आधुनिक रसायन विज्ञान एवं अनुप्रयोग

अमूर्त

एमआर स्कैनर का ग्रेडिएंट चुंबकीय क्षेत्र

ज़ेल्को डी. वुजोविक*

इस शोधपत्र का विषय आधुनिक एमआर उपकरणों के भाग हैं, जिनमें चुंबक वाइंडिंग स्थित हैं। एमआर स्कैनर चुंबक चार प्रकार के विद्युत चुम्बकीय वाइंडिंग से बने होते हैं: मुख्य चुंबक, जो अतिचालक पदार्थ से बना होता है, एक परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र बनाता है; प्रतिरोधक पदार्थ से बना एक्स कॉइल, स्कैनिंग ट्यूब में क्षैतिज रूप से, बाएं से दाएं, एक परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र बनाता है; वाई कॉइल, नीचे से ऊपर तक, लंबवत रूप से एक परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र बनाता है; जेड कॉइल स्कैनिंग ट्यूब के भीतर, सिर से पैर तक, अनुदैर्ध्य रूप से, परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। सुपरकंडक्टर, जो मुख्य चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, उन्हें तरल हीलियम और तरल नाइट्रोजन द्वारा ठंडा किया जाना चाहिए। सुपरकंडक्टर से बने मुख्य चुंबकों में क्रायोस्टेट का उपयोग करना चाहिए, जिसमें तरल हीलियम और तरल नाइट्रोजन, थर्मल इन्सुलेशन और चुंबक प्रणाली के अन्य सुरक्षात्मक तत्वों के साथ शीतलन वाहिकाएँ हों। एमआर स्कैनर के मूल विन्यास में मौजूद चुंबकों के प्रकारों का विश्लेषण किया गया है। बंद बेलनाकार गुहा के रूप में स्कैनर सोलेनोइड के माध्यम से करंट पास करके अपना स्वयं का चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं, जिसे सुपरकंडक्टर के तापमान पर रखा जाता है। विशेष रूप से उपयोग किए जाने वाले सुपरकंडक्टर नियोबियम-टाइटेनियम (NbTi), नियोबियम-टिन (Nb ₃ Sn), वैनेडियम-गैलियम (V ₃ Ga) और मैग्नीशियम-डिबोराइड (MgB ₂ ) हैं। केवल मैग्नीशियम डाइबोराइड एक उच्च तापमान वाला सुपरकंडक्टर है, जिसका महत्वपूर्ण तापमान Tc=39°K है।

शेष तीन सुपरकंडक्टर कम तापमान वाले हैं। नए उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर की खोज की गई है, साथ ही कमरे के तापमान वाले सुपरकंडक्टर भी। नए खोजे गए सुपरकंडक्टिंग पदार्थों का उपयोग MR स्कैनर में नहीं किया जाता है। MR स्कैनर की चुंबक संरचना जटिल है। क्षेत्र के प्रत्येक बिंदु पर अनुनाद आवृत्ति नियंत्रित तरीके से बदलती है। माइक्रोबियल फाइबर के रूप में सुपरकंडक्टिंग सामग्री से बने मुख्य चुंबक की वाइंडिंग को तांबे के कोर में बनाया गया है। गैर-रेखीय ढाल क्षेत्र प्रवाहकीय सामग्री की वाइंडिंग द्वारा बनाया जाता है। इसे मुख्य चुंबकीय क्षेत्र में जोड़ा जाता है। इस प्रकार, परिणामी चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त होता है।