Бесконтактный температурный метод влияния поля при магнитотерапии

Запропоновано безконтактний температурний метод контролю впливу магнітного поля на біологічний об’єкт, який полягає в дистанційній реєстрації, візуалізації та аналізі теплових полів біологічних об’єктів в зоні дії індукторів на основі їх інфрачервоного випромінювання, та спосіб контролю впливу на організм магнітним полем, оснований на вимірюванні температури до, під час та по закінченню терапевтичної процедури. Проведене математичне моделювання впливу магнітного поля на зміну температури поверхневих шарів епідермісу та експериментальне дослідження зміни температури на індукторах магнітотерапевтичних апаратів «МАГ-30-4», «МИТ-11» та «ПОЛЮС-4» при їх контакті та без контакту з біологічним об’єктом.Are offered a contactless temperature quality monitoring of influence magnetic field on biological objects which consists in distant registration, visualisation that the analysis of thermal fields biological objects in the zone of action inductors on the basis of their caloric radiation, and a way of influence on an organism a magnetic field which based that the temperature to, in a time and on the termination of therapeutic procedure is measured. Mathematical modelling of influence of a magnetic field on change of temperature of superficial spheres epidermis and an experimental research of change of temperature on inductors magnetictherapy apparatuses «MAG-30-4», «MIT-11» and «POLUS-4» is spent at their contact and without contact to biological installation.Предложены бесконтактный температурный метод контроля влияния поля при магнитотерапии, который состоит в дистанционной регистрации, визуализации и анализе тепловых полей биологических объектов в зоне индукторов на основе их инфракрасного излучения, и способ контроля влияния на организм магнитным полем, основанный на измерении температуры до, во время и по окончанию терапевтической процедуры. Проведено математическое моделирование влияния магнитного поля на изменение температуры поверхностных шаров эпидермиса и экспериментальное исследование изменения температуры на индукторах магнитотерапевтических аппаратов «МАГ-30-4», «МИТ-11» и «ПОЛЮС-4» при их контакте и без контакта с биологическим объектом

Магнитотерапевтический аппарат и мера для его поверки

Стаття присвячена дослідженню особливостей побудови сучасних магнітотерапевтичних апаратів (МТА) зі змінними магнітними полями заданих форм (ЗМПЗФ). Запропоновані нові методи і принципи побудови таких перспективних МТА з розширеними динамічним, частотним діапазонами та високоточної міри для їх метрологічної атестації.The article is devoted to research of features of construction of modern magnetictherapy apparatus (MTA) with variable magnetic fields specified forms (VMFSF). New methods and principles of construction of MTA are offered with extended dynamic, frequency ranges and high-precision measures for their metrological attestation.Статья посвящена исследованию особенностей построения современных магнитотерапевтических аппаратов (МТА) с переменными магнитными полями заданных форм (ПМПЗФ). Предложены новые методы и принципы построения МТА с расширенными динамическими, частотными диапазонами и высокоточной меры для их метрологической аттестации

Моделирование влияния переменных магнитных полей на параметры биологических тканей

Аналізується первинний механізм взаємодії магнітних полів з біологічними об’єктами, який полягає в тому, що зовнішні постійні магнітні поля і змінні магнітні поля, а також електричні поля природного і штучного походження взаємодіють з електричними струмами і макроскопічними об'ємними зарядами, пов'язаними з метаболічними процесами, що протікають при функціонуванні біологічних об’єктів. Приведені математичні залежності впливу імпульсних магнітних полів квазіпрямокутної та квазітрикутної форми на біологічні тканини.The primary mechanism of interaction of the magnetic fields is analysed with biological objects, that consists of that the external permanent magnetic fields and variable magnetic fields, and also the electric fields of natural and artificial origin interaction with the electric currents and macroscopic by volume charges, related to the metabolic processes that flow at functioning of biological objects. Mathematical dependences over of influence of the impulsive magnetic fields of kvazirectangular and kvazithree-cornered form are brought on biological tissues.Анализируется первичный механизм взаимодействия магнитных полей с биологическими объектами, который состоит в том, что внешние постоянные магнитные поля и переменные магнитные поля, а также электрические поля природного и искусственного происхождения взаимодействуют с электрическими токами и макроскопическими объемными зарядами, связанными с метаболическими процессами, которые протекают при функционировании биологических объектов. Приведены математические зависимости влияния импульсных магнитных полей квазипрямоугольной и квазитреугольной формы на биологические ткани

Оценка и контроль эффективности воздействия на биологический объект лазерным излучением

Встановлено функціональну залежність зміни температури досліджуваного об’єкта від часу опромінення біологічних тканин, через які проходить лазерне випромінювання. Розроблено математичну модель теплової дисипації енергії клітин біологічного об’єкта в результаті дії на нього лазерним опроміненням в інфрачервоній області спектру. Отримано математичні залежності значень температури від параметрів лазерного випромінювання і біологічного об’єкта. Результати розрахунків підтверджені експериментальними дослідженнями процесу локального нагріву епідермісу шкіри кінцівок при лазерній терапії. Виведені моделі, дійсні для будь-яких довжин хвиль випромінювання, що мають використовуватись у системах зворотного зв’язку для попередження та прогнозування негативних наслідків терапії.Established the functional dependence of the temperature of the object from the time of irradiation of biological tissues through which the laser beam. Developed a mathematical model of heat dissipation cell biological object as a result of exposure to laser radiation in the infrared region of the spectrum. The mathematical dependence of temperature of the laser radiation and biological object. The calculation results are confirmed by experimental studies of the process of local heating of the epidermis of the skin extremities with laser therapy. Derived model is valid for all wavelengths and should be used in the feedback system for the prevention and prediction of adverse effects of therapy.Установлено функциональную зависимость изменения температуры исследуемого объекта от времени облучения биологических тканей, через которые проходит лазерное излучение. Разработано математическую модель тепловой диссипации энергии клеток биологического объекта в результате воздействия на него лазерным облучением в инфракрасной области спектра. Получено математические зависимости значений температуры от параметров лазерного излучения и биологического объекта. Результаты расчетов подтверждены экспериментальными исследованиями процесса локального нагрева эпидермиса кожи конечностей при лазерной терапии. Полученные модели действительны для любых длин волн излучения и должны использоваться в системах обратной связи для предупреждения и прогнозирования негативных последствий терапии

Принципы построения универсальных магнитофизиотерапевтических аппаратов

Проведено дослідження існуючих та перспективних принципів побудови сучасних магніто-фізіотерапевтичних апаратів (МФТА), запропоновані методи розширення їх динамічного діапазону. Обґрунтовані рекомендації щодо їх впровадження у виробництво та розширеного використання в медичній практиці.Conduct research of existing, perspective aufbau principles of modem MTD, methods of it volume expension has been introduced. Guidelines of them expension and manufacturing and medical application was support.Проведено исследование существующих и перспективных принципов построения современных МФТА, предложены перспективные методы расширения их динамического диапазона. Обоснованы рекомендации по его расширению и внедрению в производство и медицинскую практику

Energy and time resolution for a LYSO matrix prototype of the Mu2e experiment

We have measured the performances of a LYSO crystal matrix prototype tested with electron and photon beams in the energy range 60$-$450 MeV. This study has been carried out to determine the achievable energy and time resolutions for the calorimeter of the Mu2e experiment.Comment: 2 pages, 3 figures, 13th Pisa Meeting on Advanced Detector

Quality Assurance on a custom SiPMs array for the Mu2e experiment

The Mu2e experiment at Fermilab will search for the coherent $\mu \to e$ conversion on aluminum atoms. The detector system consists of a straw tube tracker and a crystal calorimeter. A pre-production of 150 Silicon Photomultiplier arrays for the Mu2e calorimeter has been procured. A detailed quality assur- ance has been carried out on each SiPM for the determination of its own operation voltage, gain, dark current and PDE. The measurement of the mean-time-to-failure for a small random sample of the pro-production group has been also completed as well as the determination of the dark current increase as a function of the ioninizing and non-ioninizing dose.Comment: 4 pages, 10 figures, conference proceeding for NSS-MIC 201

Design, status and perspective of the Mu2e crystal calorimeter

The Mu2e experiment at Fermilab will search for the charged lepton flavor violating process of neutrino-less $\mu \to e$ coherent conversion in the field of an aluminum nucleus. Mu2e will reach a single event sensitivity of about $2.5\cdot 10^{-17}$ that corresponds to four orders of magnitude improvements with respect to the current best limit. The detector system consists of a straw tube tracker and a crystal calorimeter made of undoped CsI coupled with Silicon Photomultipliers. The calorimeter was designed to be operable in a harsh environment where about 10 krad/year will be delivered in the hottest region and work in presence of 1 T magnetic field. The calorimeter role is to perform $\mu$/e separation to suppress cosmic muons mimiking the signal, while providing a high level trigger and a seeding the track search in the tracker. In this paper we present the calorimeter design and the latest R$\&$D results.Comment: 4 pages, conference proceeding for a presentation held at TIPP'2017. To be published on Springer Proceedings in Physic

The Mu2e undoped CsI crystal calorimeter

The Mu2e experiment at Fermilab will search for Charged Lepton Flavor Violating conversion of a muon to an electron in an atomic field. The Mu2e detector is composed of a tracker, an electromagnetic calorimeter and an external system, surrounding the solenoid, to veto cosmic rays. The calorimeter plays an important role to provide: a) excellent particle identification capabilities; b) a fast trigger filter; c) an easier tracker track reconstruction. Two disks, located downstream of the tracker, contain 674 pure CsI crystals each. Each crystal is read out by two arrays of UV-extended SiPMs. The choice of the crystals and SiPMs has been finalized after a thorough test campaign. A first small scale prototype consisting of 51 crystals and 102 SiPM arrays has been exposed to an electron beam at the BTF (Beam Test Facility) in Frascati. Although the readout electronics were not the final, results show that the current design is able to meet the timing and energy resolution required by the Mu2e experiment.Comment: 6 pages, 8 figures, proceedings of the "Calorimetry for the high energy frontier (CHEF17)" conference, 2-6 October 2017, Lyon, Franc