WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 19 | 20 || 22 | 23 |   ...   | 29 |

Точность – I мм. В мерный стаканчик из сосуда Дьюара переливается необходимое количество жидкого азота. Затем дымящаяся низкотемпературная жидкость переливается из стаканчика в пенопластовый резервуар прибора КДН – 8. Жидкий азот по холодопроводу достигает конца канюли. На конце размером 2х2 мм нет тепловой изоляции, поэтому образуется "ледяной шар" диаметром 8 мм. Криогенная температура воздействует на больные мозговые клетки. Возникающие ледяные кристаллики разрывают и разрушают их, мелкие кровеносные сосуды закупориваются. В то же время здоровые структуры сохраняются. Размеры очага воздействия зависят от количества жидкого азота.

Важно отметить, что жидкий азот не повреждает мозговых тканей, через которые прошел криоинструмент – ведь канюля снаружи имеет совершенную теплоизоляцию. Инструмент остается теплым, когда на его активном наконечнике 77 К.

"Ледяной шар" быстро тает, канюля вынимается, костяной кусочек ставиться на место, накладываются швы. Средняя продолжительность операции – 2 ч. Масса погибших клеток со временем рассасывается, на этом месте образуется полость.

Созданы отечественные криоинструменты для деструкции (разрушения) опухолей головы и шеи, конструкция которых позволяет (после введения в заданную область) их поворот для увеличения сферы воздействия на пораженные ткани. Удаление опухолей производится бескровно.

Низкие температуры используются и при удалении миндалин. Инструмент. криодеструктор ) по конструкции и принципу действия схож с криоинструментом, используемым при нейрохирургических операциях.

В Нижегородской (Горьковской) областной больнице им. Н.А.Семашко разработана стационарная автоматическая установка "Пингвин" для лечения заболеваний уха, горла, носа.

В установке применяется сжиженный газ под давлением. Активная часть криоинструмента охлаждается до температуры 113 К.

Криолечение используется для остановки кровотечений из уха, горла, носа, удаления полипов и т.п.

Криолечение применяют и в офтальмологии. Низкие температуры, например, используются при проведении операции экстракции хрусталика: активная часть криоэкстрактора подводится к помутневшему хрусталику, который мгновенно примораживается к его наконечнику, затем извлекается.

Криоэкстрактор используется также при извлечении из глаза посторонних немагнитных тел, например, осколков стекла.

Криогенные температуры используется и в стоматологии, например, для умерщвления зубного нерва.

В принципе криогенные температуры могут быть использованы во всех областях медицины.

5.3.2 Использование низких температур для консервирования живых тканей В практической медицине применяют такие методы лечения, как переливания крови, пересадку костного мозга, почек и т.д.

Для этих целей, естественно, необходимо иметь запас живых тканей.

Такой запас можно иметь при условии возможности их длительного хранения.

Известно, что хранение при плюсовых температурах кроветворной ткани (костный мозг) приводит к полному погибанию живых клеток уже на пятнадцатые сутки.

Оказалось, что при соответствующем их замораживании до низких температур они могут храниться достаточно долго.

Для консервации здоровых живых тканей используют аппараты программного замораживания.

Вот как описывается процесс замораживания костного мозга.

Для исключения разрушения костной ткани, которое может наступить при охлаждении из-за замерзании воды, находящейся в клетках и межклеточном пространстве, и образования кристаллов льда, губительно действующих на ткань применяют криопротекторы – защитную среду ( например, поливинилпирролидон ).

После обработки криопротектором костный мозг в металлических контейнерах или стеклянных ампулах подвергается двухэтапному замораживанию до температуры жидкого азота.

Равномерность охлаждения обеспечивается путем дозированного распыления жидкого азота. Вначале температура снижается со скоростью I градус в минуту, а затем – 10 градусов в минуту. Применяется и ультрабыстрое замораживание со скоростью 4 градуса в секунду. Выбранный режим поддерживается автоматически.

Такой способ замораживания костной ткани препятствует ледообразованию и вода без кристаллизации переходит в стекловидное состояние, ткани не разрушаются.

Перед трансплантацией костный мозг размораживается по специальной программе.

Нормативный срок хранения костного мозга – три года (сохранность – 85% клеток). Замороженный костный мозг можно перевозить на любые расстояния.

Консервированные при температуре жидкого азота эритроциты хранятся достаточно долго (по некоторым сведениям более десяти лет).

Рассмотрим еще один любопытный случай консервирования живых тканей – консервацию живого человека.

Все нижеследующие действия начались после выхода в свет книги преподавателя – американского физика Р.Эттинджера (штат Мичиган) "Перспективы бессмертия", где он писал "Жить можно вечно, если использовать низкие температуры. Надо только хотеть этого".

В США было создано "Нью-йоркское криогенное общество". И дело пошло. Первым клиентом на "вечную жизнь" стал семидесятитрехлетний профессор психологии Джеймс Бедфорд, обреченный на смерть от рака легких. Он попросил законсервировать его при низкой температуре в стальной капсуле. Капсула была погружена в жидкий азот. Такой поступок Д.Бедфорда видимо был совершен исходя из следующих соображений.

Пройдет сто, двести или больше лет и медицина достигнет таких успехов, что "оттаявший" человек не только будет излечен, но и жить будет вечно.

Вслед за Д.Бедфордом еще семь человек были подвержены такой консервации. Есть сведения о том, что в университете города Атланты (США) было заморожено 12 собак. Через два часа они были разморожены. Через полчаса после этого они начали ходить, а через несколько часов принимать пищу. Возможно ли за два часа окончательно заморозить их внутренние органы Воздействие криогенных температур на отдельные клетки ткани и органы живого организма недостаточно изучены.

Известно, что банки почек, печени, сердца, селезенки, легких и эндокринных желез не созданы из-за того, что их пока сохранять не удается.

Установлено, что при воздействии криогенной температуры на живой организм очень часто происходят необратимые процессы на клеточном уровне из-за потери воды, нарушения солевого равновесия, увеличения концентрации электролитов, появления кристаллов льда.

Сказалось, что даже при высокой скорости замораживания в жидком азоте охлаждение замораживаемых тел будет происходить недостаточно быстро. Образующийся при этом лед разорвет ткани, а в замерзшей воде организма недопустимо повысится концентрация солей.

Скованная глубоким холодом клетка не дышит, не получает питания, не развивается, не делится.

Общебиологическая проблема длительной консервации отдельных органов и живых органов при криогенных температурах пока еще далека от разрешения.

На сказанного видно, что вероятность оживления законсервированных людей очень низка. Недаром в свое время писали: "Hy и удивится же Берфорд, когда останется покойником".

Список использованных источников 1. Клименко А.П., Новиков Н.В. и др. "Холод в машиностроении" М. "Машиностроение" 1977г., 192с.

2. Патрунов Ф. "Холод и техника" "Московский рабочий" 1981г., 190с.

3. Осипьян Ю.А. "Шипы и розы сверхпроводимости" Международный ежегодник "Гипотезы прогнозы" Будущее науки №22, 1989г. М. "Знание" с.

63-80.

4. Бурдун Г.Д. "Справочник по международной системе единиц" "Издательство стандартов" М. 1972г. 231с.

5. Большая Советская Энциклопедия 3 издание т. 8,15,25,6. Физический энциклопедический словарь М. "Советская энциклопедия" 1983г.

6. Гидрорезание конструкционных материалов и биологических тканей 6.1 Краткие сведения Применение энергии движущегося потока жидкости в технике достаточно изучено. Например, гидромеханизация земляных, горных и др. работ, очистка поверхностей изделий.

Подобная технология в трансформированном виде более уверенно проникает и в область машиностроения, которую принято называть струйной обработкой материалов или гидрорезанием.

Это новое слово в технологии обработки материалов предусматривает качественно иной подход к процессу резания: естественной жидкой средой обрабатывать машиностроительные материалы различной твёрдости искусственного происхождения.

Технология гидрорезания (в рамках применяемости) предусматривает отход от традиционных методов обработки металлов, когда формообразование деталей сопряжено с резанием металлов металлами, почти исчерпавшим свои возможности.

Она позволяет вырезать детали со сложными профилями без дополнительной обработки поверхности реза и достаточно высокой производительностью.

В этом случае эффект резания достигается за счёт концентрации высокого уровня энергии в струе жидкости, исходящей под большим давлением (до 500 и более МПа) из сопла малого диаметра (доли миллиметра) с высокой скоростью, превышающей скорость звука. При этом расстояние от среза сопла до поверхности материала составляет несколько миллиметров, и плотность давления струи превышает прочность материала.

Гидрорезание материалов производится двумя способами, которые отличаются отсутствием (жидкостное) или наличием абразива в среде рабочей жидкости (абразивно-жидкостное). Ввод абразива в струю увеличивает её технологические возможности за счёт увеличения режущей способности жидкостно-абразивной суспензии.

При добавлении в воду измельчённой окиси кремния или других абразивных веществ можно разрезать твёрдые и прочные материалы значительной толщины. По некоторым данным: титановые сплавы до 30 мм со скоростью 40 мм/мин., бетон толщиной 250 мм со скоростью 25 мм/мин. Струёй воды без примеси абразива обрабатываются такие материалы, как текстиль, различные пластмассы, картон и т.п. со скоростью резания (в зависимости от толщины материала) от мм/мин. до м/мин.

Кроме того, режущие свойства высоконапорной струи при жидкостном резании могут быть повышены путём подвода к струйной головке хладагента, способствующего образованию в струе льдинок, придающих ей абразивные свойства.

При абразивно-жидкостном резании материалов подвод хладагента также усиливает режущие свойства струи. При этом необходимо учитывать и направление воздействия струи на материал. Угол между направлением струи и обрабатываемой поверхностью – угол атаки – влияет на характер выполнения операций и производительность обработки: изменение этого угла от 00 до 900 при резании металлов приводит к улучшению режущих свойств струи, достигая своего максимального значения при угле 900.

Важнейшие преимущества рассматриваемой технологии перед другими видами обработки следующие: отсутствие нагрева разрезаемых заготовок, что исключает термические напряжения и деформации обрабатываемого материала, не появляются вредные испарения и газы, присущие другим видам резания при обработке пластмасс, композиционных материалов и т.п., нет запылённости.

К недостаткам гидрорезания относят: конструктивные трудности, возникающие при создании высокого давления жидкости, невысокая стойкость сопла и сложность его изготовления.

Разработка технологии обработки машиностроительных материалов высоконапорной струёй воды была выполнена в 1960г. в США.

Оборудование для реализации этой технологии появилось в 1971г., а абразивной суспензией в 1984г.

Эффективность и экономичность гидрорезания различных материалов зависят от выбора оптимальных параметров процесса обработки: давления жидкости, диаметра сопла, расстояния от среза сопла до обрабатываемой поверхности, скорости взаимного перемещения режущей струи и заготовки.

Преимущества гидрорезания, по сравнению с другими процессами разделения материалов, позволяют рассматривать их как перспективную технологию будущего не только в промышленности, но и для других областей человеческой деятельности.

Это техническое достижение и навело на мысль о разделении биологических тканей не металлическими инструментами, а высоконапорной струёй жидкости, которая может оказаться наиболее подходящей для ведения подобных работ из-за естественного происхождения режущего инструмента.

6.2 Гидрорезание материалов в машиностроении В основу гидрорезания материалов положен своеобразный режущий инструмент – определённым образом сформированная высоконапорная тонкая струя жидкости.

Жидкой средой, используемой в машинах для гидрорезания, в основном, является вода.

В рассматриваемый период развития техники и технологий гидрорезание и лазерная резка машиностроительных материалов имеют одну область применения и являются конкурирующими технологиями.

В том и другом случаях режущий инструмент формируется в самой машине за счёт конструктивных особенностей соответствующих узлов, а затем, транспортируясь по энергетическому каналу или трубопроводам, подходит к узлу, где происходит его окончательное формирование.

При применении обеих технологий отпадает необходимость в хранении, заточке и перестановке рабочего инструмента.

При лазерной и гидрорезке материалов инструмент постоянно обновляется за счёт непрерывности его образования во времени.

Установлено, что высоконапорная струя жидкости, встречаясь с обрабатываемой поверхностью на высокой скорости, деформируется и, в определённой мере, разрушаясь, отражается.

Частичное отражение лазерного луча в процессе обработки материалов также закономерное явление.

Не углубляясь в анализ достоинств и недостатков этих технологий, необходимо отметить, что лазерное излучение является широкоуниверсальным инструментом (резка, маркировка, упрочнение и т.п.), хотя и область применения высоконапорной струи жидкости не ограничивается только гидрорезанием.

Например, в литературе описано упрочнение труднодоступных поверхностей сложной формы импульсными струями жидкости (ИСЖ). Рабочая жидкость имеет давление 180—360 МПа и выбрасывается из сопла со скоростью 150—700 м/с.

Возможна и замена лазерного излучения струёй высоконапорной жидкости для контурной резки материалов на таких установках как Лазерпресс.

Некоторым преимуществом гидрорезания перед лазерной резкой является отсутствие области термовлияния на кромках обработанных деталей, но не всегда это условие является определяющим. Так установлено, что при лазерной резке деталей из конструкционных сталей типа 20 и 30 ХГСА повышается их усталостная прочность и долговечность по сравнению с фрезерованными деталями, а сталь 12Х18Н1ОТ и сплав ОТ-4 имеют более низкие циклические свойства, чем образцы, вырезанные механическим способом.

Pages:     | 1 |   ...   | 19 | 20 || 22 | 23 |   ...   | 29 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.