小尺度淺層瞬變電磁測(cè)量方法與裝置基礎(chǔ)研究.pdf

1、生物體電阻抗成像技術(shù)是利用生物組織和器官的電特性(電導(dǎo)率、阻抗和介電常數(shù)等)及其變化來(lái)提取生物體生理狀況的一種無(wú)創(chuàng)檢測(cè)技術(shù)，這一技術(shù)所提取的病理信息豐富以及其無(wú)創(chuàng)性、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)性等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。其中電阻抗成像技術(shù)(Electrical Impedance Tomography，EIT)和磁感應(yīng)成像技術(shù)(Magnetic Induction Tomography，MIT)便是生物體阻抗成像技術(shù)的典型代表。
　　 生物體是

2、一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其特征信息需要多種方法來(lái)提取。EIT和MIT技術(shù)是利用穩(wěn)態(tài)、單頻的電流和磁場(chǎng)對(duì)生物體組織進(jìn)行激勵(lì)，進(jìn)而得到生物體的電磁效應(yīng)現(xiàn)象。本文借鑒地質(zhì)勘探中的瞬變電磁法，提出了小尺度淺層瞬變電磁法對(duì)生物體組織進(jìn)行測(cè)量，即先利用直流激勵(lì)的線圈在這個(gè)空間中建立起靜態(tài)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)稱為一次場(chǎng)，在該磁場(chǎng)穩(wěn)定建立后快速關(guān)斷直流供電電源，這樣在導(dǎo)電媒質(zhì)中感應(yīng)出感應(yīng)渦流，對(duì)電導(dǎo)率分布不同的電特性結(jié)構(gòu)，其上半空間的渦流場(chǎng)消失的過(guò)程也有所不同，據(jù)此就

3、有可能通過(guò)測(cè)量和分析上半部空間的磁場(chǎng)響應(yīng)來(lái)確定媒質(zhì)的電性結(jié)構(gòu)。采用瞬變電磁法產(chǎn)生的激勵(lì)信號(hào)是一個(gè)多頻信號(hào)，這是跟在EIT和MIT中采用的單頻穩(wěn)態(tài)激勵(lì)是有所不同的。
　　 本文首先對(duì)在瞬變磁場(chǎng)激勵(lì)下導(dǎo)電媒質(zhì)中的感應(yīng)渦流衰減過(guò)程進(jìn)行了分析計(jì)算，然后對(duì)導(dǎo)電媒質(zhì)中的渦流分布進(jìn)行了仿真，從仿真結(jié)果可以看出瞬變電磁法對(duì)不同電導(dǎo)率物體的分界面有較好的分辨能力。之后，對(duì)實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)，功能進(jìn)行了詳細(xì)的探討。之后，對(duì)不同電導(dǎo)率的瓊脂模塊進(jìn)行了測(cè)量