ĐỀ TÀI: Giáo viên hướng dẫn

Chương 4.ỨNG DỤNG SÓNG ĐIỆN TỪ 4.1Radio waves

tải về 285.06 Kb.

trang	3/8
Chuyển đổi dữ liệu	04.08.2016
Kích	285.06 Kb.
	#12262

1 2 3 4 5 6 7 8

Chương 4.ỨNG DỤNG SÓNG ĐIỆN TỪ

4.1Radio waves:

4.1.1Định nghĩa

Sóng radio có tần số trong khoảng từ 30 KHz (dải tần LF) đến 300MHz (dải tần VHF), bước sóng từ 1m đến 10³m. Sóng radio bao gồm: sóng dài (LF), sóng trung (MF), sóng ngắn (HF), sóng cực ngắn (VHF).

4.1.2Lịch sử

Năm 1878, David E. Hughes là người đầu tiên truyền và nhận sóng radio khi ông nhận thấy cân cảm ứng tạo ra âm thanh trong đầu thu của diện thoại tự chế của ông. Ông trình bày khám phá của mình trước Hội Khoa học Hoàng gia năm 1880 nhưng chỉ được xem là sự cảm ứng đơn thuần. Chính Heinrich Rudolf Hertz, giữa năm 1886 và 1888, là người đưa ra thuyết Maxwell thông qua thực nghiệm, chứng minh rằng bức xạ radio có tất cả tính chất của sóng và khám phá rằng công thức điện từ có thể định nghĩa lại là công thức chênh lệch bán phần gọi là công thức sóng.

William Henry Ward đưa ra bằng sáng chế Mỹ 126356 vào ngày 30 tháng 8 năm 1872. Mahlon Loomis đưa ra bằng sáng chế Mỹ 129971 vào ngày 30 tháng 7 năm 1872. Landell de Moura, một nhà truyền giáo và khoa học Brasil, tiến hành thí nghiệm sau năm 1893 (nhưng trước 1894). Ông đã không công bố thành tựu mãi cho đến khi 1900. Tuyên bố cho rằng Nathan Stubblefield phát minh ra radio trước cả Tesla lẫn Marconi, nhưng các dụng cụ của ông cho thấy chỉ làm việc với sự truyền cảm ứng hơn là truyền sóng radio.

4.1.3Ứng dụng

4.1.3.1Ứng dụng quan trọng nhất của sóng radio là dùng trong truyền thông tin, tín hiệu

Sóng dài (30KHz-300KHz): Mặt đất và các vật cản hấp thụ mạnh sóng dài. Sóng dài phản xạ tốt các tầng điện li, có thể phản xạ nhiều lần nên bị tầng điện li hấp thụ mạnh nên công suất truyền phải lớn. Sóng dài không bị hiện tượng fading (gây bởi hiện tượng giao thoa), điều kiện truyền ổn định nên thường được dùng liên lạc trong các thành phố.

Sóng trung (300KHz-3000KHz): Sóng trung bị hiện tượng fading mạnh, thường dùng liên lạc trong thành phố lớn.

Sóng ngắn (3000KHz-30MHz): bị mặt đất và các vật cản hấp thụ mạnh do có tần số cao. Ưu điểm của sóng ngắn là có thể liên lạc đi rất xa.
Sóng cực ngắn: Các sóng này không bị phản xạ ở tầng điện li mà đi xuyên qua nó để vào không gian vũ trụ Thường dùng trong phát truyền hình và phát thanh FM, liên lạc ra vũ trụ.

4.1.3.2Wifi

Sóng Wi-Fi là sóng radio cường độ thấp có bước sóng tương tự như bước sóng radio sử dụng trong các lò vi sóng. Nhưng cường độ sóng Wi-Fi thấp hơn 100.000 so với cường độ sóng trong lò vi sóng.

Sóng radio sản sinh ra từ các thiết bị phát sóng Wi-Fi, ánh sáng trắng, lò vi sóng hoặc điện thoại di động có thể khiến nhiệt độ bề mặt của vật thể tăng lên nhưng chúng không thể gây ra bất kỳ tác động xấu nào.

4.1.3.3Sử dụng sóng radio để tiêu diệt sâu bọ trong hạt sấy khô

Một nhóm nhà khoa học Mỹ đã thử nghiệm cho sóng radio làm cho các phân tử rung và nóng lên để diệt mối mọt và sâu bọ trong hoa quả và hạt sấy khô. Nhóm nghiên cứu đã ngâm một số mẻ quả óc chó, hồ trăn và những hạt khác vào một dung dịch hơi mặn. Sau đó đưa chúng vào chiếc máy sử dụng tần số radio. Thiết bị sẽ tiêu diệt sâu bọ mà không làm hạt bị nóng quá. Các nhà khoa học hi vọng phương pháp này sẽ ít gây hại hơn là phương pháp dùng các chất hóa học. Tuy nhiên phương pháp này chi phí tốn kém hơn.

4.1.3.4Dùng sóng radio để trị hen

Các nhà khoa học Mỹ đã chế tạo được thiết bị sử dụng sóng radio giúp bệnh nhân bị hen dễ thở hơn. Sóng radio phát ra từ thiết bị này sẽ đi vào phổi, đốt nóng và làm mềm các khối cơ, từ đó tạo ra các đường dẫn không khí lưu thông.

Thử nghiệm trên 112 bệnh nhân hen từ mức vừa phải tới nặng, một nửa được điều trị bằng thiết bị này và nửa còn lại sử dụng thuốc. Sau một năm, các nhà khoa học nhận thấy khả năng thở của bệnh nhân dùng thiết bị sóng radio tốt hơn hẳn, 39 lít khí thở/phút so với 8,5 lít khí thở/phút của các bệnh nhân dùng thuốc. Ngoài ra, nhóm được điều trị bằng máy có 40 ngày không bị các triệu chứng hen, so với 17 ngày ở nhóm điều trị bằng thuốc. Đây là phương pháp điều trị đầu tiên không dùng thuốc cho các bệnh nhân hen.

4.1.3.5Điều trị amiđan bằng sóng radio

Gần đây, Bệnh viện Tai Mũi Họng Sài Gòn đã sử dụng sóng radio cao tần điều trị cắt amiđan bằng máy Coblator. Với sóng radio cao tần và đầu dò đa chức năng, thiết bị này giúp thực hiện nhanh thủ thuật và hạn chế tối đa thương tổn cũng như nguy cơ biến chứng cho người bệnh. Trong thiết bị trên, đầu dò sẽ vừa giúp cắt amiđan bằng nhiệt vừa tưới nước và hút dịch cùng với mảnh vụn, đồng thời đốt các điểm chảy máu. Sóng radio cao tần phát ra nhiệt độ tại chỗ thấp nên không gây bỏng cho các tổ chức xung quanh. Sóng radio cao tần giúp cầm máu trong phẫu thuật rất tốt vì dòng điện radio cao tần làm tắc các mạch máu. Vì vậy, phương pháp mới cũng ít gây đau và chảy máu, tránh phù nề, vết thương sau mổ amiđan lành nhanh, bệnh nhân có thể về nhà trong ngày và sinh hoạt bình thường, có thể nói chuyện, ăn uống được ngay.

4.1.3.6Phá ung thư gan bằng sóng radio

Do nhiều nguyên nhân, phần lớn bệnh nhân ung thư gan không thể phẫu thuật. Khi đó, việc dùng tần số radio tạo nhiệt để phá hủy u là cách điều trị tối ưu. Phá u gan bằng sóng radio (gọi tắt là RFA) là một trong những phương pháp điều trị ung thư gan đầy triển vọng và ngày càng được ứng dụng rộng rãi trên thế giới. Dưới hướng dẫn của siêu âm hoặc CT-scan, MRI (chụp cộng hưởng từ), các bác sĩ đưa một kim (đóng vai trò điện cực) vào khối u, xuyên vào u khoảng 5 mm). Dòng sóng radio được truyền vào đầu kim và sinh nhiệt để phá hủy u. Thời gian thực hiện khoảng 20-30 phút.

4.1.3.7Sóng radio điều trị rối loạn nhịp tim

Phương pháp truyền dẫn sóng radio từ hệ thống máy điện sinh lý vào tận cơ tim, không chỉ giúp điều trị rối loạn nhịp tim thành công (khoảng 98%) mà còn giúp bệnh nhân không phải dùng thuốc, không phải lo lắng về bệnh tật…

Phương pháp này được thực hiện nhờ các thiết bị vô cùng tinh vi (hệ thống máy chụp DSA 1 bình diện, hệ thống thiết bị điện thăm dò sinh lý tim, máy tạo năng lượng radio, catheter (dây thông) điện cực chẩn đoán 5Fr, 6fr và catheter điện cực Rf tip 4mm, 7Fr). Khi thực hiện, bác sĩ sẽ đưa một số điện cực qua đường mạch máu (tĩnh mạch hoặc động mạch đùi) vào vị trí tổn thương trong buồng tim. Từ đó, dựa trên các tín hiệu hoạt động điện thu được để lập bản đồ hoạt động điện của các buồng tim. Sau đó, bác sĩ sẽ sử dụng một số biện pháp thăm dò đặc biệt xác định vị trí ổ ngoại vi cũng như cơ chế gây rối loạn nhịp thất. Cuối cùng là sử dụng năng lượng sóng radio ở nhiệt độ 65^oC để triệt bỏ các ổ gây rối loạn nhịp tim và các đường dẫn truyền bất thường trong cơ tim. Thủ thuật được đánh giá thành công khi kiểm tra lại bằng thăm dò điện sinh lý không còn rối loạn nhịp thất.

4.1.3.8Chữa viêm gân bằng sóng radio

Việc điều trị khá đơn giản. Bệnh nhân được chụp cộng hưởng từ hoặc siêu âm xác định vị trí tổn thương rồi gây tê tại chỗ. Bác sĩ rạch một đường khoảng 2-3 cm trên đường gân bị tổn thương rồi đưa các dụng cụ vào. Một luồng radio cao tần sẽ cắt các sợi dính vi thể trong gân, thủ phạm gây đau và viêm gân. Sóng radio cũng làm tăng sinh hệ thống mạch máu đến gân, giúp gân dần bình phục.

Ưu điểm của phương pháp này là người bệnh không bị đau, ít biến chứng, có thể xuất viện ngay trong ngày.

4.1.3.9Điều trị chứng viễn thị bằng sóng radio

Một kỹ thuật mới mang tên CK (conductive keratoplasty) vừa được Cơ quan Quản lý Thuốc và Thực phẩm Mỹ chấp thuận. Trong phương pháp này, người ta sử dụng năng lượng dạng sóng radio để làm teo một số vùng nhỏ của giác mạc. Vì không phải rạch hoặc cắt bỏ mô, CK ít gây tổn thương hơn so với các kỹ thuật laser hiện hành.

Theo bác sĩ Peter Hersh, chuyên gia mắt tại Đại học Hackensack University (Mỹ), kỹ thuật CK có thể sẽ được những người có tuổi ưa chuộng vì tính thuận tiện, đơn giản và ít gây tổn thương. Phương pháp này sẽ rất hữu ích cho những người già không thể áp dụng LASIK, như bị chứng khô mắt hoặc có lớp biểu mô bị kích thích. CK cũng có thể an toàn hơn với bệnh nhân bị bệnh tăng nhãn áp (glaucoma), vì nó không đòi hỏi việc tăng tạm thời áp lực trong mắt, xuất hiện khi thực hiện kỹ thuật LASIK.

4.1.3.10Điều trị đau lưng bằng sóng radio

Sau khi chẩn đoán đúng vùng đĩa đệm gây đau, đầu tiên các bác sĩ sẽ dùng kim đưa vào trong đĩa đệm. Tiếp theo, một luồng sóng radio cao tần có nhiệt độ 65^oC sẽ được truyền vào đĩa đệm với mục đích hủy đầu thần kinh nhận cảm xúc, giúp bệnh nhân không còn cảm thấy đau.

Sóng radio cao tần còn có thể khống chế tốt các bệnh lý mạn tính của vùng thắt lưng, cổ, đau thần kinh tọa, thần kinh ngoại biên... Tuy nhiên, phương pháp chữa này chỉ áp dụng trong những trường hợp thoát vị mới, chèn ép ít, không có các bệnh lý cột sống kèm theo.

4.1.3.11Radar

Radar phát hiện vật ở một khoảng cách bằng sự phản hồi các sóng radio. Khoảng thời gian của sự phản hồi để xác định khoảng cách. Phương hướng của tia xác định hướng của sự phản hồi. Sự phân cực và tần số của sóng phản hồi có thể cho biết bề mặt của vật.
Radar định vị quét một vùng không gian rộng từ 2 đến 4 lần trong 1 phút. Dùng sóng ngắn phản hồi từ đất hay đá. Radar sử dụng phổ biến trên tàu thương mại hay máy bay thương mại đường dài.
Radar dùng cho mục đích thông thường dùng tần số radar định vị, nhưng không phải các tia điều biến và phân cực để các máy thu để xác định bề mặt của vật phản hồi. Radar thông thường tốt nhất có thể định dạng mưa trong cơn bão, cũng như mặt đất hay các phương tiện di chuyển. Một số có thể để lên cùng dữ liệu âm thanh và dữ liệu bản đồ từ định vị GPS.
Radar tìm kiếm quét một vùng rộng lớn với xung tia radio ngắn. Chúng thường quét một vùng không gian từ 2 đến 4 lần 1 phút. Thỉnh thoảng radar dùng hiệu ứng Doppler để tách phương tiện vận chuyển với môi trường.
Radar dò tìm mục tiêu sử dụng cùng nguyên lý như radar tìm kiếm nhưng quét vùng không gian nhỏ hơn nhiều, thường là vài lần 1 giây hay hơn nữa.
Radar thời tiết tương tự radar dò tìm, nhưng sử dụng tia radio với sự phân cực tròn và có bước sóng phản hồi từ các giọt nước. Vài radar sử dụng Doppler để đo tốc độ gió.

tải về 285.06 Kb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:

1 2 3 4 5 6 7 8