L1 DESCARCARI ELECTRICE PRIN TESUTURI VIIDescarcarea Corona

Electronografia este un procedeu de studiu al organismelor vii, prin intermediul raspunsului de electroluminiscenta provocat de acestea . Pentru ca in organism sa se produca un raspuns de electroluliniscenta e necesar sa provocam o interactiune intre campul caracteristic al probei vii si un camp electric extern controlat . Inregistrarea fenomenului de luminiscenta se face prin intermediul hartiei fotografice. Aceasta inregistrare pune in evidenta trei efecte Un efect electromorf, determinat de sarcinile electrice antrenate in procesul de conductie avand densitati diferiteUn efect pelicular, determinat de aparitia unor strimeri, provocati de neomogenitatea campului electric in zone unde apare o discontinuitate a impedantei electrice Un efect proximal, determinat de prezenta vaporilor de apa si a ioniloi din mediul imediat invecinat probeiCampul produs de un tesut viu este generat tocmai de caracterul dipolar al consitituentilor sai care pot fi- pe de o parte structuri biologice cum ar fi apa, proteine, lipide si glucide,- pe de alta parte poate fi structura mediului intra si extracelular ioni liberi difizabili Na, K, Ca, si ioni moleculari nedifuzabili prin membrane . Interactiunea unui camp extern cu structurile celulare determina un transport de electroni pana la o anumita pozitie in tesut

Teoria aparitiei strimerilorAparitia strimerilor se bazeaza pe asa numita descarcare Corona.Descarcarea Corona este un proces des intalnit in jurul conductorilor de pe terminalele echipamentelor de nalt tensiune. Pentru a fi evitate, deoarece sunt mari consumatoare de energie, sunt frecvent proiectate cu diametru mare, cu forme rotunjite netede, cum ar fi mingi sau tori, i adesea sunt adaugati la izolatori de linii de transmisie de nalt tensiune inele corona.

Fig 1 Obiecte ale transformatoarelor de inalta tensiune producatoare de efect corona (punctele luminoase sunt generate de gazul ionizat ce se comporta ca o plasma) Descrcare corona se produce de obicei, in jurul unui conductor, (din retelele de inalta tensiune) in care se creiaza o regiune incarcata cu sarcini electrice luminoase numita plasma. Campul electric din jurul conductorului poate deveni suficient de mare astfel incat aerul din jurul sau sa se ionizeze (atomii de aer devin ioni ) i sa devina conductor. Orice obiect conductor ascutit poate dezvolta in jurul sau o intensitate a cmpului electric mult mai mare dect n alt parte. Aerul din apropierea electrodului poate deveni ionizat (adica conductiv), n timp ce regiunile mai ndeprtate raman neutre.

Fig 2 Efect corona produs in jurul liniilor de inalta tensiune Cnd aerul dn apropierea punctului devine conductor, aceasta are tendinta de a mri dimensiunii aparenta a conductorului (bordura luminoasa de-a lungul liniilor de inalta tensiune). Ionizarea nu se poate insa extinde dincolo de aceast regiune locala deoarece regiunile conductoare marginase sunt mai puin ascuite. n afara acestei regiuni, particulele ncrcate i-si gasesc ncet drumul spre un alt obiect incarcat cu sarcina opusa i astfel pot fi neutralizate.Dac regiunea ionizata continu s creasc pn cnd ajunge la un alt conductor aflat la un potenial mai sczut, ntre cele dou se va fi forma un arc electric .Cum se produce emisia de lumina din jurul unui conductor

(a)(b)

Fig 3 Etapele descarcarii corona implica ionizarea aerului (a) si recombinarea sarcinilor electrice (ioni si electroni) cu declansarea luminiscentei (b).

Daca in zona campului electric din jurul varfului de electrod (gradientul de potential), apare un foton sau o particula cosmica, se vor descompune atomii de aer in ioni si electroni liberi, acestia fiind accelerati in directii opuse. Cum electronul prinde o vitez mai mare dect ionul pozitiv, va lovi si alti atomi pe va care-i va ioniza, crescand numarul de ioni pozitivi. Se produce un proces de reacie n lan numit avalan de electroni. ntr-o descarcare corona pozitiva toti electronii sunt atrasi spre interior ctre electrodul incarcat pozitiv i ionii sunt respinse spre exterior. ntr-o descarcare corona negativa ionii sunt atrase spre interior i electronii sunt respini spre exterior. Strlucirea corona este cauzat de recombinarea electronilor cu ionii pozitivi pentru a forma atomi neutri. In acest moment plusul de energie al electronului, se elibereaza sub forma de foton de lumin. Fotonii servesc apoi pentru a ioniza ali atomi, meninand crearea de avalanse de electroni.

Fig4 Efectul de luminiscenta localizata in jurul varfului de conductorLa o anumit distan de varful electrodului ,cmpul electric devine suficient de mic nct s nu mai furnizeze suficient energie electronilor pentru a ioniza atomii cu care se ciocnesc . Aceasta este marginea exterioar a coroanei . n afara acestor ioni ce se deplaseaza prin aer, nu se mai creaza noi ioni . Acesta este motivul pentru care zona luminoasa este localizata in apropierea varfului. Ionii n micarea lor pot fi atrasi de un electrod opus i ajung n cele din urm i se combin cu electronii electrodului pentru a deveni atomi neutri din nou , completnd circuitul .

Fig 5 Instrumentul de laborator ce pune in evinenta efectul electronografic al tesuturilor vii prin efect coronaTermodinamic , fenomenul corona este un proces de neechilibru , i creeaz o plasm non- termic . Mecanismul de avalan nu elibereaz suficient energie pentru a nclzi gazul din regiunea corona n general, aa cum se ntmpl ntr- un arc electric sau a unei scntei . Numai un numr mic de molecule de gaz participa la avalansele de electroni i sunt ionizate , cu energii apropiate de energia de ionizare de 1 - 3 ev ,restul de gaz nconjurtor este aproape de temperatura ambiant .

Fig 6 Fenomenul electronografic pus in evidenta de frunze prin descarcare corona

Studiul de laborator al fenomenului electronografic utilizeaza un program de analiza a imaginilor fotografice a descarcari corona la nivelul membrelor superioare si inferioare apartinand unor subiecti umani. Analiza acestor strimeri , pusi in evidenta prin descarcarea corona, poate reprezenta o forma de diagnoza primara a starii de sanatate a pacientului.In figura de mai jos se pot observa modificari patologice la nivelul strimerilor la nivelul degetelor de la maini si legaturi asociate cu diferite organe.

.

F