Клетка фарадея для мрт что это
Часто в различных фильмах звучит словосочетание «клетка Фарадея». Но в этих фильмах оно обычно затуманивается разными псевдонаучными рассуждениями о фантастических технологиях. Название же звучит интригующе. Потому было бы любопытно разобраться, что же это такое. И почему слово клетка стоит вместе с фамилией известного ученого.
Английский ученый Майкл Фарадей и электроскопы
Майкл Фарадей (1791-1867) — английский ученый — химик и физик. Внес неоценимый вклад в мировую науку. Открыл явление электромагнитной индукции. Создал одну из первых моделей электродвигателя. Интересным фактом является то, что это он ввел в научное употребление такие слова, как катод, анод, электролит, ион, диэлектрик. В его честь названы единица измерения электрической емкости (Фарад) и внесистемная единица измерения электрического заряда в науке электрохимии (Фарадей).
Клетка Фарадея была создана им в 1836 году. Но предпосылки к ее созданию существовали еще ранее. Итальянский ученый Джованни Батиста Беккариа в 1753 году открыл, что электрический заряд в проводниках распределяется по поверхности. Сообразно с этими научными данными и действовал Фарадей.
Он оборудовал комнату, покрыв ее со всех сторон металлической фольгой. Затем подавал на ее стены снаружи высоковольтный заряд от электростатического генератора. При этом, энергия электрических зарядов на внутренней стороне стен отсутствовали. Это факт Фарадей демонстрировал с помощью электроскопа. Электроскоп в настоящее время можно увидеть в школьном кабинете физики. Если поднести к стержня с шаром на его вершине заряженый предмет, то лепестки на другой стороне стержня расходятся в разные стороны.
Клетка Фарадея или по английски Faraday shield (щит Фарадея), служит для экранирования электронного оборудования или людей от электромагнитных излучений. Представляет собой клетку из электропроводящих материалов. Обычно она заземлена, но не обязательно, если не имеет больших размеров. Форму клетки она приобрела после того как выяснилось, что покрывать весь объем экранирования металлом не обязательно. Достаточно создать клетку, чтобы размер ячейки был меньше длины волны излучения энергии.
Интересно что мы сами можем испытать действие такой клетки на практике. Тем более, что такая технология присутствует практически на каждой кухне. Это микроволновая печь. Положив в нее сотовый телефон и закрыв дверь, мы можем видеть что дозвонится на него не возможно.
(Важно! Включать микроволновку при этом нельзя. Нужно даже вынуть вилку из розетки, потому что микроволновка может включатся при закрытии дверцы. Это приведет к порче как телефона, так и микроволновки. А также, может привести к пожару.)
В хорошо экранированную микроволновку, волны сотовой связи не могут проникнуть. Потому что, они даже длиннее, чем волны электромагнитного излучения магнетрона микроволновки. А экранирована микроволновая печь именно для того, чтобы защитить людей от излучения энергии магнетрона.
Клетка Фарадея применяется во многих других случаях. К примеру, в костюмах для защиты людей от электромагнитного излучения. При работе на высоковольтных линиях, даже при отключении подачи энергии, существует статическое электричество, накапливаемое между двух длинных проводников. Для защиты человека от этого заряда и существуют специальные костюмы, прошитые стальными, медными и серебряными нитями. Такие костюмы можно увидеть в специализированных на электричестве шоу. Там, человек в подобном костюме, без всякого вреда для здоровья, может находится в окружении искусственных энергетических молний.
Клетка Фарадея применяемая в шоу
Также клетка Фарадея используется для экранирования высоковольтных установок, различной электроники, помещений научных лабораторий и тому подобное. Например медицинские помещения для установки МРТ (магнитно-резонансной томографии) заключены в клетку Фарадея.
Для вашего удобства подборка публикаций
Что такое заземление?
Система защитного заземления — TN-C-S
Что такое зануление и зачем оно нужно?
Система заземления TT — защита без зануления
Не для того нужен молниеотвод чтобы в него молния била
Почему нельзя разделять ноль в этажном щитке на N и PE
Система защитного заземления — TN-C-S
Где в розетке плюс, а где минус?
Величина напряжения прикосновения в разных ситуациях
Система защитного заземления TN-S самая дорогая защита
Почему в Америке 110 вольт, а у нас 220?
Исторические байки про электричество
Главная страница
Спасибо за посещение канала, чтение заметки, упоминание в социальных сетях и других интернет — ресурсах, а также подписку, лайки, дизлайки и комментарии (Лайки и дизлайки можно ставить не регистрируясь и не заходя в аккаунт)
Вентиляционно-климатическая система для МРТ
Экранирование помещений для МРТ по России
Качественная подготовка помещения в котором планируется функционирование МР-томографа имеет решающее значение для сроков и стоимости запуска объекта.
Качество Кабины экранирования радиочастотного излучения (клетки Фарадея) определяется:
- применяемыми материалами и комплектующими
- технологией монтажа экранирующих элементов
- климатической системой помещения
- технологией монтажа электропроводки
Ошибка в каждом из указанных факторов может быть выявлена только после запуска оборудования, что может повлечь значительное время и расходы на их выявление и устранение. Поэтому очень важно внимательно подойти к выбору подрядчика по изготовлению и монтажу Кабины.
РЧ-кабины RDC Technica разрабатывались и были успешно инсталлированы во всех объектах принадлежайщей нашей группе компаний сети Региональный диагностический центр www.rdcnn.ru, что позволило усовершенствовать технологию найти оптимальное соотношение функциональных характеристик к стоимости.
В построенных нами клетках с 2008 года функционируют принадлежащие нам томографы 1,5Т, находящиеся на сервисном обслуживании у нашей инженерной службы, констатирующей их эксплуатационное качество.
Наша компания реализует совместные проекты с производителями томографов в части поставки РЧ-кабин на объекты их клиентов.
Общие сведения по технологии
ЭКРАНИРОВАНИЕ
Медные пластины, спаянные между собой (пайка безкислотным флюсом ЛТИ-120) на деревянном каркасе + шумоизоляционные материалы.
Комплектующие RF-кабин (двери, мэш-фойлы для окон, вентиляционные волноводы, EMI-фильтры и проч.) приобретаются у специализированных поставщиками из Германии и Нидерландов.
КЛИМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
Применяются чиллеры (для систем охлаждения МРТ) и климатическое оборудование (для подготовки воздуха в помещениях по температуре и влажности) от специализированных поставщиков, оборудование которых установлено также на собственных объектах.
Квенч-труба также входит в комплект поставки и изготавливается нами (NB – переходный фланец предоставляется поставщиком МРТ).
Учитываются требования по безопасности при выбросах гелия внутрь помещения (автономная аварийная вентиляция). Устройства для сброса избыточного давления (люки) устанавливаются при: объективной потребности с учетом характеристик помещения; пожеланий Заказчика.
ОТДЕЛКА
По согласованию с Заказчиком (дизайн-проектом), наша Компания подбирает материалы (включая электрооборудование), соотвествиующие требованиям и контролирует ход монтажных работ в целях соблюдения технологии.
Пример расчета стоимости
Кабина для экранирования ВЧ излучения (клетка Фарадея) с климатической системой для размещения МР томографа 1.5T.
1. Вентиляционно-климатическая система
Поставка и установка системы кондиционирования воздуха для комнаты обследования и аппаратной, в том числе:
- приточно-вытяжная установка штатной вентиляции с автоматическим климат-контролем;
- температуры и влажности воздуха;
- система аварийной вентиляции;
- холодильная машина (чиллер);
- кондиционер охлаждения технической комнаты.
2. Кабина для экранирования ВЧ излучения (клетка Фарадея)
Поставка и установка экранирующей ВЧ кабина в полной комплектации для установки МР магнита, обеспечивающая необходимые наружные условия по ВЧ излучению в комнате обследования
- Дверь с ВЧ экранировкой — 1 шт.;
- Окно с ВЧ экранировкой для операторской;
- Волноводы системы кондиционирования воздуха;
- Волноводы для оптоволокна и медицинских газов;
- Квенч-труба (включая внешний фрагмент);
- Внутреннее покрытие ВЧ кабины:
- Покрытие стен — белая ламинированная ДСП;
- Подвесной потолок (из немагнитных материалов);
- Антистатическое напольное покрытие кабины из ПВХ;
- Электрическое оборудование (включает электропроводку):
- 10 встроенных прожекторных осветителей;
- 2 точеч. осветителя в сервисной зоне магнита.
Цена комплекта – 7 340 000 рублей.
(Цена включает в себя стоимость оборудования, доставки, монтажные работы инженерной группы на объект в Нижнем Новгороде, все командировочные и накладные расходы).
Примечание: Предложение не предусматривает проектные работы, паспортизацию поставляемых изделий, а также общестроительные работы по возведению стен комнаты сканирования и технической комнаты, подведение электро- и водоснабжения.
Еще в далеком 1836 году английским физиком М. Фарадеем было изобретено устройство для экранирования аппаратуры от всевозможных электромагнитных полей. Несмотря на почтенный возраст изобретения, оно актуально до сих пор. Речь идет о клетке Фарадея. О ней я и расскажу вам сегодня.
Клетка Фарадея в красивом шоу с катушками Тесла
Что такое клетка Фарадея и как она работает
Итак, данное устройство представляет собой клетку, которая выполнена из металла с высокой электропроводностью и в большинстве случаев имеющее заземление. А принцип действия данного устройства предельно прост:
Принцип работы клетки Фарадея
Под воздействием внешнего электромагнитного поля внутри металла клетки свободные электроны начинают движение. В результате этого противоположные стороны клетки конструкции приобретают такой заряд, что образованное им поле стремится компенсировать воздействие внешнего электромагнитного поля.
Но клетка Фарадея не способна защитить от постоянного или же медленно изменяющегося магнитного поля. Например, в такой клетке компас все так же верно указывает на север, что говорит нам о том, что магнитные линии Земли беспрепятственно проникают во внутренний объем клетки.
Для того, чтобы экранировать высокочастотные излучения, размер ячейки должен быть меньше длины волны излучения.
Причем эффективность экранирования напрямую зависит от формы токопроводящего материала.
При этом прослеживается следующая зависимость: чем быстрее изменяется электромагнитное поле, тем сильнее сопротивляется материал к проникновению поля вовнутрь клетки.
Но при этом так же верно следующее: чем больше частота поля, тем лучше оно проникает через сетку с фиксированным размером ячейки.
Если же источник переменного электромагнитного поля поместить внутрь незаземленной клетки Фарадея, то можно заметить, что электромагнитные волны гасятся в меньшей степени, чем входящие.
Клетка Фарадея в действии
Примечание. Распространено заблуждение, что клетка Фарадея полностью блокирует электромагнитное поле. Она (клетка) лишь максимально снижает его воздействие и степень этого снижения зависит от следующих факторов:
1. Размер ячейки и электропроводность металла клетки.
2. Частота и форма электромагнитной волны.
3. Расстояние от источника излучения.
4. Мощность источника изучения.
И получается, что клетка из сплошных листов стали гораздо эффективней подавляет излучение, чем любая сетка.
Использование клеток Фарадея в современном мире
Итак, принцип работы понятен и предельно прост, теперь давайте посмотрим, где такие клетки используются сейчас. И для этого нам не надо отправляться в лаборатории, а достаточно выйти на кухню и взглянуть на микроволновку.
Обычная микроволновка — тоже клетка Фарадея
Ее корпус выполнен из сплошного металла, а на прозрачную дверцу нанесен специальный металлический перфорированный лист железа с ячейкой от 1 до 3 мм, что успешно блокирует излучение с длиной волны в 12 см.
Так же если вы посмотрите на самый обычный телевизионный кабель, то вы увидите в нем экранирующую оболочку, которая так же является клеткой Фарадея.
Еще модифицированные клетки используются в специальных защитных костюмах обслуживающего персонала подстанций напряжением выше 330 кВ.
Защитные костюмы, созданные по принципу Клетки Фарадея
Даже этих нескольких примеров вполне достаточно чтобы понять, что изобретение великого М. Фарадея живет и очень активно используется в современном мире. Если вам понравилась статья, тогда оцените ее лайком и спасибо, что уделили внимание!
«Рустомограф» занимается созданием экранированных модулей таких, как клетка Фарадея (РЧ-кабина) для процедурных магнитно-резонансной томографии. Позаботьтесь об изоляции своего помещения для точного диагностирования своих будущих пациентов.
Прежде чем устанавливать МРТ томограф, руководство клиники/медцентра должны позаботиться об изоляции помещения и заказать изготовление РЧ кабины. Именно благодаря ей, любой МРТ аппарат, независимо от бренда и года выпуска, параметров, способен показывать точные результаты исследования.
Что представляет собой РЧ кабина
РЧ кабина – отделка помещения, в котором будет проводиться томографическое исследование. Она изготовлена из материалов с хорошей проводимостью, поэтому изолирует комнату от внешнего воздействия и имеет несколько названий: РЧ кабина, РЧ бокс/модуль/комната или клетка Фарадея, получившая название в честь своего изобретателя.
Как работает клетка фарадея для МРТ
Клетка фарадея имеет собственный принцип работы и заземление, чтобы избавиться от избыточного заряда. Она не позволяет посторонним электромагнитным излучениям проникать внутрь комнаты с установленным томографом, и препятствует выходу радиочастотных излучений из неё. Благодаря этому, больной получает точные результаты о состоянии своего здоровья, а техника, расположенная за гранями РЧ кабины не выходит из строя.
Задачи, которые нужно учесть при изготовлении РЧ кабины для МРТ
Изготовление кабины, создающий эффект клетки фарадея, требует осуществления нескольких задач, которые без специальных знаний, расчётов и навыков не выполнимы. Во время изготовления вашей РЧ кабины, мы выполним 3 задачи: сделаем комнату магнито-резонансной томографии удобной, безопасной и высокоэффективной, т. к. закроем стены, потолок, сделаем экранированную дверь и окно, установим воздухоотводные фильтры и предусмотрим др. нюансы экранирования МРТ, делающие комнату безопасной и удобной для ежедневных исследований пациента.
В результате, вы сможете осуществлять исследование пациента, глядя на экран компьютера, окно томографа и наблюдая за его физическими показателями.
Какие мы выполним работы, чтобы предоставить вам качественную РЧ кабину
Создание РЧ кабины по индивидуальным размерам комнаты и требованиям – кропотливая задача, но мы справимся с ней, т.к. имеем большой опыт работы, как с томографическими аппаратами, так и с кабинами. Чтобы создать экранированный модуль, мы разработаем проектную документацию, рассчитаем параметры, благодаря которым можно будет установить освещение, вентиляцию, не снижая качество экранирования. Изготовим конструкцию, установим её, сделаем отделочные работы.
Гарантийный срок предоставляется каждому клиенту, заказавшему РЧ модуль. Она распространяется, как на саму клетку Фарадея, так и её монтаж. Если со временем, вы заметите искажения снимков, то сможете немедленно вызвать наших инженеров, провести диагностику/ремонт РЧ кабины или МРТ аппарата.
Как заказать РЧ модуль для своей клиники
РЧ кабина, является необходимой комплектующей к томографическому оборудованию, однако в первую очередь, администрацию больниц и частных клиник волнует её стоимость. Цена клетки фарадея для МРТ – разная, т. к. учитываются параметры комнаты, количество осветительных приборов, материалов и др.
Вы можете связаться с нами по электронной почте, телефону или заполнить форму на сайте, тогда мы договоримся о встрече, осмотрим помещение, зафиксируем данные и просчитаем точную цену конструкции. Если вас устроит её цена, то вы можете на месте заказать изготовление клетки фарадея и ожидать её монтаж.
Для Вас мы проектируем, поставляем и устанавливаем высокотехнологичные Радио Частотные кабины (клетка Фарадея) на территории РФ, стран СНГ и
восточной Европы.
подробнее
РЧ кабина назначение
РЧ кабина (Клетка Фарадея), является важной составной частью МРТ комплекса, защищая его от негативного влияния внешних
электромагнитных
сигналов, которые влияют на точность и качество визуализации МРТ.
РЧ кабина от Medical Shielding представляет собой сборно-разборную самонесущую конструкцию, обеспечивающую экранирующую
способность за
счет
медных панелей, выполненных из высококачественной меди, которая так же обеспечивает электромагнитное совмещение с МРТ.
Эффективность РЧ кабины зависит от качества электропроводящих материалов, используемых для экранирования и от создания гомогенности
(однородности) электромагнитного поля внутри РЧ кабины (от способа соединения панелей между собой, качества РЧ двери, РЧ окна, РЧ
фильтров
и фитингов).
При использовании недоброкачественных материалов и плохого монтажа Срок службы РЧ кабины сокращается и снижается качество
визуализации.
Конструкция наших РЧ кабин позволяет в дальнейшем произвести замену или модифицирование МРТ с монтажом минимально необходимого для
заноса
оборудования панелей.
Проектирование
РЧ кабины
Важным этапом успешной реализации проекта, является проектирование РЧ-кабины.
Проектирование производиться на основе технических характеристик, которые определяются типом магнита.
При проектировании кабины учитываются как индивидуальные особенности помещения, электромагнитная ситуация в зоне
планируемого размещения МРТ
комплекса, а так же индивидуальные пожелания заказчика.
РЧ кабина комплектация
Однородность электромагнитного поля внутри РЧ кабины (клетка Фарадея), достигается благодаря выполнению всех части
конструкции кабины и
внутренней отделки из немагнитных материалов.
РЧ кабина состоит из следующих элементов:
- экранированная дверь (фото)
- экранированное окно для наблюдения (фото)
- система воздухообмена (фото диффузоров)
- электрика (светильники, выключатели, розетки, кабели, лотки) (фото)
- панель электрических фильтров;
- волноводы для оптоволоконного кабеля и медицинских газов;
- отделочные материалы;
- Q-труба для аварийного выброса паров гелия.
- Опиционо
- Стереосистема
- Видео-приборы наблюдения
- Системы контроля кислорода
- Датчик кислорода
Флуктуация и её измерение
В случае наличия на объекте статичных или динамичных источников, которые могут влиять на однородность
электромагнитного поля ,
может
потребоваться дополнительная защита РЧ кабины. Для этого проводится обследование (измерение) электромагнитного
поля.
Для проведения полного обследования требуется до двадцати четырех часов. Результаты исследования (отчет),
включают в себя
наибольшие
флуктуации в период измерения во времени и типичном амплитудном спектре, в случае магнитных полей в диапазоне
частот 0…1000 Гц и
в
случае вибрации в диапазонах частот 0…100 Гц и 10 Гц…5 кГц. Наша высокочастотная защита кабины обеспечивает
идеальную
сохранность
от
взаимодействий в радио-диапазоне, и уменьшают нарушения частоты в диапазоне от 1 до 500 MHz фактором 100 дБ.
Колебания низкочастотного магнитного поля в диапазоне от 0,1 до 20 Гц вызваны передвижными металлическими
массами в
непосредственной близости от магнита (1-10 м), с одной стороны, например транспортными средствами, грузовиками
или лифтами, а с
другой стороны-электрическими кабелями уличных и подземных дорог в более отдаленном расположении, до 300 метров.
Используя свой опыт, мы предлагаем пассивную и активную компенсацию магнитного поля для подавления флуктуаций
магнитного поля
возникающих от электрических подстанций, метро, автомобильных стоянок, кораблей и поездов.
Преимущества нашей РЧ кабины
- Мы предлагаем самый высокий сервис и безупречное качество продукции. Работая с нами Вы получите:
- Заводскую сборку. Заводская сборка обеспечит Вам 100% точность визуализации при исследованиях.
- Монтаж РЧ кабины за 10 дней. Модульная технология предполагает простоту сборки, а, значит, позволяет
максимально сократить
время на монтаж конструкций. - При выявлении незначительных несоответствий строительной готовности помещения техническому заданию,
конструкция нашей
РЧ-кабины позволяет вносить изменения непосредственно во время проведения монтажных работ. - Индивидуальные варианты конструкции
- Различные диапазоны экранирования
- Затухание экранирования по индивидуальному заказу.
- Улучшенная звукоизоляция по индивидуальному заказу.
Гарантия
Экранирующие кабины нашей компании гарантируют высокую степень удовлетворённости клиентов и надёжную,
бесперебойную работу, а
результаты наших трудов — это множество качественно выполненных проектов на объектах в различных странах.
Гарантия на РЧ-кабину составляет 5 лет
Дизайн
Мы заботимся не только о качестве, но и большое внимание уделяем эстетике.
РЧ кабины Medical Shielding могут быть оборудованы специальными световыми потолочными плафонами, совместимыми с МРТ, которые
создают приятный
световой эффект в комнате сканирования.
Другим интересным решением для дизайна РЧ кабин является использование настенных световых панелей, которые так же совместимы
с МРТ и создают
непринуждённую обстановку для пациента. Особенно актуально применение данных продуктов
в детских клиниках.
Сочетание световых решений внутренний отделки РЧ кабины со встроенным стерео оборудованием создает положительные ощущения и
непринужденную
атмосферу во время обследования, благоприятно влияет на пациента.
Фотографии наших работ Вы можете увидеть в разделе Потфолио.
Модульные решения
Если установка экранирующей кабины, по каким либо причинам невозможна в пределах здания лечебного учреждения, то модульные
решения Medical
Shielding предлагают решения в размещении комплекса МРТ за пределами здания. Одним из преимуществ модульного решения
являются кратчайшие сроки
введения в эксплуатацию.
Возможные решение могут состоять из одного или нескольких модулей, установленных стационарно и иметь независимый вход или
быть соединенным с
основным зданием. Размеры модуля, характер помещений планируется исходя из пожеланий Заказчика.
РЧ кабина
назначение
Проектирование
РЧ кабины
РЧ кабина
комплектация
Флуктуация и
её измерение
Преимущества
нашей РЧ кабины,
Гарантия
Дизайн
Модульные
решения