Il Tunnel Magnetico

Il Tunnel Magnetico
L’azione
terapeutica
dei
campi
magnetici
monopolari
sembra
sia
esaltata
dall’applicazione “Total Body”, rispetto alla più frazionata applicazione locale, questo lo si
evince dall’esperienza di alcuni pionieri della magnetoterapia quali furono il dott. Kenneth S.
MacLean, l’ing. Gianni Dotto, ma soprattutto il dott. Giovanni Oldano, ultimo in ordine
cronologico tra gli sperimentatori noti. Questi riuscì per un certo periodo ad utilizzare la sua
macchina anche in ambiente ospedaliero, con risultati di sicuro interesse, come lui stesso ha
descritto in diversi libri. Utilizzando l’esperienza dell’Oldano ho voluto fare il punto della
situazione sul Tunnel Magnetico, partendo da alcuni dati noti:
dichiarati da Giovanni Oldano
Diametro Tunnel=1m
Lunghezza Tunnel = 2m
16 bobine (1x250 spire) in serie // per 4 gruppi autonomi
0,2 Weber max.
barella scorrevole isolante
pulsazione del campo magnetico
Area (cm^2) = 7854
50000
A-Spire
10mS (25Hz)-2,5S
2800G
(Attila O.)
1G=1.0E-8 weber/cm^2
Un dato curioso è rappresentato dalle “Ampere *Spire” utilizzate negli apparati Total Body ,
si va da un minimo di 30000 A.S. del Dotto alle 50000 A.S. dell’Oldano, all’interno di questo
“range” dovremmo lavorare anche noi, fermo restando il diametro dell’anello magnetico (1m),
per valori inferiori a tale diametro possiamo ridurre proporzionalmente all’area utile anche le
Ampere*Spire.
Il primo problema da risolvere fu quello di trovare un tubo isolante di idonee proporzioni da
usarsi come supporto agli avvolgimenti, la scelta è caduta su di una condotta in PVC beige
60x200cm, normalmente usata in impianti idrici. Per non complicare eccessivamente la
sperimentazione e vedere se la strumentazione di eccitazione del coil e di rilievo dei campi
magnetici pulsati funzionava bene, abbiamo deciso di testare il tutto facendo un’unica spira,
con del cavo elettrico di adeguata sezione (6 mmq) che coprisse serrato l’intero supporto.
Come eccitatore in grado di pilotare il Coil abbiamo utilizzato una versione a 200 J del
“SuperMoreno” che potesse lavorare a 600V ed a più di 100A di corrente.
Tabella di calcolo e campo magnetico generato dal Tunnel.
Come possiamo vedere dal prospetto riepilogativo, nonostante la presenza di correnti notevoli
il campo magnetico generato risulta piuttosto “fiacco” non superando i 300 Gauss, siamo bèn
lontani dai 2800 Gauss generati dal Tunnel
originale, quasi 10 volte inferiori, mentre
l’eccitatore presenta già i suoi limiti operativi, obbligandoci ad utilizzare una resistenza
esterna
per dissipare gli “spike” di corrente in ricarica dei condensatori (1100 microF a
600V), con una cadenza di lavoro non superiore a 1 Hz. Questo primo test ci è servito
comunque a verificare nel tempo l’affidabilità dei componenti in uso e la correlazione tra
calcoli teorici e campo magnetico strumentalmente rilevato. Ora abbiamo tutti i dati necessari
per potèr realizzare un eccitatore di potenza a caratteristiche idonee.
Allego alcune immagini del primo Tunnel Magnetico realizzato:
L’unico modo per ottenere da un Tunnel di questo tipo, campi magnetici 10 volte superiori
all’attuale è quello di realizzare delle bobine corte e multistrato, tornando col pensiero ai
famosi 16 stadi dichiarati dall’Oldano! Il problema tecnico successivo è che dobbiamo limitare
la corrente in bobina a circa 200A, sia per il costo che per l’ingombro dei componenti
elettronici, questo significa che anche riducendo gli stadi dai 16 originali a 12, l’alimentatore
dovrebbe erogare di picco 12x200=2400A circa, con tensioni superiori a 1000 V, limiti
ELEVATI da raggiungere con qualsiasi elettronica commerciale e circuiti “home made”.
La soluzione è stata quella di frazionare la corrente globale facendo lavorare gli stadi in
sincronismo, questo per avere una scarica e quindi un campo magnetico sulle varie bobine del
tutto omogeneo ma elettricamente indipendente. Abbiamo ridotto al minimo i famosi “spike”
di corrente in ricarica dei condensatori sincronizzandola alla tensione di rete, grazie al rilievo
dello Zero Crossing. Caricando in tempi sequenziali i condensatori dei vari stadi a partire dagli
zero volt di alimentazione,
si riduce l’entità della corrente di picco richiesta alla rete
elettrica. Abbiamo realizzato un primo prototipo in scheda multifori e solo successivamente
abbiamo studiato un PCB che potesse pilotare in modo indipendente bèn 12 bobine, separando
galvanicamente il driver dagli stadi di potenza con dei foto-accoppiatori.
Prototipo realizzato in scheda multifori.
A questo punto analizziamo tutti gli stadi logici relativi al progetto:
1) Rilievo dello Zero Crossing
Utilizzando uno stadio ibrido di elettronica analogico-digitale generiamo un impulso di clock di
circa 0.2 ms il cui fronte di salita corrisponde esattamente agli zero volts della tensione di
rete (220V), il tutto può essere regolato con un trimmer di precisione.
2) Frazionamento sequenziale del tempo di carica-scarica condensatori
Due contatori decimali creano un treno di impulsi da 10ms che suddividono le sequenze
operative.
Come visibile nello schema precedente, con
cadenza di 10Hz si possono caricare
sequenzialmente per 10mS, fino a 7 gruppi indipendenti di condensatori, dedicando almeno
30mS alla scarica SCR in bobina.
carica sequenziale x gruppo di alimentazione
carica/scarica condensatori di Tank
Se la cadenza risultasse troppo elevata è sufficiente abilitare la scarica (celle in rosso) ogni
“x” treni di impulsi, regolando un apposito
selettore decimale rotativo; così facendo si
possono impostare cadenze di scarica a:
10_5_3.3_2.5_2_1.7_1.4_1.3_1.1 Hz
3) Ogni segnale di “carica” sequenziale dura 10 mS e và a pilotare uno dei 7 optoisolatori
a 2 canali le cui uscite andranno collegate alle schede di potenza del gruppo capacitivo
(massimo 7x2=14 gruppi).
4) Il segnale di “scarica” dura 0.75 mS può arrivare ai 200mA ed è generato
contemporaneamente per tutte le schede di potenza del gruppo capacitivo , nel PCB
sono disponibili almeno 12 morsetti di “output”.
Allego alcune immagini del PCB “Driver” per la gestione dei tempi ciclo.
Immagini del PCB “Gruppo Capacitivo” per il pilotaggio della carica/scarica Condensatori
Immagini del trasformatore di alimentazione, con limitatore della Corrente di Starter.
A questo punto abbiamo testato il circuito su di un gruppo sequenziale dei 6 previsti,
composto da 2 bobine multistrato di diametro interno 63cm, alte 15 cm cadauna, realizzate
con cavo commerciale isolato in PVC da 4 mmq, avvolto serrato su 5 strati, ciascuno di 35
spire circa.
Totale: 35x5=175 spire x 2 bobine affiancate
I calcoli teorici relativi alla singola bobina sono i seguenti:
Possiamo vedere come variando strutturalmente la geometria della bobina, l’intensità del
campo magnetico in essa generato possa tranquillamente decuplicare, avvicinandosi ai famosi
2800 Gauss del Tunnel di Oldano, allego la foto della bobina test realizzata a questo scopo.
Moreno