UNIVERZA V MARIBORU
FAKULTETA ZA ELEKTROTEHNIKO,
RAČUNALNIŠTVO IN INFORMATIKO
Aleksandar Novaković
MERJENJE ELEKTROMAGNETNEGA POLJA
V OKOLICI TULJAV ZA MAGNETNO TERAPIJO
Diplomska naloga
Maribor, marec 2009
I
Smetanova 17, 2000 Maribor
Diplomska naloga visokošolskega študijskega programa
MERJENJE ELEKTROMAGNETNEGA POLJA
V OKOLICI TULJAV ZA MAGNETNO TERAPIJO
Študent: Aleksandar Novaković
Študijski program: visokošolski, Elektrotehnika
Smer: Močnostna elektrotehnika
Mentor: red. prof. dr. Mladen TRLEP
Somentor: red. prof. dr. Anton HAMLER
Lektorica: Renata Debeljak, prof.
Maribor, marec 2009
II
III
ZAHVALA
Zahvaljujem se mentorju dr. Mladenu Trlepu za
pomoč in vodenje pri opravljanju diplomske
naloge. Prav tako se zahvaljujem Viktorju
Goričanu za pomoč pri meritvah. Zahvaljujem se
tudi splošni bolnišnici Maribor za izvajanje
meritev.
Posebna zahvala velja staršem in vsem, ki so mi
omogočili študij in me vseskozi spodbujali
IV
MERJENJE ELEKTROMAGNETNEGA POLJA
V OKOLICI TULJAV ZA MAGNETNO TERAPIJO
Ključne besede: Elektromagnetno sevanje, uporaba elektromagnetnega sevanja v
medicini, meritve.
UDK: 537.868:615.84(043.2)
Povzetek
Diplomsko delo zajema meritve elektromagnetnega polja tuljav, ki smo jih opravljali v
splošni bolnišnici Maribor. Meritve smo izvajali na dveh aparatih, in sicer na
ELECSYSTEM-MAGNETOTRON ter na COSMOGAMMA z različnimi tuljavami. Aparata
se uporabljata za magnetno terapijo.
Z meritvijo smo hoteli ugotoviti, kako se gostota magnetnega polja spreminja znotraj
tuljav, ter kako se zmanjšuje gostota elektromagnetnega polja z oddaljevanjem od tuljave.
Ugotovili smo, da je gostota elektromagnetnega polja največja na sredini tuljave ob
njenem notranjem robu, nato pa se v notranjosti tuljave zmanjšuje. Gostota magnetnega
polja pa se zmanjšuje tudi z oddaljenostjo od tuljav in znaša npr. 200 milimetrov od tuljave
le še 0,5 mT.
V
MAGNETIC FIELD MEASUREMENT IN THE
VICINITY OF THE MAGNETIC THERAPY COILS
Key words: electromagnetic radiation, medical use of electromagnetic radiation,
measurements
UDK: 537.868:615.84(043.2)
Abstract:
In this diploma, the author introduces the measurements of electromagnetic field of coils,
which have been made at the Maribor General Hospital on two apparatus, i. e.
ELECSYSTEM-MAGNETOTRON and COSMOGAMMA, using different coils. The
aforementioned apparatus are used for magnetic therapy.
The measurements have been conducted to determine how the density of magnetic field
changes within the coils and how it decreases with moving away from the coil.
It has been ascertained that the density of electromagnetic field is the greatest in the centre
of the coil at its inner margin, whereas it starts decreasing towards the inside of the coil.
The density of electromagnetic field also decreases with moving away from the coil (e. g.
200 mm away from the coil it amounts to only 0,5 mT).
VI
VSEBINA
1. OSNOVNI POJMI EMS..........................................................................1
1.1 Osnovni pojmi elektrotehnike 1
1.2 Elektromagnetno sevanje 4
1.3 Viri sevanja 8
1.3.1 Nizkofrekvenčni viri.......................................................................................9
1.3.2 Visokofrekvenčni viri .....................................................................................9
2. LASTNOSTI EMS..................................................................................10
2.1 Dobre lastnosti EMS 10
2.2 Stranski in možni nevarni učinki EMS 11
2.3 Predpisi z mejnimi vrednostmi za EMS 13
2.3.1 Osnovne biološke omejitve ..........................................................................13
2.3.2 Predpisi, ki veljajo za EMS ..........................................................................14
3. MAGNETNA TERAPIJA .....................................................................17
3.1 Pozitivni učinki terapije z magnetnim poljem 18
3.2 Elecsystem-magnetotron 19
3.2.1 Meritev B na sredini tuljave .........................................................................21
3.2.2 Meritev B vzdolž tuljave ..............................................................................23
3.2.3 Meritev B v radialni smeri............................................................................25
3.2.4 Meritev B pri različnih frekvencah...............................................................26
4. COSMOGAMMA...................................................................................30
4.1 Meritev B pri različnih razdaljah in polmerih 32
4.2 Meritev B pri različnih nastavitvah ˝LOMB˝ 33
5. MERILNI INSTRUMENTI ..................................................................34
5.1 Servogor 500 34
5.2 Magnet-psysik, FH 54 35
6. ZAKLJUČEK .........................................................................................36
7. LITERATURA ........................................................................................37
VII
UPORABLJENI SIMBOLI
Veličine Opis
U....................električna napetost (V),
I .....................električni tok (A),
R…………….električna upornost (Ω),
S…………….gostota pretoka magnetne moči (W/m 2 ),
f……………. frekvenca (Hz),
0Z …………..valovna upornost prostora (Ω),
λ…………….valovna dolžina (m),
B…………….gostota magnetnega pretoka (T),
E…………….električna poljska jakost (V/m),
H………….....magnetna poljska jakost (A/m).
1
1. OSNOVNI POJMI EMS
1.1 Osnovni pojmi elektrotehnike
Beseda elektrika izhaja iz starogrških časov. Ko so drgnili jantar z volno, so se pojavljale
iskre. Ta naravni pojav so takrat pripisovali čarobnim silam. Danes je elektromagnetika
veda o pojavih, ki jih povzročajo naelektreni delci v mirovanju in gibanju. Pojavov in
pojmov v elektromagnetiki je veliko, vendar si bomo ogledali le nekatere.
Električni naboj (elektrina)
Električni naboj je notranja lastnost osnovnih delcev, ki sestavljajo snov. Ti osnovni delci
so na primer elektroni, protoni, ioni. Elektroni imajo negativen električni naboj, protoni
pozitiven, ioni pa lahko nosijo pozitivni ali negativni naboj.
Električno polje
Električno polje je lastnost prostora, v katerem se nahajajo električno nabiti delci ali telesa.
Delci in telesa so naelektreni pozitivno ali negativno in med njimi vzajemno deluje sila.
Med telesoma, ki sta oba pozitivno ali oba negativno naelektrena, deluje odbojna sila.
Raznoimensko naelektreni telesi pa se privlačita. Električno polje torej nastaja povsod tam,
kjer so prisotne elektrine. To je na primer pri hišni napeljavi, električnih napravah,
daljnovodih in v naravi.
Slika 1. Točkaste elektrine in naelektrene elektrode različnih oblik (Budina, 2004, str. 14)
2
Za naelektreno telo pravimo, da ima mirujočo energijo, ki ji pravimo potencial. Vsaka
točka prostora ima določeno vrednost potenciala. Razlika potencialov med dvema točkama
se imenuje električna napetost U in jo merimo v voltih (V). Za boljšo razumljivost jo
lahko primerjamo s pritiskom vode v ceveh, električni tok pa z vodo, ki teče po njih.
Električno poljsko jakost E opisuje stanje prostora, v katerem se pojavljajo električne
sile. Je sorazmerna električni napetosti. Večja kot je napetost, močnejše je polje. Upada z
razdaljo od izvora električnega polja. Merimo jo v voltih na meter V/m.
Električni tok I je premikanje prostih naelektrenih delcev po snovi, ki ji pravimo
prevodnik. Tok merimo v amperih (A). Snovi imajo različno specifično električno
upornost, ki se upira električnemu toku. Posledica tega je električna upornost R, ki jo
merimo jo v ohmih (Ω).
Prevodnik je snov, ki ima proste elektrone. Ti se gibljejo pod vplivom napetosti. Zato po
prevodniku teče električni tok in njegova upornost je zelo majhna. To so v glavnem žlahtne
kovine, kot so baker, srebro in zlato. Te imajo najmanjšo upornost.
Izolator je snov, ki prostih elektronov nima, zato po njemu električni tok ne teče in
njegova upornost je zelo velika. Izolatorji so na primer plastika, keramika, guma ipd.
Električni tok in napetost sta lahko enosmerna ali izmenična. Enosmerne tokove in
napetosti je prvi uporabljal T. A. Edison. V začetku so z njimi razsvetljevali celo mesto.
Povsem ga je izpodrinil izmenični tok, ki ga je izumil N. Tesla.
3
Magnetno polje
Okoli permanentnega magneta ali vodnika, po katerem teče električni tok, se ustvari
magnetno polje, ki deluje s silo na druge vodnike ali druge permanentne magnete. Silnice
(linije) te sile predstavljajo magnetno polje.
Slika 2. Magnetna polja okoli različnih tokovodnikov in magnetov (Budina, 2004, str. 16).
Magnetna poljska jakost H opisuje stanje v prostoru, v katerem je prisoten električni tok,
ali trajni magnet. Magnetno polje se pojavi povsod, kjer teče električni tok. Pojavi se okoli
hišne električne napeljave, ko steče električni tok, to je takrat, ko vklopimo gospodinjsko
napravo, na primer štedilnik, televizijski ali radijski sprejemnik, sušilnik in drugo. Pojavi
se okoli daljnovodov, ko po njih teče tok. Večji kot je tok, večje je magnetno polje.
Magnetno poljsko jakost merimo v amperih na meter (A/m).
Gostota magnetnega pretoka B opisuje fizikalne učinke magnetnega polja. Okoli
tokovodnika se pretaka magnetni pretok. Gostota magnetnega pretoka je definirana kot
magnetni pretok na enoto površine. Merimo jo v teslih (T).
Najbolj znano magnetno polje je naravno Zemeljsko magnetno polje. Ta, še ne do konca
razjasnjen pojav, vpliva na počutje in življenje ljudi. Ameriškim astronavtom so za boljše
4
počutje v vesoljska plovila vgradili naprave, ki proizvajajo umetno magnetno polje,
podobno zemeljskemu.
Električna poljska jakost upada z razdaljo, lahko pa jo zelo zmanjšamo, če napravimo
kovinsko zaščito. Za magnetno polje tudi velja, da upada z razdaljo, zidovi in nekatere
kovine ne predstavljajo velikih ovir za to polje. Ko električni tok ne teče po daljnovodu, ni
magnetnega polja v okolici, je pa električno polje, če je daljnovod pod napetostjo. Podobno
velja za hišno električno napeljavo. Magnetnega polje ni, če ni vključen noben hišni
električni aparat, električno polje pa je, če celotne napeljave nismo izključili.
1.2 Elektromagnetno sevanje
Elektromagnetno sevanje je pojav, pri katerem se elektromagnetno polje oddalji od vira in
se samostojno širi po prostoru. Zato si bolj podrobno poglejmo, kaj so elektromagnetna
polja.
Elektromagnetna polja so elektromagnetna valovanja v prostoru. Utemeljil in dokazal jih je
James Clerk Maxwell in jih zapisal v svojih znanih enačbah. S poskusi jih je potrdil fizik
Heinrich R. Hertz. Da bo stvar bolj razumljiva, si najprej oglejmo, kaj so valovi in kakšne
vrste valov imamo.
Danes lahko na več načinov pošljete sporočilo na primer iz Ljubljane v New York. V
nadaljevanju omenjamo dva različna načina prenašanja: mehanski način (poslano pismo) in
elektronski način (telefonski pogovor). Materialni objekt (pismo) potuje od ene točke do
druge. Informacija se prenaša iz ene točke v drugo po zakonitostih mehanike, ki je del
klasične fizike, kjer veljajo Newtonovi zakoni. Drug način uporablja elektromagnetni
oziroma optični prenos signala, v katerem je napisana prenašana informacija. Energija in
informacija se prenašata brez premikanja snovnih delcev s pomočjo elektromagnetnih
valov.
5
Poznamo tri glavne vrste valov:
- Mehanski valovi: to so valovi v snovi (zvočni, vodni, potresni). Mehanski valovi
opisujejo gibanje snovnega delca.
- Valovi elementarnih delcev snovi: so povezani z elementarnimi delci, kot so
elektroni, protoni in tudi atomi. Opisujejo verjetnost, da se delček nahaja na določenem
mestu.
- Elektromagnetni valovi: to je vidna svetloba, infrardeče ali toplotno sevanje, prenos
radijskega in televizijskega signala, ultravijolično sevanje, X in gama žarki. Opisuje
verjetnost, da se delček energije (foton) nahaja na določenem mestu. Potuje skozi vakuum
s svetlobno hitrostjo (c = 300.000 km/s), s približno tako hitrostjo tudi skozi zračni prostor.
Frekvenca
Že ime valovi pove, da valovi valujejo, torej nihajo s časom v nekem ritmu. To je
frekvenca. En nihaj v sekundi se po Heinrichu Hertzu imenuje hertz. Naslednji pojem, ki
je povezan s frekvenco, je valovna dolžina. To je razdalja med dvema vrhovoma valov.
Označujemo jo z grško črko lambda (λ) in jo merimo v metrih.
Na sliki 3 sta obenem prikazani frekvenca in valovna dolžina. Na vodoravni osi si enkrat
predstavljamo čas v sekundah in vidimo frekvenco, drugič pa je vodoravna os razdalja v
metrih in dobimo valovno dolžino.
λ
čas (s)
razdalja (m)
f
Slika 3. Časovni in krajevni potek sinusnega valovanja (Budina, 2004, str. 19)
6
Primer elektromagnetnega valovanja
Iz elektronske naprave, oddajnika, teče pod napetostjo U električni tok I s frekvenco f po
napajalnem vodu do antene, ki je vir elektromagnetnega valovanja. Antena pretvori
dovedeno električno energijo v elektromagnetno valovanje, ki se potem prosto širi po
prostoru.
ODDAJNIK (U, I, f )
napajalni vod
ANTENA
Slika 4. Nastanek elektromagnetnega valovanja (Budina, 2004, str. 20).
Neposredno ob anteni se ustvari bližnje polje, kjer imata električno in magnetno polje
komponente v treh smereh (x, y, z,). Jakost teh komponent pada z drugo potenco razdalje.
Bližnje polje obstaja v neposredni okolici antene do razdalje, ki je manjša od ene valovne
dolžine. Za območjem bližnjega polja se nahaja vmesni prostor, katerega razsežnost je
odvisna od velikosti antene. Tu se oblikuje diagram sevanja antene, ki je odvisen od
velikosti in obliki antene, valovne dolžine in morda objektov v okolici antene. Po
vmesnem prostoru se razteza daljni prostor, v katerem preide valovanje v daljno polje, ki
ga imenujemo tudi elektromagnetno sevanje EMS. Tu sta električna poljska jakost E in
magnetna poljska jakost H med seboj pravokotni in valovanje se širi v prostor tako, kot
kaže slika 5.
7
Slika 5. Elektromagnetno sevanje, daljno polje antene (Budina, 2004, str. 20)
Gostota elektromagnetnega sevanja se s kvadratom razdalje zmanjšuje. V teoriji in praksi
računamo in merimo električno poljsko jakost E in magnetno poljsko jakost H pri nižjih
frekvencah (do 10 MHz), pri višjih frekvencah pa merimo gostoto pretoka moči S. Merimo
jo v wattih na kvadratni meter (W/m 2 ). V praznem prostoru in sevalnem območju daljnega
polja veljajo naslednja razmerja med posameznimi veličinami:
S = E 2 / 0Z = H 0Z⋅ (W/m 2 )
Ω= 3770Z (valovna upornost prostora)
E in H sta električna in magnetna poljska jakost izraženi v efektivnih vrednostih.
Elektromagnetno sevanje delimo v dve skupini: ionizirana in neionizirana. Ionizirana
imajo dovolj energije, da izbijejo elektrone iz atoma, medtem ko neionizirana te energije
nimajo. Med ionizirana sevanja štejemo kozmične žarke, žarke gama, rentgenske žarke in
delno ultravijolično sevanje. To območje se v radijskih komunikacijah ne uporablja.
Energija tega sevanja je tolikšna, da lahko povzroči v snovi ionizacijo. Med neionizirana
sevanja prištevamo delno ultravijolično svetlobo, vidno in infrardečo svetlobo ter radijske
8
valove. V spektru ultravijolične svetlobe poteka meja med ioniziranim in neioniziranim
sevanjem. Glavni uporabniki tega dela spektra so radijske komunikacije, radiodifuzija,
radar in optična komunikacija. Energija neioniziranega sevanja je tudi pri najvišjih
frekvencah dovolj majhna, da ne povzroča v snovi ionizacije.
1.3 Viri sevanja
Medtem ko so viri električnega toka in napetosti generatorji v različnih centralah (vodnih,
termičnih, atomskih), so viri elektromagnetnega sevanja antene. To so naprave, narejene iz
kovinskih in izolatorskih materialov, kot so železo, aluminij, baker, polietilen, teflon in
drugi. Antene uporabljamo kot sprejemne in oddajne ali sprejemno-oddajne. Sprejemne
antene sprejmejo elektromagnetno valovanje iz prostora in ga pretvarjajo v vhodni
električni signal sprejemne naprave, kot so radijski in televizijski sprejemniki, mobilni
telefoni, satelitski sprejemniki ipd. Oddajne antene pa pretvarjajo električne signale
oddajnih naprav v elektromagnetno valovanje in ga pošljejo v prostor. Antena je lahko
sprejemna in oddajna hkrati (na primer pri mobilnem telefonu).
Slika 6. RTV Krško
9
Na sliki 6 je antenski stolp, visok približno 40 metrov. Na stolpu lahko vidimo radijske in
televizijske antene, antene za mobilno telefonijo, mikrovalovne povezave in antene drugih
radijskih virov.
1.3.1 Nizkofrekvenčni viri
Kot že ime pove, spadajo med nizkofrekvenčne vire tiste naprave, ki oddajajo
elektromagnetno valovanje nizkih frekvenc. Meja med nizkimi in visokimi frekvencami je
postavljena na 10 kHz. Viri, s katerimi se povprečen človek najpogosteje srečuje v svojem
življenju, so:
- električne naprave v gospodinjstvu in industriji,
- elektroenergetski vodi in transformatorji,
- enosmerni viri.
Če strnemo ugotovitve, so nizkofrekvenčni viri elektromagnetnega sevanja vse naprave, ki
delujejo s frekvenco od 0 Hz do 10 kHz. Najširše zastopane so prav gotovo tiste naprave,
ki delujejo z omrežno frekvenco 50 Hz.
1.3.2 Visokofrekvenčni viri
Med visokofrekvenčne vire štejemo tiste, ki imajo osnovno frekvenco, na kateri delujejo,
višjo od 10 kHz. Po mednarodni delitvi frekvenčnega območja spadajo med
visokofrekvenčne vire tisti, ki so v frekvenčnem območju 30 kHz do 300 GHz. Za vsa ta
območja se mednarodno uporablja ime radijski valovi.
Najpogostejši viri:
- radijski oddajniki,
- televizijski oddajniki,
- mobilne komunikacije,
- mikrovalovne zveze (radijske, satelitske),
- radarji.
10
2. LASTNOSTI EMS
2.1 Dobre lastnosti EMS
Svetloba
Tudi svetloba je del elektromagnetnega spektra. Frekvenca svetlobe je okrog 300 THz.
Svetloba je v elektromagnetnem spektru med radijskimi valovi in sevanjem žarkov X.
Svetloba je eden od naravnih načinov prenosa energije iz enega mesta na drugega. Potuje v
obliki valov. Valove ne vidimo, njihovo energijo pa lahko čutimo v obliki toplote, na
primer, ko se poleti sončimo. Svetloba ima pravzaprav dvojni značaj, to pomeni, da jo
lahko opišemo kot valovanje ali kot gibanje energijskih delcev. V praznem prostoru se
svetloba giblje s hitrostjo 300.000 km/s, kar pomeni, da lahko v eni sekundi osemkrat
obkroži zemljo. V zemljini atmosferi se svetloba giblje malo počasneje, vendar je razlika
zanemarljiva. Svetlobo delimo na ultravijolično, vidno in infrardečo. Vir svetlobe je lahko
Sonce ali druga zvezda (naravni vir) ali pa različne oblike segretih teles (umetni viri, kot na
primer žarnica).
EMS v gospodinjstvu
V hiši imamo vrsto gospodinjskih aparatov, ki nam olajšajo delo in brez katerih si ne
predstavljamo urejenega doma. Večina med njimi je priključena na omrežno napetost ves
čas, nekatere pa vključimo po potrebi. V prostoru je okrog vsakega gospodinjskega
aparata, ki je priključen na električno omrežje, električno in magnetno polje nizke jakosti.
Magnetno polje je okoli priključnih kablov, električnih orodji, grelnikov, pečic,
hladilnikov, likalnikov, računalnikov, televizorjev, monitorjev in drugih naprav. Naprave,
kot so televizorji in monitorji, so vir statičnih električnih polj in izmeničnih električnih in
magnetnih polj pri visoki frekvenci. V vseh naštetih primerih so električna in magnetna
polja pravzaprav stranski in nezaželeni učinek, ki je pač posledica toka in napetosti v
priključnih žicah in elektronskih elementih. Te učinke se elektrotehnika trudi zmanjšati na
različne načine.
11
Komunikacijske naprave
V skupino naprav, ki omogočajo komunikacijo na daljavo preko elektromagnetnih valov
radijskih frekvenc, spadajo radijski in televizijski oddajniki, radar, sistem mobilnih
komunikacij, satelitske zveze in še vrsta naprav za sporočanje podatkov na daljavo. Vsi
vemo, kaj so te naprave prinesle v vsakdanjo življenje in brez katerih v modernem svetu
nebi mogli delovati.
Uporaba EMS v medicini
Dobre lastnosti elektromagnetnega sevanja so se najbolj pokazale pri zdravljenju različnih
bolezni. V medicini se široko uporabljajo pri zdravljenju raka, v zobozdravstvu,
zdravljenju bolezni srca in ožilja, zdravljenju bolezni prebavil in razjed, zdravljenju
neravnovesja v živčnem sistemu, zdravljenju ran in poškodb.
2.2 Stranski in možni nevarni učinki EMS
Največji problem neioniziranih elektromagnetnih polj je v tem, da se jim ne moremo
izogniti. Medtem, ko na primer zdravilo v večini primerov lahko zamenjamo, je
elektromagnetno polje prisotno povsod, kjer smo, naj bo to v zaprtih prostorih ali na
prostem. Ni dvoma, da ima uporaba elektromagnetnih polj tudi koristne učinke, vendar pa
želimo z znanimi in dokazanimi argumenti opozoriti na možne nevarne učinke. Oglejmo si
sliko v nadaljevanju, ki prikazuje vpliv elektromagnetnih polj na človeško telo in njegove
odzive v frekvenčnem območju od 0 Hz do 300 GHz.
12
Slika 7. Obnašanje in odziv človeškega telesa na elektromagnetno polje
Človeško telo se do frekvence približno 1 MHz obnaša kot prevodnik z izgubami. Po njem
teče električni tok in skozi njega prehaja magnetno polje. Posamezni deli telesa
predstavljajo različno upornost oziroma se različno upirajo prehodu električnega toka. Pri
frekvencah od 1 MHz pa tja do 10 GHz se največji del energije absorbira v telesu oziroma
v njegovih delih. Lahko bi rekli, da se telo začne obnašati kot izolator z izgubami. Pri
frekvencah nad 10 GHz začne prevladovati absorpcija energije na koži.
V modernih časih so se začela proizvajati mikrovalovna orožja, ki delujejo na principu
elektromagnetnega sevanja. To so mikrovalovne oddajne naprave, ki delujejo na frekvenci
95 GHz, njeno sevanje pa prodre približno 0.4 milimetra globoko v človeško kožo.
Oddajnik mikrovalovnega orožja oddaja impulze velike moči in s posebej za to razvito
anteno doseže na razdalji približno 700 metrov gostoto pretoka moči okoli 15.000 W/m²,
kar pomeni, da segreje površino kože na več kot 50 stopinj.
13
2.3 Predpisi z mejnimi vrednostmi za EMS
2.3.1 Osnovne biološke omejitve
V svetu imamo vrsto različnih dokumentov, pretežno poročil, pa tudi odredb in standardov,
ki določajo mejne vrednosti elektromagnetnih sevanj. Za podlago jim služijo priporočila
raznih mednarodnih organizacij. Priporočila niso obvezna, so le osnova za vrednotenje
obremenitve okolice virov z elektromagnetnim sevanjem, odredbe in standardi pa so
obvezni. Mejne vrednosti v priporočilih so odvisne od frekvenc, na katerih viri delujejo, in
vrste virov (nizkofrekvenčni ali visokofrekvenčni, zvezni ali impulzni). Mejne vrednosti
imenujemo tudi referenčne vrednosti, ki temeljijo na osnovi bioloških omejitev, ki
predstavljajo človeško telo. Najbolj znana priporočila, ki so osnova za nacionalna
priporočila večine držav, izhajajo iz naslednjih mednarodnih ustanov ali organizacij:
ARPANSA, ANSI/IEEE, ICNIRP in CENELEC.
Osnovne biološke omejitve imajo podlago v toplotnih učinkih elektromagnetnih sevanj na
organizem. Ti so raziskani in jasni, medtem ko so netoplotni učinki še predmet raziskave.
V preglednici so podane osnovne biološke omejitve gostote magnetnega pretoka, gostote
električnega toka, specifične absorpcije in gostote pretoka moči, ki so povzete po
priporočilu številka 1999/519/EC, ki ga je leta 1999 izdal Svet EU. Ta priporočila so enaka
priporočilom ICNIRP iz leta 1998. Slovenija v svoji uredbi o elektromagnetnem sevanju v
naravnem in življenjskem okolju ne zajema osnovnih bioloških omejitev.
14
Frekvenčno
območje
Gostota
magnetnega
pretoka
(mT)
Gostota
toka za
glavo in
telo
(mA/m²)
SAR
povprečen
za vse telo
(W/kg)
Lokalni
SAR glava
in telo
(W/kg)
Lokalni
SAR
(udi)
(W/kg)
Gostota
pretoka
moči
(W/m²)
0 Hz 40 - - - - -
do 1Hz - 8 - - - -
1-4 Hz - 8/f - - - -
4 Hz - 1kHz - s - - - -
1 - 100 kHz - f/500 - - - -
100 kHz -
10 MHz - f/500 0,08 2 4 -
10 MHz -
10 GHz - - 0,08 2 4 -
10 GHz -
300 GHz - - - - - 10
Slika 8. Osnovne biološke omejitve (opomba: f je frekvenca v Hz)
2.3.2 Predpisi, ki veljajo za EMS
Svetovnega ali evropskega standarda ni. So samo priporočila mednarodnih institucij, ki jim
sledijo nacionalna priporočila, odredbe ali standardi. Predpisi oziroma priporočila se
razlikujejo v večini držav le v malenkostih, v nekaterih pa kar precej odstopajo (Italija,
Švica, Belgija, Slovenija). Večina nacionalnih priporočil sledi eni izmed institucij, ki je na
osnovi znanstvenih raziskav in na osnovi bioloških zakonitosti prva postavila pravila in
mejne vrednosti. V zadnjem desetletju je to prav gotovo Mednarodna komisija za zaščito
pred neioniziranimi sevanji ICNIRP. V priporočilih so poleg mejnih vrednosti zapisani tudi
postopki merjenja, potrebni merilni instrumenti in osnovne računske metode za
vrednotenje. V svetu ima po podatkih svetovne zdravstvene organizacije WHO največ
predpisov in priporočil Evropa. To pomeni, da ima skoraj vsaka evropska država svoja
priporočila oziroma neko nacionalno uredbo, ki se dotika neioniziranih elektromagnetnih
sevanj. Večina predpisov in priporočil sledi priporočilom ICNIRP.
15
V Sloveniji je bila leta 1996 sprejeta Uredba o elektromagnetnem sevanju v naravnem in
življenjskem okolju (Uradni list RS, št. 70/96). Določbe te uredbe veljajo za sevanje zunaj
nadzorovanih območji, ki ga v posameznih območjih naravnega in življenjskega okolja
povzročajo stalne ali občasne emisije enega ali več virov obremenjevanja okolja s
sevanjem. Izvzeto je sevanje naprav, ki so namenjene diagnostiki ali zdravljenju, in
sevanje posamičnih ali prenosnih oddajnih ali radarskih sistemov za obrambne potrebe ter
za zaščito, reševanje in pomoč. Po uredbi so viri sevanja visokonapetostni transformatorji,
razdelilne transformatorske postaje, nadzemni ali podzemni vodi za prenos električne
energije, odprti oddajni sistemi za brezžično komunikacijo, radijski ali televizijski
oddajniki, radarji in druge naprave ali objekti, katerih uporaba ali obratovanje obremenjuje
okolje z:
- nizkofrekvenčnim EMS od 0 Hz do vključno 10 kHz in je nazivna napetost, pri
kateri vir sevanja obratuje, večja od 1kV,
- visokofrekvenčnim EMS od 10 kHz do vključno 300 GHz in je njegova največja
oddajna moč večja od 100 W.
16
Frekvenčno
območje (MHz)
Mejna efektivna
vrednost električne
(V/m)
Mejna efektivna vrednost
magnetne poljske jakosti
(A/m)
Mejna povp. vrednost
gostote pretoka moči
(W/m²)
I. območje II. območje I. območje II. območje I. območje II. območje
>0.01 - 0.042 126 400 5,3 16,8 - -
>0.025 - 4.16 126 400 0,22/f 0,7/f - -
>0.68 - 10 86/f 275/f 0,22/f 0,7/f - -
>10 - 400 8,6 27,5 0,022 0,07 0.2 2
>400 - 2000 0,43xf 0.5 1,37xf 0.5 1,15x10-3f 0.5 3,64x10-3f 0.5 f/2000 f/2000
>2000 - 150.000 19 61,4 0,05 0,163 I 10
>150.000 -
300.000 0,05xf 0.5 0,158xf 0.5 1,32x10-3f 0.5 4,21x10-3f 0.5 0,67X10-5f 6,67x10- 5f
Slika 9. Mejne vrednosti za visokofrekvenčne vire sevanja
Primerjava kaže, da so mejne vrednosti, ki veljajo v Sloveniji, v primerjavi z ameriškimi in
evropskimi med najnižjimi, kar pomeni, da je slovenska Uredba o elektromagnetnem
sevanju v naravnem in življenjskem okolju ena najstrožjih na svetu (Budina, 2004, str. 84).
V Sloveniji je postopek preverjanja, kako viri sevanja obremenjujejo okolje z
elektromagnetnim sevanjem, sestavljen iz dveh korakov. V prvem koraku se pred posegom
v prostor pri pridobivanju gradbenega dovoljenja naredi računska ocena sevanja vira. V
drugem koraku pa se po postavitvi vira sevanja pri pridobivanju uporabnega dovoljenja
oziroma tehničnem pregledu zahteva poročilo o opravljenih meritvah na viru sevanja.
Upoštevani morajo biti tudi ostali prisotni viri. Ta postopek je v Sloveniji že nekaj časa
dobro utečen.
17
3. MAGNETNA TERAPIJA
Magnetno terapijo lahko označimo kot uporabo magnetnih polj za lajšanje bolečin
rehabilitacijo po poškodbi, itd. na različnih delih telesa. Začetki uporabe te terapije segajo
vse v čas starodavnega Egipta. Prvi, ki je skušal znanstveno razložiti delovanje magnetne
terapije, je bil Sir. William Gilbert, ki je z magnetno terapijo zdravil artritis kraljici
Elizabethi I.
Zemeljsko magnetno polje ima povprečno gostoto 50 µT (mikrotesla), ki pa ni enaka na
celotnem globusu. Že raziskovalci antike in novega veka so spoznali, da življenje na zemlji
brez magnetnega polja zemlje ni možno. Magnetno polje zemlje preprečuje, da bi škodljivo
korpuskularno sevanje iz vesolja prodrlo do zemeljske površine.
Pred mnogimi stoletji je bilo magnetno polje okoli Zemlje mnogo močnejše, kot je danes.
Znanstveniki že več kot 155 let raziskujejo vpliv magnetnega polja na žive organizme. Ko
so prvi kozmonavti in astronavti odleteli v vesolje, so fiziologi opazili, da je, ko so
zapustili Zemljino magnetno polje, prišlo do izgube kalcija v kosteh in povzročitev
mišičnih krčev. Takoj po tem odkritju so začeli v kapsulah umetno ustvarjati magnetno
polje.
Zanimanje za magnetno terapijo pa se je povečalo v začetkih 90-tih, ko so številni
nogometaši in golfisti pričali o hitrejšem zdravljenju poškodb z magnetno terapijo. Veliko
raziskovalcev poroča, da magnetizem pomaga telesu pri samozdravljenju s povečanjem
pretoka krvi in večjim delovanjem kisika na obolela mesta.
Danes se magnetna terapija vedno več uporablja v medicini, in sicer s pomočjo zunanjih
magnetnih aparatov predvsem v obliki pulzirajočega nizko frekvenčnega magnetnega
polja.
18
3.1 Pozitivni učinki terapije z magnetnim poljem Pozitivni učinki so:
- izboljšanje energijskega ravnovesja,
- pozitiven vpliv na vegetativni živčni sistem,
- izboljšanje prekrvavitve,
- izboljšanje koriščenja kisika iz rdečih krvnih telesc,
- pospešena regeneracija obolelega tkiva,
- obnavljanje kostnega tkiva oz. povečanje kostne mase,
- sproščanje kalcija – to je predvsem pomembno pri celjenju kosti,
- vpliv na hrustančne celice – to je pomembno pri zdravljenju artroze,
- stimulativno delovanje na živčne celice.
Terapija z magnetnim poljem je tako preventivna kot kurativna metoda. Magnetna terapija
je terapija oz. zdravljenje raznih obolenj (poškodb, bolečin, motenj) z uporabo statičnega
in pulzirajočega magnetnega polja. Pulzirajoče magnetno polje lahko zaradi svojih
lastnosti prodre ne le do vseh tkiv, temveč do prav vsake celice v našem organizmu. Celice
pričnejo pod vplivom ustreznega magnetnega polja bolje izkoriščati kisik, kar povzroči, da
postanejo celotna tkiva in organi učinkovitejši. Utrujene celice se s tem obnovijo in organi,
katerih funkcije so bile omejene, lahko ponovno izvršujejo svoje naloge.
Organi so zgrajeni iz milijonov celic, ki vršijo praktično iste naloge. Vsak organ ima veliko
rezervo celic, tako da izpada dela celic niti ne občutimo. Šele ob izpadu velike količine
celic se na prizadetem organu pojavijo bolezenski znaki in bolezen (oz. poškodba,
bolečina, motnja) nam pokaže, da je stanje celic v našem organizmu kritično.
S pravočasno in ustrezno uporabo magnetne terapije lahko obolenje preprečimo, če pa jo
uporabimo šele takrat, ko se je motnja že pojavila, lahko z magnetno terapijo pospešimo
obnavljanje obolelih celic, tkiv in organov in s tem pospešimo zdravljenje.
19
Praktični del naloge je bil namenjen meritvam magnetnega polja dveh aparatur, ki se
uporabljata za magnetno terapijo v Splošni bolnišnici Maribor na oddelku za fizioterapijo.
Merili smo magnetno polje na aparatu ELECSYSTEM-MAGNETOTRON in
COSMOGAMMA. Da smo meritev lažje in predvsem bolj natančno izvedli, smo si
naredili posebno stojalo, na katerega smo pritrdili merilno sondo.
3.2 Elecsystem-magnetotron
Aparat ELECSYSTEM- MAGNETOTRON (sl. 10 in sl. 11) se uporablja za zdravljenje
raznih obolenj, tako da se zdravljeni del telesa neposredno izpostavi magnetnemu sevanju
v tuljavi.
Eksperimentalna analiza magnetnega polja je zajela:
• odvisnost B od toka
• odvisnost B od razdalje v aksialni smeri
• odvisnost B od razdalje v radialni smeri
• odvisnost B od frekvence
Merili smo na različnih razdaljah od centra tuljave, da smo videli, kje je gostota
magnetnega pretoka največja, ter na sredini sonde, kjer smo spreminjali intenziteto
magnetnega polja.
20
Slika 10. Aparat ELECSYSTEM-MAGNETOTRON
Slika 11. Tuljava namenjena magnetni terapiji
21
3.2.1 Meritev B na sredini tuljave
Pri tej meritvi smo merili gostoto magnetnega pretoka na sredini tuljave v odvisnosti od
vzbujalnega toka. To smo naredili tako, da smo zmanjševali tok (oz. napetost) s pomočjo
potenciometra, ki se nahaja na aparatu. S pomočjo potenciometra so možne nastavitve B
od 1 do 8 mT. To so maksimalne vrednosti, ki so dosežene samo v določenih točkah v
tuljavi, ki pa v priloženi dokumentaciji k aparatu ELECSYSTEM-MAGNETOTRON
niso podani. Zato direktno primerjavo med nastavljeno in izmerjeno vrednostjo v sredini ni
možna, saj gre za dve v prostoru tuljave različni točki.
Kot vidimo na sl. 12 in sl. 13, je izmerjena vrednost manjša za približno štirikrat, vendar ne
smemo pozabiti, da smo meritev izvajali na sredini tuljave, kjer je gostota magnetnega
polja manjša kot na robu tuljave. Mi pa ne vemo, za katero točko v tuljavi so proizvajalci
podali to vrednost.
Za meritev B v sredini tuljave smo se odločili, ker vemo, da se sredina tuljave največkrat
uporablja pri terapijah.
št. meritve 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Nastavljena vrednost B
(mT) 8 6 5 4 3 2 1,5 1 0,5
Dejanska vrednost B
(mT) 2,177 1,380 0,892 0,522 0,252 0,123 0,107 0,101 0,100
Slika 12. Tabela z podano razliko med dejansko in nastavljeno vrednostjo B
22
0
1
2
3
4
5
6
7
8
B (
mT
)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
št. meritev
nastavljena vrednost
dejanska vrednost
Slika 13. Primerjava med dejansko in nastavljeno vrednostjo B ponazorjeno v stolpičnem
diagramu
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 2 3 4 5 6 7 8 9
št. meritve
B (m
T)
nastavljena vrednost dejanska vrednost
Slika 14. Primerjava med dejansko in nastavljeno vrednostjo B
23
3.2.2 Meritev B vzdolž tuljave
Pri tej meritvi smo merili B na namišljeni liniji vzdolž tuljave na vsakih 20 mm (∆x).
Meritev smo začeli na začetku tuljave, jo merili v področju tuljave ter jo nadaljevali izven
nje. Merili smo pri različnih polmerih z nastavljeno vrednostjo 8 mT.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 100 200 300 400 500 600 700
l (mm)
B (m
T)
r= 0mm r =240mm r =260mmr =150mm
področje tuljave
Slika 15. Meritve vzdolž tuljave za različne oddaljenosti od centra tuljave
Slika 16. Prikaz B pri različnih polmerih in razdalji l = 220 mm
0,000
1,000
2,000
3,000
4,000
5,000
6,000
7,000
8,000
9,000
r (mm)
B (
mT
)
r = 0 r =150 r =220 r =260 nastavljena vrednost
24
Iz grafa na sliki 16 vidimo, da se vrednost B pri r = 220mm, zelo približa nastavljeni
vrednosti.
Slika 17. Prikazana skica poteka meritve tuljave
Iz grafa je tudi razvidno, da je gostota magnetnega polja največja pri l = 60 mm oz. 220
mm v notranjosti tuljave. Vendar pri meritvi opravljene v polmeru r = 0 mm (modra
krivulja) je na sredini dolžine tuljave nekoliko večje magnetno polje kot pri prej omenjeni
razdalji (60 mm oz. 220 mm).
Pri polmeru r = 240 mm (rdeča krivulja) vidimo, da je pri l = 220 mm magnetno polje
nekoliko večje kot pri 60 mm. Razlog tej razliki tiči v dejstvu, da meritev na celotni dolžini
tuljave ni bila enako oddaljena.
L
l
r1 r2 r3
r0
∆x
25
Slika 18. Skica razdalje med tuljavama
V sobi, kjer smo opravljali meritve, sta bili dve tuljavi. Nekaj meritev smo izvedli, tako da
smo drugo tuljavo fizično izklopili iz aparata. S tem smo preverili vpliv ene tuljave na
drugo. Ugotovili smo, da ni nobene razlike med vrednostmi, če je druga tuljava vklopljena
ali izklopljena. Vzrok je velika razdalja med njima. Osi tuljave sta med seboj oddaljeni
1050 mm. Na sredini med tuljavama je izmerjena gostota magnetnega polja 0,1 mT.
3.2.3 Meritev B v radialni smeri
Pri tej meritvi smo pri nastavljeni vrednosti 8 mT merili B v smeri radija tuljave. Tuljava
ima premer R = 500 mm. Začeli smo na sredini tuljave (r = 0mm) ter, pomikali
tangencialni Hallov senzor proti zunanjosti (r = 250 mm), pri robu tuljave. Iz grafa je
razvidno, da je pri r = 250 mm gostota magnetnega polja največja ter se v notranjost in
izven nje manjša. Kar je tudi razumljivo, saj so na robu tuljave magnetne silnice
najgostejše. Graf ni sklenjen, saj v področju vodnikov tuljave nismo mogli opraviti
meritve. Graf nam prikazuje, kot da je največji B izven tuljave. To si lahko razlagamo, da
se pri meritvi B znotraj tuljave nismo dovolj približali notranji steni tuljave.
Linije meritve
r d
26
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
r (mm)
B (
mT
)
Slika 19. Radialna komponenta gostote magnetnega pretoka
3.2.4 Meritev B pri različnih frekvencah
To meritev smo izvajali, pri nastavljeni vrednosti 8 mT, v centru tuljave. Merili smo pri
različnih frekvencah. Začeli smo meriti pri frekvenci 50 Hz in končali pri 1 Hz.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2
t (s)
B(m
T)
Slika 20. Aksialna komponenta gostote magnetnega pretoka v centru tuljave pri toku
frekvence 50 Hz
27
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2t (s)
B(m
T)
Slika 21. Aksialna komponenta gostote magnetnega pretoka v centru tuljave pri toku
frekvence 25 Hz
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2
t (s)
B (
mT
)
perioda
Slika 22. Aksialna komponenta gostote magnetnega pretoka v centru tuljave pri toku
frekvence 16 Hz
28
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2
t (s)
B(m
T)
perioda
Slika 23. Aksialna komponenta gostote magnetnega pretoka v centru tuljave pri toku
frekvence 12 Hz
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
0 0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 0,24 0,28 0,32 0,36 0,4
t (s)
B(m
T)
perioda
Slika 24. Aksialna komponenta gostote magnetnega pretoka v centru tuljave pri toku
frekvence 10 Hz
29
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4
t (s)
B(m
T)
perioda
Slika 25. Aksialna komponenta gostote magnetnega pretoka v centru tuljave pri toku
frekvence 5 Hz
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
2,2
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
t (s)
B(m
T)
perioda
Slika 26. Aksialna komponenta gostote magnetnega pretoka v centru tuljave pri toku
frekvence 1 Hz
30
Pri meritvah na slikah 20 do 26 smo merili aksialno komponento gostote magnetnega
pretoka v centru tuljave pri različnih frekvencah. Meritev smo opravili pri nastavljeni
vrednosti 8 mT, polmeru r = 0 mm in na razdalji l = 250 mm, kar vidimo na sliki 19.
S spreminjanjem frekvence vidimo, da se spreminja perioda, amplituda B pa praktično ne.
4. COSMOGAMMA
Ta aparat se uporablja za magnetno terapijo obolelega dela telesa manjših površin. Da smo
lahko izvedli meritev B pri konstantni razdalji, smo pripravili merilni sistem, kot je
razvidno iz slike 28. Meritev smo opravljali pri nastavitvi LOMB: 75 Hz 100 % in 75 Hz
50 %.
Merili smo:
• odvisnost B od razdalje
• odvisnost B od frekvence
Slika 27. Aparat COSMOGAMMA
31
Slika 28. Merilni sistem
Slika 29. Shema meritve polja med dvema tuljavama s slike 28
150 30
75
r
75
30
l=140
65
32
4.1 Meritev B pri različnih razdaljah in polmerih
Obe tuljavi smo si postavili na določeno razdaljo, ki je največkrat uporabljena v praksi, v
našem primeru 150 mm. Ta razdalja je ves čas meritve ostala nespremenjena. Tudi to
meritev smo izvajali pri različnih polmerih r in na različnih razdaljah. Izvedli smo meritev
pri r = 10, 40 in 75 mm v merilnih točkah, razmaknjenih za 10 mm.
0
1
2
3
4
5
6
0 20 40 60 80 100 120 140
l (mm)
B (
mT
)
r =10mm r =40mm r =75m
področje tuljave
Slika 30. Meritev gostote magnetnega pretoka med tuljavama
Prvo meritev smo izvedli pri r = 75 mm, kar je sredina tuljave. Začeli smo izvajati na
sredini pravokotno na os tuljave ter opravili meritev vsakih 10 mm. Nato smo še ponovili
meritev pri polmeru r = 10 in r = 40 mm. Kot je razvidno iz slike 30, je pri r = 75 mm
najmanjša gostota magnetnega polja, ter raste s premikanjem proti tuljavi. Pri r = 10 mm
pa je gostota magnetnega polja največja. Izmerjena vrednost pri r = 10 mm je na sredini
pravokotno na os tuljave dvakrat večja od izmerjene vrednosti pri r = 75 mm. V vseh
primerih je B največja na sredini tuljav in se manjša z premikanjem vzdolž tuljav.
33
4.2 Meritev B pri različnih nastavitvah ˝LOMB˝
Iz grafa vidimo, da se pri isti nastavljeni frekvenci pri različnih nastavitvah LOMB (50 %
in 100 % ) dejanski frekvenci razlikujeta. Pri 100 % je frekvenca 73,4 Hz, pri 50 % pa 77,7
Hz, vrednost B pa sta 5 mT oziroma 8,5 mT.
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10
t (s)
B(m
T)
50% 75Hz 100% 75 Hz
Slika 31. Meritev časovnega poteka magnetne gostote v točki na sredini med tuljavama pri
dveh različnih nastavitvah aparata COSMOGAMMA
34
5. MERILNI INSTRUMENTI
5.1 Servogor 500
Pri meritvah smo uporabljali aparat Servogor 500.
SERVOGOR 500 – Oscilografski zapisovalnik/snemalnik ima naslednje lastnosti:
- je ergonomski, kompakten in lahek, primeren za terensko uporabo,
- ima 2 ali 4 analogna vhoda za izmenični električni ali enosmerni tok,
- merjenje električne napetosti do 1000 V pri enosmernem električnem toku in
500 V pri RMS,
- ima 8 dodatnih digitalnih vhodov (visokonapetostne sonde po želji),
- do 400 k vzorcev na kanal (11 bitna resolucija),
- ima dva načina zapisovanja: sprotno in spominsko zapisovanje,
- možna harmonična analiza,
- ima integriran termo tiskalnik,
- ima odprtino za PC Card, ki podpira flash pomnilnike in modeme/faks kartice,
- standardni pripomočki: alkalne baterije.
Slika 32. Aparat SERVOGOR 500 LEM, Norma Oscillographic recorder
35
5.2 Magnet-psysik, FH 54
Merilnik FH 54 je ročna naprava, ki omogoča izredno natančno meritev magnetnih veličin.
Ima funkcije, kot so maksimalna vrednost skladiščenja, nastavljive omejitve trajanja, filter
zvočnih signalov ter ˝peak value function˝. To omogoča snemanje maksimalnih vrednosti
tudi izredno slabih magnetnih impulzov. Omogoča meritve gostote magnetnega pretoka v
enotah tesla (T), oz. gauss (G) in magnetne poljske jakosti amper na meter (A/m).
Merilnik ima analogni izhod in možnost interno povezavo z računalnikom. Na voljo je
veliko različnih sond, na primer sonde z izredno majhnimi aktivnimi področji za meritve,
ki niso večja od velikosti pike, sonde z visoko stopnjo občutljivosti ali z vgrajenim
senzorjem za uravnavanjem odvisnosti temperature, ki pa dovoljuje tudi prikaz
temperature.
Naprava ima priročno, dobro oblikovano, s folijo zaščiteno tipkovnico, ki ščiti notranjost
pred umazanijo. Vse pomembnejše funkcije so dostopne s pritiskom na tipko. Velik LCD
zaslon omogoča lahko branje izmerjenih vrednosti.
Slika 33. Aparat MAGNET-PSYSIK, FH 54 Gauss-/Teslameter
36
6. ZAKLJUČEK V diplomski nalogi je bila obravnavana problematika vpliva magnetnega polja na okolje.
Prikazani so osnovni predpisi in mejne vrednosti.
Pri meritvah z aparatom ELECSYSTEM-MAGNETOTRON smo ugotovili, da so vse
vrednosti, ki so podane za aparat maksimalne na določenih točkah. Ker nismo imeli
podatka, kje je maksimalna vrednost smo merili na namišljenih linijah tuljave. Iz teh
meritev smo videli da se v določeni točki približamo maksimalni vrednosti in da zunaj
tuljave magnetno polje močno upade.
Podobne meritve smo opravili tudi z aparatom COSMOGAMMA. Ugotovili smo, daje
največja gostota magnetnega polja v področju med tuljavama. Tudi v tem področju se B
spreminja in sicer narašča ko se približujemo tuljavi, in zmanjšuje proti sredini.
Merili smo pri različnih nastavitvah ˝LOMB˝ in ugotovili da se pri različnih nastavitvah
spreminja frekvenca ter B.
V nadaljevanju tega dela bi bila smiselna analiza magnetnega polja v več točkah in
vključitev numeričnih metod (npr. metode končnih elementov) za izračun magnetnega
polja v okolici in notranjosti teh tuljav in izdelava programa za vizualizacijo magnetnih
razmer v področju tuljav, ki se aktivno izkorišča za magnetno terapijo.
37
7. LITERATURA [1] J. Budina, S. Eggert, L. Gregorač, L. Klitzing, T. Mlinar, Elektromagnetno sevanje, Ljubljana, 2004. [2] P. Gajšek, Elektromagnetno sevanje : okolje in zdravje, Ljubljana, 2005. [3] http://www.elecsystem.de [4] http://www.fizioterapija-tezo.si [5] http://www.magnetek.si [6] http://www.arcusvitality.com