Kustības magnētiskajā laukā reģistrācija un digitālā apstrāde

Abstract

Darbā aprakstīta metode atsevišķu objektu magnētisko momentu noteikšanai, analizējot vides siltumfluktuāciju ietekmi uz to magnetoforētisko kustību. Izveidota magnetoforēzes iekārta un atbilstošs attēlu apstrādes algoritms. Parādīts, ka veicot magnētisku daļiņu kustības videoierakstu, iespējams noteikt to kustības trajektorijas un vidējos ātrumus. Vidējo ātrumu sadalījums katrai daļiņai ir atkarīgs no vides siltumfluktuācijām un var tikt aprakstīts ar teorētisku sakarību. No tās tika atrastas difūzijas koeficienta un vidējā kustības ātruma vērtības, kas ļauj aprēķināt objekta magnētisko momentu. Metode pārbaudīta, nosakot komerciālu magnētisku daļiņu magnētisko momentu dispersiju. Demonstrēta arī iespēja metodi izmantot kompleksas vides viskoelastīgo īpašību pētīšanā.

In this paper is described a method of magnetic moment determination of individual objects by analyzing the influence of thermal fluctuations of a medium on the magnetophoretical motion. A magnetophoresis device and proper image processing algorithm are created. It is demonstrated that it is possible to find trajectories and average velocities by tracking magnetic particle motion with camera. Average velocity distribution for each particle depends on thermal fluctuations of the medium and can be described by a theoretical relation. From it diffusion coefficient and mean velocity values are found, allowing to calculate magnetic moment of the object. Method is tested by determining a dispersion of magnetic moments of commercial magnetic beads. A possibility of using the method for the study of viscoelastic properties of complex media is demonstrated.