[发明专利]用于电磁场生物学效应研究的复合磁场发生装置

权利要求书

1.一种用于电磁场生物学效应研究的复合磁场发生装置，其特征在于，所述的复合磁场发生装置包括线圈和电源，电源和线圈连接；

所述的线圈由正交布置的两对亥姆霍兹线圈嵌套组成；每对亥姆霍兹线圈中，包含两个串联的同轴布置的空心圆柱线圈；其中内层亥姆霍兹线圈(4)由两股漆包线并绕绕制，外层亥姆霍兹线圈(2)由一股漆包线绕制；

根据所需产生的磁场类型的不同，内层亥姆霍兹线圈(4)的两股线和外层亥姆霍兹线圈(2)的一股线中分别通入不同波形的电流，给线圈供电；

内层亥姆霍兹线圈(4)和外层亥姆霍兹线圈(2)的几何中心重合于一点；

所述的电源包括直流电源、交流电源、FPGA控制的双路信号发生器及两个型号相同的功率放大器。

2.根据权利要求1所述的用于电磁场生物学效应研究的复合磁场发生装置，其特征在于，FPGA控制的双路信号发生器的两路输出处于同一时钟域。

3.根据权利要求1所述的用于电磁场生物学效应研究的复合磁场发生装置，其特征在于，所述的外层亥姆霍兹线圈(2)依靠外层亥姆霍兹线圈骨架(1)固定，外层亥姆霍兹线圈骨架(1)依靠四个角处的四个支架(5)固定，四个支架(5)两两相对放置，支撑外层亥姆霍兹线圈骨架(1)；外层亥姆霍兹线圈的骨架(1)的中心位置留有凹槽，内层亥姆霍兹线圈的骨架(3)嵌入此凹槽中；内层亥姆霍兹线圈(4)依靠内层亥姆霍兹线圈的骨架(3)固定。

4.根据权利要求1所述的用于电磁场生物学效应研究的复合磁场发生装置，其特征在于，所述的内层亥姆霍兹线圈(4)由两股1mm线径的漆包线并绕在内层亥姆霍兹线圈的骨架(3)构成，所述的外层亥姆霍兹线圈(2)由一股1mm线径的漆包线形成。

5.根据权利要求1所述的用于电磁场生物学效应研究的复合磁场发生装置，其特征在于，FPGA控制的双路信号发生器的两路之间各自独立无耦合，且两路的结构相同；双路信号发生器的每一路由一个数模转换芯片AD9708、一个7阶巴特沃斯低通滤波器及两个运放芯片AD8056构成，数模转换芯片AD9708的输入接FPGA的针脚，数模转换芯片AD9708的的输出接入7阶巴特沃斯低通滤波器，7阶巴特沃斯低通滤波器的输出连接到两个运放芯片AD8056级联而成的运放电路的输入。

6.根据权利要求1所述的用于电磁场生物学效应研究的复合磁场发生装置，其特征在于，当需要产生稳恒磁场时，所述的直流电源的输出端连接到内层亥姆霍兹线圈(4)两股线中的任意一股或外层亥姆霍兹线圈(2)一股线中，直流电源为所连接的线圈供电；

当需要产生交变磁场时，选择下述两种方案的其中之一：第一种方案是交流电源的输出端连接到内层亥姆霍兹线圈(4)两股线中的任意一股或外层亥姆霍兹线圈(2)一股线中，第一种方案下交流电源为所连接的线圈供电；第二种方案是FPGA控制的双路信号发生器的任意一路输出连接到一个功率放大器的输入端，所述功率放大器的输出端连接到内层亥姆霍兹线圈(4)两股线中的任意一股或外层亥姆霍兹线圈(2)一股线，第二种方案下功率放大器为所连接的线圈供电；

当需要产生旋转磁场时，FPGA控制的双路信号发生器的两路输出分别连接到两个功率放大器的输入端，其中一个功率放大器的输出端连接内层亥姆霍兹线圈(4)两股线中的任意一股，另外一个功率放大器的输出端连接外层亥姆霍兹线圈(2)的一股线，功率放大器为所连接的线圈供电；

当需要产生脉冲磁场时，FPGA控制的双路信号发生器的任意一路输出连接到一个功率放大器的输入端，所述功率放大器的输出端连接内层亥姆霍兹线圈(4)两股线中的任意一股或外层亥姆霍兹线圈(2)的一股线，功率放大器为所连接的线圈供电。