现代化学与应用

抽象的

磁共振扫描仪的梯度磁场

Zeljko D. Vujovic*

本文的主题是现代 MR 设备的部件，磁体绕组位于其中。MR 扫描仪磁体由四种类型的电磁绕组组成：主磁体由超导材料制成，可产生可变磁场；X 线圈由电阻材料制成，可产生可变磁场，水平方向，从左到右，穿过扫描管；Y 线圈可产生变化磁场，垂直方向，从下到上；Z 线圈可产生变化磁场，纵向方向，从扫描管的头到脚。产生主磁场的超导体应由液氦和液氮冷却。由超导体制成的主磁体应使用低温恒温器，冷却容器中装有液氦和液氮、隔热材料以及磁体系统的其他保护元件。分析了 MR 扫描仪基本配置中存在的磁体类型。封闭圆柱形腔体形式的扫描仪通过使电流通过保持在超导体温度下的螺线管来产生自己的磁场。目前常用的超导体有铌钛合金（NbTi）、铌锡合金（Nb ₃ Sn）、钒镓合金（V ₃ Ga）、镁硼化物合金（MgB ₂），其中只有镁硼化物是高温超导体，临界温度为Tc=39°K。

其余三种超导体都是低温超导体。已经发现了新的高温超导体，以及室温超导体。新发现的超导材料不用于磁共振扫描仪。磁共振扫描仪的磁体结构复杂。谐振频率以受控的方式在场的每个点上变化。由微生物纤维形式的超导材料制成的主磁体的绕组内置在铜芯中。非线性梯度场由导电材料的绕组产生。它被添加到主磁场中。从而获得了合成磁场。