|
Томский Политехнический Университет (г. Томск)
Эта работа опубликована в сборнике "НАУКИ О ЧЕЛОВЕКЕ" – Сборник статей молодых ученых и специалистов / Под ред. Л.М. Огородовой, Л.В. Капилевича. – Томск. - СГМУ. – 2003. – 268 с.
Скачать сборник целиком
В основе компьютерной томографии лежит возможность математического реконструирования пространственного распределения той или иной характеристики вещества внутри объекта по влиянию этого вещества на физическое поле или излучение, пронизывающее объект и регистрируемое внешними датчиками. Индукционная томография позволяет использовать для построения распределения электрической проводимости внутри объекта высокочастотное магнитное поле и, в частности, его взаимодействие с проводящей средой, вызывающее появление вихревых токов.
Измерительная система томографа включает в себя генератор импульсов для катушки создающей магнитной поле и прибор регистрирующий наведенное магнитное в приемной катушке. В работе [1] показано, что для воссоздания изображения целесообразно регистрировать изменение фазы синусоидального сигнала детектора относительно фазы тока индуктора.
При разработке измерительной системы необходимо учитывать специфику применения индукционной томографии в медицине:
1. Недопустимость создания токов внутри объекта, вызывающих повреждающие действия
2. Требуется достаточно высокая разрешающая способность регистрирующих приборов, для
создания четкого изображения, то есть высокого пространственного разрешения
3. Исходя из данных об электропроводности тканей человеческого тела, рабочую частоту
медицинского индукционного томографа следует выбирать в диапазоне 10-20 МГц. На данном этапе рассматривается проблема разработки эффективного формирователя импульсов для создания магнитного поля. Основная задача при генерации поля - это создание достаточно мощного синусоидального сигнала с высокой частотой, при минимальных нелинейных искажениях.
Выходные усилительные каскады устройства, исходя из перечисленных условий, могут иметь различные схемотехнические решения. С помощью компьютерного моделирования данных схем была выбрана схема, наиболее полно удовлетворяющая заданным параметрам. Моделирование производится с помощью специализированных программных пакетов по разработке электронных схем, в частности использовалась Micro-Cap 7. Это дало возможность без больших материальных затрат рассмотреть различные решения, проверить работу схемы во всех режимах, проверить влияние на работу схемы различных паразитных параметров.
При проектировании каскада использовались схемы с полупроводниковыми транзисторами, так как интегральные усилители на данной частоте не могут на сегодняшний день обеспечить достаточную мощность и линейность усиления. В результате моделирования была выбрана схема на основе линейного биполярного транзисторах.
Литература:
1. А.В. Корженевский, В.А. Черепенин Магнитоиндукционная томография \ "Журнал Радиоэлектроники" N1, 1998г.
|
