Фотогалерея

ГРВ фильтры – назначение и принцип работы.

В.Ф. Сеидов Институт Электрофотоники - Берлин

Как известно всем пользователям ГРВ технологии, поставляемые компанией «БиоТехПрогресс» (СПБ) камеры способны оценить уровень стресса обследуемого человека. Это производится путем повторного измерения свечения пальцев испытуемых в ГРВ камере с применением фильтра - пленки из специального полиэтилена, которая укладывается на электрод при проведении съемки, и дальнейшей обработкой данных в программе «ГРВ Диаграмма»[1]. Программа определяет разницу между свечениями пальцев от двух съемок и рассчитывает «Коэффициент активации», соответствующий уровню стресса по шкале от 0 до 10. Увеличение стресса испытуемого увеличивает электрическое сопротивление и перспирацию кожи, что очевидно имеет результатом уменьшение тока разряда камеры и, тем самым, снижение свечения пальцев. В [2] показано соответствие свечения пальцев при съемках без фильтра текущему психофизиологическому состоянию человека, его нервно-психическому статусу. Роль фильтра в [1] объясняется отсеканием «перспирации, потоотделения, выделяемых газов подобно одетой на руку хирургической перчатки и, тем самым, отсечением большей части влияния вегетативной нервной системы».

Это утверждение, повторяемое большинством пользователей ГРВ техники, является на самом деле некорректным и вот почему. Используемый в ГРВ камерах скользящий поверхностный разряд происходит по определению на поверхности, т.е. при съемке без фильтра - на поверхности стекла, а при съемке с фильтром – на поверхности фильтра, установленного на поверхности стекла. Разряд развивается между кожным покровом, установленного на поверхности стекла или фильтра пальца испытуемого и поверхностью стекла или фильтра (рис.1).

Таким образом, и в случае измерения с фильтром имеет место также воздействие «перспирации, потоотделения и выделяемых газов» на скользящий по поверхности полиэтиленовой пленки – фильтра  разряд. Если на поверхность электрода вместо пальца  установить металлический цилиндр - ГРВ тест объект, не имеющий перспирации, и произвести съемку свечения разряда вокруг тест объекта без фильтра и с фильтром, то мы зарегистрируем рост свечения при установке тест объекта на фильтр. Результаты этого теста, проведенного на ГРВ камере ПРО,  представлены на рис.2. Производилась оценка всей интенсивности (Total intensity) свечения разрядной плазмы, что является произведением площади свечения на параметр удельной интенсивности. Этот параметр логически соответствует потоку фотонов свечения, регистрируемых ПЗС матрицей ВЭБ камеры ГРВ регистратора.

Рис. 2 Общая интенсивность свечения серии импульсов разряда вокруг ГРВ тест объекта при съемка без фильтра - коричневая и зеленая кривые, и с фильтром - синяя и красная кривые.

Результаты двойного теста однозначны: 1. При одинаковом состоянии объекта измерения свечение вокруг него при съемке с фильтром сильнее, чем свечение при съемке без фильтра; 2. Имеет место хорошая повторяемость результатов.


Средние значения параметров свечений с фильтром (синий, коричневый,) рассчитанные в программе SciLab, выше свечений без фильтра. При этом, если при повторном тесте уменьшается площадь свечения (коричневый), то для этого же свечения увеличивается средняя интенсивность и наоборот (зеленый). Причиной тому, при неизменном токе разрядной цепи, может быть изменение распределения электрического поля над электродом, вызванное изменением распределения степени ионизации в пространстве и изменением состояния поверхности. Это означает, что параметр интенсивность свечения, коррелирующий с током разрядной цепи, подвержен меньшей флюктуации, чем параметры площадь и средняя интенсивность и, таким образом, лучше соответствует состоянию объекта обследования и разрядного пространства.
Регистрируемое ПЗС матрицей свечение разряда на поверхности пленки должно быть ниже свечения без пленки, т.к. пленка имеет прозрачность ниже 100%, т.е. снижает поток фотонов. На практике мы имеем обратное. Почему же это происходит?
Ответ на этот вопрос можно найти в работах конца 70-х и 80-х годов, посвященных исследованиям мощных импульсных газовых лазеров[5,6]. Скользящий разряд использовался для эффективной ионизации газа в межэлектродном пространстве и (или) создания плазменных электродов. Было замечено, что при использовании в качестве поверхности органического материала (лавсан, гетинакс и т.д.) улучшается однородность разряда и увеличивается мощность луча лазера. В [3,4] были представлены спектры обычного искрового и скользящего по поверхности органического диэлектрика разрядов при одинаковом удельном энерговкладе (рис.4). Было обнаружено, что в области вакуумного ультрафиолета интенсивность спектральных линий в случае скользящего разряда на порядок выше.



В [5] показано, что усиление интенсивности спектров в области вакуумного ультрафиолета идет в основном из-за возбуждения атомов углерода поверхности углеродосодержащего электрода скользящего разряда, что ведет к дополнительной ионизации разрядных лавин, улучшению однородности и, как следствие, к росту интенсивности свечения разряда. В нашем случае – полиэтиленовая пленка, используемая в ГРВ камере, содержит атомы углерода и, тем самым, усиливает свечение разряда на поверхности.
Таким образом, полиэтиленовая пленка играет роль не фильтра, а скорее компенсатора воздействия на разряд изменения электрического импеданса кожи, обусловленного степенью активности симпатической части автономной нервной системы и позволяет оценить процессы в организме испытуемого в отсутствие стрессоров.
Последнее время появились предложения оценки активации симпатической активности путем расчета разницы между измеренным свечением без фильтра и заданным свечением металлического цилиндра – тест объекта[7]. Верно ли это? Уровень свечения пальцев зависит от гальванических свойств тела испытуемого и может приближаться к значению свечению тест объекта и даже превышать его[2]. Т.е. два человека с разной гальваникой и разными стрессовыми состояниями могут иметь при таком расчете одинаковые ГРВ показатели стресса («коэффициенты активации»). Это означает, что такой подход является ошибочным.
Заключение.
1. Используемая в ГРВ измерениях полиэтиленовая пленка усиливает свечение разрядной плазмы вокруг обследуемого объекта и в случае оценки уровня стресса человека является не фильтром, а скорее компенсатором изменений, вызванных ростом активности симпатической части вегетативной нервной системы.
2. Параметр «общая интенсивность» показывает флюктуацию меньшую, чем площадь и средняя интенсивность свечения и, тем самым, лучше описывает состояние измеряемого объекта и состояния разрядного пространства.

Литература
1. Коротков К.Г., Принципы анализа в ГРВ биоэлектрографии. СПб: «Реноме», 2007, 286 с. 
    УДК 615.47, с.60 
2. Коротков К.Г., Основы ГРВ биоэлектрографии. СПб: СПБГИТМО (ТУ), 2001, 360 с. УДК 612 (075) 
3. Дашук П.Н., Челноков Л.Л., Ярышева М.Д., Характеристики скользящего разряда по поверхности твердых диэлектриков применительно к высоковольтным коммутаторам. 
«Электронная техника», сер. 4. «Электровакуумные и газоразрядные приборы», 1975, № 6, с. 9; 
4. Андреев С.И., 3обов Е.А., Сидоров А.Н., Метод управления развитием и формированием системы параллельных каналов скользящих искр в воздухе при атмосферном давлении. «Ж. ПМТФ», 1976, № 3, с. 12;
5. 3арослов Д.Ю., Кузьмин Г.П., Тарасенко В.Ф., Скользящий разряд с СО2 и эксимерных лазерах. «Радиотехника и электроника», 1984, т. 29, в. 7, с. 1217; 
6. Брынзалов П.П. и др., Азотный лазер на основе скользящего по поверхности диэлектрика разряда. «Квантовая электроника», 1988, т. 15, № 10, с. 1971.
7. Семинар по ГРВ. Санкт Петербург, июль 2013г., Доклад – презентация системы “Bio Well”.

 

Вход в систему