Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Схема резонансного трансформатора
Resonant transformer circuit
Катушка Оудина, также называемая осциллятором Оудина или резонатором Оудина, представляет собой схему резонансного трансформатора, генерирующую очень высокое напряжение, высокочастотный переменный ток (AC) с низким током, использовавшуюся в устаревших формах электротерапии на рубеже 20-го века. Она очень похожа на катушку Тесла, но отличается тем, что катушка Оудина была подключена как автотрансформатор. Она была изобретена в 1893 году французским врачом Полем Мари Оудином как модификация электротерапевтического оборудования врача Жака Арсена д’Арсонваля и использовалась в медицинской диатермии, а также в шарлатанской медицине вплоть до 1940 года. Высоковольтный выходной вывод катушки подключался к изолированному ручному электроду, который создавал коронные разряды, применяемые к телу пациента для лечения различных заболеваний в электротерапии. Они генерируют переменный ток в радиочастотном (RF) диапазоне. Медицинские катушки начала 20-го века создавали потенциалы от 50 000 до миллиона вольт на частотах от 200 кГц до 5 МГц. В более ранних схемах Оудина две катушки были разделены и не имели магнитной связи, с небольшой горизонтальной первичной катушкой «Д’Арсонваля» (L1) из 20–40 витков с отводом, подключенным к большой вертикальной вторичной катушке «резонатору Оудина» (L2) с множеством витков тонкой проволоки (400–600 в больших катушках, 100–300 в маленьких). Поскольку два идентичных конденсатора, соединенных последовательно, имеют половину емкости одного конденсатора, резонансная частота схемы Оудина равна…
An Oudin coil, also called an Oudin oscillator or Oudin resonator, is a resonant transformer circuit that generates very high voltage, high frequency alternating current (AC) electricity at low current levels, used in the obsolete forms of electrotherapy around the turn of the 20th century. It is very similar to the Tesla coil, with the difference being that the Oudin coil was connected as an autotransformer. It was invented in 1893 by French physician Paul Marie Oudin as a modification of physician Jacques Arsene d'Arsonval's electrotherapy equipment and used in medical diathermy therapy as well as quack medicine until perhaps 1940. The high voltage output terminal of the coil was connected to an insulated handheld electrode which produced luminous brush discharges, which were applied to the patient's body to treat various medical conditions in electrotherapy. They produce alternating current in the radio frequency (RF) range. The medical coils of the early 20th century produced potentials of 50,000 up to a million volts, at frequencies in the range 200 kHz to 5 MHz. In earlier Oudin circuits the two coils were separate, not magnetically coupled, with a small horizontal primary "D'Arsonval" coil (L1) of 20 40 turns with a tap connected to a large vertical secondary "Oudin resonator" (L2) with many turns of fine wire (400 600 in large coils, 100 300 in small ones), Because two identical capacitors in series have half the capacitance of a single capacitor, the resonant frequency of the Oudin circuit is
Использование
Высоковольтный вывод катушки был подключен проводом к различным типам ручных электродов, которые врач использовал для подачи высокого напряжения на тело пациента. Лечение не было болезненным для пациента, поскольку переменный ток в радиочастотном (RF) диапазоне, с частотой выше 10 кГц, обычно не вызывает ощущения электрического удара. Катушка Оудина была "однополярным" генератором, с заземленным нижним концом катушки, поэтому иногда к пациенту прикладывался только один электрод, а путь возврата тока проходил через землю. Однако обычно использовался заземляющий провод от нижней части катушки, подключенный к заземляющему электроду, который держал пациент. Недостатком катушки Оудина было то, что перемещение электрода и провода во время использования изменяло емкость верхнего вывода вторичной катушки, и, следовательно, ее резонансную частоту. Это выводило вторичную катушку из резонанса с первичной, что приводило к снижению напряжения. Поэтому точку подключения на первичной катушке приходилось постоянно регулировать во время использования, чтобы поддерживать "настройку" первичной и вторичной катушек (видно на изображении слева выше). Для подачи тока к различным частям тела пациента использовались многие специализированные типы электродов. Они обычно делились на два типа. Для нанесения поверхностных разрядов (называемых "эффлювиями") на внешнюю часть тела пациента использовались электроды, состоящие из одной или нескольких металлических точек на изолирующей ручке. Необходимо было следить за тем, чтобы расстояние до тела было достаточным, чтобы предотвратить образование непрерывной дуги на коже, которая могла вызвать болезненные радиочастотные ожоги. Для подачи тока непосредственно на поверхность тела, а также к тканям внутри тела пациента через рот, прямую кишку или влагалище использовался вакуумный "конденсирующий" электрод. Он состоял из частично эвакуированной стеклянной трубки различной формы с электродом, герметично закрепленным внутри, и подключенным к высоковольтному проводу. При подаче энергии это создавало яркое фиолетовое свечение. Стеклянная оболочка трубки формировала конденсатор с телом пациента, через который проходил ток, ограничивая его до безопасных значений. Для подачи тока на все тело использовалась "конденсационная кушетка". Это была кровать или кушетка с металлической спинкой под матрасом, соединенной проводом с высоковольтным выводом. Металлические электроды-подлокотники по бокам, за которые пациент держался во время лечения, служили "заземляющим" путем возврата тока и были прикреплены к нижней части катушки. Таким образом, кушетка формировала конденсатор, а тело пациента – один из электродов.
The high voltage terminal of the coil was attached through a wire to various types of handheld electrode which the physician used to apply the high voltage to the patient's body. The treatment was not painful for the patient, because alternating current in the radio frequency (RF) range, above 10 kHz in frequency, does not generally cause the sensation of electric shock. The Oudin coil was a "unipolar" generator, with the lower end of the coil grounded, so sometimes only one electrode was applied to the patient and the return path for the currents was through the ground. However usually a ground wire from the bottom of the coil was used; attached to a ground electrode which the patient held. A drawback of the Oudin coil was that movement of the electrode and wire during use changed the capacitance of the top terminal of the secondary coil, and thus its resonant frequency. This threw the secondary coil out of resonance with the primary, causing a reduction in voltage. So the tap point on the primary coil had to be constantly adjusted during use to keep the primary and secondary in "tune" (seen in left image above). Many specialized types of electrodes were used to apply the current to various parts of the patient's body. These generally fell into two types. To apply brush discharges (called "effluves") to the outside of the patient's body, electrodes consisting of one or more metal points on an insulating handle were used. Care had to be taken to keep these far enough from the body to prevent a continuous arc to the skin, which could cause painful RF burns. To apply current directly to the body surface, as well as to tissues inside the patient's body through the mouth, rectum, or vagina, a vacuum tube "condensing" electrode was used. This consisted of a partially evacuated glass tube of various shapes, with an electrode sealed inside, attached to the high voltage wire. This produced a dramatic violet glow when energized. The glass envelope of the tube formed a capacitor with the patient's body through which the current had to pass, limiting it to safe values. To apply current to the whole body, a "condensing couch" was used. This was a bed or couch with a metal back under its mattress, connected by a wire to the high voltage terminal. Metal handrest electrodes at the sides, which the patient grasped during treatment, served as the "ground" return path and were attached to the bottom of the coil. Thus the couch formed a capacitor, with the patient's body as one electrode.
История
В 1800-х годах эксперименты по применению электрических токов к человеческому телу развились в медицинскую область викторианской эпохи, сочетавшую в себе элементы как легитимной экспериментальной медицины, так и шарлатанства, известную как электротерапия, в которой токи использовались для лечения множества заболеваний. Открытие радиоволн Генрихом Герцем в 1886 году и последующая разработка радио Оливером Лоджем и Гульельмо Маркони вызвали интерес к радиочастотным токам и схемам для их генерации. Под "высокочастотными" токами понимались любые частоты выше звукового диапазона, > 20 кГц, а резонансные катушки, генерирующие их, получили общее название "колебательные трансформаторы". В 1890-х годах врачи начали экспериментировать с применением этих токов высокого напряжения и высокой частоты к человеческому телу (этические нормы в медицинской практике были менее строгими, и врачи могли проводить эксперименты на своих пациентах). В 1890 году французский врач Жак Арсен д'Арсонваль заложил основы высокочастотной электротерапии, проведя первые эксперименты по применению высокочастотных токов к организму человека. Он обнаружил, что токи с частотой выше 10 кГц не вызывают сокращения мышц и не активируют нервы, вызывая ощущение электрического удара, благодаря чему можно было применять к пациенту чрезвычайно высокие напряжения без дискомфорта. В 1891 году американский инженер Никола Тесла независимо пришел к тому же выводу. Использовались три типа аппаратов, разработанных тремя пионерами в этой области – Д'Арсонвалем, Теслой и Оудином, – и вокруг каждого из них сформировались отдельные направления клинической практики.
During the 1800s, experiments in applying electric currents to the human body grew into a Victorian era medical field, part legitimate experimental medicine and part quack medicine, called electrotherapy, in which currents were applied to treat many medical conditions. The discovery of radio waves by Heinrich Hertz in 1886 and subsequent development of radio by Oliver Lodge, Guglielmo Marconi sparked interest in radio frequency currents and circuits for generating them. "High frequency" currents meant any frequency above the audio range, > 20 kHz, and the resonant coils which generated them were generically called "oscillation transformers". During the 1890s doctors began to experiment with applying these high voltage and high frequency currents to the human body (ethical standards in the medical profession were looser then and physicians could experiment on their patients). In 1890 French physician Jacques Arsene d'Arsonval founded the field of high frequency electrotherapy, performing the first experiments applying high frequency currents to the human body. He discovered that currents above 10 kHz do not cause muscle contraction or activate nerves to cause the sensation of electric shock, so that extremely high voltages could be applied to a patient without discomfort. In 1891 in America, engineer Nikola Tesla independently discovered the same thing. Three types of apparatus were used, developed by three pioneers in the field, D'Arsonval, Tesla, and Oudin, and separate bodies of clinical technique grew up around them: