Química Moderna e Aplicações

Abstrato

Campo magnético gradiente de scanners de ressonância magnética

Zeljko D. Vujovic*

O tema deste artigo são partes de dispositivos modernos de RM, nos quais se encontram os enrolamentos magnéticos. Os ímanes do scanner de RM são feitos de quatro tipos de enrolamentos eletromagnéticos: O íman principal, feito de material supercondutor, cria um campo magnético variável; A bobina X, constituída por material resistivo, cria um campo magnético variável, horizontalmente, da esquerda para a direita, através do tubo de varrimento; A bobina Y cria um campo magnético variável, na vertical, de baixo para cima; A bobina Z cria um campo magnético variável, longitudinalmente, da cabeça aos pés, dentro do tubo de varrimento. Os supercondutores, que criam o campo magnético principal, devem ser arrefecidos por hélio líquido e azoto líquido. Os principais ímanes constituídos por supercondutores devem utilizar criostato, com vasos de arrefecimento com hélio líquido e azoto líquido, isolamento térmico e outros elementos de proteção do sistema magnético. São analisados ​​os tipos de ímanes existentes nas configurações básicas dos scanners de RM. Os scanners sob a forma de uma cavidade cilíndrica fechada criam os seus próprios campos magnéticos ao fazer passar uma corrente através do solenóide, que é mantida à temperatura do supercondutor. Os supercondutores utilizados exclusivamente são o Nióbio-Titânio (NbTi), o Nióbio-Estanho (Nb ₃ Sn), o Vanádio-Gálio (V ₃ Ga) e o Magnésio-Diboreto (MgB ₂ ). Apenas o diboreto de magnésio é um supercondutor de alta temperatura, com uma temperatura crítica de Tc=39°K.

Os restantes três supercondutores são de baixas temperaturas. Foram descobertos novos supercondutores de alta temperatura, bem como supercondutores de temperatura ambiente. Os materiais supercondutores recentemente descobertos não são utilizados em scanners de ressonância magnética. A estrutura magnética do scanner de RM é complexa. A frequência ressonante muda em cada ponto do campo de forma controlada. Os enrolamentos do íman principal feitos de material supercondutor sob a forma de fibras microbianas são incorporados no núcleo de cobre. O campo gradiente não linear é criado por enrolamentos de material condutor. É adicionado ao campo magnético principal. Assim, obtém-se o campo magnético resultante.