Как измерить магнитное поле человека

Понедельник, 29 Август 2016 09:09
И такие люди-феномены бывают... И такие люди-феномены бывают...

Магнитное поле тела человека создается токами, генерируемыми клетками сердца и коры головного мозга. Оно исключительно мало - в 10 млн. - 1 млрд. раз слабее магнитного поля Земли. Для его измерения используют квантовый магнитометр. Его датчиком является сверхпроводящий квантовый магнитометр (СКВИД), на вход которого включены приемы и с катушки. Этот датчик измеряет сверхслабый магнитный поток, пронизывающий катушки.

Чтобы СКВИД работал, его надо охладить до температуры, при которой появляется сверхпроводимость, т.е. до температуры жидкого гелия (4 К). Для этого его и приемные катушки помещают в специальный термос для хранения жидкого гелия - криостат, точнее, в его узкую хвостовую часть, которую удается максимально близко поднести к телу человека.

В последние годы после открытия "высокотемпературной сверхпроводимости" появились СКВИДы, которые достаточно охлаждать до температуры жидкого азота (77 К). Их чувствительность достаточна для измерения магнитных полей сердца.

Магнитное поле, создаваемое организмом человека, на много порядков меньше, чем магнитном поле Земли, его флуктуации (геомагнитный шум) или поля технических устройств.

Существуют два подхода к устранению влияния шумов. Наиболее радикальный - создание сравнительно большого объема (комнаты), в котором магнитные шумы резко уменьшены с помощью магнитных экранов. Для наиболее тонких биомагнитных исследований (на мозге) шумы необходимо с шикать примерно в миллион раз, что может быть обеспечено многослойными стопками из магнитомягкого ферромагнитного сплава (например, пермаллоя). Экранированная комната - дорогостоящее сооружение, и лишь крупнейшие научные центры могут позволить себе себе их сооружение. Количество таких комнат в мире в настоящее время исчисляется единицами.

Есть и другой, более доступный способ ослабить влияние внешних шумов. Он основан на том, что в большинстве своем магнитные шумы в окружающем нас пространстве порождаются хаотическими колебаниями (флуктуациями) земного магнитного поля и промышленными электроустановками. Вдали от резких магнитных аномалий и электрических машин магнитное поле хотя и флуктуирует со временем, но пространственно однородно, слабо меняясь на расстояниях, сравнимых с размерами человеческого тела. Собственно же биомагнитные поля быстро ослабевают при удалении от живого организма. Это означает, что внешние поля, хотя и намного более сильные, имеют меньшие градиенты (т.е. скорость изменения с удалением от объекта), чем биомагнитные поля.

Приемное устройство прибора со сквидом в качестве чувствительного элемента изготовляется так, что оно чувствительно только к градиенту магнитного поля, - в этом случае прибор называют градиометром. Однако часто внешние (шумовые) поля обладают все же заметными градиентами, тогда приходится применять прибор, измеряющий вторую пространственную производную индукции магнитного поля - градиометр второго порядка. Такой прибор можно применять уже в обычной лабораторной обстановке. Но все же и градиометры предпочтительно применять в местах с "магнитно-спокойной" обстановкой, и некоторые исследовательские группы работают в специально сооружаемых немагнитных домах в сельской местности.

В настоящее время интенсивные биомагнитные исследования ведутся как в магнитоэкранированных комнатах, так и без них, с применением градиометров. В широком спектре биомагнитных явлений есть много задач, допускающих разный уровень ослабления внешних шумов.

Видео по теме:

 

Прочитано 292 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Сколько мы проживем на других планетах?.. ТОП-8

    Мы вовсю обсуждаем возможность терраформирования и колонизации Марса, полеты управляемого зонда к кометам и вполне серьезно задумываемся о том, не стоит ли нам покинуть родную Землю. Тем более, известнейшие ученые это всячески советуют и аргументируют... Между тем, единственной планетой, куда добрался человек, пока все еще остается Луна. Сможем ли мы вообще выжить там, куда смотрим с такой высокомерной надеждой?!

  • Ученые научились возбуждать магнитами

    Мы как-то привыкли, что для возбуждения мужчине нужна красивая (желательно, полуобнаженная) женщина и наоборот. Очень способствует данному процессы и здоровое состояние половозрелого организма. Да только все это безнадежно устарело! Ученые университетов Калифорнии и Питтсбурга научились при помощи электродов влиять на определенные мозговые доли и кору, результатом чего становится мощнейший стояк у мужчин и экстатическое состояние у женщин...

  • Собаки еще умнее, чем мы думали

    Главное, они все помнят! Даже лучше, чем некоторые люди... Ученые давно говорили о том, что "друзья человека" не зря считаются одним из самых умных видов животных, удивляться этому особо не стоит. Но многого о них мы даже не подозревали. Это убедительно демонстрирует новое исследование венгерских специалистов из Будапештского университета.

  • Основы биоэнергетики: как работают наши образы

    С давних времен человека волную главные вопросы: кто я? Для чего я живу? Что я могу сделать в этом мире? Что этот мир может дать мне и как я могу это использовать? Не на все могут быть ответы, но тот, кто интересуется, ищет, пытается понять - уже стоит на пути познания. Ведь дорогу, как известно, осилит идущий! В человеке заложен большой потенциал, в каждом из нас. Нужно только понимать, как его реализовать. Сегодня кратко поговорим об образах в нашей голове, как они приходят, что можно сделать, как это работает. 

  • Технология магнитной левитации: есть рекорд!

    Поезд нового типа использует технологию магнитной левитации - считается, что эта технология дошла к нам из глубочайшей древности, ее использовали "боги", в частности, для транспортировки особенно отдельных пирамидальных блоков. Сегодня китайская компания CRRC создала маглев нового типа. Усовершенствованные технологии позволили транспорту будущего развить скорость 600 км/ч.