[發明專利]用于電磁場生物學效應研究的復合磁場發生裝置

在審

• 申請號: 201810927686.7
• 申請日: 2018-08-15
• 公開（公告）號: CN109166688A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 楊東旭;魏欣然;王明
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H01F7/06
• 分類號: H01F7/06
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

1.一種用于電磁場生物學效應研究的復合磁場發生裝置，其特征在于，所述的復合磁場發生裝置包括線圈和電源，電源和線圈連接；

所述的線圈由正交布置的兩對亥姆霍茲線圈嵌套組成；每對亥姆霍茲線圈中，包含兩個串聯的同軸布置的空心圓柱線圈；其中內層亥姆霍茲線圈(4)由兩股漆包線并繞繞制，外層亥姆霍茲線圈(2)由一股漆包線繞制；

根據所需產生的磁場類型的不同，內層亥姆霍茲線圈(4)的兩股線和外層亥姆霍茲線圈(2)的一股線中分別通入不同波形的電流，給線圈供電；

內層亥姆霍茲線圈(4)和外層亥姆霍茲線圈(2)的幾何中心重合于一點；

所述的電源包括直流電源、交流電源、FPGA控制的雙路信號發生器及兩個型號相同的功率放大器。

2.根據權利要求1所述的用于電磁場生物學效應研究的復合磁場發生裝置，其特征在于，FPGA控制的雙路信號發生器的兩路輸出處于同一時鐘域。

3.根據權利要求1所述的用于電磁場生物學效應研究的復合磁場發生裝置，其特征在于，所述的外層亥姆霍茲線圈(2)依靠外層亥姆霍茲線圈骨架(1)固定，外層亥姆霍茲線圈骨架(1)依靠四個角處的四個支架(5)固定，四個支架(5)兩兩相對放置，支撐外層亥姆霍茲線圈骨架(1)；外層亥姆霍茲線圈的骨架(1)的中心位置留有凹槽，內層亥姆霍茲線圈的骨架(3)嵌入此凹槽中；內層亥姆霍茲線圈(4)依靠內層亥姆霍茲線圈的骨架(3)固定。

4.根據權利要求1所述的用于電磁場生物學效應研究的復合磁場發生裝置，其特征在于，所述的內層亥姆霍茲線圈(4)由兩股1mm線徑的漆包線并繞在內層亥姆霍茲線圈的骨架(3)構成，所述的外層亥姆霍茲線圈(2)由一股1mm線徑的漆包線形成。

5.根據權利要求1所述的用于電磁場生物學效應研究的復合磁場發生裝置，其特征在于，FPGA控制的雙路信號發生器的兩路之間各自獨立無耦合，且兩路的結構相同；雙路信號發生器的每一路由一個數模轉換芯片AD9708、一個7階巴特沃斯低通濾波器及兩個運放芯片AD8056構成，數模轉換芯片AD9708的輸入接FPGA的針腳，數模轉換芯片AD9708的的輸出接入7階巴特沃斯低通濾波器，7階巴特沃斯低通濾波器的輸出連接到兩個運放芯片AD8056級聯而成的運放電路的輸入。

6.根據權利要求1所述的用于電磁場生物學效應研究的復合磁場發生裝置，其特征在于，當需要產生穩恒磁場時，所述的直流電源的輸出端連接到內層亥姆霍茲線圈(4)兩股線中的任意一股或外層亥姆霍茲線圈(2)一股線中，直流電源為所連接的線圈供電；

當需要產生交變磁場時，選擇下述兩種方案的其中之一：第一種方案是交流電源的輸出端連接到內層亥姆霍茲線圈(4)兩股線中的任意一股或外層亥姆霍茲線圈(2)一股線中，第一種方案下交流電源為所連接的線圈供電；第二種方案是FPGA控制的雙路信號發生器的任意一路輸出連接到一個功率放大器的輸入端，所述功率放大器的輸出端連接到內層亥姆霍茲線圈(4)兩股線中的任意一股或外層亥姆霍茲線圈(2)一股線，第二種方案下功率放大器為所連接的線圈供電；

當需要產生旋轉磁場時，FPGA控制的雙路信號發生器的兩路輸出分別連接到兩個功率放大器的輸入端，其中一個功率放大器的輸出端連接內層亥姆霍茲線圈(4)兩股線中的任意一股，另外一個功率放大器的輸出端連接外層亥姆霍茲線圈(2)的一股線，功率放大器為所連接的線圈供電；

當需要產生脈沖磁場時，FPGA控制的雙路信號發生器的任意一路輸出連接到一個功率放大器的輸入端，所述功率放大器的輸出端連接內層亥姆霍茲線圈(4)兩股線中的任意一股或外層亥姆霍茲線圈(2)的一股線，功率放大器為所連接的線圈供電。