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      核磁共振的根本原理知几多

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        不论是用于化学的核磁共振光谱仪,照旧医学范畴的核磁共振成像仪,根本原理都是一样的:原子核在磁场作用下产生能级破裂,在射频脉冲作用下发生能级跃迁,从而发生信号。固然其机理看着很像吸取光谱(absorption spectroscopy),但其信号吸收方法与吸取光谱很纷歧样,由于信号探测器不间接检测射频电磁波信号的吸取值,而是检测进动的微观磁矩在探测器线圈中感到发生的电流,这却是有点相似于发射光谱的原理;微观磁矩在射频脉冲消散后会产生衰减,从而招致探测到的信号也是衰减的,这被称为自在感到衰减(Free Induction Decay,FID)信号。颠末傅利叶变更,FID信号可以被变化为核磁共振光谱,而经过探测人体的氢原子核(人体含水65%,而水中氢含量是11%,假如思索到其他含氢的物质,人体含有的氢原子总质量高达体重的10%,Composition of the human body)的核磁共振参数可以构建出人体的布局,由于差别布局的氢原子的化学情况差别,招致其核磁共振的参数也有所差别。高敏捷度(或高辨别率)有助于取得高明晰度的MRI图片,而这依赖于高磁场强度。这也是为什么强磁场的相干研讨很紧张的一个缘故原由。
      强磁场,尤其是高度波动而且高度匀称的强磁场十分难取得。
      1)起首这要求高温技能,液氦温度-269°C;要让少量液氦老诚实实待在仪器内,常用的办法是在内部加一个液氮(-196°C)夹套。
      2)零部件加工精度必要包管磁场强度在安排样品的地区恒定,由于这事关辨别率。
      3)电子体系波动性要求极高,电压的动摇等必要被压抑,不然毁坏敏捷度乃至正确度。
      别的,信号检测器必要可以探测原子核发生的微观磁矩,这是极弱的,弱到连线圈的热噪声都可以影响其敏捷度,以是会呈现用液氮冷却的高温探头(cryo-probe)如许的工具。
      由于以上缘故原由,核磁共振仪器的制造属于高精尖的技能,以是全天下也没几个制造商,核磁共振光谱仪一样平常便是Bruker与Varian,核磁共振成像仪次要有Siemens,GE,Hitachi等,招致:
      1)核磁共振仪器贵。一台核磁共振成像仪耗资50万-100万美元,MRI Machine Cost and Price Guide,因而折旧也就贵,分摊到测试用度里也就贵。
      2)核磁共振维护用度高。核磁共振仪必要液氮与液氦维持超导磁体发生的强磁场,即便在停机形态也必要斲丧液氮与。
       
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