Приборы
Прежде всего необходимо четко представлять, что существует следующие принципиальные понятия.
Метод Кирлиан - это различные принципы проведения исследования в высокочастотном поле. Метод Кирлиан очень мощный, и позволяет получать много информации об объекте. И основной вопрос состоит в оптимальной реализации этого метода.
Реализация метода, прибор, с помощью которого данный метод реализуется, устройство для формирования физических условий разряда. Приборы можно условно разделить на два класса:
- серийные приборы как правило работают в одном фиксированном режиме (или очень небольшое число различных режимов), и предназначены для решения конкретной задачи, например, диагностики;
- исследовательские комплексы как правило могут работать в широком диапазоне режимов для проведения различных исследований.
Степень детализации структуры короны при регистрации может быть различной:
- грубая детализация - регистрируется только отрицательная корона в виде кольца вокруг пальца. Такой степени детализации достаточно для проведения диагностики на основе информации о свечении отдельных секторов;
- точная детализация - регистрируется положительная и отрицательная корона (стримеры), а так же точечные лавинные разряды.
Можно выделить следующие типы устройств для регистрации газоразрядного свечения:
- устройства с регистрацией на фотобумаге (фотопленке), непрозрачный электрод;
- устройства с регистрацией на фотоаппарате (видеокамере), прозрачный электрод.
Если на каком-то приборе получается изображение короны плохого качества, это еще не означает, что метод плохой, это только означает, что это плохая реализация хорошего метода.
Двухэлектродная конструкция
Объект располагается между двумя плоскими электродами. Разрядное пространство формируется с одной стороны объекта, где осуществляется фоторегистрация. Таким методом регистрируют свечение плоских объектов. При этом регистрируется поверхностное и краевое свечение.
Двухэлектродная конструкция, 1-объект исследования. 2-разрядный промежуток, 3-электроды, 4-тонкие диэлектрические пластины, 5-высоковольтный импульсный генератор.
Пакетная регистрация, производится одновременная регистрация свечения нескольких объектов.
Один из вариантов регистрации разряда.
Одноэлектродная конструкция
Объект соединяется с высоковольтным источником
Одноэлектродная конструкция, на объект подается высоковольтное напряжение. Этот метод используется для регистрации свечения неживых объектов
Одноэлектродная конструкция
Регистрация свечения пальца с помощью одного плоского электрода
Объект заземляется
Схема прибора
Заземление руки пациента
Если исследуется плоский объект, то он может прижиматься к плоскому электроду с помощью плоской прозрачной пластины.
Объект ни с чем не соединяется
Используется один плоский электрод. В качестве второго электрода используется объект для исследования, который имеет емкостную связь с «землей». Этот режим реализуется, если объект имеет достаточно большую емкость, через которую происходит замыкание высокочастотного тока. Таким методом регистрируют свечение больших объектов, которые нельзя разместить между электродами. В этом случае регистрируется корона большого размера по краям объекта.
Схема прибора для газоразрядной визуализации:
- 1-объект;
- 2-прозрачный электрод;
- 3-оптическая система;
- 4-видеопреобразователь;
- 5-электронный блок.
Экспериментальная конструкция камеры
Данная конструкция камеры обеспечивает режим, при котором разряд взаимодействует только с содержимым канала дуги, и не взаимодействует со слабыми электростатическими полями объекта.
Конструкция прозрачного электрода
Для наблюдения свечения в реальном масштабе времени можно использовать прозрачный электрод. Он состоит из двух стекол, между которыми находится тонкий слой электролита (слой соленой воды).
Обычно используется диэлектрическая (кварцевая) пластина, на обратной стороне которой нанесено прозрачное токопроводящее покрытие. Чем тоньше толщина диэлектрика, тем при более низких напряжениях можно работать. Самым оптимальным в этом случае является следующая конструкция:
- в качестве диэлектрика используется тонкая прозрачная лавсановая пленка;
- в качестве электрода используется тонкая пленка воды на верхней поверхности лавсановой пленки;
- регистрация свечения осуществляется цифровым фотоаппаратом сверху.
Применение прозрачного электрода позволило разработать принципиально новые конструкции устройств. В качестве прозрачного электрода используется стекло со специальным напылением. Наилучшая оптическая прозрачность электрода достигается при напылении на диэлектрик. В качестве напыляемого материала используется двуокись олова или трехокись индия.
Кирлиан С.Д. в созданном приборе использовался прозрачный электрод. Палец прикладывался с нижней стороны электрода, а наблюдение проводилось с верхней стороны прозрачного электрода через микроскоп.
Кирлиан описал высоковольтный электрод, включающий прозрачную обкладку из органического стекла или лавсана и пластинку с рабочей стороны не толще 0,15мм, а с тыльной-1мм, причем полость между ними шириной в 1мм наполнена водой.
Многослойная регистрация
Иногда используется многослойная регистрация разряда. В этом случае в стопку складывается несколько листов фотобумаги, или лист фотобумаги складывается гармошкой.Регистрация производится одновременно сразу на несколько пленок. Если для регистрации используются не прозрачные фотоматериалы, то все оптическое излучение задерживается верхней фотобумагой.
При регистрации свечения объекта, расположенного на диэлектрике, разряд не только распространяется вдоль поверхности диэлектрика, но и протекает через диэлектрик вдоль силовых линий электрического поля. Между иглой и плоским электродом располагалась рентгеновская пленка с двусторонним эмульсионным слоем, сложенная гармошкой четыре раза (пять секций). Между складками пакета был размещены различные диэлектрики (текстиль, трикотаж, сухие листья растений). Ввиду упругости сложенной фотопленки, пакет во время фотографирования прижимался кольцом из диэлектрика. Из анализа полученных восьми снимков видно, что разряд протекал через весь пакет. На снимках видны наложения предыдущих и последующих объектов.
Кирлиан С.Д. проводил регистрацию монеты, помещая между монетой и электродом четыре двухсторонних рентгеновских пленки. Одновременно регистрировалось восемь изображений монеты.
Способы регистрации свечения
Принципиальное различие в использовании фотопленки и цифровой камеры состоит в том, что цифровые камеры производят регистрацию только фотонов видимой части спектра, излучаемых во время разряда. Фотопленки регистрирует более широкий спектр излучения фотонов. Кроме того пленки регистрирует поток ионов и поток неэлектромагнитного излучения. С помощью пленки можно регистрировать процесс через непрозрачную бумагу, чего принципиально невозможно зарегистрировать с помощью цифровой камеры.
Разрешающая способность фотобумаги составляет 300 линий/мм. Это означает, что при регистрации изображения свечения ладони на фотобумаге шириной 10см будет располагаться 30 000 отсчетов. У современных цифровых камер имеется 3 000 элементов в строке. Значит если с помощью оптической системе спроектировать свечение ладони на чувствительный кристалл, то имеем проигрыш разрешения в 10 раз. Поэтому разрешения цифровых камер хватает только на ввод изображения пальца. В этом случае поле зрения составляет 25мм. Разрешение повышается в 4 раза, и все равно уступает разрешению фотобумаги. Поэтому для регистрации и исследования тонких структур желательно использовать фотобумагу.
При сравнении двух систем регистрации (фотопленка и цифровая камера) вопрос что лучше? не совсем корректный. Ответ зависит от того, какая задача решается. Регистрация на фотопленку более эффективна для регистрации тонких энергополевых эффектов с высоким разрешением? но процесс проявления пленки трудозатратен.
Регистрация с помощью цифровой камеры обладает большой оперативностью и возможностью сразу получать результат. За счет усреднения разрядов от многих импульсов получается изображение, хорошо отражающее общее состояние организма.
Подробнее о регистрации изображений, устройстве ГРВ-камер и существующих камерах разных произвдителей можете прочитать в книге Колтового Н.А. "Метод Кирлиан", часть 12 "Приборы для регистрации методом Кирлиан".