПЗ (гипермагнитного) полей на организм человека в период его непосредственной трудовой деятельности или в бытовых условиях. В качестве одного из примеров можно привести использование ДДМ при проведении работ в магнитной камере (МК) [11, 12, 16, 23].
РЕГИСТРАТОР МАГНИТНОЙ
АКТИВНОСТИ модель ГОЬ-04М [19, 21, 25] является новым вариантом РМА ГОЬ-04 [15], который имеет два измерительных канала МИП (с возможным использованием одно- или трёхкомпонентных МЧД), что позволяет применять его (в отличие от других конструкций ИМБ) для проведения специальных научных и медико-биологических исследований. Появляется возможность проведения одновременных сравнительных измерений в двух точках, например, в экранированных помещениях или в МК (и вне их) при исследовании воздействия ГГМП и вредных излучений на живые объекты и человека.
Рис.3. Двухканальные феррозондовые ДМ - ЮЬ-04М (слева), ЮЬ-12 и фрагмент применения
ДДМ при проведении исследований в МК.
РМА выполнен на основе феррозондовых МЧД, - в виде переносного (настенного или настольного) лабораторного прибора и включает в себя четыре основных блока: два МИП, БИН
(соединенный с МИП-1 и МИП-2 при помощи кабелей длиной 8 м) и СА.
Общий вид ГОЬ-04М представлен на рис.3. Здесь также показаны графики
зарегистрированных МВ (в процессе тестирования прибора в ЦМО МОСКВА), а также вычисленные в процессе проведения измерений ИМА (К-индекс).
МИП является высокочувствительным и высокоточным магнитометрическим прибором, который имеет четыре диапазона измерения вариаций МПЗ (см. табл.1), установка которых зависит от широтного расположения МИП (см. карту на рис.1). При этом реализуемая точность измерения составляет 1 нТл. Амплитуда напряжения постоянного тока на аналоговом выходе МИП составляет +2.0 В. Максимальная мощность потребления МИП от ИПТ не более 0.3 Вт.
Конструкция МИП IDL-04М показана на рис.3 и аналогична МИП МФ-04 и IDL-04, включая его размеры (114х80х40 мм). Схема БИН, как и у предыдущей модели (IDL-04), - выполнена на базе микропроцессора и реализует все основные функции и режимы, заложенные в ней. Но основой конструкции БИН является пластмассовый корпус (размером 225х200х140 мм), на котором установлены все органы управления прибором (функциональные кнопки), ГИ и соединительные разъемы. Масса БИН составляет 0.4 кг.
Мощность потребления IDL-04М от ИПТ составляет не более 6 Вт. МИП прибора имеет достаточно широкий рабочий температурный диапазон (от минус 30 до 45 °С), который позволяет устанавливать его МЧД вне помещения, а диапазон рабочих температур БИН находится в пределах 0...40°С.
МАГНИТОМЕТР ФЕРРОЗОНДОВЫЙ ДВУХКАНАЛЬНЫЙ (МФД) модель IDL-12 [23] является высокочувствительным малогабаритным компонентным ДМ, предназначенным для одновременного измерения в реальном времени, регистрации и визуализации данных измерений вариаций двух (любых) составляющей ВМИ поля Земли, а также для исследования полей, создаваемых искусственными источниками. ДМ-МФД IDL-12 выполнен в виде лабораторного прибора и состоит из следующих основных блоков, - БИ и двух одинаковых МИП, которые соединены с БИ при помощи кабелей длиной 1.5.2 м.
Оба МИП выполнены на основе однокомпонентного феррозондового МЧД и имеют измерительный диапазон равный ± 100 мкТл (см. табл.1). Цикл автоматических измерений прибора лежит в пределах от 0.1 до 60 с и устанавливается программно. Передача измеренных данных осуществляется в ПК по последовательному протоколу RS232. Общий вид МФД IDL-12 и один из вариантов его использования при проведении исследований в МК показан на рис.3.
МФД питается от ИПТ напряжением 9.12 В, при этом предусмотрена возможность питания прибора от СПТ напряжением 220 В, (50 Гц) с помощью стандартного СА. Мощность потребления от ИПТ не более 1.5 Вт.
Габаритные размеры каждого МИП - 20 х 20 х 63 мм, а у БИ - 100 х 100 х 50 мм. Общий вес прибора составляет 0.6 кг.
Основное назначение ДМ-МФД - проведение научных исследований при работе в МК или экранированном помещении. Магнитометр IDL-12 может использоваться для оценки интенсивности МБ и степени её влияния на пациентов, находящихся в МК, а также для визуализации и контроля в реальном масштабе времени окружающей электромагнитной обстановки одновременно в одном или нескольких помещениях для определения величины и местонахождения "вредных" ЭМИ искусственного происхождения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Накопленный опыт использования ДМ и ИМБ различных типов и конструкций в клиниках показал принципиальную возможность применения созданных приборов в условиях с достаточно большим уровнем техногенных электромагнитных помех [17, 19], экспериментально показана возможность регистрации МБ в условиях клиники [16, 18, 20].
Появилась возможность у индивидуальных пользователей устанавливать в домашних условиях или на работе (для проведения научных исследований) малогабаритные,
малопотребляющие магнитоизмерительные
приборы, при помощи которых проводить прогностическую оценку МВ и воздействие МБ на самочувствие, настроение, работоспособность, а также и использовать ДМ для определения "неблагоприятных дней".
1.В качестве одного из примеров использования ДМ были проведены научные исследования по оценке воздействия различных типов МБ на здоровье северян в клинике ГУ НИИ МПКС РАМН (г. Надым, ЯНАО) [26]. В мониторинге, который продолжался несколько месяцев, приняли участие добровольцы в возрасте от 20 до 60 лет. В качестве одного из биотропных факторов рассматривался локальный К-индекс, характеризующий вариации ЕМП, регистрируемые магнитометром, разработанным в ИЗМИРАН.
В результате использования данных и проведённых исследований было выявлено, что с изменением МВ (К-индекса) ассоциируются ухудшения общего самочувствия и умственной работоспособности людей. После прохождения МБ выявлены достоверные связи физической работоспособности также и с перепадами атмосферного давления и влажностью воздуха. В итоге таких медицинских научных исследований -сотрудниками клиники было выявлено три категории МБ, которые характерным образом влияют на здоровье людей.
Литература
1. Моисеева Н.И., Любицкий Р.Е. Воздействие гелиогеофизических факторов на организм человека // Проблемы космической биологии. М., 1989. - 136 с.
2. Мизун Ю.Г., Хаснулин В.И. Наше здоровье и магнитные бури. М.: Знание, 1991. - 192 с.
3. Темурьянц Н.А., Владимирский Б.М., Тишкин О.Г. Сверхнизкочастотные электромагнитные сигналы в биологическом мире. Киев: Наукова думка, 1992. - 187 с.
4. Хронобиология и хрономедицина и влияние гелиогеофизических факторов на организм человека. М.: ИКИ РАН, 1992. - 223 с.
5. Международный симпозиум "Корреляции биологических и физико-химических процессов с солнечной активностью и другими факторами окружающей Среды" // Тезисы докладов. Пущино, 1993. - 261 с.
6. Крымский международный семинар: "Влияние солнечной активности на медицинские, биологические и физико-химические процессы" // Тезисы докладов. 11-14 октября 1995, Фрунзенское, Крым. 1995. - 80 с.
7. Гурфинкель Ю.И., Любимов В.В., Ораевский В.Н., Парфенова Л.М., Юрьев А.С. Влияние геомагнитных возмущений на капиллярный кровоток у больных ишемической болезнью сердца // Биофизика. М.: Наука, 1995. Том 40. Вып.4. С.793 - 799.
8. Четвертый международный Пущинский симпозиум "Корреляции биологических и физико-химических процессов с космическими и гелио-геофизическими факторами" посвященный 100-летию со дня рождения основателя гелиобиологии А.Л. Чижевского (1897-1964). Тезисы докладов. Пущино, 1996. - 176 с.
9. Международный конгресс "Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине" // Тезисы. Санкт- Петербург, 1997. - 313 с.
10. Крымский Международный семинар: "Космическая экология и ноосфера" / Под ред. Б. Владимирского и В. Бержанского // Тезисы докладов. 6-11 октября 1997 г., Партенит, Крым Украина. 1997. - 141 с.
11. Любимов В.В. Биотропность естественных и искусственно созданных электромагнитных полей. (Аналитический обзор). Препринт №7 (1103) М.: ИЗМИРАН, 1997. - 85 с. DOI 10.5281/zenodo.3599790
12. Гурфинкель Ю.И. Ишемическая болезнь сердца и солнечная активность. М.: Эльф-3, 2004. -168 с.
13. Любимов В.В., Рагульская М.В., Хабарова О.В. Влияние изменения естественного магнитного поля на биологически активные точки человека: организм человека как детектор магнитных бурь //Медицинская физика. М.,2005. №.1(25). С.46- 55.
14. Любимов В.В., Заруцкий А.А. Диагностический магнитометр - индикатор магнитной бури // Приборы и техника эксперимента. М.: Наука, 1996. №2. С.171.
15. Зверев А.С., Кириаков В.Х., Любимов В.В. Регистратор магнитной активности // Приборы и техника эксперимента. М.: Наука, 1997. №1. С.168.
16. Гурфинкель Ю.И., Кириаков В.Х., Любимов В.В. Использование диагностических магнитометров и индикаторов магнитной бури в
клинике для электромагнитного мониторинга и в качестве информационного инструмента по выявлению магнитозависимых людей // Международная конференция "Экологическая геофизика и геохимия". Сборник материалов. Москва-Дубна: ВНИИгеосистем, 1998. С.177 - 178.
17. Любимов В.В. Диагностические магнитометры для проведения электромагнитного мониторинга в условиях города и современные методы и средства индивидуально-массовой визуализации его результатов. Обзор. Препринт №6 (1116) М.: ИЗМИРАН, 1998. - 20 с. DOI 10.5281/zenodo.4075517
18. Гурфинкель Ю.И., Кириаков В.Х., Любимов В.В. Применение регистратора магнитной активности IDL-04 в условиях клиники // Международная школа-семинар -ACS'98 "Автоматизированные и компьютерные системы в науке, технике и промышленности" (29 июня-5 июля 1998 г., Москва, МГУ). Тезисы докладов. М.: МГУ, 1998. С.160-162.
19. Lyubimov V.V. Instruments for the natural magnetic fields registration in the city conditions: the magnetic storm indicators // 15th International Wroclaw Symposium and Exhibition on Electromagnetic Compatibility (June 27-30, 2000). Abstracts. Wroclaw, 2000. Part 1. PP.379-382. DOI 10.5281/zenodo.3719879
20. Гурфинкель Ю.И., Кириаков В.Х., Любимов В.В. Применение регистратора магнитной активности IDL-04 в условиях клиники // Датчики и Системы / Новые приборы. М.: «ООО СенСиДат», 2005. №2. С.39.
21. Регистратор магнитной активности IDL-04M. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Троицк: ИЗМИРАН, 2000. - 11 с.
22. РЕГИСТРАТОР МАГНИТНОЙ АКТИВНОСТИ модель IDL-09. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Троицк: ИЗМИРАН, 2006. - 19 с.
23. Любимов В.В. Обзор по магнитометрам, созданным в ИЗМИРАН. Часть 3: Приборы для медико-биологических исследований и электромагнитного мониторинга окружающей среды // Евразийское научное объединение. М., 2019. №6 (52). С.91-98.
24. Любимов В.В. Способ диагностики и визуализации интенсивности магнитных возмущений и созданные устройства для его реализации // Евразийское научное объединение. М., 2020 №9 (67). С.447-456.
25. Любимов В.В. Индикаторы магнитной бури // Евразийское научное объединение. М., 2020 №10 (68). С. 119-128.
26. Любимов В.В. К 45-летию геомагнитных исследований ИЗМИРАН на Крайнем Севере: Применение цифровых магнитометрических приборов для медицинских научных исследований // News of Science and Education/ Physics: Geophysics. Sheffield. Science and Education Ltd, 2018. Volume 12. №7. Р.63-74. DOI: 10.5281/zenodo.2565715
