Введение к работе
Актуальность работы. Техническое сснащоние медицинской диагностики постоянно претерпевает изменения, которые связаны с общим прогрессом в технология получешія информации об окружающем мире. Особенно ощутимые" поправій в последнее десятилетие произошли в медицинской интроскопии - разделе диагностики, связанном о использованием методов и устройств для исследования внутренних органов пациентов, которые не могут быть проанализированы визуально. Возможности такого анализа появились в связи с использованием для получения изображений различия физических явлений, и прежде всего тепловых, электромагнитных и ультразвуковых. Новыо возногяостп в визуализации органов и систем живых организмов открывает магнитно-резонансная томография (МР-томогрэфия), в основе которой легат явление ядерного магнитного резонанса.
Накопленный к настоящему времени опыт свидетельствует о таких несомненных достоинствах этого диагностического метода,как обэспочоние высокого разрешения и высококонтрастного изображения практически всех тканой и скстем человеческого организма, возмоїеость визуализации труднодоступных областой человеческого тола, например, задней черепной ямки голови, наблюдать которие неинвазивішми методами до внедрения MP-томографов вообаэ на удавалось. MP-томография позволяет поставить диагноз многих заболеваний * на более ранних стадиях их развития,чем другие методы. Здесь не используются источники ионизирующего излучения. и поэтому МР-томогрзфия практически безопасна для обследуемых.
Первый отечественный промиплопшій їЯ>-томограф "Образ-1" был разработан и изготовлен в 1991 году на Опытном заводе "Агрегат" МинэлектротехприОора СССР (ныяэ Акционерное общество "Корпорация "Агрегат"). К настоящему времени разработаны и серийно производятся МР-томографн "Образ-2", "Образ-3", а также совместно с итальянской фирмой "ICONA SISTEfl KEDICALI" MP-томографа ICONA-6400.
Автор осуществлял научное руководство и принимал непосредственное участие в создании MP-томографов "Образ-1" и последущих модификаций.
В диссертационной работа обобщаются результаты выполненных им теоретических и экспериментальных исследований, связанных с разработкой
источников тока для питания магнитных систем этих томографов.
Объект, содержание и методы исследований.
С учетом факторов риска и стоимости, а также вдавшейся информации о зарубежных MP-томографах к разработке был принят MP-томограф с электромагнитной розистинной системой.
- г -
Специфической особенностью указанной магнитной системы является необходимость поддержания питающего тока в течение рабочего цикла с точностью не хуке 10~ %. Сложность создания такой системы еще более повышается, если принять во внимание возможные достаточно значительные изменения напряжения питающей сети (і10*) и температуры окружающей среды (±5С).
Основное содержание работы составляет синтез структуры и исследование точностных характеристик источника тока, принятого к использованию в МР-томографз "Образ-1". Под синтезом структуры источника тока понимается формирование такой его функциональной схемы и выбор таких его параметров, характеристик и способов их реализации, которые в условиях технических и производствонтсс ограничений наилучшим образе:: обоеггечивают выполнение предъявляемых к источнику тока требований при заданных условиях применения и эксплуатации.
Для использования в MP-томографа "Образ-1" был выбран подупровод-водкккоБый источник тока на основе стабилизатора тока непрерывного действия с обратной связью. Имеющиеся в литературе результата исследований и рекомендации по построению подобных источников составляют достаточную базу для решения первой части задачи синтеза структуры источника тока, но не дают ответа на вопросы, связанные с практическим выбором параметров и характеристик отдельных элементов.
Круг рассматриваемых в диссертационной работе вопросов включает:
обоснование требований к СЗП по точности в установившихся и переходных режимах, связанных с колебаниями напряжения питающей сети;
синтез структурной схемы СЗП;
исследование статических и динамических свойств составных алементов и СЭП в целом;
разработку методик расчета элементов источника тока - дросселей насыщения а дополнительных сопротивлений, обеспечивающих равномерное распроделенив тока мевду параллельно включенными транзисторами.
При описании СЭП и происходящих при ее работе процессов использова лись уравнения обивтеоретических дисциплин (электротехники,электроники, автоматического регулирования). Специфические особенности объекта исследований (габариты, вес, энергопотребление) и многообразие влияющих на его характеристики факторов предопределили применение в качестве основного метода исследования метода математического моде-хюделирования. При моделировании применялась ПЭВМ ІБМ PC/AT-286.
Научная значимость работы состоит в развитии методов расчета отдельных элементов и прецизионных источников тока в целом.
Практическая значимость работа определяется использованном ео результатов и рекомендаций при разработай и промышленном производство MF-томографов "Образ".
На защиту выносится:
аналитические соотношения, вираяагаде требования к стабильности источников тока для питания электромагнитных систем МР-томографов,
функциональная схема источника тока, удовлетворявдая требования!* по точностным характеристикам, предъявляемым по условиям его применения для питания электромагнитних систем МР-томографэв:
котодкка расчета дросселей насыщения;
методика расчета дополгштолышх сопротивлений для выравнивания токов между параллельно включенными транзисторами.
^ШШйЁШй- Основпио положения и рзультатн диссертационной работа докладывались па республиканской пзучно-практкческой конференція "Мэпштно-резонанспая томографиямедицинские и технические аспекти" (Москва,1992) и научно-практическом семинаре "Опит эксплуатации WF-томографов "Образ" (Москва, 1995).
Публикации. Результати выполненных исследований и разработок представлены в 3-х докладах в сборпиках материалов конференций 2-х статьях, опубликованных в журнале "Электротехника", а также 2-х авторских свидетельствах.
Структура и объем диссертации. Диссертация представлена рукописью на 100 стр., состоящей из введанияк 5-та глав, ваключвния, приложения и Акта о внедрении результатов диссертационной работы.
