Модельное исследование полевой концепции механизма сознания (стр. 1 )

МОДЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

ПОЛЕВОЙ КОНЦЕПЦИИ МЕХАНИЗМА
СОЗНАНИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МОДЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

ПОЛЕВОЙ КОНЦЕПЦИИ МЕХАНИЗМА
СОЗНАНИЯ

Орел 2007

УДК 591.51;612.825.5;.464; 615.849.19

ББК 28.991.77(78); 22.381.58

Б72

Рецензенты:

доктор биологических наук, профессор, академик РАЕН

доктор биологических наук, профессор, академик ЭНИОН

кандидат физико-математических наук,

старший научный сотрудник ГУ ОТП

Б72 Бобров, А. В. Модельное исследование полевой концепции механизма сознания: монография / . – Орел:
ОрелГТУ, 2007. – 261 с.

В части I экспериментально показано, что характеристические поля объектов живой и неживой природы, содержащие информацию о структуре их спиновой системы и являющиеся информационными полями физического вакуума (ФВ), обладают уникальными свойствами, необходимыми для реализации функции сознания на полевом уровне.

В части II изложена концепция двухуровневого клеточно-полевого механизма сознания («Биокомпьютера Сознания»), в котором функции сверхбыстрой обработки информации и неограниченной по объему долговременной памяти реализуются «Процессором» входящим в состав Биокомпьютера Сознания. Основным структурным элементом «Процессора» являются глиальные клетки – олигодендроциты, входящие в состав глиа-нейронных комплексов коры головного мозга. Работа «Процессора» основана на взаимодействии характеристических полей этих клеток, являющихся подсистемами характеристического поля коры головного мозга.

Патология феноменов сознания и памяти – потеря сознания и амнезия, возникающие при ударе в голову – обусловлена нарушением структуры нейро-глиальных комплексов, вызванным сильными вибрациями в упруго-вязкой среде.

УДК 591.51;612.825.5;.464; 615.849.19

ББК 28.991.77(78); 22.381.58

ISBN -145-7

© ОрелГТУ, 2007

© , 2007

Содержание

Введение............................................................................................................. 7

Часть 1. Экспериментальное исследование торсионной концепции..... 11

Глава 1. Методы регистрации торсионных полей.................................... 16

1.1. Преобразователи на ДЭС................................................................... 16

1.1.1 Типы асимметричных электродных систем............................. 18

1.2. Преобразователи на полупроводниковых интегральных

микросхемах................................................................................................ 23

1.3 Биологические детекторы.................................................................. 28

Литература....................................................................................................... 31

Глава 2. Торсионный компонент излучения квантовых

генераторов..................................................................................................... 33

2.1. Экспериментальное обнаружение торсионного компонента

излучения квантовых генераторов.......................................................... 34

2.2 Распространение торсионного компонента излучения КГ........... 37

2.3 Проникающая способность торсионного компонента

излучения квантовых генераторов.......................................................... 42

2.4. Исследование акустической версии происхождения

воздействующего фактора........................................................................ 46

2.5.  Зависимость эффективности информационного воздействия
от энергии кванта электромагнитного компонента КГ....................... 48

2.6. Реакция детекторов на ДЭС на воздействие светодиодного

излучателя................................................................................................... 49

Литература....................................................................................................... 51

Глава 3. Торсионное поле – носитель информации................................. 52

3.1. Характеристические поля объектов неживой природы............... 52

3.1.1. Методика....................................................................................... 53

3.1.2. Результаты экспериментов......................................................... 55

3.2. Информационные свойства торсионного излучения................... 61

3.2.1 Прямое информационное воздействие

на микроорганизмы с применением матриц пенициллина

и метациклина.......................................................................................... 61

3.2.2. Исследование эффективности метода опосредованного

информационного воздействия на микроорганизмы

с применением матриц пенициллина и метациклина........................ 63

3.2.3 Исследование биологических свойств веществ,

используемых в качестве информационной матрицы...................... 66

3.2.4 Зависимость модальности торсионного излучения

от порядка сочетания пространственно-разделенных веществ

информационной матрицы.................................................................... 68

3.2.5. Распределение эффективности информационного

воздействия КТГ вдоль оси симметрии.............................................. 72

Литература....................................................................................................... 78

Глава 4. Взаимодействие торсионных полей с веществом..................... 80

4.1 Информационное воздействие на кинетику физических

и физико-химических процессов............................................................. 80

4.1.1 Результаты экспериментов.......................................................... 82

4.2 Механизм взаимодействия информационных полей

с веществом................................................................................................ 87

4.2.1. Изменение проводимости тканей биологического

объекта, возникающее в ответ на информационное

воздействие.............................................................................................. 90

4.2.2 Исследование изменения оптической плотности

активированной воды............................................................................ 91

4.2.3 Феномен полевого информационного управления............... 91

4.3. Механизмы психической деятельности.......................................... 94

Литература....................................................................................................... 97

Глава 5. Исследование феномена долговременной памяти воды.......... 98

5.1 Динамика биологических свойств неактивированной воды........ 98

5.2 Динамика биологических свойств активированной воды.......

5.2.1 Зависимость биологических свойств активированной

воды от вещества матрицы..............................................................

5.3  Динамика показателя биологической активности

кипяченой воды.....................................................................................

5.4. Долгосрочное сохранение памяти о проведенной

активации воды после ее кипячения.................................................

5.5. Динамика изменений показателя биологической

активности кипяченой воды................................................................

5.5.1. Изменения биологической активности кипяченой воды,

возникающие в первые часы после кипячения ............................

5.5.2. Изменения биологической активности кипяченой воды,

активированной с применением серебра, дюраля

и пенициллина, возникающие в первые 25 суток после

кипячения............................................................................................

5.5.3. Исследование динамики биологической активности

воды, активированой с примением матрицы-серебра.................

5.5.4. Исследование динамики показателя биологической

активности воды, активированной с применением

пенициллина и дюраля.....................................................................

5.6. Факторы, определяющие макроструктурные

преобразования воды...........................................................................

Литература.................................................................................................

Глава 6. Экспериментальное исследование феномена психокинеза

6.1. Электрическая реакция, возникающая в ответ на дистантное
воздействие человека...........................................................................

6.1.1. Методика исследований........................................................

6.1.2 Результаты экспериментов с биологическими

детекторами........................................................................................

6.1.3. Зависимость величины реакции от расстояния.................

6.2. Два компонента нетеплового излучения человека..................

6.3. Эксперименты с детекторами c вытянутым столбом

жидкости.................................................................................................

6.3.1 Воздействие путем изменения расстояния.........................

6.4 Детекторы на интегральных микросхемах.................................

6.4.1. Экспериментальное обнаружение ВНКИЧ

с применением датчиков на ИМС...................................................

6.4.2. Фоновое излучение человека...............................................

6.5. Эксперименты с детекторами на ИМС и токовыми

датчиками на ДЭС.................................................................................

6.5.1 Методика проведения экспериментов..................................

6.5.2. Результаты экспериментов 1988 г. с применением

датчиков на полупроводниковых ИМС........................................

6.5.3. Регистрация фоновых изменений на выходах токовых

датчиков на ДЭС в экспериментах 1990-91 гг.............................

6.5.4. Дальность распространения и проникающая

способность ВНКИЧ.........................................................................

6.5.5. Эксперименты Ленинград – Швентои.................................

6.5.6. Психофизиологические аспекты..........................................

6.5.7. Инструментальная парапсихология...................................

6.5.8. Игры экстрасенсов..................................................................

6.5.9. Регистрация ВНКИЧ при целительской деятельности

оператора-сенситива..........................................................................

6.7. Человеческий фактор при проведении исследований

ВНКИЧ....................................................................................................

6.7.1. Наблюдения 2004 г................................................................

6.7.2 Мониторинг ВНКИЧ и ранняя диагностика патологий...

Литература.................................................................................................

Заключение................................................................................................

Часть 2. Полевая концепция механизма сознания...............................

Глава 1. Функция полевого механизма сознания...............................

1.1. Рефлекторный и полевой уровни обработки информации....

1.2. Аппарат афферентного синтеза и Биокомпьютер сознания...

1.3. Кора головного мозга как субстрат Процессора

Биокомпьютера сознания.....................................................................

1.4. Структуры БКС и их функции....................................................

1.5. Нервная клетка как структурная единица Процессора...........

1.6. О переносе информации с клеточного на полевой уровень

при участии одних только нервных клеток......................................

Литература.................................................................................................

Глава 2. Участие нейроглии в механизме сознания............................

2.1 Физиологические свойства, определяющие функцию

глиальных клеток в полевом механизме сознания..........................

2.2 Распределение медленного отрицательного потенциала

в коре головного мозга........................................................................

Литература.................................................................................................

Глава 3. Функции нейроглии в механизме сознания..........................

3.1. Функция нейроглии в режиме переноса информации

на полевой уровень...............................................................................

3.2 Перенос информации с клеточного уровня на полевой..........

Глава 4. Функционирование Биокомпьютера сознания.....................

4.1. Возникновение «образов», «сложных образов» и «идей».

Перенос их на полевой уровень в архивы долговременной

памяти......................................................................................................

4.2 Механизмы феноменов долговременной памяти

и подсознания........................................................................................

4.3. Перенос информации с полевого уровня на клеточный.........

4.4. Патология механизма сознания...................................................

Литература.................................................................................................

Заключение................................................................................................

Рецензии и отзывы....................................................................................

ВВЕДЕНИЕ

Феномены сознания и памяти, различные проявления «пси-феномена» имеют в своей «родословной» общее происхождение: их механизмы основаны на полевом информационном взаимодействии собственных характеристических полей, несущих информацию о структуре спиновой системы объектов живой и неживой природы. Однако, если для таких явлений как телепатия и психокинез причастность к протяженным в пространстве процессам взаимодействия очевидна – она вытекает непосредственно из их названия, то полевая основа механизмов сознания и памяти скрыта для исследований за хорошо доступными и потому едва ли не исчерпывающе изученными нейробиологическими процессами.

Исследование множества проблем, связанных с необыкновенной сложностью самого объекта изучения – головного мозга человека, носило однонаправленный характер. Исторически сложилось так, что развитие исследований основывалось на представлении, согласно которому существующий механизм, реализующий многофункциональную интегративную деятельность головного мозга, основан исключительно на процессах межклеточной передачи информации. Такой механизм полностью обеспечивает реализацию функций центральной нервной системы, охватывающих контроль, координацию и регулирование систем и процессов жизнеобеспечения целого организма, сохранение и устойчивость биологического объекта в условиях окружающей среды. Именно поэтому и в настоящее время представление о существовании лишь одного – клеточного уровня обработки и передачи информации продолжает доминировать, а не находящие объяснения проявления несоответствия между реальными техническими параметрами этого механизма и многообразием психической деятельности индивида – его сознанием, творчеством, способностью предвидения и т. д. просто игнорируются. Так же опускаются и такие свойства памяти, как ее объем, огромные скорости выборки, анализа и отбора информации по заданному признаку, ее группировка по заданному алгоритму. И, наконец, игнорируется статистически достоверно установленное существование «пси-феноменов» телепатии и психокинеза (Дин Радин. Сознательная Вселенная, 1998), напрямую связанных со свойствами головного мозга преобразовывать и обрабатывать информацию, поступающую в него на полевом уровне, и целенаправленно, по адресу воздействовать на физические, физико-химические и биологические процессы, протекающие в объектах живой и неживой природы.

К «проколам» современной нейрофизиологии, оперирующей двенадцатью миллиардами нервных клеток, следует отнести и ее неспособность объяснить огромный перебор природы – существование ста двадцати миллиардов (!) глиальных клеток, занимающих до половины объема головного мозга. Большинству из этих миллиардов наука не находит функционального назначения. Однако как в современной научной, так и учебной литературе признается возможное, но совершенно неопределенное участие глии в процессах обмена информа-цией.

В литературе приводятся многочисленные доводы, свидетельствующие против нейробиологической концепции механизма психической деятельности человека. Ей противопоставляется концепция психофизики, утверждающая существование наряду с клеточными механизмами рефлекторных реакций независимого механизма мышления и памяти на полевом уровне – так называемого «Биокомпьютера сознания» (БКС).

Согласно нашим представлениям, функционирование БКС осушествляется как на клеточном, так и на полевом уровне, на котором оно реализуется «Процессором», входящим в состав БКС. Работа Процессора сопряжена с функционированием клеточных структур, реализующих обмен информацией на внутрикорковом уровне, а также между корой и нижними отделами головного мозга на основе прямых и обратных связей между областями коры и ее связей со стволовыми отделами, контролирующими функционирование головного мозга как целого. «Процессор» интегрирован в кору головного мозга. Клеточные структуры коры являются субстратом полевого механизма; нарушение этого единства, выключение полевого механизма проявляется в феноменах потери сознания и амнезии, при крайних их проявлениях – к разрушению Homo sapiens как личности, несмотря на полную сохранность и функционирование всех клеточных структур и систем жизнеобеспечения.

Несмотря на многочисленные свидетельства существования полевого уровня механизмов сознания и памяти, подавляющая часть исследователей и сегодня считает, что их раскрытие возможно путем изучения сложных путей и процессов переноса информации в объеме головного мозга при участии «традиционных» структур – нервных клеток, проводящих волокон и синапсов, например, путем обнаружения белковых молекул – субстрата памяти и т. д. Нам представляется полезным привести по этому поводу цитату из учебного пособия: «Сознание и другие психические феномены являются самым высоким уровнем деятельности мозга, но у биологов не должно быть сомнений в том, что в их основе лежат нейробиологические процессы мозга. Проблема состоит в детальном объяснении, как в этих случаях работает мозг. Возможно, в XXI столетии решение проблемы нейробиологии сознания станет самым важным открытием третьего тысячелетия. Вероятно, мы заблуждаемся, считая, что нейроны и синапсы являют-ся анатомическими единицами сознания» (Шульговский, -логия высшей нервной деятельности с основами нейробиологии.
М, 2003, стр.14). Но, несмотря на зародившиеся вынужденные сомнения, последователи нейробиологической науки, не находя выхода из тупика и отвергая альтернативные решения, готовы лишь растянуть бесплодные усилия, возможно, еще не на одно столетие. Поколениям будущих ученых автор завещает: «Будущим исследователям необходимо показать, что сознание есть не что иное, как активность нейронов» (там же, стр. 15).

Таким образом, судя по современным изданиям, особых надежд на скорое решение «зависших» проблем ортодоксальная наука не питает. Одним из главных аргументов противников полевой концепции механизмов сознания является отсутствие, на их взгляд, физического фактора – носителя информации. На протяжении почти всего ХХ столетия попытки физиков-теоретиков подвести теоретическую базу под существующие феномены (в том числе «пси» - феномены) не принесли успеха. Такой результат легко прогнозировался на самой ранней стадии исследований, поскольку полевая концепция создавалась из предположения электромагнитной (ЭМ) природы носителя информации - единственного для того времени возможного решения задачи. Но, во-первых, ЭМ волны естественного происхождения не способны нести тонкую информацию о психических процессах. Во-вторых, в силу известных физических свойств, в пространстве, занимаемом головным мозгом, возможна регистрация только результата суперпозиции всех источников ЭМ излучения, модулированных «психической» информацией. Ясно, что если бы существовал источник, модулированный «психической» информацией, его «вклад» в существующий сегодня «электромагнитный хаос» был бы исчезающе мал, и интеллект человека был бы сравним с интеллектом дождевого червя.
В третьих, – просто в силу отсутствия в структурах головного мозга таких источников.

Вопреки основному аргументу противников полевой концепции механизмов сознания и памяти, физическим фактором, обладающим рядом уникальных свойств, необходимых и достаточных для реализации функций механизмов сознания и памяти, являются поля кручения физического вакуума (ФВ) – торсионные поля (ТП), возникающие при его поляризации. Однако ортодоксальная наука отрицает существование ТП, мотивируя это отсутствием технических средств их регистрации и, следовательно, отсутствием экспериментальных доказательств их существования. Между тем, технические средства для экаспериментального изучения свойств ВНКИЧ были созданы еще в 80-х годах прошлого столетия, а в начале 90-х годов была показана возможность регистрации с их участием ТП, индуцированных генераторами, созданными в Межотраслевом Научно-техническом Центре Венчурных Технологий.

Из сказанного следует, что приоритетным направлением исследований и начальным этапом обоснования полевой концепции механизмов сознания и памяти являлось экспериментальное подтверждение самой торсионной концепции, определение реальных свойств этого излучения и их соответствие представлениям автора концепции. Сведения о техническом обеспечении исследований, использованных методах и результатах выполненной, по-существу, самостоятельной задачи изложены в первой части настоящей работы под названием «Экспериментальное исследование торсионной концепции».

Во второй части монографии рассмотрена модель полевого механизма сознания. Ее содержание посвящено обоснованию участия глиальных клеток в качестве основной структуры полевого уровня механизма сознания и памяти на основе существующего представления о глиа-нейронном взаимодействии как о едином функционально-структурном комплексе коры головного мозга. Рассмотрены модели возможных механизмов переноса информации с клеточного уровня на полевой и с полевого на клеточный; изложена гипотеза о механизме патологического состояния механизма сознания, возникающего при сотрясении мозга.

посвящается

ЧАСТЬ 1

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ ТОРСИОННОЙ

КОНЦЕПЦИИ

Весь экспериментальный материал, изложенный в I части монографии, является результатом более чем тридцатилетнего продвижения к пониманию природы таинственного, но реально существующего фактора, обладающего специфическими свойствами. В разные этапы указанного периода этот феномен, подобно отброшенной коже полинявшей змеи, менял свое название – от совершенно вульгарного «Биополя» на «Высокопроникающий неэлектромагнитный компонент излучения человека» (ВНКИЧ) а затем, освободившись от ограничивающих его рамок принадлежности к живой материи, он перешел в категорию физических явлений под именем «Торсионное поле».

Смена названий отражала развитие методов исследования, технической базы и, в конечном счете, представлений об объекте исследований. Ретроспективно такое развитие можно было бы разбить на два периода:

А – анализ и отбор «рабочей» гипотезы из существовавших гипотетических представлений о природе фактора, лежавшего в основе многообразных наблюдавшихся феноменов;

Б – начало (1991 г.) многостороннего изучения свойств индуцированного техническими источниками физического фактора и сравнения их с известными по литературным публикациям свойствами торсионного поля

Именно с появлением торсионных генераторов, созданных
, возникло и до сегодняшнего дня сохраняется недостаточно четкое представление о торсионном поле как едином факторе, на котором основан механизм упомянутых выше многочисленных явлений. На самом деле, к исследованиям по п. Б относятся обнаруженные в 70-х годах взаимодействия собственных («характеристических») полей у всех объектов живой и неживой природы (явление сдвига электрического потенциала на поверхности биологических объектов, 1975 г.). Исследование ВНКИЧ (которое, по-существу, является характеристическим полем биологического объекта), были начаты в конце 70-х годов – задолго до знакомства с торсионной концепцией.

Как характеристические поля объектов живой и неживой природы, так и торсионные поля (ТП), индуцируемые торсионными генераторами (ТГ), обладают одними и теми же свойствами и относятся к информационным полям физического вакуума, а потому наиболее общим названием, объединяющим все рассматриваемые в настоящей монографии феномены, является «Феномен полевых информационных взаимодействий». Имея в виду сказанное, при дальнейшем изложении экспериментальных результатов, полученных с применени-
ем ТГ, мы сохраним исторически устоявшийся термин «торсионное
поле».

Согласно представлениям – создателя EGS концепции поляризации физического вакуума, все информационные поля обладают рядом свойств, которые могут служить отличительными признаками информационной природы воздействующего фактора:

- неограниченная дальность распространения в Мировом прост-ранстве;

- распространение (перенос) со скоростью, многократно превышающей скорость света;

- высокая проникающая способность;

- нелокальность;

- способность переносить в пространстве информацию о структуре вещества;

- способность сохранять информацию во времени (создавать «фантомы»);

- способность находить объект воздействия (это свойство ТП лежит в основе известного феномена «адресного воздействия»);

- способность информационных характеристических и торсион-ных полей взаимодействовать между собой (явления спин-спиновых и спин-торсионных взаимодействий).

Наличие перечисленных выше свойств, выделенных курсивом, является необходимым и достаточным условием для обеспечения работы полевого механизма сознания.

Об информационной природе воздействующего фактора можно судить и по индуцирующему его источнику. Такая возможность обусловлена специфическими свойствами естественных источников ТП и технических средств – генераторов, индуцирующих ТП. К ним относятся:

- свойство источников электрических и магнитных зарядов (в том числе распространяющейся ЭМ волны) индуцировать ТП;

- наличие у полей, индуцируемых ТГ, осевой симметрии;

- свойство торсионных генераторов индуцировать одновременно вдоль оси симметрии «левые» и «правые» поля, соответственно, ингибирующие и стимулирующие жизнедеятельность биологических объектов.

Глава 1 части I настоящей работы посвящена ознакомлению читателя с методами регистрации воздействующего фактора, использованными в разное время для проведения экспериментов. Описаны типы преобразователей (детекторов) ТП, с применением которых проводилась регистрация полей неэлектромагнитной природы, приведены их тактико-технические характеристики и дана сравнительная оценка их применимости в различных исследованиях.

В главах 2-6 помещены результаты экспериментальных исследований, целью которых являлось сличение перечисленных выше существующих представлений с реально существующими свойствами, обнаруженными у факторов, индуцируемых квантовыми генераторами – лазерными и светодиодными излучателями. Введено понятие «активной» информации и приведена попытка объяснить механизм ее воздействия на процессы материального мира.

При описании результатов всех проведенных экспериментальных исследований невозможно их полное размежевание по исследуемым признакам. В каждом эксперименте в большей или меньшей степени присутствовали аспекты, связанные с информационным и проникающим свойствами исследуемого фактора. Поэтому при подробном рассмотрении в отдельной главе определенной темы мы по необходимости ссылаемся на экспериментальный материал, размещенный вне этой главы. Рассмотрение различных аспектов, связанных с информационной функцией ТП, изложено в трех отдельных главах, но пронизывает, по существу, весь приведенный экспериментальный материал.

Глава 1. МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ ТП

Регистрацию и исследование торсионного излучения, торсионных полей (ТП) и ВНКИЧ осуществляют преобразователями на двойных электрических слоях (ДЭС), преобразователями на полупроводниковых интегральных микросхемах (ИМС), а также с применением биодатчиков: живых организмов – растений, микроорганизмов (например, дрожжей) и т. д.

1.1. Преобразователи на ДЭС

Двойной электрический слой, возникающий на поверхности раздела двух фаз, обладает уникальными сенсорными свойствами. Чувствительность ДЭС к воздействию физических факторов – переменным магнитным полям (ПЕМП), акустическому (звук, ультразвук) и электромагнитному излучению (ЭМИ), равна или превышает чувствительность всех известных естественных (в том числе биологических) объектов. Воздействие ЭМИ на частоте 550 кГц и ПЕМП регистрировались при плотности потока мощности 10-12 Вт/м2 [1-5]. Реакция на воздействие звука возникала при интенсивности 10-13 Вт/м2 или ниже [6].

ДЭС отвечают реакцией на воздействие ВНКИЧ [7], воздействие торсионного генератора Акимова [8] и на обнаруженный в 1997 г. неэлектромагнитный компонент излучения квантовых генераторов [9]. Реакция ДЭС проявляется в виде изменения величины электрического потенциала j (рис. 1.1) и объясняется изменением величины диэлектрической проницаемости в слое Гуи и его эффективной толщины. Описанные свойства позволили создать преобразователи («датчики») для регистрации перечисленных факторов.

Потенциал двойного электрического слоя определяется из выражения:

(1.1)

где d – толщина слоя Гельмгольца,

jd – граничный потенциал между слоями Гельмгольца и Гуи,

l – толщина слоя Гуи,

х – текущая координата с началом отсчета от поверхности элект-рода.

Рис. 1.1. Распределение потенциала

в двойном электрическом слое:

1 – адсорбционный слой (слой Гельмгольца),

2 – диффузный слой (слой Гуи), 3 – жидкая фаза

К электродным асимметричным системам (ЭАС) – преобразователям (датчикам) на двойных электрических слоях (ДЭС), предназначенным для регистрации слабых физических излучений, предъявляется ряд требований, из которых наиболее важными являются: высокая чувствительность к воздействующему фактору, высокое значение отношения сигнал/шум, стабильность во времени, быстродействие, защищенность от вредного воздействия посторонних физических факторов внешней среды естественного, техногенного и антропогенного характера [1]. Главным условием эффективной работы таких преобразователей является неравенство параметров приэлектродных ДЭС – их асимметрия.

Степень асимметрии определяет, прежде всего, чувствительность ЭАС. Другие ее характеристики в большой степени зависят от типа ЭАС – ее конструкции, материала электродов, состава жидкой фазы
и т. д.

Условие неравенства параметров приэлектродных ДЭС определяется следующим. В электродной системе на поверхности раздела жидкой и твердой фазы – на поверхности электродов – возникают ДЭС с потенциалами j1 и j2 относительно объема жидкой фазы, удаленного от электродов. В результате, между электродами устанавливается разность потенциалов:

U=j2-j1. (1.2)

Воздействие фактора внешней среды изменяет потенциалы j1
и j2 на величины Dj1 и Dj2 соответственно, что приводит к изменению разности потенциалов электродной системы U на величину DU:

(j2+Dj2) - (j1+Dj1) = (j2 - j1) + (Dj2- Dj1) = U + DU, (1.3)

где DU и есть реакция ЭАС на воздействие внешнего фактора.

Как следует из выражения (1.3), необходимым условием для регистрации этой реакции является асимметрия ЭАС Dj1¹Dj2, обеспечивающая неравенство нулю величины DU.

В ЭАС, имеющей конечные размеры, внешний фактор воздействует одинаково на оба электрода. Поэтому условие (1.3) может быть выполнено только при несовпадении одного или нескольких параметров приэлектродных ДЭС.

1.1.1 Типы асимметричных электродных систем (ЭС)

Асимметричные ЭС состоят из двух, как правило, металлических электродов, находящихся в контакте с полярной жидкостью (например, бидистиллированной водой). Неравенство параметров в них достигается следующими способами:

1) вытягиванием столба жидкости под одним из электродов [1,
3, 4];

2) применением остеклованного электрода с сформированной геометрией приэлектродного ДЭС [3, 4];

3) формированием ионного состава приэлектродных ДЭС в «токовых датчиках» [5, 6].

Способ 1. Электродная система с вытянутым столбом жидкости. В сосуд с жидкостью на глубину 2-5 мм погружен металлический, например, платиновый электрод Эл.2 (рис. 1.2). На расстоянии 5-20 мм от него на поверхность жидкости опущен электрод Эл.1 из аналогичного материала. После установления контакта с жидкостью электрод Эл.1 приподнимается микрометрическим винтом на некоторую высоту hкр - h, где hкр – высота столба жидкости, при которой происходит ее отрыв от электрода.

С увеличением h в ДЭС, возникшем у поверхности электрода Эл1, в результате растяжения жидкости под воздействием собственного веса происходит изменение диэлектрической проницаемости среды, что является одной из двух причин, обуславливающих отличие емкости ДЭС под электродом Эл.1 от емкости ДЭС, возникшего у поверхности электрода Эл.2.

Рис. 1.2. Электродная система

с вытянутым столбом жидкости в составе устройства

для регистрации торсионного излучения:

h – высота столба жидкости; hкр – критическая высота

(высота отрыва водяного столба);

УПТ – усилитель постоянного тока

Другая причина заключается в различии их геометрии. По мере вытягивания столба жидкости влияние обоих факторов будет возрастать. При h = hкр степень асимметрии приэлектродных ДЭС и чувствительность ЭС максимальны.