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Calce (magnetismo)

Una cuña es un dispositivo que se utiliza para ajustar la homogeneidad de un campo magnético . Las cuñas recibieron su nombre de las cuñas puramente mecánicas que se utilizaban para ajustar la posición y el paralelismo de las caras polares de un electroimán. Las bobinas que se utilizaban para ajustar la homogeneidad de un campo magnético modificando la corriente que lo atravesaba se denominaban "cuñas de corriente eléctrica" ​​[1] debido a su función similar.

Uso en espectroscopia de resonancia magnética

Señal de resonancia magnética nuclear de decaimiento por inducción libre (FID) observada en una muestra mal calzada.
Señal de resonancia magnética nuclear de decaimiento por inducción libre (FID) observada en una muestra bien ajustada.

En RMN y MRI , se utiliza un efecto de calce antes del funcionamiento del imán para eliminar inhomogeneidades en su campo.

Inicialmente, el campo magnético dentro de un espectrómetro de RMN o un escáner de IRM estará lejos de ser homogéneo en comparación con un campo "ideal" del dispositivo. Esto es resultado de las tolerancias de producción y del campo magnético del entorno. Las construcciones de hierro en las paredes y el suelo de la sala de examen se magnetizan y perturban el campo del escáner. La sonda y la muestra o el paciente se magnetizan ligeramente cuando se colocan en el campo magnético fuerte y crean campos no homogéneos adicionales. El proceso de corrección de estas inhomogeneidades se llama calzar el imán, calzar la sonda o calzar la muestra, dependiendo de la supuesta fuente de la inhomogeneidad restante.

En un escáner de resonancia magnética se necesita una homogeneidad de campo del orden de 1 ppm en un volumen de varios litros. La espectroscopia de RMN de alta resolución exige una homogeneidad de campo mejor que 1 ppb en un volumen de unos pocos mililitros. [2]

Existen dos tipos de calce: activo y pasivo. El calce activo utiliza bobinas con corriente regulable. El calce pasivo implica piezas de acero con buenas propiedades magnéticas. Las piezas de acero se colocan cerca del imán permanente o superconductor. Se magnetizan y producen su propio campo magnético. En ambos casos, los campos magnéticos adicionales (producidos por bobinas o acero) se suman al campo magnético general del imán superconductor de tal manera que aumentan la homogeneidad del campo total.

Existen diferentes formas de definir la falta de homogeneidad de un campo magnético en el centro del espectrómetro de RM. Actualmente, en el caso de los escáneres de RM médicos, el estándar de la industria es medir los valores de la raíz cuadrada media del volumen (VRMS) del campo para los diferentes volúmenes (en su mayoría concéntricos) en el centro del escáner.

Referencias

  1. ^ Weston A. Anderson, Calzas de corriente eléctrica para corregir campos magnéticos ; Rev. Sci. Instrum. 32, 241 (1961)
  2. ^ F. Roméo, DI Hoult, Perfiles de campos magnéticos: análisis y corrección del diseño de bobinas ; Resonancia magnética en medicina 1(1), 44-65 (1984)

Lectura adicional

http://web.mit.edu/8.13/www/pdf_files/shimming.pdf