磁共振

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磁共振

  

工作原理

   magnetic resonance(MRI);

固體在恆定磁場和高頻交變電磁場的共同作用下,在某一頻率附近產生對高頻電磁場的共振吸收現象。在恆定外磁場作用下固體發生磁化,固體中的元磁矩均要繞外磁場進動。由於存在阻尼,這種進動很快衰減掉。但若在垂直於外磁場的方向上加一高頻電磁場,當其頻率與進動頻率一致時,就會從交變電磁場中吸收能量以維持其進動,固體對入射的高頻電磁場能量在上述頻率處產生一個共振吸收峰。若產生磁共振的磁矩是順磁體中的原子(或離子)磁矩,則稱為順磁共振;若磁矩是原子核的自旋磁矩,則稱為核磁共振。若磁矩為鐵磁體中的電子自旋磁矩,則稱為鐵磁共振。核磁矩比電子磁矩約小3個數量級,故核磁共振的頻率和靈敏度比順磁共振低得多;同理,弱磁物質的磁共振靈敏度又比強磁物質低。從量子力學觀點看,在外磁場作用下電子和原子核的磁矩是空間量子化的,相應地具有離散能級。當外加高頻電磁場的能量子hv等於能級間距時,電子或原子核就從高頻電磁場吸收能量,使之從低能級躍遷到高能級,從而在共振頻率處形成吸收峰。

利用順磁共振可研究分子結構及晶體中缺陷的電子結構等。核磁共振譜不僅與物質的化學元素有關,而且還受原子周圍的化學環境的影響,故核磁共振已成為研究固體結構、化學鍵和相變過程的重要手段。核磁共振成像技術與超聲和X射線成像技術一樣已普遍應用於醫療檢查。鐵磁共振是研究鐵磁體中的動態過程和測量磁性參量的重要方法。  

醫療檢查

在MRI檢查時,病人要免帶鐵器等磁性物品,如手錶、金屬項鏈、假牙、金屬鈕扣、金屬避孕環等,以免影響磁場的均勻性,造成圖像偽影,不利病灶顯示。裝有心臟起搏器者,嚴禁作MRI檢查。體內有彈片、銀夾、金屬內固定板、假關節等存留者,要慎重從事,必須檢查時,應嚴密觀察,以防檢查中金屬在高磁場中移動而損傷鄰近大血管和重要組織。對難以配合檢查的兒童或神志不清者,須適當使用鎮靜劑。作上腹部(肝、胰、腎、腎上腺等)MRI檢查要空腹,檢查前可飲足量水,使胃與肝、脾的界限顯示更清楚。  

磁共振分類

核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)、

電子順磁共振(electron paramagnetic resonance, EPR)或稱電子自旋共振(electron spin resonance, ESR)。

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