Исследования электрического поля аппарата увч, свч

Для исследования электрического поля аппарата УВЧ, СВЧ используется миниатюрный линейный резонатор (диполь), изображенный на рисунке. Переменные токи, наведенные электриче­ским полем, создают в диполе сто­ячую волну с пучностью тока в его середине. Выпрямляемый полупроводниковым диодом П ток диполя регистрируется гальванометром (микроамперметром) Г. Между диполем и гальванометром включены катушки индуктив­ности (дроссели) диаметром 1— 2 см, имеющие 20—30 витков медного провода диаметром 0,5— 0,8 мм. Они препятствуют ответвлению в гальванометр высокочастотного тока, свободно пропуская выпрямленный. Показания прибора пропорциональны на­пряженности поля в месте расположения диполя.

Из теории стоячих волн известно, что расстояние между пучностью и узлом составляет четверть длины волны. Стандартной частоте современных аппаратов УВЧ, т. е. 40, 68 МГц, соответствует длина волны А,—7,37 м. Хотя резонанс не имеет места, величина токов при исследовании поля между пластинами аппарата достаточна для их регистрации. (Для резонанса размеры стержней диполя должны быть равны 184см.)

Для исследования нагревания различных веществ в поле СВЧ в качестве диэлектрика берут дважды дистиллированную воду и в качестве электролита — физиологический раст­вор, их удельная теплоемкость считается одинаковой.

В настоящее время развиваются методы воздействия на организм электрическим полем УВЧ в импульсном режиме, называемые импульсной УВЧ-терапией. При этом методе поле образуется и действует на ткани импульсами длительностью до нескольких микросекунд, разделенных паузами, в сотни раз превышающими длительность импульса. Напряженность поля импульса (пиковое значение) может в десятки раз превышать его значения при непрерывном режиме, тогда как средняя мощность может быть меньшей. В этом случае обеспечивается интенсивное осцилляторное действие без без заметного теплового эффекта. Ионы и молекулы жидких сред тканей совершают колебания около положения равновесия под действием импульсов поля УВЧ. В импульсном поле могут происходить изменения структуры сложных молекул, например ферментов, изменение условий гидратации и дегидратации молекул, сдвиги концентраций ионов у пограничных клеточных мембран. Все это изменяет функциональное состояние клеток и вызывает значительные функциональные сдвиги в организме. Промышленность выпускает аппаратуру для импульсной УВЧ-терапии типа «Импульс-2».

Наибольшее применение нашли так называемые многорезо-наторные магнетроны, которые только и рассматриваются в дан­ном пособии. Представление об устройстве такого магнетрона можно получить из рис. 9.6, где в схематическом виде показан поперечный разрез магнетрона.

Основным конструктивным элементом магнетрона является блок резонаторов 3 типа щель-отверстие, выточенных в металли­ческом корпусе 1, выполняющем также функцию анода. Резона­торы расположены вокруг центрального отверстия 4. По оси цен­трального отверстия расположен мощный цилиндрический оксид­ный катод 2, внутри которого расположена нить подогрева, питае­мая током через выводы 13. Один из выводов 13 является также выводом катода.

Ход работы

1.Исследование нагревания токами СВЧ электролита и диэлектрика. Внутри печи СВЧ помещают поочередно два одинаковых стеклянных или плексигласовых сосуда с одинаковыми объемами (объем не менее 300 мл) физиологического раствора или другой жидкостью. В каждый из сосудов помещают термометр. Отметив начальную температуру жидкостей, поставить сосуд без пробки в печь, закрыть дверцу, включить печь, нажатием кнопку экспрес приготовление устанавливают время воздействия СВЧ поля (15 с) на исследуемую жидкость. Нажать кнопку Старт. произойдет цикл воздействия СВЧ поля. После отключения таймера,нажимают кнопку Сброс открывают дверку печи и аккуратно достают сосуд вставляют в него пробку и несколько раз переворачивают сосуд и замеряют его температуру. Результаты опыта заносят в таблицу

.

Номер измерения	t, ^0C
	диэлектрик	электролит	Раствор сахара

Повторяют процесс нагревания.

2.Строят график зависимости температуры диэлектрика от концентрации

времени их пребывания в электромагнитном поле аппарата СВЧ, откладывая по оси абсцисс время, а по оси ординат — температуру диэлектрика и электролита.

3.Делают вывод о влиянии СВЧ поля на вещество