Pastāvīgie magnēti magnētiskās rezonanses iekārtās

Mar 22, 2023 Atstāj ziņu

Kodolmagnētiskā rezonanse (KMR) ir sava veida kodolfizikas parādība. Bloks un Pērsels ziņoja par šo parādību jau 1946. gadā un izmantoja to spektroskopijā. Lauters Burrs publicēja MR attēlveidošanu 1973. gadā, padarot KMR noderīgu ne tikai fizikā un ķīmijā. To lieto arī klīniskajā medicīnā.

 

Pēdējos gados magnētiskās rezonanses attēlveidošanas tehnoloģija ir strauji attīstījusies un kļuvusi arvien nobriedušāka. Pārbaužu darbības joma pamatā aptver visu sistēmu, un tā ir popularizēta un piemērota visā pasaulē. Lai precīzi atspoguļotu attēlveidošanas bāzi un izvairītos no sajaukšanas ar nuklīdu attēlveidošanu, to tagad sauc par magnētiskās rezonanses attēlveidošanu.

 

Magnētiskās rezonanses attēlveidošanai nepieciešams spēcīgs vienmērīgs magnētiskais lauks, ko ģenerē magnēts. Magnēti ir vissvarīgākā un dārgākā MR aprīkojuma sastāvdaļa. Pašlaik parasti tiek izmantoti divu veidu magnēti: pastāvīgie magnēti un elektromagnēti, kurus iedala divās kategorijās: pastāvīgā vadītspēja un supravadītspēja.

 

Pastāvīgas vadīšanas elektromagnēts izmanto spēcīgu līdzstrāvu, kas plūst caur spoli, lai radītu magnētisko lauku. Galvenā magnēta lauka uzturēšanai nepieciešamā jauda ir aptuveni 100 kW. Parasti ir vajadzīgas vairākas elektrības stundas, pirms magnētiskais lauks sasniedz stabilu stāvokli. Pārmērīga strāva spolē radīs daudz siltuma, siltummainis uz dzesēšanas ūdens siltuma izkliedi.

 

Supravadošie magnēti šobrīd tiek plaši izmantoti. Supravadītā stāvoklī strāva plūst caur vadītāju, nezaudējot pretestību un tādējādi nesilda vadītāju. Tāda paša diametra stieple supravadītājā stāvoklī var iziet cauri lielākai strāvai bez bojājumiem. Spole, kas izgatavota no supravadoša materiāla, var radīt spēcīgu magnētisko lauku ar spēcīgu strāvu, un pēc ārējās strāvas pārtraukšanas strāva supravadītāja spolē paliek nemainīga, tāpēc supravadošais magnētiskais lauks ir ārkārtīgi stabils.

 

Pastāvīgā magnēta materiāli var saglabāt magnētismu ilgu laiku pēc magnetizācijas, un magnētiskā lauka stiprums ir stabils, tāpēc magnēta apkope ir vienkārša un uzturēšanas izmaksas ir minimālas. Pastāvīgie magnēti, ko izmanto magnētiskās rezonanses iekārtās, ietverAlNiCo magnēti, pastāvīgie ferīta magnētiun NdFeB magnēti utt. No tiem NdFeB magnētiem ir visaugstākais magnētiskās enerģijas produkts un tie var sasniegt maksimālo lauka intensitāti ar nelielu daudzumu (līdz {{0}}.2T lauka intensitātei ir nepieciešamas 23 tonnas alumīnija niķeļa). -kobalts, ja tiek izmantots NdFeB, tikai 4 tonnas). Pastāvīgā magnēta kā galvenā magnēta trūkums ir tāds, ka ir grūti sasniegt 1T lauka intensitāti. Pašlaik lauka intensitāte parasti ir mazāka par 0,5 T, ko var izmantot tikai zemas frekvences magnētiskās rezonanses iekārtās.

 

Ja pastāvīgo magnētu izmanto kā galveno magnētu, magnētiskās rezonanses iekārtu var veidot gredzena vai jūga formā, un instruments ir daļēji atvērts. Šī struktūra ir lielisks ieguvums bērniem vai cilvēkiem ar klaustrofobiju.

 

4