Trajni magneti v opremi za magnetno resonanco

Mar 22, 2023 Pustite sporočilo

Jedrska magnetna resonanca (NMR) je neke vrste jedrski fizikalni pojav. Block in Purcell sta o tem pojavu poročala že leta 1946 in ga uporabila v spektroskopiji. Lauter Burr je leta 1973 objavil MR Imaging, zaradi česar je NMR uporaben za več kot le fiziko in kemijo. Uporablja se tudi v klinični medicini.

 

V zadnjih letih se je tehnologija slikanja z magnetno resonanco hitro razvijala in postajala vedno bolj zrela. Obseg inšpekcije v bistvu zajema celoten sistem in je bil promoviran in uporabljen po vsem svetu. Da bi natančno odražali osnovo slikanja in se izognili zamenjavi s slikanjem nuklidov, se zdaj imenuje slikanje z magnetno resonanco.

 

Slikanje z magnetno resonanco zahteva močno enakomerno magnetno polje, ki ga ustvarja magnet. Magneti so najpomembnejši in najdražji del MR opreme. Trenutno se običajno uporabljata dve vrsti magnetov: trajni magneti in elektromagneti, ki so razdeljeni v dve kategoriji: trajna prevodnost in superprevodnost.

 

Elektromagnet s konstantnim prevodom uporablja močan enosmerni tok, ki teče skozi tuljavo, da ustvari magnetno polje. Moč, potrebna za vzdrževanje glavnega magnetnega polja, je približno 100 kW. Na splošno traja nekaj ur električne energije, preden magnetno polje doseže stabilno stanje. Prekomerni tok v tuljavi bo ustvaril veliko toplote, toplotni izmenjevalnik za odvajanje toplote hladilne vode.

 

Superprevodni magneti se trenutno pogosto uporabljajo. V superprevodnem stanju teče tok skozi prevodnik brez izgube upora in zato prevodnika ne segreva. Žica enakega premera lahko brez poškodb prehaja skozi večji tok v superprevodnem stanju. Tuljava iz superprevodnega materiala lahko ustvari močno magnetno polje z močnim tokom, po prekinitvi zunanjega toka pa tok v superprevodni tuljavi ostane nespremenjen, zato je superprevodno magnetno polje izjemno stabilno.

 

Materiali s trajnimi magneti lahko ohranijo magnetizem dolgo časa po magnetizaciji, jakost magnetnega polja pa je stabilna, zato je vzdrževanje magneta preprosto in stroški vzdrževanja minimalni. Trajni magneti, ki se uporabljajo v opremi za magnetno resonanco, vključujejoAlNiCo magneti, trajni feritni magnetiin NdFeB magneti, itd. Med njimi imajo NdFeB magneti najvišji produkt magnetne energije in lahko dosežejo največjo jakost polja z majhno količino (do {{0}}). Intenzivnost polja 2T zahteva 23 ton aluminijevega niklja -kobalt, če se uporablja NdFeB, samo 4 tone). Pomanjkljivost trajnega magneta kot glavnega magneta je, da je težko doseči jakost polja 1T. Trenutno je intenzivnost polja na splošno pod 0,5 T, kar se lahko uporablja samo v opremi z nizkofrekvenčno magnetno resonanco.

 

Ko se kot glavni magnet uporablja trajni magnet, je lahko oprema za magnetno resonanco oblikovana v obliki obroča ali jarma, instrument pa je polodprt. Ta struktura je velika prednost za otroke ali ljudi s klavstrofobijo.

 

4