5.3.Апарати плазменого та іскрового розрядів.
Одним з перших спеціалізованих лікувальних апаратів для мікрохвильової резонансної терапії був апарат з використанням іскрового розряду «Поріг-1» [10].
Апарат (рис. 8, 9) містить блок живлення (БП) (батарею живлення для автономного варіанта), перетворювач постійної напруги в імпульсне низької частоти U1, формирователь високої напруги (ФНВ) А1 і іскровий розрядник (перетворювач) U2, з'єднаний хвилеводом з вихідною антеною X1.
Зміна розрядного проміжку приводить до зміни вихідного спектра апарата, а при значному його збільшенні до припинення працездатності приладу. Низька надійність подібних апаратів (То = 300—500 ч) перешкоджає широкому їхньому використанню в медичній практиці.
Рис. 8. Структурна схема апарата іскрового розряду «Поріг-1»
Рис. 9. Конструкція генераторного вузла апарата (розрядника):
1 -резонатор, що проводить хвилі ;2 - електроди;
3 - вихід апарата, що проводить хвилі.
Останнім часом з'явилися повідомлення про застосування як генеруючого елемент медичної апаратури газорозрядних електронних приладів [12], неонових лампочок. Проходження струму через газорозрядні прилади призводять до іонізації газонаповнювачя і виникненню плазменого розряду. Інтенсивність випромінювання слабко іонізованої плазми (наприклад, неонової лампочки) можна виразити як [11]:
(5)
де
—
концентрація електронів і нейтральних
часток у плазмі;
—
температура плазми;
—
повільно мінлива функція,
.
Значна температура плазменого розряду забезпечує приладам високі шумові характеристики, однак, невідтворюваність шумових параметрів розряду обмежує їхнє чи застосування вимагає ретельного індивідуального добору.
З метою вивчення можливості використання як джерела шуму неонових лампочок ИНС-1 з діапазоном частот 53—78 ГГц в апаратах МРТ автори досліджували їхні шумові характеристики.
Експерименти показали наявність плазменої резонансного компонента на рівні біля Вт/Гц і підтвердили значний розкид шумових параметрів неонових лампочок ИНС-1 одного типу в частотному діапазоні. Тому можна затверджувати, що використання подібних приладів у медичній апаратурі можливо тільки після ретельного виміру і відповідного протоколювання розподілу СПМШ у діапазоні робочих частот.
Для практичного застосування подібних пристроїв потрібен додаток каліброваних характеристик (протоколу вимірів) до кожного зразка медичного апарата.
Таким чином, проведений аналіз апаратів шумового електромагнітних випромінювання, призначених для МРТ, дозволяє затверджувати, що найбільш розповсюдженими є апарати на основі ЛПД. Вони досить надійні в експлуатації і мають прийнятними для МРТ рівнями потужності.
Апарати теплового шуму також надійні в роботі, мають досить високі характеристики, однак вимагають більш могутніх джерел живлення, чим апарати на ЛПД.
Апарати на основі іскрового розряду при непоганих характеристиках електромагнітного випромінювання мають низьку надійність, а апарати плазменого розряду — резонансну характеристику випромінювання і значний розкид параметрів, що утруднює їхнє практичне застосування.