Прокладка (магнетизм) - Shim (magnetism)

Для использования в других целях см. Шим (значения).

А прокладка это устройство, используемое для регулировки однородности магнитное поле. Прокладки получили свое название от чисто механические прокладки используется для регулировки положения и параллельности полюсных поверхностей электромагнита. Катушки, используемые для регулировки однородности магнитного поля путем изменения тока, протекающего через него, назывались «прокладками электрического тока».[1] из-за их аналогичной функции.

Использование в магнитно-резонансной спектроскопии

Дальнейшая информация: Магнитно-резонансная томография
Свободный индукционный распад (FID) сигнал ядерного магнитного резонанса от образца с плохой регулировкой.
Свободный индукционный распад (FID) сигнал ядерного магнитного резонанса, наблюдаемый от образца с хорошей регулировкой шайб.

В ЯМР и МРТ, перед срабатыванием магнита используется регулировочная шайба для устранения неоднородностей в его поле.

Первоначально магнитное поле внутри ЯМР-спектрометра или МРТ-сканера будет далеко не однородным по сравнению с «идеальным» полем устройства. Это результат производственных допусков и магнитного поля окружающей среды. Металлические конструкции в стенах и полу кабинета намагничиваются и мешают работе сканера. Зонд и образец или пациент слегка намагничиваются при воздействии сильного магнитного поля и создают дополнительные неоднородные поля. Процесс исправления этих неоднородностей называется регулировкой магнита, регулировкой зонда или регулировкой образца, в зависимости от предполагаемого источника остающейся неоднородности.

В сканере МРТ требуется однородность поля порядка 1 ppm в объеме нескольких литров. Для спектроскопии ЯМР высокого разрешения требуется однородность поля лучше, чем 1 часть на миллиард в объеме нескольких миллилитров.[2]

Существует два типа регулировочных шайб: активный и пассивный. В активном шиммировании используются катушки с регулируемым током. Пассивная регулировка прокладок предполагает использование кусков стали с хорошими магнитными свойствами. Стальные детали помещают рядом с постоянным или сверхпроводящим магнитом. Они намагничиваются и создают собственное магнитное поле. В обоих случаях дополнительные магнитные поля (создаваемые катушками или сталью) добавляют к общему магнитному полю сверхпроводящего магнита таким образом, чтобы повысить однородность общего поля.

Существуют разные способы определения неоднородности магнитного поля в центре МР-спектрометра. В настоящее время промышленным стандартом для медицинских МРТ сканеров является измерение объема. среднеквадратическое значение (VRMS) значения поля для различных (в основном концентрических) объемов в середине сканера.

Рекомендации

  1. ^ Уэстон А. Андерсон, Прокладки электрического тока для коррекции магнитных полей; Rev. Sci. Instrum. 32, 241 (1961)
  2. ^ Ф. Ромео, Д. И. Холт, Профилирование магнитного поля: анализ и коррекция конструкции катушки; Магнитный резонанс в медицине 1 (1), 44-65 (1984)

дальнейшее чтение