基于線圈球面聚焦和igbt單管并聯(lián)的脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種線圈球面聚焦和IGBT單管并聯(lián)的脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器，其包括電源系統(tǒng)、脈沖電流形成系統(tǒng)、五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置、信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及同步觸發(fā)模塊，電源系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)電源將交流電源降壓為直流后分別與脈沖電流形成系統(tǒng)、信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和同步觸發(fā)模塊連接并供電；所述脈沖發(fā)生模塊M1-M5的輸出端分別與五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置中的載流線圈C1-C5連接；所述信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電/光轉(zhuǎn)換器J2分別連接脈沖發(fā)生模塊M1-M5的控制端；所述同步觸發(fā)模塊的輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電/光轉(zhuǎn)換器J1及電/光轉(zhuǎn)換器J2相連接；本發(fā)明集成度高、使用壽命更長(zhǎng)、工作頻率更高、大大縮小了電路體積，并降低了整個(gè)電路的損耗。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于線圈球面聚焦和IGBT單管并聯(lián)的脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物電磁【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及基于線圈球面聚焦和IGBT單管并聯(lián)的脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，脈沖磁場(chǎng)對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的影響與對(duì)生物體的治療作用，逐漸成為生物電磁【技術(shù)領(lǐng)域】的研究熱點(diǎn)。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，從生物醫(yī)學(xué)效應(yīng)角度來(lái)看，磁場(chǎng)作用能通過(guò)抑制微血管的形成并阻塞新生血管從而減少腫瘤的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng),使腫瘤細(xì)胞內(nèi)線粒體和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)水腫而影響腫瘤細(xì)胞的代謝功能，使腫瘤細(xì)胞核質(zhì)比減小而降低其惡性程度和異形生長(zhǎng)速度，調(diào)控p53、Bcl-2家族、Cytochrome C等基因以及激活DNA內(nèi)切酶而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，提高免疫細(xì)胞的溶癌能力和吞噬凋亡小體的能力而提高免疫功能，阻礙DNA復(fù)制并抑制腫瘤細(xì)胞有絲分裂，從而達(dá)到殺傷腫瘤細(xì)胞并抑制腫瘤體積增加的效果。從生物電效應(yīng)角度來(lái)看，磁場(chǎng)作用造成了細(xì)胞內(nèi)磁通的變化并導(dǎo)致細(xì)胞膜上產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流和外加強(qiáng)脈沖磁場(chǎng)之間產(chǎn)生電動(dòng)力破壞細(xì)胞膜；細(xì)胞中的帶電粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力的影響，其運(yùn)動(dòng)軌跡常被約束在拉摩半徑之內(nèi)，導(dǎo)致了細(xì)胞內(nèi)的電子和離子不能正常傳遞，從而影響細(xì)胞膜跨膜電位和細(xì)胞內(nèi)自由鈣離子濃度，從而影響細(xì)胞的正常生理功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的之一是提供一種基于五線圈的脈沖磁場(chǎng)球面優(yōu)化聚焦和IGBT單管并聯(lián)的脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器，該裝置通過(guò)IGBT單管并聯(lián)電路產(chǎn)生脈沖電流，產(chǎn)生的脈沖電流通入五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置后，將在聚焦平面上很小空間區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)。該聚焦磁場(chǎng)施用于腫瘤組織時(shí)，可以利用其聚焦點(diǎn)的強(qiáng)脈沖磁場(chǎng)處理腫瘤區(qū)域，而不會(huì)對(duì)周?chē)＜?xì)胞產(chǎn)生影響，這樣可以達(dá)到無(wú)創(chuàng)、精確治療腫瘤的目的。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種基于線圈球面聚焦和IGBT單管并聯(lián)的脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器，實(shí)質(zhì)上是一種基于五線圈球面優(yōu)化聚焦和IGBT單管并聯(lián)的的脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器，包括電源系統(tǒng)、脈沖電流形成系統(tǒng)、五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置、信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)及同步觸發(fā)模塊，其中
[0005]所述電源系統(tǒng)，包括電源、高壓直流模塊及開(kāi)關(guān)電源，所述電源分別與高壓直流模塊的輸入端、開(kāi)關(guān)電源的輸入端連接并供電；所述高壓直流模塊將所述電源提供的交流電源升壓并轉(zhuǎn)換為直流后，與脈沖電流形成系統(tǒng)中IGBT單管Kl的輸入端連接進(jìn)行供電；所述開(kāi)關(guān)電源將所述電源提供的交流電源降壓為直流后分別與脈沖電流形成系統(tǒng)、信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和同步觸發(fā)模塊連接并供電。
[0006]所述脈沖電流形成系統(tǒng)包括IGBT單管Kl、IGBT單管K2及脈沖發(fā)生模塊M1-M5 ；所述IGBT單管Kl輸出端分別與IGBT單管K2的輸入端和脈沖發(fā)生模塊M1-M4輸入端的并聯(lián)節(jié)點(diǎn)連接，IGBT單管K2的輸出端與脈沖發(fā)生模塊M5的輸入端連接；脈沖發(fā)生模塊M1-M5的輸出端分別與五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置中的載流線圈C1-C5連接。[0007]所述五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置包括底部圓盤(pán)、線圈固定盤(pán)1、四個(gè)線圈固定盤(pán)I1、支桿I及支桿II ;所述線圈固定盤(pán)I的上表面為水平面、下表面與支桿I連接，所述線圈固定盤(pán)I的水平上表面具有容納線圈的環(huán)形槽；所述線圈固定盤(pán)II的上表面與水平面夾角為45°、線圈固定盤(pán)II的下表面與支桿II連接，所述線圈固定盤(pán)II的上表面具有容納線圈的環(huán)形槽；四個(gè)線圈固定盤(pán)II設(shè)置于所述線圈固定盤(pán)I的周?chē)鼍€圈固定盤(pán)I的環(huán)形槽內(nèi)安裝載流線圈C5,所述四個(gè)線圈固定盤(pán)II的環(huán)形槽內(nèi)安裝載流線圈Cl?C4。
[0008]所述信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括電/光轉(zhuǎn)換器Jl及電/光轉(zhuǎn)換器J2 ;所述電/光轉(zhuǎn)換器Jl分別與IGBT單管Kl和IGBT單管K2的開(kāi)通/關(guān)斷控制端連接，所述電/光轉(zhuǎn)換器J2分別連接脈沖發(fā)生模塊M1-M5的控制端。
[0009]所述同步觸發(fā)模塊的輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的電/光轉(zhuǎn)換器Jl及電/光轉(zhuǎn)換器J2相連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述其中IGBT單管Kl或K2包括DC — DC模塊、光/電轉(zhuǎn)換器、開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器、IGBT及柵極保護(hù)電路，所述DC - DC模塊接收電源系統(tǒng)中開(kāi)關(guān)電源輸入的直流電，所述DC — DC模塊的輸出端分別與所述開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器和光/電轉(zhuǎn)換器的電源端連接，所述光/電轉(zhuǎn)換器輸出控制信號(hào)到開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器的控制端，所述開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器的輸出端輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)到IGBT的柵極,所述光/電轉(zhuǎn)換器的輸入端通過(guò)光纖與信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的電/光轉(zhuǎn)換器Jl連接；所述IGBT的輸入端接收電源系統(tǒng)中高壓直流模塊輸入的電流，所述IGBT的輸出端與脈沖發(fā)生模塊Ml或M2或M3或M4或IGBT單管K2的輸入端連接；所述柵極保護(hù)電路的輸入端與所述IGBT的柵極連接，柵極保護(hù)電路的輸出端與IGBT的輸出端連接。
[0011]進(jìn)一步的，所述脈沖發(fā)生模塊Ml、M2、M3、M4或M5包括脈沖電容器、IGBT單管并聯(lián)組Pl及無(wú)感放電電阻R1，所述脈沖電容器的接地端與IGBT單管并聯(lián)組Pl的輸出端連接，脈沖電容器的高壓端與無(wú)感放電電阻R1、五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置中的載流線圈以及與IGBT單管并聯(lián)組Pl的輸入端構(gòu)成電流回路。
[0012]進(jìn)一步的，所述脈沖發(fā)生模塊M1-M4的IGBT單管并聯(lián)組P1-P4由多個(gè)(優(yōu)選為2個(gè))IGBT單管Kl并聯(lián)組成，所述脈沖發(fā)生模塊M5中的IGBT單管并聯(lián)組P5由多個(gè)(優(yōu)選為5個(gè))IGBT單管Kl并聯(lián)組成。
[0013]進(jìn)一步的，所述五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置的載流線圈由銅棒繞制成兩邊帶缺口的圓柱形，缺口兩側(cè)分別為所述載流線圈的輸入端與輸出端。
[0014]所述五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置的底部圓盤(pán)上均勻布置若干穿線孔。
[0015]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案后，主要具有如下的有益效果:
[0016]1、本發(fā)明采用IGBT器件，使用壽命更長(zhǎng)、工作頻率更高、大大縮小了電路體積，并降低了整個(gè)電路的損耗。結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，減小了放電回路的雜散電感，采用無(wú)感電阻負(fù)載，提高了輸出脈沖陡度，從而能夠提高腫瘤細(xì)胞凋亡率，到達(dá)更好的腫瘤治療效果。
[0017]2、本發(fā)明采用光纖作為信號(hào)傳輸通道，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)、弱信號(hào)之間的電氣隔離。與常用的采用光耦合器件的方式相比，光纖的隔離電壓更高，并且響應(yīng)速度快。光纖的高抗干擾性能大大避免了光信號(hào)在傳輸過(guò)程中受周?chē)h(huán)境的電磁干擾。
[0018]3、本發(fā)明設(shè)計(jì)的脈沖電流發(fā)生器采用IGBT單管并聯(lián)均流方式，可輸出:①一路輸出脈沖電流幅值1000A ;脈沖寬度3.5 u S，脈沖上升時(shí)間I ii s ;②另外四路輸出脈沖電流幅值220A ;脈沖寬度3.5 ii S，脈沖上升時(shí)間0.S?？捎糜诿}沖功率技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)合中。[0019]4、本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置，其由5個(gè)單匝線圈以及一個(gè)尼龍塑料制成的底座組成。將5個(gè)線圈放置于各自支座上后，周向的4個(gè)子線圈相切于前述半徑為20cm的球面，周?chē)?個(gè)線圈與水平面成45°角且互成90°角均勻分布，而另一個(gè)線圈水平放置在距離最下部水平底座IOcm高度平面中央位置處。這樣，5個(gè)子線圈中心線相交于前述半徑為20cm球面球心位置處，以此達(dá)到較小范圍內(nèi)的空間聚焦。當(dāng)每個(gè)線圈通入上述脈沖電流發(fā)生器對(duì)應(yīng)脈沖電流后，將在在聚焦點(diǎn)(即前述半徑為20cm球面球心)處產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)上升時(shí)間為I U s,脈寬為3.5 ii s,幅值為IOGs脈沖磁場(chǎng)。該量級(jí)的磁場(chǎng)可以用于誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，且該磁場(chǎng)只集中在空間較小區(qū)域，能夠避免對(duì)周?chē)＝M織的損傷，實(shí)現(xiàn)無(wú)創(chuàng)、精確治療。
[0020]5、該裝置采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)。各單元可以方便地進(jìn)行拆卸與組裝。將各個(gè)單元組裝在一起可以實(shí)現(xiàn)前速無(wú)創(chuàng)、精確治療腫瘤組織的目的；即使將各單元拆分也可以用于相關(guān)的脈沖功率技術(shù)應(yīng)用中。
[0021]6、該裝置預(yù)留了相關(guān)的接口，可以對(duì)五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置進(jìn)行擴(kuò)展。例如，可以沿聚焦球面增加線圈個(gè)數(shù)，這樣產(chǎn)生磁場(chǎng)的線圈將會(huì)增多，最終在聚焦點(diǎn)將會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)度更大的脈沖磁場(chǎng)，以此來(lái)適應(yīng)誘導(dǎo)各類(lèi)腫瘤組織凋亡所需脈沖磁場(chǎng)強(qiáng)度不同的要求。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]本發(fā)明的裝置可以通過(guò)附圖給出的非限定性實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]圖1為實(shí)施例1的五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置各部分組成圖；
[0024]圖2為本發(fā)明的原理框圖；
[0025]圖3為實(shí)施例1脈沖電流形成系統(tǒng)中IGBT單管Kl的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4為實(shí)施例1脈沖電流形成系統(tǒng)中脈沖生成模塊Ml的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5為實(shí)施例1的五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置正視圖和俯視圖；
[0028]圖6為實(shí)施例1的五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置二維正視圖和俯視圖；
[0029]圖7為實(shí)施例1聚焦仿真設(shè)計(jì)中聚焦平面磁場(chǎng)分布圖。
[0030]圖中:1電源系統(tǒng)，2脈沖電流形成系統(tǒng)，3五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置，4信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，5同步觸發(fā)模塊，6DC—DC模塊，7光/電轉(zhuǎn)換器，8開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器，9IGBT, 10柵極保護(hù)電路，11脈沖電容器，12底部圓盤(pán)，13穿線孔，14塑料圓柱，15線圈固定盤(pán)II，16支桿II，17上部中心塑料圓柱，18支桿I , 19線圈固定盤(pán)I。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。
[0032]如圖1?4所示，一種基于五線圈的脈沖磁場(chǎng)球面優(yōu)化聚焦和IGBT單管并聯(lián)的腫瘤定向治療裝置，主要包括電源系統(tǒng)1、脈沖電流形成系統(tǒng)2、五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置3、信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4、同步觸發(fā)模塊5。
[0033]所述的電源系統(tǒng)1，包括電源、高壓直流模塊、開(kāi)關(guān)電源。所述的電源為220V市電，通過(guò)導(dǎo)線與高壓直流模塊輸入端連接，用以為高壓直流模塊提供交流電源。所述的高壓直流模塊為輸出最高電壓幅值4000V、最大電流幅值60mA直流電的市購(gòu)模塊，所述的高壓直流模塊的輸出端通過(guò)導(dǎo)線與所述的脈沖電流形成系統(tǒng)2中IGBT單管Kl輸入端連接，用以為脈沖電流形成系統(tǒng)2提供充電電源。所述的開(kāi)關(guān)電源(市購(gòu)元件)的輸入端通過(guò)導(dǎo)線與所述的電源連接，所述的開(kāi)關(guān)電源將220V交流電轉(zhuǎn)換為15V直流電后，通過(guò)導(dǎo)線與脈沖電流形成系統(tǒng)2、信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4和同步觸發(fā)模塊5連接，用以為上述幾部分提供電源。
[0034]所述的脈沖電流形成系統(tǒng)2，包括IGBT單管Kl、IGBT單管K2、脈沖發(fā)生模塊Ml、脈沖發(fā)生模塊M2、脈沖發(fā)生模塊M3、脈沖發(fā)生模塊M4、脈沖發(fā)生模塊M5。所述的IGBT單管Kl包括DC - DC模塊6、光/電轉(zhuǎn)換器7、開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8、IGBT9和柵極保護(hù)電路10，上述5者集成在同一塊PCB板上，如圖3所示。前述電源系統(tǒng)I中開(kāi)關(guān)電源將220V交流電轉(zhuǎn)換為15V直流電后通過(guò)導(dǎo)線與所述的DC - DC模塊6的輸入端連接，所述的DC — DC模塊6 (市購(gòu)元件)將15V直流電轉(zhuǎn)換為15V和5V直流電后分別通過(guò)電路接線與前述開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8的輸入端和光/電轉(zhuǎn)換器7的電源端連接，用以為開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8以及光/電轉(zhuǎn)換器7提供電源，同時(shí)起到強(qiáng)、弱電之間的電壓隔離作用。所述開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8的輸入端通過(guò)電路接線與前述DC — DC模塊6輸出端連接，所述開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8控制端通過(guò)電路接線與光/電轉(zhuǎn)換器7輸出端連接，所述開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8輸出端通過(guò)電路接線與IGBT9柵極連接。在所述光/電轉(zhuǎn)換器7輸入端通過(guò)光纖與電/光轉(zhuǎn)換器Jl連接，在所述光/電轉(zhuǎn)換器7中信號(hào)作用下，開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器輸8出驅(qū)動(dòng)信號(hào)使前述IGBT9開(kāi)通/關(guān)斷。所述的IGBT9的柵極通過(guò)電路接線與前述開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8的輸出端連接，輸入端則通過(guò)導(dǎo)線與前述電源系統(tǒng)I中高壓直流模塊連接，輸出端通過(guò)導(dǎo)線與脈沖電流形成系統(tǒng)2中IGBT單管K2、脈沖發(fā)生模塊Ml、脈沖發(fā)生模塊M2、脈沖發(fā)生模塊M3和脈沖發(fā)生模塊M4這5者輸入端的并聯(lián)節(jié)點(diǎn)連接。所述的柵極保護(hù)電路10輸入端與前述IGBT9柵極連接，輸出端與前述IGBT9輸出端連接，用以防止柵極出現(xiàn)過(guò)電壓損壞所述IGBT9。所述開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8的控制端通過(guò)電路接線與光/電轉(zhuǎn)換器7輸出端連接，所述開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8輸出端通過(guò)電路接線與前述的IGBT9的柵極連接。因此在前述光/電轉(zhuǎn)換器7中信號(hào)的控制下，所述的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)使IGBT9開(kāi)通/關(guān)斷。所述的脈沖電流形成系統(tǒng)2脈沖發(fā)生模塊Ml、脈沖發(fā)生模塊M2、脈沖發(fā)生模塊M3、脈沖發(fā)生模塊M4、脈沖發(fā)生模塊M5中，前4者用于產(chǎn)生4路幅值為230A、上升時(shí)間為0.S、脈寬為3.S、重復(fù)頻率為0.2Hz?46Hz的脈沖電流，故他們各項(xiàng)參數(shù)相同，故可以統(tǒng)一描述，此處可以以脈沖發(fā)生模塊Ml為例說(shuō)明；而脈沖發(fā)生模塊M5用于產(chǎn)生單路幅值為1000A、上升時(shí)間為I U S、脈寬為3.5 ii S、重復(fù)頻率為0.2Hz?46Hz的脈沖電流。所述的脈沖發(fā)生模塊Ml包括脈沖電容器11、IGBT單管并聯(lián)組P1、無(wú)感放電電阻R1。所述的脈沖電容器11 (市購(gòu)元件)額定工作電壓4kV，電容值為2 ii F的麗7型電容器，其高壓端先與所述的IGBT單管K2、脈沖發(fā)生模塊M2、脈沖發(fā)生模塊M3和脈沖發(fā)生模塊M4這4者的輸入端并聯(lián)后再通過(guò)導(dǎo)線與IGBT單管Kl輸出端連接用以獲取充電電源，所述脈沖電容器11接地端(與電源地相連)則通過(guò)導(dǎo)線與所述的脈沖發(fā)生模塊Ml中IGBT單管并聯(lián)組Pl輸出端連接。由于單個(gè)IGBT單管Kl所能通過(guò)的脈沖電流幅值小于200A且需要考慮較大的安全裕度，所述脈沖發(fā)生模塊Ml的IGBT單管并聯(lián)組Pl采用2個(gè)前述的IGBT單管Kl并聯(lián)組成，旨在通過(guò)并聯(lián)分流以期達(dá)到能夠使輸出脈沖電流幅值達(dá)到230A的目的。所述的脈沖發(fā)生模塊Ml中IGBT單管并聯(lián)組Pl的2個(gè)IGBT單管的IGBT9輸入端先并聯(lián)后再通過(guò)導(dǎo)線與五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置3中的載流線圈Cl連接，前述2個(gè)IGBT9的輸出端先并聯(lián)后再通過(guò)導(dǎo)線與前述脈沖電容器11接地端連接，所述IGBT單管并聯(lián)組Pl單個(gè)IGBT單管中的DC — DC模塊6和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8接線與IGBT單管Kl接線相同，但前述IGBT單管Kl中光/電轉(zhuǎn)換器7輸入端通過(guò)光纖與電/光轉(zhuǎn)換器Jl連接，而前述IGBT單管并聯(lián)組Pl單個(gè)IGBT單管中光/電轉(zhuǎn)換器7輸入端通過(guò)光纖與電/光轉(zhuǎn)換器J2連接。所述的無(wú)感放電電阻Rl為無(wú)感電阻，阻值為7Q的市購(gòu)元件，功率為30W。所述的無(wú)感放電電阻Rl —端通過(guò)導(dǎo)線與前述脈沖電容器11高壓端連接，另一端通過(guò)導(dǎo)線與五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置3中的載流線圈Cl連接。所述IGBT單管K2與IGBT單管Kl相同，所述IGBT單管K2的IGBT輸入端先與脈沖發(fā)生模塊Ml、脈沖發(fā)生模塊M2、脈沖發(fā)生模塊M3和脈沖發(fā)生模塊M4這4者并聯(lián)后再與前述IGBT單管Kl通過(guò)導(dǎo)線連接于并聯(lián)節(jié)點(diǎn)，所述IGBT單管K2輸出端通過(guò)導(dǎo)線與脈沖發(fā)生模塊M5連接，所述IGBT單管K2的DC - DC模塊6和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8接線與前述IGBT單管Kl完全相同。所述的脈沖發(fā)生模塊M5包括脈沖電容器11、IGBT單管并聯(lián)組P5、無(wú)感放電電阻R5。所述脈沖發(fā)生模塊M5中脈沖電容器11與前述脈沖發(fā)生模塊Ml的脈沖電容器11相同，所述脈沖發(fā)生模塊M5中脈沖電容器11高壓端通過(guò)導(dǎo)線IGBT單管K2輸出端連接用以獲取充電電源，所述脈沖電容器11接地端則通過(guò)導(dǎo)線與IGBT單管并聯(lián)組P5輸出端連接。所述脈沖發(fā)生模塊M5中的IGBT單管并聯(lián)組P5由5個(gè)IGBT單管Kl并聯(lián)組成，旨在通過(guò)并聯(lián)分流以期達(dá)到能夠產(chǎn)生幅值達(dá)到IOOOA的輸出脈沖電流的目的，所述IGBT單管P5的5個(gè)IGBT單管的IGBT輸入端先并聯(lián)后再通過(guò)導(dǎo)線與五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置3中載流線圈C5 —端連接，所述IGBT單管并聯(lián)組P5的5個(gè)IGBT單管的IGBT輸出端先并聯(lián)再通過(guò)導(dǎo)線與前述脈沖發(fā)生模塊M5中脈沖電容器接地端連接；所述IGBT單管并聯(lián)組P5的5個(gè)IGBT單管的DC - DC模塊6、光/電轉(zhuǎn)換器7和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8接線與前述脈沖發(fā)生模塊Ml中IGBT單管并聯(lián)組Pl單個(gè)IGBT單管中接線相同。所述的無(wú)感放電電阻R5為無(wú)感電阻，是阻值為I Q的市購(gòu)元件，功率為30W。前述IGBT單管Kl與IGBT單管K2中光/電轉(zhuǎn)換器7均通過(guò)光纖與電/光轉(zhuǎn)換器Jl輸出端連接，故他們的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)工作時(shí)序相同；但前述的脈沖發(fā)生模塊M1、脈沖發(fā)生模塊M2、脈沖發(fā)生模塊M3、脈沖發(fā)生模塊M4、脈沖發(fā)生模塊M5中IGBT單管并聯(lián)組中光/電轉(zhuǎn)換器7均通過(guò)光纖與電/光轉(zhuǎn)換器J2輸出端連接，開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)工作時(shí)序與前述IGBT單管Kl與IGBT單管K2中開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)工作時(shí)序剛好相反(因?yàn)殡?光轉(zhuǎn)換器Jl與電/光轉(zhuǎn)換器J2工作時(shí)序相反)。當(dāng)同步觸發(fā)模塊5發(fā)出充電信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4傳至前述各IGBT單管的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8后轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得前述IGBT單管Kl與IGBT單管K2中IGBT開(kāi)通，同時(shí)使得前述脈沖發(fā)生模塊Ml、脈沖發(fā)生模塊M2、脈沖發(fā)生模塊M3、脈沖發(fā)生模塊M4、脈沖發(fā)生模塊M5中IGBT單管并聯(lián)組中IGBT單管的IGBT關(guān)斷，此時(shí)電路對(duì)前述脈沖發(fā)生模塊Ml、脈沖發(fā)生模塊M2、脈沖發(fā)生模塊M3、脈沖發(fā)生模塊M4、脈沖發(fā)生模塊M5中脈沖電容器11充電。反之，當(dāng)同步觸發(fā)模塊5發(fā)出放電信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4傳至前述各IGBT單管的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8后轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得前述IGBT單管Kl與IGBT單管K2中IGBT關(guān)斷，同時(shí)使得前述脈沖發(fā)生模塊Ml、脈沖發(fā)生模塊M2、脈沖發(fā)生模塊M3、脈沖發(fā)生模塊M4、脈沖發(fā)生模塊M5中IGBT單管并聯(lián)組中IGBT單管的IGBT開(kāi)通，此時(shí)前述脈沖發(fā)生模塊Ml、脈沖發(fā)生模塊M2、脈沖發(fā)生模塊M3、脈沖發(fā)生模塊M4、脈沖發(fā)生模塊M5中脈沖電容器11通過(guò)各自放電電阻分別對(duì)五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置相應(yīng)載流線圈Cl、載流線圈C2、載流線圈C3、載流線圈C4和載流線圈C5放電，在線圈中形成脈沖電流。[0035]所述的五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置包括載流線圈Cl、載流線圈C2、載流線圈C3、載流線圈C4、載流線圈C5和球面型聚焦陣列底座。所述5個(gè)載流線圈匝數(shù)均為一匝，由直徑9.5mm?10.5mm銅棒繞制成直徑為9.5?10.5cm的缺口銅圈，缺口兩側(cè)分別為所述載流線圈的輸入端與輸出端?，F(xiàn)以所述的載流線圈Cl為例，輸入端通過(guò)導(dǎo)線與前述脈沖發(fā)生模塊Ml中無(wú)感放電電阻Rl輸出端連接，輸出端通過(guò)導(dǎo)線與前述脈沖發(fā)生模塊Ml中IGBT單管并聯(lián)組Pl輸入端連接；其余線圈連線方式類(lèi)同。所述的球面型聚焦陣列底座由塑料尼龍加工而成，如圖5?6所示，所述球面型聚焦陣列底座包括I個(gè)底部圓盤(pán)、4個(gè)45°支撐和I個(gè)中間支撐。所述的底部圓盤(pán)12為直徑為36cm?46cm,厚度為1.8cm?2.5cm的尼龍塑料圓盤(pán)；其距其圓心3cm?5cm處周向均勻布置有5個(gè)直徑為Icm?1.5cm的穿線孔13，于是脈沖發(fā)生系統(tǒng)輸出端通過(guò)導(dǎo)線穿過(guò)上述穿線孔后與前速五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置5個(gè)線圈連接；距離所述底部圓盤(pán)12圓心15cm?20cm圓周上均勻布置者4個(gè)45°支撐，所述45°支撐通過(guò)AB膠粘接在上述距離所述底部圓盤(pán)圓心15cm?20cm圓周上；在上述底部圓盤(pán)12圓心處，中間支撐通過(guò)AB膠與所述底部圓盤(pán)中心粘接在一起。所述的4個(gè)45°支撐相同，故可以統(tǒng)一描述。前述的45°支撐包括周向塑料圓柱14和45°圓盤(pán)15。所述的周向塑料圓柱14為直徑為2cm?3cm,高度為12cm的尼龍塑料柱體；所述周向塑料圓柱14下底面為光滑平面，通過(guò)AB膠粘接在前述距離所述底部圓盤(pán)12上，保證所述周向塑料圓柱14下底面圓心在距離前述所述底部圓盤(pán)15cm?20cm圓周上；所述周向塑料圓柱14上頂面為與前述底面傾角為45°的斜面，該斜面通過(guò)AB膠與45°圓盤(pán)15中心區(qū)域粘接在一起。所述的45°圓盤(pán)為直徑為13cm?13.2cm,厚度為2cm的尼龍塑料圓盤(pán),在所述的45°圓盤(pán)一個(gè)面上距離圓盤(pán)最外沿8mm?1.2cm開(kāi)有深度為IOmm?11mm、寬度為12mm?15mm的方形槽用以放置前述載流線圈，且該方形槽通過(guò)該面上一個(gè)深度為IOmm?11mm、寬度為8mm?IOmm的槽貫通至前述45°圓盤(pán)15最外沿用以穿過(guò)導(dǎo)線與前述載流線圈連接；所述45°圓盤(pán)15另一面中心區(qū)域通過(guò)AB膠與前述塑料圓柱45°上頂面粘接，保證兩者圓心連接在一起。所述的中間支撐包括:下部中心塑料圓柱16、上部中心塑料圓柱18、下部水平圓盤(pán)17和上部水平圓盤(pán)19。所述的下部中心塑料圓柱16為直徑為20mm?30mm、高度為40mm的尼龍塑料圓柱，其上、下底面均為水平光滑圓面；所述下底圓面通過(guò)AB膠與前述底部圓盤(pán)12中心區(qū)域粘接,并保證所述下底圓面圓心與前述底部圓盤(pán)12圓心重合；所述上圓面通過(guò)AB膠與水平圓盤(pán)中心區(qū)域粘接，并保證所述上底圓面圓心與下部水平圓盤(pán)圓心重合。所述的下部水平圓盤(pán)17與前述45°圓盤(pán)15大體相同，只是這里改為水平放置而非45°放置，此外，有方形槽的那個(gè)面的中心位置處設(shè)有深度為15mm的M12內(nèi)螺紋用以通過(guò)螺栓連接與上部中心塑料圓柱18連接。所述的上部中心塑料圓柱18為直徑為20mm?30mm、高度為75mm的尼龍塑料圓柱，其下部為長(zhǎng)度為12mm的M12外螺紋，通過(guò)該外螺紋與前述下部水平圓盤(pán)17中心內(nèi)螺紋連接；所述上部中心塑料圓柱18上底面為水平光滑面，通過(guò)AB膠與上部水平圓盤(pán)19沒(méi)有方形槽的那個(gè)面中心區(qū)域粘接，并保證所述上部中心塑料圓柱18上底面圓心與上部水平圓盤(pán)圓19沒(méi)有方形槽的那個(gè)面心重合。所述的上部水平圓盤(pán)19與前述45°圓盤(pán)15相同，不再贅述。因此，球面型聚焦陣列底座共有5個(gè)線圈支座，一個(gè)支座處于距離底部圓盤(pán)IOcm高度平面中央位置處；其余4個(gè)支座以及底部圓盤(pán)12相切于半徑為20cm的球面上，此外，所述上午4個(gè)支座沿周向均勻布置且其平面與水平面成45°角。將5個(gè)線圈放置于各自支座上后,周向的4個(gè)子線圈相切于前述半徑為20cm的球面，周?chē)?個(gè)線圈與水平面成45°角且互成90°角均勻分布。這樣，5個(gè)子線圈中心線相交于前述半徑為20cm球面球心位置處，以此達(dá)到較小范圍內(nèi)的空間聚焦。
[0036]所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4,包括電/光轉(zhuǎn)換器J1、電/光轉(zhuǎn)換器J2。所述的電/光轉(zhuǎn)換器J1、電/光轉(zhuǎn)換器J2通過(guò)導(dǎo)線與開(kāi)關(guān)電源連接，用以獲取電源。同步觸發(fā)模塊5的輸出端通過(guò)光纖，經(jīng)過(guò)所述信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4中電/光轉(zhuǎn)換器Jl與前述的脈沖電流形成系統(tǒng)2中光/電轉(zhuǎn)換器7，與前述的脈沖電流形成系統(tǒng)中IGBT單管KUIGBT單管K2開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8的控制端并聯(lián)節(jié)點(diǎn)連接，以此來(lái)控制前述IGBT單管Kl、IGBT單管K2的開(kāi)通、關(guān)斷。同時(shí)，同步觸發(fā)模塊5的輸出端通過(guò)光纖，經(jīng)過(guò)所述信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4的電/光轉(zhuǎn)換器J2與前述的脈沖電流形成系統(tǒng)2中光/電轉(zhuǎn)換器7，與前述的脈沖電流形成系統(tǒng)中脈沖發(fā)生模塊Ml、脈沖發(fā)生模塊M2、脈沖發(fā)生模塊M3、脈沖發(fā)生模塊M4、脈沖發(fā)生模塊M5的IGBT單管并聯(lián)組開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器8的控制端并聯(lián)節(jié)點(diǎn)連接，以此來(lái)控制前述的脈沖電流形成系統(tǒng)中脈沖發(fā)生模塊Ml、脈沖發(fā)生模塊M2、脈沖發(fā)生模塊M3、脈沖發(fā)生模塊M4、脈沖發(fā)生模塊M5的IGBT并聯(lián)組中各IGBT單管關(guān)斷、開(kāi)通。所述的信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4將同步觸發(fā)脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)進(jìn)行傳輸，可以避免受到前述的脈沖電流形成系統(tǒng)2以及充電回路中高壓的干擾，確保同步觸發(fā)脈沖信號(hào)的穩(wěn)定性與同步性。
[0037]所述的同步觸發(fā)模塊5包括定時(shí)器芯片、外接電阻R6、R7、外接電容C、反相器。所述定時(shí)器芯片為市購(gòu)的NE555芯片，由開(kāi)關(guān)電源15V輸出端對(duì)其供電。所述定時(shí)器芯片外接固定電阻R6阻值為IkQ，可調(diào)電阻R7阻值為470kQ。所述的外接電容為容值為IOyF的貼片電容。所述反相器為市購(gòu)元件，型號(hào)為CD4068。所述定時(shí)器芯片輸出端一分為二變?yōu)閮陕沸盘?hào)，一路信號(hào)接信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4中電/光轉(zhuǎn)換器Jl，另一路經(jīng)過(guò)反相器后接信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4中電/光轉(zhuǎn)換器J2。因此信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)4中電/光轉(zhuǎn)換器Jl和電/光轉(zhuǎn)換器J2中信號(hào)剛好相反。可調(diào)電阻R7調(diào)節(jié)至15kQ時(shí)，五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置3中各個(gè)線圈中脈沖電流的重復(fù)頻率為46Hz，也即最終聚焦區(qū)域的磁場(chǎng)重復(fù)頻率也為46Hz。另外，本發(fā)明中同步觸發(fā)模塊5中可調(diào)電阻R7的阻值調(diào)節(jié)至50kQ及460kQ均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0038]本實(shí)施例中，脈沖電流發(fā)生器的主要參數(shù):①一路(中心線圈，“19”內(nèi))輸出脈沖電流幅值1000A ;脈沖寬度3.S，脈沖上升時(shí)間I ii s ;②另外四路(周?chē)€圈，“15”內(nèi))輸出脈沖電流幅值220A ;脈沖寬度3.5 ii s，脈沖上升時(shí)間0.3 ii S。脈沖電流發(fā)生器輸出的脈沖電流流過(guò)線圈產(chǎn)生的脈沖磁場(chǎng)經(jīng)過(guò)五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置3作用后，在聚焦點(diǎn)處脈沖磁場(chǎng)幅值達(dá)到了 IOGs (高斯)，且脈沖電流和脈沖磁場(chǎng)重復(fù)頻率為0.2?46Hz可調(diào)。
[0039]以上這些實(shí)施例應(yīng)理解為僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在閱讀了本發(fā)明的記載的內(nèi)容之后，技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于線圈球面聚焦和IGBT單管并聯(lián)的脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于，包括電源系統(tǒng)(I)、脈沖電流形成系統(tǒng)(2)、五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置(3)、信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(4)及同步觸發(fā)模塊(5)，其中 所述電源系統(tǒng)(I)，包括電源、高壓直流模塊及開(kāi)關(guān)電源，所述電源分別與高壓直流模塊的輸入端、開(kāi)關(guān)電源的輸入端連接并供電；所述高壓直流模塊將所述電源提供的交流電源升壓并轉(zhuǎn)換為直流后，與脈沖電流形成系統(tǒng)(2)中IGBT單管Kl的輸入端連接進(jìn)行供電；所述開(kāi)關(guān)電源將所述電源提供的交流電源降壓為直流后分別與脈沖電流形成系統(tǒng)(2)、信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(4)和同步觸發(fā)模塊(5)連接并供電； 所述脈沖電流形成系統(tǒng)(2)包括IGBT單管Kl、IGBT單管K2及脈沖發(fā)生模塊M1-M5 ；所述IGBT單管Kl輸出端分別與IGBT單管K2的輸入端和脈沖發(fā)生模塊M1-M4輸入端的并聯(lián)節(jié)點(diǎn)連接，IGBT單管K2的輸出端與脈沖發(fā)生模塊M5的輸入端連接；脈沖發(fā)生模塊M1-M5的輸出端分別與五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置(3)中的載流線圈C1-C5連接； 所述五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置(3)包括底部圓盤(pán)(12)、線圈固定盤(pán)I (19)、四個(gè)線圈固定盤(pán)II (15)、支桿I (18)及支桿II (16);所述線圈固定盤(pán)I (19)的上表面為水平面、下表面與支桿I (18)連接，所述線圈固定盤(pán)I (19)的水平上表面具有容納線圈的環(huán)形槽；所述線圈固定盤(pán)II (15)的上表面與水平面夾角為45°、線圈固定盤(pán)II (15)的下表面與支桿II (16)連接，所述線圈固定盤(pán)II (15)的上表面具有容納線圈的環(huán)形槽；四個(gè)線圈固定盤(pán)II(15)設(shè)置于所述線圈固定盤(pán)I (19)的周?chē)?，所述線圈固定盤(pán)I (19)的環(huán)形槽內(nèi)安裝載流線圈C5,所述四個(gè)線圈固定盤(pán)II (15)的環(huán)形槽內(nèi)安裝載流線圈Cl~C4 ; 所述信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(4)包括電/光轉(zhuǎn)換器Jl及電/光轉(zhuǎn)換器J2 ;所述電/光轉(zhuǎn)換器Jl分別與IGBT單管Kl和IGBT單管K2的開(kāi)通/關(guān)斷控制端連接，所述電/光轉(zhuǎn)換器J2分別連接脈沖發(fā)生模塊M1-M5的控制端； 所述同步觸發(fā)模塊(5)的輸出端分別與信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(4)的電/光轉(zhuǎn)換器Jl及電/光轉(zhuǎn)換器J2相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于線圈球面聚焦和IGBT單管并聯(lián)的脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于:所述其中IGBT單管Kl或K2包括DC — DC模塊(6)、光/電轉(zhuǎn)換器(7)、開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器⑶、IGBT(9)及柵極保護(hù)電路(10)，所述DC —DC模塊(6)接收電源系統(tǒng)(I)中開(kāi)關(guān)電源輸入的直流電，所述DC —DC模塊(6)的輸出端分別與所述開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器⑶和光/電轉(zhuǎn)換器(7)的電源端連接，所述光/電轉(zhuǎn)換器(7)輸出控制信號(hào)到開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器(8)的控制端，所述開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器⑶的輸出端輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)到IGBT(9)的柵極，所述光/電轉(zhuǎn)換器(7)的輸入端通過(guò)光纖與信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的電/光轉(zhuǎn)換器Jl連接；所述IGBT(9)的輸入端接收電源系統(tǒng)(I)中高壓直流模塊輸入的電流，所述IGBT (9)的輸出端與脈沖發(fā)生模塊Ml或M2或M3或M4或IGBT單管K2的輸入端連接；所述柵極保護(hù)電路(10)的輸入端與所述IGBT (9)的柵極連接，柵極保護(hù)電路(10)的輸出端與IGBT(9)的輸出端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于線圈球面聚焦和IGBT單管并聯(lián)的脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于:所述脈沖發(fā)生模塊Ml、M2、M3、M4或M5包括脈沖電容器(11)、IGBT單管并聯(lián)組Pl及無(wú)感放電電阻R1，所述脈沖電容器(11)的接地端與IGBT單管并聯(lián)組Pl的輸出端連接，脈沖電容器(11)的高壓端與無(wú)感放電電阻RU五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置(3)中的載流線圈以及與IGBT單管并聯(lián)組Pl的輸入端構(gòu)成電流回路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于線圈球面聚焦和IGBT單管并聯(lián)的脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于:所述脈沖發(fā)生模塊M1-M4的IGBT單管并聯(lián)組P1-P4由若干個(gè)IGBT單管Kl并聯(lián)組成，所述脈沖發(fā)生模塊M5中的IGBT單管并聯(lián)組P5由若干個(gè)IGBT單管Kl并聯(lián)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于線圈球面聚焦和IGBT單管并聯(lián)的脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于:所述五線圈球面優(yōu)化聚焦裝置(3)的載流線圈由銅棒繞制成兩邊帶缺口的圓柱形，缺口兩側(cè)分別為所述載流線圈的輸入端與輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于線圈球面聚焦和IGBT單管并聯(lián)的脈沖磁場(chǎng)發(fā)生器，其特征在于:所述五線圈球面優(yōu)化·聚焦裝置(3)的底部圓盤(pán)(12)上均勻布置若干穿線孔(13)。
【文檔編號(hào)】A61N2/04GK103531325SQ201310478198
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】米彥, 姚陳果, 李成祥, 蔣春, 張晏源, 周龍翔, 儲(chǔ)貽道, 廖瑞金, 李劍 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)