Sprog :
SWEWE Medlem :Logon |Registrering
Søg
Encyclopedia samfund |Encyclopedia Svar |Indsend spørgsmål |Ordforråd Viden |Upload viden
Forrige 1 Næste Vælg sider

MRI

MR refererer til resonans (spinde magnetisk resonans) fænomen. Dets bredere forstand, herunder kernemagnetisk resonans (kernemagnetisk resonans, NMR) elektron paramagnetisk resonans (elektron paramagnetisk resonans, EPR) eller elektron spin resonans kendt (elektron spin resonans, ESR). Hovedsagelig til lægeundersøgelse på som MRI (Magnetic Resonance Imaging, MRI).

En kort historie

MRI er en mikroskopisk kvanteteori for den faste og radio mikrobølgeovn elektronik teknologi udvikling på grundlag skal findes. 1945 Første paramagnetiske Mn salt i en vandig opløsning af paramagnetisk resonans observeret i det andet år, blev de brugt magnetisk resonans absorption og inducerede sideMetode opdagede paraffin og vand proton-NMR, bølgelederresonatoren metode finder en Fe, Co og Ni tynd ferromagnetisk resonans. Observeret omkring 1950 til et fast ved stuetemperatur antiferromagnetiske resonans af Cr2O3. 1953 halvleder silicium og germanium observerede cyklotron resonans af elektroner og huller. 1953 og 1955 har forudsagt teoretisk og eksperimentelt observeret ferrimagnetic resonans. Efterfølgende konstateres, at den magnetisk ordnet system af høj orden tilstand typen statisk magnetisk resonans (1957) og spin-bølge resonans (1958). 1956 begyndte at studere to slags magnetisk resonans kobling dobbelt resonans fænomen. Disse magnetisk resonans blev opdaget, så i fysik, kemi, biologi og andre basale fag og mikroovn teknologi, kvanteelektronik og anden ny teknologi har været meget anvendt. Som kvante paramagnetiske forstærker solid, alle former for ferrit mikroovn udstyr, NMR spektroskopi og magnetisk resonans analyse teknikker og metoder ved hjælp af magnetisk resonans paramagnetiske krystaller og krystal felt energiniveau struktur, halvleder band struktur og biologiske molekyler struktur forskning. Kerner og elementære partikler spin-magnetisk moment parameterbestemmelse bygger på principperne i en række forskellige magnetisk resonans til at udvikle sig.

Grundlæggende

Magnetisk resonans (cyklotron resonans undtagen) den klassiske fænomenologiske beskrivelse: atomic, elektroniske og kernemagnetisk resonans have impulsmoment

Volumen, og dens magnetiske moment med det tilsvarende forhold af impulsmoment kaldet gyromagnetiske forhold γ. Magnetisk moment M underkastes drejningsmoment magnetfeltet B MBsinθ (θ er vinklen mellem M og B) rolle. Dette drejningsmoment for magnetiske moment præcession bevægelse omkring det magnetiske felt, præcessions kantede frekvens ω = γB, ωo kaldes Larmor frekvensen. Da den dæmpende effekt af denne præcession Spil hurtigt svækket, at M og B opnå parallelle præcession stoppet. Men hvis det magnetiske felt B i lodret retning plus en højfrekvent magnetfelt B (ω) (kantede frekvens ω), derefter b (ω) det moment der produceres ved interaktion af M venstre B, og dæmpning modsatte effekt. Hvis højfrekvente magnetfelt og den magnetiske moment af vinkelpositionen frekvens Larmor præcession (kantede) frekvens lig med ω = ωo, så b (ω) er den stærkeste, præcession vinkel magnetiske moment M (M og B hjørne vinkel ) er også den største. Dette fænomen er resonans.

MR kan også beskrives i kvantemekanikken: en konstant magnetfelt B er den magnetiske spinsystem niveau opdeling af grundtilstanden, er energiniveauet kaldet Zeeman opsplitning energiniveauer (se Zeeman effekt), når spin kvantetallet S = 1 / 2 crack fra Jian E = gμBB, g det Lande faktor

Den Bohr magneton, e og mig er elektron ladning og masse. Plus en højfrekvent magnetfelt vinkelret på B b (ω), dens lyskvant energi Bi ω. Hvis lig Zeeman energi opdeling, Bi ω = gμBB = Bi γB, dvs ω = γB (Tu = h/2π, h er Plancks konstant), derefter spin system vil absorbere denne energi fra lavt niveau state overgange til højt niveau tilstand (excited state), som kaldes magnetisk resonans overgange mellem Zeeman niveauer. Quantum beskrivelse af magnetisk resonans tilstand ω = γB, fænomenologisk beskrivelse med samme resultat.

Når M er en paramagnetiske atomer i (ion) magnetisk øjeblik, denne resonans er paramagnetisk resonans. Når M er ferromagnetisk resonans

Magnet magnetisering (magnetiske moment pr volumen), denne resonans er ferromagnetisk resonans. Da M = Mi er antiferromagnetiske jernholdige magneter eller i'te magnetisk undergitter magnetization, er denne resonans koblet til i-systemet genererer magnetiske undergitter antiferromagnetiske eller ferrimagnetic resonans resonans. Når M er det øjeblik, hvor nukleart materiale er magnetisk resonans. Disse typer af magnetisk resonans er genereret af spin magnetiske moment kan forenes med den klassiske fænomenologisk gyromagnetiske ligning dM / dt = γMBsinθ [tilsvarende vektor ligning d M / dt = γ (M × B] at beskrive .

MRI

Cyklotron resonans i en ladet partikel i et konstant magnetfelt resonans fænomen genereres. Lad ansvaret for q, ladet partikel med massen m bevæger sig i en konstant magnetfelt B, og dens hastighed er v. Når et magnetfelt B vinkelret på hastigheden v, så de ladede partikler af et magnetfelt genereret af Lorentz-kraften, hastigheden v af de ladede partikler omkring det roterende magnetfelt B, rotation kantede frekvens kaldet cyklotron kantede frekvens. Hvis det lodrette plan B, med høj frekvens elektrisk felt E (ω) (ω er kantet frekvens elektrisk felt), og ω = ωc, så vil dette blive periodisk ladede partikler ved det elektriske felt E (ω) af accelerationen. Da dette svarer til den rolle cyklotron, såkaldt cyklotron resonans. Og fordi uden højfrekvent elektrisk felt, er der svarende til anti-magnetisk, anti-resonans er det også kendt. Når v vinkelret på B, beskrivelsen af ​​denne resonans bevægelse ligning er d (mv) / dt = q (vB), hvis billedet beskrivelse af kvantemekanikken, kan ses som en cyklotron resonans frekvens elektrisk felt forårsaget af ladede partikler i bevægelse magnetfeltet genereret på overgangene mellem Landau niveauer, for at opfylde betingelserne for resonans overgange er:

MRI

Dvs. ω = ωc.

Forskellige fast ved en konstant magnetfelt magnetisk resonans ligevægtstilstand, og i en konstant magnetfelt og magnetisk resonans

Høj frekvens magnetfelt (højfrekvente elektriske cyklotron resonans) samtidig mellem ligevægtstilstand, er der generelt en solid indre centrifugering (magnetisk moment) System (cyklotron resonans er luftfartsselskabet delsystem) og sin egen matrix-system og energioverførsel mellem omfordeling processen, kendt som magnetisk resonans afslapning proces, kaldet magnetisk afslapning. I tilfælde af resonans, magnetisk afslapning herunder centrifugering (magnetisk moment) i systemet centrifugering - centrifugering (SS) og den gitter afslapning og spin-spin-systemer - gitter (SL) afslapning Yu. Fra den ene ligevægt tilstand til en anden ligevægt afslapning tid oplevet kaldt afslapning tid, det er energien overførselshastighed eller tab sats måling. Bredden af ​​resonans liniebredde angiver niveau relaksationstiden indikerer, at energitilstand liv. Magnetic Resonance linewidth og afslapning processer (tid) er tæt forbundet, ifølge ubestemthedsprincippet, energi niveau bredde og kan konstatere produktets levetid er konstant, dvs resonans liniebredde og afslapning tid (energioverførsel rate) er omvendt proportional med . Derfor MRI er studiet af magnetisk afslapning proces og de magnetiske tabsmekanismer er en vigtig metode.

Eksperimentelle metoder

Typisk, når det påførte konstant magnetfelt Være i 0,1 ~ 1.0T (magnetfelt i materialet BBE), de forskellige magnetisk resonans

E resonansfrekvens af mikrobølge-båndet, og nuklear magnetisk resonans frekvens i radiofrekvensbåndet. Dette er fordi kernen og elektron masseforhold på mindst 1836 gange vægten af ​​skyld. Mens disse to observationer blev anvendt mikrobølgeresonans teknologi og radiofrekvens-teknologi, men dens sammensætning og den eksperimentelle enhed måleprincip er ens. Magnetisk resonans anordning består af en mikrobølgeovn (eller radiofrekvens) kilde, en resonant system magnetfeltet, og detekteringssystemet, er vist i figur 3. Mikrobølge (eller radiofrekvens) kilde til at producere en vis vinkel frekvens ω (eller frekvens feje) af elektromagnetiske svingninger, til et resonant system prøven (eller hulrummet resonans spole), den højfrekvente magnetfelt resonanssystem bω [cyklotron resonans felt, når E (ω)] genereres af systemet med en konstant magnetfelt vinkelret på det magnetiske felt B, samtidig med at kilden frekvens konstant og konstant magnetfelt intensitet ændring (felt scanning) eller magnetisk feltstyrke forbliver konstant kilde til konstant og ændre frekvensen (frekvens feje), nåede resonans ω = γH kan detektorsystemet måles på prøven frekvens elektromagnetiske felt energiabsorption Pa og B (eller frekvens ω) forhold, at den resonans absorption kurve vist i figur 4a. Den resonans signalet er svagt (for eksempel kernemagnetisk resonans eller paramagnetisk resonans) i tilfælde, kan modulation teknik bruges til at måle resonans absorption differential kurve, for at forbedre detektionsfølsomheden. MRI er en vigtig parameter, når maksimal resonant magnetisk resonans absorption Bo, resonans stregbredde (svarende til halvdelen af ​​den maksimale magnetisk resonans absorption interval) Ab, resonans absorption intensitet (eller resonant absorption maksimale areal under kurven P) og resonans kurveform (herunder symmetrisk og fin struktur, osv.). Når resonans kurven er Lorentzian linje form, resonans mellem den ekstreme forskellen kurve og resonans linewidth Ab ΔBpp degeneration

MRI

Single forhold:. I stedet for det magnetiske felt med en frekvens feje scanning, er den tilsvarende resonans kurve og parametre ændret i feltet B er den kantede frekvens ω, såsom resonansfrekvens ωo, så linewidth Δω. I undtagelsestilfælde kan du også bruge pulskilde, Fourier transformation, gentagne gange akkumulerede andre teknologier til at forbedre følsomheden eller opløsning og så videre.

MRI

Specifik kategori

Magnetisk materiale med forskellige under visse betingelser kan være anderledes magnetisk resonans. Under magnetisk resonans

En række af nedenstående stoffer og de tilsvarende resonans: en række magnetisk resonans begge fælles kendetegn. Dens grundlæggende princip kan udtrykkes i fælles forenet fænomenologisk beskrivelse og karakteristika af ydeevne i en bred vifte af produkter resonans har sine specifikke betingelser og forskellige mikro-mekanisme. Cyklotron kredsløb, fra de magnetiske bærere i overgangene mellem de faser, excitation felt og den konstante magnetfelt er vinkelret på højfrekvent elektrisk felt, og den anden fra den resonans frekvens magnetfelt af excitation feltet. Nuklear magnetisk moment end den elektron magnetiske moment omkring tre størrelsesordener, så MRI-systemet og følsomheden af ​​frekvensen er meget lavere end den elektron resonans. Svagt magnetisk materiale er meget lavere end den magnetiske moment af det magnetiske moment af et ferromagnetisk materiale, så den svage følsomhed MRI Magnetic resonance off end lav, men de skal overveje stærke magnetiske resonans magnetisk moment som følge af virkningen af ​​afmagnetiseringsfunktion sted.

I det følgende beskrives flere store resonans.

Ferromagnetisk resonans

Magnetiske momenter af atomer i ferromagnetisk udveksling samspil mellem de magnetiske momenter af atomer i hver magnetisk domæne spontant anbragt parallelt. I almindelighed, i tilfælde af ferromagnetisk resonans har konstant magnetfelt blevet anvendt til det ferromagnetiske mætningsmagnetisering, der er involveret i jern resonans præcession bevægelse parallelt med hinanden atomare magnetiske moment (mætningsmagnetisering Ms). Denne funktion af ferromagnetiske resonans effekter er hovedsageligt forårsaget af: afmagnetisering felt ferromagnetiske resonans virkninger blevet en vigtig faktor, skal den overveje formen af ​​resonans prøver ferromagnetisk udveksling interaktion in vivo område og det magnetiske moment er parallelt med magnetiske moment nul, derfor ingen virkning på resonans ferromagnetiske resonans in vivo indflydelse på den magnetiske anisotropi kan ses som den let magnetisering retning af magnetiske moment af den nærliggende tilstedeværelsen af ​​en effektiv magnetisk anisotropi felt. Under særlige omstændigheder, som når højfrekvente magnetfelt inhomogenitet, vil de magnetiske momenter af systemet inspirere en bred vifte af ferromagnetisk kobling præcession-mode, hvilket betyder, at hver atomare magnetiske moment præcession amplitude og fase ikke er de samme ikke-uniform præcession-mode, der kaldes ikke-konsistent (ferromagnetisk) resonans. Når en uensartet præcession af tilstødende atomer udveksling samspil mellem de magnetiske momenter kan ignoreres, og lille prøve linje til graden af ​​formering effekter kan ignoreres, sådan en uensartet statisk magnetisk resonans typen kaldet resonans. Når en uensartet præcession af tilstødende atomer udveksling samspil mellem de magnetiske momenter ikke kan ignoreres (såsom metalfilm), den såkaldte non-uniform spin-bølge resonans resonans, når den høje frekvens magnetiske feltstyrke overskrider tærsklen, resonans kurve og parametre og højfrekvent magnetfelt intensitet, kaldes det ikke-lineære ferromagnetisk resonans. Ferromagnetisk resonans er studiet af dynamiske processer i ferromagnet og måle magnetiske parametre for en vigtig måde, og mikroovn magnetiske enheder (såsom ferrit isolatorer, cirkulationspumper og faseforskydning) fysisk grundlag.

Ferrimagnetic resonans


Forrige 1 Næste Vælg sider
Bruger Anmeldelse
Ingen kommentarer endnu
Jeg ønsker at kommentere [Besøgende (3.138.*.*) | Logon ]

Sprog :
| Tjek kode :


Søg

版权申明 | 隐私权政策 | Copyright @2018 Verden encyklopædiske viden