Design of a Magnetic Field Source for In Vivo Experiments at Extremely Low Frequency

In this paper, the design parameters for the magnetic field source at extremely low frequency are proposed. This facility can be used fur in vivo experiments with small animals to investigate biological response to the driving magnetic fields. In case that the exposed animals are motionless, the animals may be affected by the directivity of driving field. To avoid this effect, a 2-axis ELF magnetic field driving apparatus was designed. The optimum location and number of turns of each coil were obtained by numerical analysis. Applying these data to the MATLAB code(for computation), the magnetic field distribution was obtained. The calculation result fur a well-designed facility showed that the space in which the amplitude of the magnetic field lies within the 95 % of the magnetic field distribution was more than 60 % of each axis length.

생체 실험용 극저주파 자기장 발생 장치의 설계

본 논문에서는 생체 실험용 극저주파 자기장 발생장치를 설계하였다. 생체실험 대상 동물이 유동적이지 않고 고정될 경우, 인가 자기장의 방향성에 대한 영향이 있을 수 있다. 이 방향성 영향을 줄이기 위해 2 축에 4개씩, 총 8개의 코일을 사용하여 2축 4중 Helmholtz 코일 구조의 장치를 설계하였다. 정육면체 구조의 자기장 발생 장치를 원통형으로 근사화시킨 수식을 유도하여, 원하는 특정 자기장을 위한 권선수 및 전류치를 계산하였으며, 각 코일의 최적 위치 및 최적 권선비는 수치계산을 통하여 구하였다. 이렇게 얻어진 수치들을 MATLAB 으로 제작한 계산 프로그램에 적용하여, 발생장치 주변에서의 자기장 분포를 계산 해보았으며, 공간에 따른 자기장 세기의 균일도를 평가하여 균일 자기장 분포영역 또는 생체 실험가능 영역을 도출하였다. 잘 설계된 장치의 해석 결과, 임의 기준 자기장에 대해 약 95 %의 균일도를 만족시키는 공간은 정육면체 구조에서 축길이의 60 % 이상이 됨을 확인하였다.