מגנטים קבועים בציוד תהודה מגנטית

Mar 22, 2023 השאר הודעה

תהודה מגנטית גרעינית (NMR) היא סוג של תופעה של פיזיקה גרעינית. בלוק ופרסל דיווחו על תופעה זו כבר ב-1946 ויישמו אותה בספקטרוסקופיה. Lauter Burr פרסם את MR Imaging בשנת 1973, מה שהפך את NMR לשימושי עבור יותר מסתם פיזיקה וכימיה. הוא משמש גם ברפואה קלינית.

 

בשנים האחרונות, טכנולוגיית ההדמיה בתהודה מגנטית התפתחה במהירות והפכה בשלה יותר ויותר. היקף הבדיקה מכסה בעצם את כל המערכת, והוא מקודם ויושם ברחבי העולם. על מנת לשקף במדויק את בסיס ההדמיה ולמנוע בלבול עם הדמיית נוקלידים, זה נקרא כיום הדמיית תהודה מגנטית.

 

הדמיית תהודה מגנטית דורשת שדה מגנטי אחיד חזק, שנוצר על ידי מגנט. מגנטים הם החלק החשוב והיקר ביותר ב-MR Equipment. כיום, נפוץ שני סוגי מגנטים: מגנטים קבועים ואלקטרומגנטים, המחולקים לשתי קטגוריות: מוליכות קבועה ועל מוליכות.

 

האלקטרומגנט בהולכה קבועה משתמש בזרם ישר חזק שזורם דרך הסליל כדי לייצר שדה מגנטי. ההספק הנדרש לשמירה על שדה מגנט ראשי הוא כ-100 קילוואט. בדרך כלל, נדרשות מספר שעות של חשמל עד שהשדה המגנטי מגיע למצב יציב. זרם מוגזם בסליל ייצור הרבה חום, מחליף חום לפיזור חום של מי קירור.

 

מגנטים מוליכים-על נמצאים בשימוש נרחב כיום. במצב מוליך, הזרם זורם דרך המוליך ללא איבוד התנגדות ובכך אינו מחמם את המוליך. חוט בקוטר זהה יכול לעבור דרך זרם גדול יותר במצב מוליך-על ללא נזק. סליל העשוי מחומר מוליך יכול ליצור שדה מגנטי חזק עם זרם חזק, ולאחר ניתוק הזרם החיצוני, הזרם בסליל המוליך נותר ללא שינוי, ולכן השדה המגנטי המוליך יציב ביותר.

 

חומרים מגנטים קבועים יכולים לשמור על מגנטיות לאורך זמן לאחר המגנט, וחוזק השדה המגנטי יציב, כך שהתחזוקה של המגנט פשוטה ועלות התחזוקה מינימלית. מגנטים קבועים המשמשים בציוד תהודה מגנטית כולליםמגנטים של AlNiCo, מגנטי פריט קבועיםומגנטים NdFeB וכו'. ביניהם, למגנטי NdFeB יש את תוצר האנרגיה המגנטית הגבוהה ביותר ויכולים להגיע לעוצמת השדה המקסימלית בכמות קטנה (עד {{0}}. עוצמת שדה 2T דורשת 23 טון ניקל אלומיניום -קובלט, אם נעשה שימוש ב-NdFeB, רק 4 טון). החיסרון של מגנט קבוע כמגנט העיקרי הוא שקשה להגיע לעוצמת שדה 1T. נכון לעכשיו, עוצמת השדה היא בדרך כלל מתחת ל-0.5T, שניתן להשתמש בה רק בציוד תהודה מגנטית בתדר נמוך.

 

כאשר מגנט קבוע משמש כמגנט הראשי, ניתן לעצב את ציוד התהודה המגנטית בצורת טבעת או עול, והמכשיר פתוח למחצה. מבנה זה הוא ברכה גדולה לילדים או לאנשים עם קלסטרופוביה.

 

4