一竖直部件、2为第二竖直部件、3为第三竖直部件、4为第一水平部件、5为第二水平部件、6为激磁线圈、a为第二竖直部件的长度、b为第一竖直部件的长度、c为第一水平部件的长度、c为第二水平部件的长度、d为第一水平部件和第二水平部件的间距、e为第三竖直部件的长度、f为第一竖直部件和第二竖直部件之间形成的C形开口的长度、A为第一竖直部件和第二竖直部件之间形成的C形开口的截面积。
[0037]磁头由激磁线圈和磁心组成，所述磁心呈现C形磁性材料，由第一竖直部件、第二竖直部件、第三竖直部件、第一水平部件和第二水平部件组成，第一水平部件的两端分别设置第一竖直部件和第三竖直部件，第二水平部件的两端分别设置第二竖直部件和第三竖直部件，第三竖直部件的两端分别设置第一水平部件和第二水平部件，第一竖直部件和第二竖直部件之间形成C形的开口，以保证磁力线在由磁性材料组成的C形磁心中分布均匀。所述磁心采用软磁材料，选用的材料如硅钢片、铁氧体、非晶态磁性材料等；磁心的形成可根据所选用的磁性材料特点制作，如选用硅钢片，可采用迭片插装的方式制作，具体来说:
[0038]第一竖直部件的长度(b)为100— 400mm ；
[0039]第二竖直部件的长度(a)为100— 400_ ；
[0040]第三竖直部件的长度(e)为600— 1200mm;
[0041]第一水平部件的长度(c)为200— 600mm ；
[0042]第二水平部件的长度(c)为200— 600mm ；
[0043]第一水平部件和第二水平部件的间距(d)为500— 100mm ；
[0044]第一竖直部件和第二竖直部件之间形成的C形开口的长度(f)为400— 600mm ；
[0045]第一竖直部件和第二竖直部件之间形成的C形开口的截面积(A)为50?1600cm2 ；
[0046]其余位置上的横截面积为C形开口的截面积的I一0.3倍。
[0047]激磁线圈缠绕在磁心上，即均匀缠绕在第一竖直部件、第二竖直部件、第三竖直部件、第一水平部件和第二水平部件之上，其数量为2—8组(图示为6组)，每组线圈选择10?200匝；在进行绕线时，组成线圈的绕线采用截面直径在0.8?2mm之间，例如漆包线，根据可能的电流大小单股绕制或多股并绕成线圈，选择单股绕制或多股并绕的原则是工作在最大额定电流时发热量很小，在室内自然环境下长时间工作(4小时以上)的温度升高不超过30。。。
[0048]激磁线圈优选设置在靠近C形开口处的第一竖直部件和第二竖直部件上。在上述各个激磁线圈之间可选择串联、并联或串并联结合的方式。
[0049]如附图3所示本发明技术方案中控制电路结构示意图，其中驱动电路I一4、脉冲发生器(A相脉冲、B相脉冲)、电子功率开关VTl?VT4、C为电容、R为电阻、Ud为电源、N1为设置在磁头上的线圈。
[0050]所述N1为前述磁头上的激磁线圈，线圈可以是前述磁头上线圈的串联、并联或串并联结合；控制电路主要由4个电子功率开关VT1-VT4组成的全桥逆变电路组成，VT1、VT4为一组，VT2、VT3为另一组，电子功率开关VTl?VT4分别与驱动电路I一4相连。所述脉冲发生器的A相脉冲与驱动电路2、驱动电路3相连；脉冲发生器的B相脉冲与驱动电路1、驱动电路4相连；激磁线圈N1的一端与VT1、VT2相连，另一端与电阻R串联后，与VT4、VT3相连;A、B相脉冲由脉冲发生器电路产生和控制，并由脉冲发生器决定脉冲频率的大小，并控制两者脉冲相位相差180° ;脉冲电流的大小通过Ud和R来确定，从而确定脉冲磁场的强度。
[0051]相位相差180°的A、B两相脉冲驱动而交替导通，产生正反向电流作用于NI，电流大小取决于电阻R和直流电压Ud。当VT1、VT4同时导通时，电流经VT1、N1、R、VT4闭合，直流电压Ud加在NI上，NI上的电压为左正右负，VT2、VT3未导通；随后，VT1、VT4关断，VT2、VT3同时导通，电流经VT3、R、N1、VT2闭合，NI上的电压为右正左负，NI上电压极性反转过来。这样就在线圈上产生了正负双脉冲电流，从而产生双脉冲磁场。
[0052]图中VTl?VT4选用的是IGBT，也可以更换为合适的场效应管；无论哪种，要求其内部包含具有钳位作用的体二极管。4个驱动电路采用光电耦合驱动电路，如EXB841 ;Ud可以是220伏电网电压经整流滤波得到(即电容C滤波作用)，也可以直接采用可调开关电源供电(可多个低压电源串联达到要求的Ud)。脉冲发生器可以采用PWM (脉冲宽度调制)控制芯片，如SG3525，也可以采用数字与模拟电路结合组合而成，固定其输出脉冲宽度，产生所要求的脉冲。PWM控制芯片输出脉冲可以是两相脉冲(A、B两相)，相位差180°，控制双向脉冲磁场输出；也可以只输出单相脉冲(A或B相)输出，控制单向脉冲磁场输出。
[0053]对白血病HL - 60细胞进行实验，采用单独Y射线作用的细胞凋亡率为18.6% ；同样条件下，单向脉冲磁场(10mT，250Hz)与、射线联合作用的细胞凋亡率为33.4%，双向脉冲磁场(5mT，250Hz)与、射线联合作用的细胞凋亡率为34.1%。可以看出，脉冲磁场对Y射线作用明显的增敏效果以及双脉冲磁场在减弱磁场强度的条件下同样的增敏效果。
[0054]以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.双脉冲磁敏增效仪，其特征在于，包括磁头和控制电路，磁头以磁性材料做为磁心，利用激磁线圈产生磁场；控制电路控制设置在磁头中的激磁线圈的脉冲电流，通过控制脉冲电流的大小、方向和变化频率达到控制磁场的强度和脉冲磁场频率的目的，其中: 所述磁头由激磁线圈和磁心组成，所述磁心呈现C形磁性材料，由第一竖直部件、第二竖直部件、第三竖直部件、第一水平部件和第二水平部件组成，第一水平部件的两端分别设置第一竖直部件和第三竖直部件，第二水平部件的两端分别设置第二竖直部件和第三竖直部件，第三竖直部件的两端分别设置第一水平部件和第二水平部件，第一竖直部件和第二竖直部件之间形成C形的开口 ；所述激磁线圈缠绕在磁心上，即均匀缠绕在第一竖直部件、第二竖直部件、第三竖直部件、第一水平部件和第二水平部件之上； 所述控制电路，包括脉冲发生器、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路、第四驱动电路、第一电子功率开关、第二电子功率开关、第三电子功率开关、第四电子功率开关、电阻: 所述第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路、第四驱动电路、第一电子功率开关、第二电子功率开关、第三电子功率开关和第四电子功率开关组成全桥逆变电路；所述第一驱动电路、第一电子功率开关、第四驱动电路和第四电子功率开关组成一组，所述第一驱动电路与第一电子功率开关相连，所述第四驱动电路与第四电子功率开关相连；所述第二驱动电路、第二电子功率开关、第三驱动电路和第三电子功率开关组成另一组，所述第二驱动电路与第二电子功率开关相连，所述第三驱动电路与第三电子功率开关相连；所述脉冲发生器的第一相脉冲与第二驱动电路、第三驱动电路相连，脉冲发生器的第二相脉冲与第一驱动电路、第四驱动电路相连；所述脉冲发生器的第一相脉冲与第二相脉冲的脉冲相位相差180° ;激磁线圈的一端与第一电子功率开关、第二电子功率开关相连,另一端与电阻串联后，与第三电子功率开关、第四电子功率开关相连。2.根据权利要求1所述的双脉冲磁敏增效仪，其特征在于，所述激磁线圈优选设置在靠近C形开口处的第一竖直部件和第二竖直部件上。3.根据权利要求1或者2所述的双脉冲磁敏增效仪，其特征在于，所述激磁线圈数量为2—8组，每组线圈选择10?200匝；在进行绕线时，组成线圈的绕线采用截面直径在0.8?2mm之间的漆包线。4.根据权利要求1或者2所述的双脉冲磁敏增效仪，其特征在于，在所述磁头结构中，各个激磁线圈之间选择串联、并联或串并联结合的方式进行连接；在控制电路中，将磁头结构中连接后的整体激磁线圈接入控制电路。5.根据权利要求1所述的双脉冲磁敏增效仪，其特征在于，所述磁心采用软磁材料，第一竖直部件的长度为100— 400mm;第二竖直部件的长度为100— 400mm ;第三竖直部件的长度为600— 1200mm ;第一水平部件的长度为200— 600mm ;第二水平部件的长度为200—600mm ;第一水平部件和第二水平部件的间距为500— 100mm ;第一竖直部件和第二竖直部件之间形成的C形开口的长度为400— 600mm ;第一竖直部件和第二竖直部件之间形成的C形开口的截面积为50?1600cm2 ;其余位置上的横截面积为C形开口的截面积的I一0.3倍。6.根据权利要求1所述的双脉冲磁敏增效仪，其特征在于，所述第一电子功率开关、第二电子功率开关、第三电子功率开关和第四电子功率开关为场效应管。7.根据权利要求6所述的双脉冲磁敏增效仪，其特征在于，所述第一电子功率开关、第二电子功率开关、第三电子功率开关和第四电子功率开关为IGBT。8.根据权利要求1所述的双脉冲磁敏增效仪，其特征在于，所述第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路和第四驱动电路采用光电耦合驱动电路。9.根据权利要求1所述的双脉冲磁敏增效仪，其特征在于，所述第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路和第四驱动电路采用光电耦合驱动电路EXB841。10.根据权利要求1所述的双脉冲磁敏增效仪，其特征在于，所述脉冲发生器采用PWM控制芯片，控制双向脉冲磁场输出，第一相脉冲与第二相脉冲的脉冲相位相差180°，或者控制输出单相脉冲。
【专利摘要】本发明公开了双脉冲磁敏增效仪，包括磁头和控制电路，磁头利用磁性材料做为磁心，并利用激磁线圈产生较强磁场，控制电路控制设置在磁头中的线圈的脉冲电流，通过控制脉冲电流的大小、方向和变化频率达到控制磁场的强度和脉冲磁场频率的目的。本发明的技术方案利用正负双脉冲解决剩磁问题，大大增强磁通量的变化量，并保证磁场变化率的连续可调。同时，也可保留单向脉冲磁场的选择，以利根据需要灵活选择。
【IPC分类】A61N2/04
【公开号】CN104922799
【申请号】CN201410102760
【发明人】杨立军, 刘桐, 刘丽媛, 曲瑞, 杨瑞霞, 孙明升, 李桓
【申请人】天津大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年3月19日