高频脉冲磁场动态检测技术研究-论文.pdf

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1、论著lThesis高频脉冲磁场动态检测技术研究李国梁，李颖，刘志朋，殷涛【摘要】目的：为解决目前通用的经颅磁刺激设备不具有对磁场实时动态检测功能这一问题，基于法拉第电磁感应法，开展对10kHz~1MHz脉冲磁场动态检测技术的研究。方法：设计一种磁场动态测量与标定装置，选用正弦脉冲施加于磁场发生线圈，采集检测装置线圈上的感应电动势，通过信号处理电路完成所采集信号的求差、放大、滤波和积分处理，从而得到脉冲磁场参数。结果：该技术实现了对频率在10kHz一1MHz之间、强度为量级磁场的准确测量，测量结果通过标定，与真实值的相对误差小于2．5％，显

2、示出较好的稳定性和一致性。结论：该技术能够对脉冲磁场进行较准确的测量和标定，可通过进一步的研究投入实际应用。【关键词】高频脉冲磁场；磁场测量；探头设计；标定【中国图书资料分类号]R318；TM15[文献标志码]A【文章编号]1003—8868(2014)05—0011-05DOI：10．7687／J．ISSN1003—8868．2014．05．0l1StudyonTechnologyofHigh-frequencyPulsedMagneticFieldStrengthDynamicMeasurementLIGuo—liang，LIYing

3、，LIUZhi—peng，YINTao(InstituteofBiomedicalEngineering。ChineseAcademyofMedicalSciences＆PekingUnionMedicalCollege，Tianiin300192，China)AbstractObjectiveToresearchdynamicmeasurementfor10kHz~lMHzlevelweakpulsedmagnetic-fieldbasedonFaraday'slawofelectromagneticinductionSOastomea

4、surethevalueofpulsedmagnetic—fieldstrengthaccurately．l岫Adynamicmeasureandcalibrationdeviceformagnetic—fieldweredesigned，andtheinducedelectromotiveforcewascollectedfromthedetectioncoildevicewhilesomepulsemagneticfieldpassedthroughthecoil，andfinallythepulsedmagneticfieldpar

5、ameterswereobtainedaftersignalprocessingofdiferencing，amplification，filteringandintegrationbythecircuits．曩栅I缸Experimentsshowedthat，undergoodstabilityandconsistency，accuratemeasurementofmagnetic—fieldstrengthcouldbeachieved．withfrequencyfrom10kHzto1MHzandstrengthlevelatmic

6、ro—Tesla．Calibrationresultscarriedoutameasuringrelativeerrorlessthan2．5％．C啊誓h岫Theresearchalsoshowsthatthismethodiscapableofpulsedmagnetfieldaccuratemeasuringandcalibrating．[ChineseMedicalEquipmentJournal，2014，35(5)：11-14，711Keywordshigh-frequencypulsedmagneticfield；magnet

7、icfieldmeasurement；probedesign；calibrationO引言目前，经颅磁刺激设备只是对线圈输出的磁场磁刺激技术是近30a发展起来的一种用于脑强度、脉宽等特性进行理论计算并输出，并不具备对科学研究和脑神经疾病诊断与治疗的新技术。该技脉冲刺激线圈产生的磁场实时动态检测功能，而商术通过对磁性线圈通以瞬时、高强度的脉冲电流，在品化的磁场检测设备很少能同时满足高频医用磁刺垂直于线圈平面的方向会产生时变的磁场，该磁场激磁场动态测量的要求。本文采用法拉第电磁感通过空间耦合进入人体组织内部，形成的感应电流应原理，研究设计了高

8、频脉冲磁场动态检测装置，该刺激可兴奋组织并影响生物体内的诸多代谢过程及装置能够测量变化的磁场，测量范围宽、灵敏度高、电活动_1】。经颅磁刺激(transcranialmagneticstimu