Low-Intensity Signal Modulation Of The Microwave Physiotherapy Equipment

У статті описані особливості амплітудно-частотної модуляції вихідних сигналів генераторів міліметрового діапазону для мікрохвильової терапії. Здійснено огляд появи можливих біологічних та медичних ефектів за допомогою модульованих сигналів. Використання високочутливого обладнання радіолокаційного типу дозволило вивчити здатність людини до поглинання в діапазоні мм-хвиль від зовнішнього джерела. Описано результати експериментальних досліджень авторів, це показало, що на деяких частотах реєструється підвищене поглинання потужності опромінюючого сигналу. Ці частоти називаються "резонансами поглинання". Представлено оригінальні схеми монохроматичних та шумових генераторів сигналів, розроблені авторами, та описано принцип їх роботи. У статті показано можливість формування сигналів низької інтенсивності та забезпечення роботи діапазону генератора з використанням другої гармоніки монохроматичного сигналу та селективні властивості КВЧ-вузлів. Розкрито технічні параметри та характеристики розроблених пристроїв. Області застосування розроблених пристроїв у практичній медицині окреслені. За допомогою блоку управління генерується низькочастотний сигнал у вигляді пилкоподібної або трикутної напруги, який подається на перетворювач варактора. Під впливом сигналу модуляції змінюється ємність варактора і, отже, частота КВЧ генератора. Описано роботу комбінованої системи вимірювання випромінювання з модульованим шумоподібним вихідним спектром та відгуками пацієнта. У статті продемонстровано широкі практичні можливості використання мікропроцесорної технології для автоматизації та управління процесом вибору режиму роботи, для формування та зміни параметрів модуляції мікрохвильового сигналу. Проведені дослідження розкривають процес взаємодії низькоінтенсивного мікрохвильового випромінювання з тілом людини і можуть бути використані в технологіях міліметрової терапії. У статті описані сервісні функції розробленого обладнання, які сприяють його більш ефективному використанню в технологіях мікрохвильової терапії.The article describes the features of the amplitude and frequency modulation of the output signals of millimeter range generators for microwave therapy. A review of the appearance of possible biological and medical effects using modulated signals is carried out. The use of highly sensitive radar-type equipment made it possible to study the absorption capacity of a person in the mm-wave range from an external source. The authors’s results of experimental studies are described, this are showed that at some frequencies, an increased absorption of the power of the irradiating signal is recorded. These frequencies are referred to as “absorption resonances”. The original schemes of monochromatic and noise signal generators developed by the authors are presented, and the principle of their operation is described. The article shows the possibility of generating low-intensity signals and ensuring the generator range operation using the second harmonic of the monochromatic signal and the selective properties of the EHF nodes. The technical parameters and characteristics of the developed devices are revealed. The application areas of the developed devices in practical medicine are out-lined. With the help of the control unit, a low-frequency signal as a saw-like or triangular voltage is generated and is supplied to the varactor converter. Under the influence of the modulation signal, the varactor capacitance changes, and, therefore, the frequency of the EHF generator. The operation of a combined radiation measurement system with a modulated noise-like output spectrum and the patient feedback is described. The article demonstrates the broad practical possibilities for using microprocessor technology for automation and control of the operation mode selection process, for the formation and change of the microwave signal modulation parameters. The conducted studies reveal the process of interaction of low-intensity microwave radiation with the human body and can be used in technologies of millimeter therapy. The article describes the service functions of the developed equipment, which contribute to its more effective use in microwave therapy technologies.В статье описаны особенности амплитудной и частотной модуляции выходных сигналов генераторов миллиметрового диапазона для микроволновой терапии. Проведен анализ появления возможных биологических и медицинских эффектов, возникающих под действием модулированных СВЧ сигналов. Представлены оригинальные схемы монохроматических и шумовых генераторов сигналов, разработанные авторами, и описан принцип их работы. В статье показана возможность формирования сигналов низкой интенсивности и обеспечения работы диапазона генератора с использованием второй гармоники монохроматического сигнала и рассмотрены селективные свойства КВЧ-узлов. Так, с помощью блока управления генерируется низкочастотный сигнал в виде пилообразного или треугольного напряжения, который подается на преобразователь варактора. Под влиянием сигнала модуляции меняется емкость варактора и, следовательно, частота КВЧ генератора. Рассмотрена работа комбинированной системы измерения излучения с модулированным выходным шумоподобным спектром и реакция пациента на такие сигналы. Представлены технические параметры и характеристики разработанных устройств и определены сферы их применения в медицине. В статье продемонстрировано широкие практические возможности использования микропроцессорной техники для автоматизации и управления процессом выбора режима работы и изменения параметров модуляции микроволнового сигнала. Описаны сервисные функции разработанного оборудования, способствующие более эффективному его использованию в технологиях микроволновой терапии

Анализ влияния собственных шумов на параметры модуляционного радиометра

В статті розглянуті причини виникнення надвисокочастотних шумів в модуляційному радіометрі та їх вплив на основні його параметри. Показано, що зниження точності вимірювань пов'язано із зростанням рівня шумів, що виникають у вхідному тракті радіометричної системи. Приведені результати теоретичних і експериментальних досліджень залежності погрішності вимірювань від електричних параметрів основних надвисокочастотних вузлів вхідного тракту системи та запропоновано метод удосконалення її структурної схеми.Introduction. The application domains of the radiometric measuring are described and the basic types of radiometers are listed. The best "price – measurement precision" index (in the authors' opinion ) has a Dicke radiometer. The microwave self-noise level of this radiometer very affects on the measurement precision. It is a function of the waveguide devices characteristics, generally, of the microwave switch parameters. Microwave noise sources of the radiometer. A mixer and heterodyne are the basic sources of microwave noises in a radiometer. Analysis of the selfnoise influence on the measurement precision of the radiometer with pin-modulator in the switching mode. The considered radiometer involves a pindiodes switch. The theoretical and experimental investigations show, that the level of microwave noi-se depends on the channels nonidentity of the switch, and also on mismatch of its ports. Abatement of noise is possible due to reduction of the heterodyne noise factor of the radiometer, antennas noise, and also reduction of the input and output switch mismatch factors. Analysis of the selfnoise influencing on the measurement precision of the radiometer with pinmodulator in the commutation mode. The results of experimental determination of the basic radiometer characteristics in this mode are described. The main devices of the radiometer waveguide transmission line are analyzed. Their influence on the input power measurement precision is shown. The computation data of the measurement error are cited for the concrete parameters of the microwave devices. In the event that a relation a "signal – noise" equals 1 and the switch coefficient of reflection is 0,35-0,55, the error can equal 18%. It is suggested to decrease considerably this error through an additional ferrite isolator and using the switches with similar waveguide channels. Conclusion. Comparison of the offered methods shows that adding ferrite isolator and using the switch with similar waveguide channels are preferential. That allows ignoring the microwave selfnose influence on the measurement precisionВ статье рассмотрены причины возникновения сверхвысокочастотных шумов в модуляционном радиометре и их влияние на его основные параметры. Показано, что снижение точности измерений связано с ростом уровня шумов, возникающих во входном тракте радиометра. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований зависимости погрешности измерений от электрических параметров основных сверхвысокочастотных узлов входного тракта системы и предложен метод усовершенствования ее структурной схемы

Formation structural phase gradients in rail steel during long-term operation

The paper presents results of the structural and phase analysis of the surface layer composition in the type R65 rail steel in its original state and after long-term operation. It is shown that long-term operation of rail steel is accompanied by its structural and phase modification at a depth of not less than 2 mm. The structural elements are detected that can be stress concentrators

Degradation of structure and properties of rail surface layer at long-term operation

The microstructure evolution and properties variation of the surface layer of rail steel after passed 500 and 1000 million tons of gross weight (MTGW) have been investigated. The wear rate increases to 3 and 3.4 times after passed 500 and 1000 MTGW, respectively. The corresponding friction coefficient decreases by 1.4 and 1.1 times. The cementite plates were destroyed and formed the cementite particles of around 10-50 nm in size after passed 500 MTGW. The early stage dynamical recrystallization was observed after passed 1000 MTGW. The mechanisms for these have been suggested. The large number of bend extinction contours is revealed in the surface layer. The internal stress field is evaluated

Микроволновая терапия: аппаратурное обеспечение и технологии лечения

Розглянуто принципи побудови, основні напрямки та апаратурне забезпечення мікрохвильової резонансної терапії (МРТ). Приведено метрологічні характеристики основних типів медичних приладів міліметрового діапазону хвиль та розглянуті їх недоліки і переваги, що дозволяє оптимізувати вибір апаратури при її застосуванні. Розглянуто основні технології із використанням низькоінтенсивних сигналів мм-діапазону та приклади найбільш ефективного застосування в різних напрямках практичної медицини. Приведені результати лабораторних досліджень позитивних змін, що виникають в організмі пацієнтів під впливом мікрохвильової резонансної терапії. Відмічено ефективність МРТ у процесі лікування певних видів захворювань.The principles of construction, main streams and hardware of the microwave therapy (MWT) were considered. The metrological performance of the basic types of medical equipment of millimeter wave range and there deficiencies and advantages are offered, what allowed to optimize the choice of the equipment at this use. The basic technologies with use of millimeter wave range and examples of the efficacious application of MWT at different direction of practice medicine were considered. Results of the laboratory research of positive overpatching, which arised in patient organism at influence of MWT are offered. Increase the efficiency and availability of MWT when in use treatment of the definite kind illnesses are noted.Рассмотрены принципы построения, основные направления и аппаратурное обеспечение микроволновой резонансной терапии (МРТ). Приведены метрологические характеристик и основных типов медицинских приборов миллиметрового диапазона волн и рассмотрены их недостатки и преимущества, что позволяет оптимизировать выбор аппаратуры при ее использовании. Рассмотрены основные технологии с использованием низкоинтенсивных сигналов мм-диапазона и примеры наиболее эффективного применения МРТ в различных направлениях практической медицины. Приведены результаты лабораторных исследований положительных изменений, возникающих в организме пациентов под влиянием МРТ. Отмечена эффективность и перспективность МРТ в процессе лечения определенных видов заболеваний

Микроволновые генераторы на отбираемых потоках электромагнитного излучения для медико-биологических применений

Розглянуто новий тип мікрохвильової лікувальної апаратури, оснований на формуванні від’ємних потоків електромагнітного випромінювання. Показана можливість підвищення стабільності вихідних параметрів генератора, за рахунок введення схем термостатуваня та індикації вихідної потужності.The new type of the microwave medical equipment based on formation of deducted flows of electromagnetic radiation is considered. The opportunity of increase стабильносты of parameters of the generator is shown at the expense of introduction of the circuits термостатирования and indication of target capacity.Рассмотрен новый тип микроволновой лечебной аппаратуры, основанный на формировании вычитаемых потоков электромагнитного излучения. Показана возможность повышения стабильносты параметров генератора за счет введения схем термостатирования и индикации выходной мощности

Оценка совместимости стоматологических материалов

Розглянуто спосіб і пристрій вимірювання електромагнітного випромінювання та оцінки сумісності стоматологічних матеріалів з матеріалом природнього зуба.A method and device of measuring of electromagnetic radiation is considered and estimation the compatibility of stomatology materials with natural tooth tissue is estimated.Рассмотрен способ и устройство измерения электромагнитного излучения и оценки совместимости стоматологических материалов с тканями естественного зуба

Аппаратура и технологии низкоинтенсивной миллиметровой терапии

Освоєння діапазону міліметрових довжин хвиль призвело до появи генеруючих пристроїв різних типів та їх використовування у багатьох галузях науки і техніки, в тому числі й в практичній медицині. Як показали численні клінічні дослідження, стійкий терапевтичний ефект при лікуванні різноманітних нозологій за допомогою електромагнітних шумових сигналів спостерігається вже при рівнях інтенсивності 10⁻¹²-10⁻¹º Вт/Гц см², що порівняно з енергією окремих квантів електромагнітного випромінювання міліметрового діапазо- ну. Цей напрямок медицини, започаткованого проф. С. П. Сітько, відомий як «квантова медицина». Провідними технологіями квантової медицини є міліметрова терапія, мікрохвильова резонансна терапія) та інформаційно-хвильова терапія, які використовують низько інтенсивні сигнали на рівні 10⁻⁶-10⁻¹³ Вт. Результати клінічних досліджень довели доцільність використання в лікувальних технологіях генераторів низько інтенсивних сигналів "Поріг-3", "Поріг-3М", "Поріг-НТ", «АRIA-SC», та "АМРТ- 02». Використання подібних генераторів перспективно в ортопедії, стоматології, ендокринології, урології, гастроентерології та інших напрямках практичної медицини та приводить до покращення показників імунної, бронхо-легеневої, серцево-судинної та інших систем, сприяє відновленню гомеостазу людського організму.Introduction. Mastering the millimeter range of wavelengths has led to apperence of different types devices and their usage in many fields of science and technology, including the practical medicine. As shown by numerous clinical studies, persistent therapeutic effect in the treatment of different diseases by electromagnetic noise signals observed even at levels of intensity 10⁻¹²-10⁻¹º W / Hz/sm² that is comparable to energy of individual quanta of mmrange of electromagnetic radiation. Thus this area of medicine is known as a quantum medicine, which is a practical realization of the fundamental direction of "Physics of the Alive" launched Ukrainian scientist Professor S. Sitko. Main body. Leading technologies of Quantum Medicine are microwave resonance therapy and Sit’ko-microwave resonance therapy. Results of clinical studies have proven the feasibility of quantum medicine technologies using noise generators "Porig-3", "Porig-3M", "Porig-HT", developed with the participation of authors and monochromatic generators "Aria-SC" and "AMRT-02" – development of Kharkiv scientists. Devices can be used as individually and together, for example, in Sitko-medicine technology. Guidelines and approaches of MRT using for treatment of pathological processes virtually all organs and systems of the human body: endocrine, bronchopulmonary and cardiovascular, digestive, reproductive, urinary, support – skeletal system lesions of traumatic and other origin – are developed currently. It was established that the use of MRT improves the immune and cardiovascular systems, both directly and indirectly, through neurohumoral regulation and restoration of homeostasis of the organism. Conclusions. Thus, quantum medicine that is based on the effects of low-intensity millimeter wave signals are promising direction of applied medicine with the appropriate hardware can be used to treat a wide range of diseases of the human body.Освоение диапазона миллиметровых волн привело к появлению генерирующих устройств различных типов и их использования в различных областях науки и техники, в том числе и в медицине. Как показали многочисленные клинические исследования стойкий терапевтический эффект при лечении различных нозологий с помощью электромагнитных шумовых сигналов фиксируется на уровнях интенсивности 10⁻¹º-10⁻¹² Вт/Гц см², что сопоставимо с энергией квантов электромагнитного излучения миллиметрового диапазона. Это направление, развиваемое проф. С. П. Ситько, известно под названием "квантовая медицина". Ведущими технологиями квантовой медицины являются: миллиметровая терапия, микроволновая резонансная терапия (МРТ) и информационно-волновая терапия,которые используют низкоинтенсивные сигналы уровня 10⁻⁶-10⁻¹³ Вт. Результаты клинических исследований подтвердили целесообразность использования в лечебных технологиях генераторов низкоинтенсивных сигналов – "Порог-3", "Порог-3М", "Порог-НТ", "АRIA-SC", "АМРТ-2". Использование подобных генераторов перспективно в ортопедии, эндокринологии, урологии, гастроэнтерологии и других направлениях практической медицины. Применение их приводит к улучшению показателей иммунной, бронхо-легочной, сердечно-сосудистой и других систем, способствует восстановлению гемеостазу человеческого организма

Двоступеневий метод обробки результатів вимірювань високочутливої радіометричної системи

Introduction. The radiometry systems for registration low-intensity noise signals are widely used in science and technique. Automation of such apparatus allows to improve the precision of measurements and facilitate interpretation of results. Bases of method. One of problems is influence of external radiations on the object of researches. Such radiation arises up at transformation of output signals of the radiometric system in time to the transmission of them in the device of the data processing. The decision of problem, offered in the article, consists in pre-processing of signals through in a digital integrator and post-processing in a computer. The offered method and his enginneering realization provide the automatic measuring data processing, and can be used for design of the complex systems: panoramic radiometers, multichannel correlators, and other – for the analysis of the low-intensity noise signals. Conclusions. The method allows to lower the degree of influencing of radiometer radiations on the test subject, to promote precision of measurements and lower the cost of apparatus.Рассмотрен метод представления результатов радиометрических измерений, который состоит из предварительной обработки сигналов цифровым интегратором и заключительной обработки полученных результатов в компьютере с помощью специального программного обеспечения.Розглянуто метод представлення результатів радіометричних вимірювань, який передбачає попередню обробку сигналів цифровим інтегратором і остаточну обробку отриманих результатів у комп’ютері із застосуванням спеціального програмного забезпечення