永磁体在核磁共振设备中的应用
核磁共振定义:
核磁共振(Nuclear Mmagnetic Resonance,NMR)是一种核物理现象。早在1946年Block与Purcell就报道了这种现象并应用于波谱学。Lauterbur1973年发表了MR成象技术,使核磁共振不仅用于物理学和化学。也应用于临床医学领域。
核磁共振应用
近年来,核磁共振成像技术发展十分迅速,已日臻成熟完善。检查范围基本上覆盖了全身各系统,并在世界范围内推广应用。为了准确反映其成像基础,避免与核素成像混淆,现改称为磁共振成象。
磁共振成像需要一个强大均匀性的磁场,这个磁场由磁体产生。磁体是MR设备最重要也是最昂贵的部分,目前常用有二种磁体:永磁体和电磁体,其中电磁体又分为常导和超导两类。
常导电磁体是利用较强的直流电流通过线圈产生磁场。维持一个主磁体磁场的耗电约为100kW。一般需要通电数小时后,磁场才能达到稳定状态。线圈中流过大电流将产生大量热,要通过热交换器以冷却水散热。超导磁体当前是用得比较多的。在超导状态下,电流流过导体时没有电阻损耗,从而不会使导体升温。同样直径的导线在超导状态下可以通过更大电流而不损坏。用超导材料制成的线圈通以强大电流可产生强大磁场,而且在外加电流切断后,超导线圈中的电流仍保持不变,因而超导磁场极为稳定。永磁材料充磁后可长期保持磁性,磁场强度稳定,因此磁体维护简便,维持费用最低。用于磁共振设备的永磁体有铝镍钴、永磁铁氧体和钕铁硼等,其中钕铁硼永磁体磁能积高最高,能够以较少的用量达到最大的场强(达到0.2T场强需要23吨铝镍钴,如果用钕铁硼的话仅需4吨)。永磁体作为主磁体的缺点在于难以达到1T的场强,目前场强一般在0.5T以下,只能用于低频磁共振设备。
永磁体作为主磁体时,磁共振设备可设计成环形或轭形,仪器为半开放形式,这种结构对于儿童或有幽闭恐惧症的人来说是一大福音。
永磁体结构
闭路永磁铁结构类型 闭路永磁体结构特点
(转载自知乎)
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