Khảo sát, lựa chọn vật liệu tạo từ trường tập trung cho các đầu từ của thiết bị từ trị liệu

Bài viết này trình bày phương pháp và kết quả khảo sát các vật liệu dùng để bọc phía bên ngoài đầu từ. Trên cơ sở kết quả thu được, lựa chọn vật liệu đáp ứng được yêu cầu kể trên.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát, lựa chọn vật liệu tạo từ trường tập trung cho các đầu từ của thiết bị từ trị liệuVật lý KHẢO SÁT, LỰA CHỌN VẬT LIỆU TẠO TỪ TRƯỜNG TẬP TRUNG CHO CÁC ĐẦU TỪ CỦA THIẾT BỊ TỪ TRỊ LIỆU Đỗ Khoa Bình*, Trần Hy Bình, Nguyễn Sỹ Sửu, Lê Hải Nam Tóm tắt: Từ trị liệu là phương pháp điều trị và phục hồi chức năng cho bệnh nhân bằng cách sử dụng từ trường cường độ thấp (từ 0 đến 100 Gauss) và tần số thấp (từ 0 đến 100 Hz) tác động tới vùng cơ thể cần điều trị. Việc thiết kế, chế tạo thiết bị từ trị liệu cần phải chú ý tới việc hạn chế tới mức tối đa cường độ từ trường ở không gian xung quanh đầu từ, đồng thời, tăng cường độ từ ở phía trong đầu từ. Bài báo này trình bày phương pháp và kết quả khảo sát các vật liệu dùng để bọc phía bên ngoài đầu từ. Trên cơ sở kết quả thu được, lựa chọn vật liệu đáp ứng được yêu cầu kể trên.Từ khóa: Từ trị liệu, Cường độ, Vật liệu, Đầu từ. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Từ trường là môi trường vật chất đặc biệt sinh ra quanh các điện tích chuyển động hoặcdo sự biến thiên của điện trường hoặc có nguồn gốc từ các momen lưỡng cực từ. Xét vềbản chất, từ trường và điện trường là các biểu hiện riêng rẽ của một trường thống nhất làđiện từ trường [1]. Ở Việt Nam, điều trị bằng từ trường bắt đầu nghiên cứu vào năm 1980tại Viện Quân y 108. Từ năm 1991 cho tới nay, Viện Vật lý Y Sinh học đã nghiên cứu chếtạo và đưa thiết bị từ trị liệu vào ứng dụng. Tuy nhiên, vấn đề hạn chế cường độ từ trườngở bên ngoài đầu từ nhằm tránh gây ảnh hưởng tới những người xung quanh và nâng caohiệu suất tạo từ trường ở bên trong vẫn chưa được chú ý. Hiện nay, một số thiết bị từtrường trị liệu của nước ngoài đang sử dụng ở Việt Nam với công nghệ tạo từ trường tậptrung làm giảm đến 85% lượng từ thông ở bên ngoài đầu từ và tăng cường độ bên trong. Bên ngoài đầu từ Bên trong đầu từ (a) (b) Hình 1. Đầu từ thông thường (a) và đầu từ có sử dụng công nghệ tạo từ trường tập trung (b). Tuy nhiên, công nghệ đó không được các hãng sản xuất công bố ra bên ngoài. Bài báonày trình bày kết quả nghiên cứu tạo từ trường tập trung dựa trên việc khảo sát các vật liệusẵn có trên thị trường tại Việt Nam. Bài báo được chia ra thành 4 phần. Phần 1 đặt vấn đề trong đó nêu rõ lý do cần nghiêncứu. Phần 2 là phương pháp khảo sát, gồm có lựa chọn vật liệu, phương pháp đo. Phần 3 làkết quả và thảo luận. Phần 4 là kết luận. 2. PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT 2.1. Lựa chọn vật liệu Với các đầu từ được bọc bằng vỏ nhựa chỉ để đảm bảo tính thẩm mỹ, còn từ thông bịphân tán ra ngoài không gian xung quanh tương đối lớn. Nội dung cần giải quyết của bài170 Đ. K. Bình, …, L. H. Nam, “Khảo sát, lựa chọn vật liệu … đầu từ của thiết bị từ trị liệu.”Nghiên cứu khoa học công nghệbáo là lựa chọn vật liệu phù hợp để ép các đường sức từ chạy trong khoảng không gian củađầu từ, do đó, tăng giá trị cường độ từ bên trong đầu từ. Các vật liệu được chọn để khảosát là: - Permaloi là hợp kim sắt - nikel, có độ từ thẩm rất cao trong vùng từ trường yếu(µ=15 000 - 60 000 H/m) và có lực kháng từ nhỏ (5 - 32 A/m). Permaloi được sử dụng cóhàm lượng Nikel thấp, khoảng 40 - 50% và thường được dùng để làm máy biến áp [2]. - Sắt là vật liệu từ mềm, có độ từ thẩm cao (µ=20 000 - 21 500 H/m), lực kháng từ nhỏ(6,4 A/m). - Thép là hợp kim của sắt với carbon, có độ từ thẩm kém hơn (µ=3 000 - 8 000 H/m),lực kháng từ 10 - 65 A/m. - Đồng lá là vật liệu nghịch từ, hầu như không bị từ hóa.2.2. Phương pháp đo2.2.1. Mô tả hệ đo- Mạch phát tín hiệu điện với điện áp đầu ra dạng xung vuông, với điện áp có biên độ là 7V và tần số 3 Hz nối với đầu phát từ trường- Đầu từ có điện trở dây quấn 6,2 Ω, đường kính bên trong là 19 cm, và đường kính bênngoài là 23,5 cm.- Các vật liệu dùng thử nghiệm được cuốn bên ngoài xung quanh đầu phát từ trường.- Thiết bị đo LakeShore 410 Gaussmeter. Giá trị hiển thị của thiết bị khi chưa đo từ trườnglà 0,8 Gauss, tương ứng với từ trường Trái Đất và của các thiết bị điện tử khác. Hình 2. Thiết bị đo cường độ từ trường.2.2.2. Tiến hành đo Đo lần lượt từng trường hợp với các vật liệu bọc xung quanh đầu từ khác nhau: - Khi chưa có bọc - Khi bọc bằng đồng - Khi bọc bằng thép - Khi bọc bằng permaloi - Khi bọc bằng sắt.Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 53, 02 - 2018 171 ...