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電動汽車磁共振方式原理

發布時間: 2021-07-06 04:33:55

① 磁共振的原理

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。

② 磁共振的原理是什麼通俗點

核磁共振是當下常見的對機體進行檢測的方式。它通過改變體內的磁場線來觀測出體內器官是否出現了異變情況以及一些疾病的是否產生。

因為不一樣的位置產生的白黑程度不同,將每一個器官區別開來,從而利於對於機體的檢測。核磁共振的基本原理涉及物理上的知識。人體中含有最多的原子核就是H1,所以成像選擇是也是這個,這為檢查成功提供基礎,該物質是人體中磁性最高的。

在檢查過程中,整個磁場里的粒子都是有序地排列。大體分為兩種,低能級的是與大磁場平行同向的,高能級的與大磁場平行反向。當磁場恢復,這些粒子會恢復到原始的狀態。不同的組織因為種類不同所以粒子恢復速度不一致。因為可以得出不同的組織。

做核磁共振是為了檢測身體各個部位是不是出現了異變,從而判斷出是否出現腫瘤以及發散和發展的去向和快慢。這項檢查可以及早發現病狀,做出及時的回應對付病情。治療期間也可以做到檢測監督恢復的狀況。對於懷孕的婦女也是很好的檢查手段。

因為需要改變磁場觀測粒子恢復情況,所以整個檢查過程較長,約在30分鍾左右。這個過程需要醫務人員的幫助,在這個過程中,只要按照醫務人員的指揮。在做完後,通常需要幾個小時的時間,會有醫生給您的結果。醫生從圖中,可以得出是否出現的異常,並且總結好,這個過程中只需要安靜地等待。普通醫院應當是建議檢測者回家等待一到三天。也有的醫院半天就可以拿到結果。如果發現了病情一定要及時就醫診治早日復原。

(2)電動汽車磁共振方式原理擴展閱讀:

磁共振的注意事項

1、體內有磁鐵類物質者,如裝有心臟起搏器、人工瓣膜,重要器官旁有金屬異物殘留等,均不能做此檢查,但體內植入物經手術醫生確認為非磁性物體者可行磁共振檢查。

2、要向技術人員說明以下情況:有無手術史;有無任何金屬或磁性物質植入體內包括金屬節育環等;有無假牙、電子耳、義眼等;有無葯物過敏;有無金屬異物濺入體內。

3、不要穿著帶有金屬物質的內衣褲,檢查頭、頸部的病人應在檢查前一天洗頭,不要擦任何護發用品。

4、檢查前需脫去除內衣外的全部衣服,換上磁共振室的檢查專用衣服。去除所配帶的金屬品如項鏈、耳環、手錶和戒指等。除去臉上的化妝品和假牙、義眼、眼鏡等物品。

5、檢查前要向醫生提供全部病史、檢查資料及所有的X線片、CT片、以前的磁共振片等。

6、腹部(肝、脾、腎、胰腺、膽道、輸尿管等)檢查者檢查前禁食4小時,並於檢查前注射654-2一支。

7、磁共振泌尿系造影(MRU)者檢查前口服速尿20mg。

8、做磁共振檢查要有思想准備,不要急躁、害怕,要聽從醫師的指導,耐心配合。

③ 什麼是磁共振,其工作的原理是什麼

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。

④ 磁共振的基本原理

磁共振的基本原理
磁共振 (迴旋共振除外)其經典唯象描述是:原子、電子及核都具有角動量,其磁矩與相應的角動量之比稱為磁旋比γ。磁矩M 在磁場B中受到轉矩MBsinθ(θ為M與B間夾角)的作用。此轉矩使磁矩繞磁場作進動運動,進動的角頻率ω=γB,ωo稱為拉莫爾頻率。由於阻尼作用,這一進動運動會很快衰減掉,即M達到與B平行,進動就停止。但是,若在磁場B的垂直方向再加一高頻磁場b(ω)(角頻率為ω),則b(ω)作用產生的轉矩使M離開B,與阻尼的作用相反。如果高頻磁場的角頻率與磁矩進動的拉莫爾(角)頻率相等ω =ωo,則b(ω)的作用最強,磁矩M的進動角(M與B角的夾角)也最大。這一現象即為磁共振。
磁共振也可用量子力學描述:恆定磁場B使磁自旋系統的基態能級劈裂,劈裂的能級稱為塞曼能級(見塞曼效應),當自旋量子數S=1/2時,其裂距墹E=gμBB,g為朗德因子,
為玻爾磁子,e和me為電子的電荷和質量。外加垂直於B的高頻磁場b(ω)時,其光量子能量為啚ω。如果等於塞曼能級裂距,啚ω=gμBB=啚γB,即ω=γB(啚=h/2π,h為普朗克常數),則自旋系統將吸收這能量從低能級狀態躍遷到高能級狀態(激發態),這稱為磁塞曼能級間的共振躍遷。量子描述的磁共振條件ω=γB,與唯象描述的結果相同。
當M是順磁體中的原子(離子) 磁矩時,這種磁共振就是順磁共振。當M是鐵磁體中的磁化強度(單位體積中的磁矩)時,這種磁共振就是鐵磁共振。當M=Mi是亞鐵磁體或反鐵磁體中第i個磁亞點陣的磁化強度時,這種磁共振就是由 i個耦合的磁亞點陣系統產生的亞鐵磁共振或反鐵磁共振。當M是物質中的核磁矩時,就是核磁共振。這幾種磁共振都是由自旋磁矩產生的,可以統一地用經典唯象的旋磁方程dM/dt=γMBsinθ[相應的矢量方程為d M/dt=γ( M×B]來描述。
迴旋共振 帶電粒子在恆定磁場中產生的共振現象。設電荷為q、質量為m的帶電粒子在恆定磁場B中運動,其運動速度為v。當磁場B與速度v相互垂直時,則帶電粒子會受到磁場產生的洛倫茲力作用,使帶電粒子以速度v繞著磁場B旋轉,旋轉的角頻率稱為迴旋角頻率。如果在垂直B的平面內加上高頻電場E(ω)(ω為電場的角頻率),並且ω=ωc,則這帶電粒子將周期性地受到電場 E(ω)的加速作用。因為這與迴旋加速器的作用相似,故稱迴旋共振。又因為不加高頻電場時,這與抗磁性相類似,故亦稱抗磁共振。當v垂直於B時,描述這種共振運動的方程是d(mv)/dt=q(vB),若用量子力學圖像描述,可以把迴旋共振看作是高頻電場引起帶電粒子運動狀態在磁場中產生的朗道能級間的躍遷,滿足共振躍遷的條件是:
即ω=ωc。
各種固體磁共振在恆定磁場作用下的平衡狀態,與在恆定磁場和高頻磁場(迴旋共振時為高頻電場)同時作用下的平衡狀態之間,一般存在著固體內部自旋(磁矩)系統(迴旋共振時為載流子系統)本身及其與點陣系統間的能量轉移和重新分布的過程,稱為磁共振弛豫過程,簡稱磁弛豫。在自旋磁共振的情形,磁弛豫包括自旋(磁矩)系統內的自旋-自旋(S-S)弛豫和自旋系統與點陣系統間的自旋-點陣(S-L)弛豫。從一種平衡態到另一種平衡態的弛豫過程所經歷的時間稱為弛豫時間,它是能量轉移速率或損耗速率的量度。共振線寬表示能級寬度,弛豫時間表示該能態壽命。磁共振線寬與磁弛豫過程(時間)有密切的聯系,按照測不準原理,能級寬度與能態壽命的乘積為常數,即共振線寬與弛豫時間(能量轉移速度)成反比。因此,磁共振是研究磁弛豫過程和磁損耗機制的一種重要方法。

⑤ 磁共振原理如何通俗講解

磁共振(迴旋共振除外)其經典唯象描述是:原子、電子及核都具有角動量,其磁矩與相應的角動量之比稱為磁旋比γ。磁矩M 在磁場B中受到轉矩MBsinθ(θ為M與B間夾角)的作用。此轉矩使磁矩繞磁場作進動運動,進動的角頻率ω=γB,ωo稱為拉莫爾頻率。

由於阻尼作用,這一進動運動會很快衰減掉,即M達到與B平行,進動就停止。但是,若在磁場B的垂直方向再加一高頻磁場b(ω)(角頻率為ω),則b(ω)作用產生的轉矩使M離開B,與阻尼的作用相反。

如果高頻磁場的角頻率與磁矩進動的拉莫爾(角)頻率相等ω =ωo,則b(ω)的作用最強,磁矩M的進動角(M與B角的夾角)也最大。這一現象即為磁共振。

磁共振也可用量子力學描述:恆定磁場B使磁自旋系統的基態能級劈裂,劈裂的能級稱為塞曼能級(見塞曼效應),當自旋量子數S=1/2時,其裂距墹E=gμBB,g為朗德因子,μ為玻爾磁子,e和me為電子的電荷和質量。外加垂直於B的高頻磁場b(ω)時,其光量子能量為啚ω。

如果等於塞曼能級裂距,啚ω=gμBB=啚γB,即ω=γB(啚=h/2π,h為普朗克常數),則自旋系統將吸收這能量從低能級狀態躍遷到高能級狀態(激發態),這稱為磁塞曼能級間的共振躍遷。量子描述的磁共振條件ω=γB,與唯象描述的結果相同。

當M是順磁體中的原子(離子)磁矩時,這種磁共振就是順磁共振。當M是鐵磁體中的磁化強度(單位體積中的磁矩)時,這種磁共振就是鐵磁共振。

當M=Mi是亞鐵磁體或反鐵磁體中第i個磁亞點陣的磁化強度時,這種磁共振就是由 i個耦合的磁亞點陣系統產生的亞鐵磁共振或反鐵磁共振。當M是物質中的核磁矩時,就是核磁共振。

這幾種磁共振都是由自旋磁矩產生的,可以統一地用經典唯象的旋磁方程dM/dt=γMBsinθ[相應的矢量方程為d M/dt=γ( M×B]來描述。

迴旋共振帶電粒子在恆定磁場中產生的共振現象。設電荷為q、質量為m的帶電粒子在恆定磁場B中運動,其運動速度為v。當磁場B與速度v相互垂直時,則帶電粒子會受到磁場產生的洛倫茲力作用,使帶電粒子以速度v繞著磁場B旋轉,旋轉的角頻率稱為迴旋角頻率。

如果在垂直B的平面內加上高頻電場E(ω)(ω為電場的角頻率),並且ω=ωc,則這帶電粒子將周期性地受到電場E(ω)的加速作用。因為這與迴旋加速器的作用相似,故稱迴旋共振。又因為不加高頻電場時,這與抗磁性相類似,故亦稱抗磁共振。

當v垂直於B時,描述這種共振運動的方程是d(mv)/dt=q(vB),若用量子力學圖像描述,可以把迴旋共振看作是高頻電場引起帶電粒子運動狀態在磁場中產生的朗道能級間的躍遷,滿足共振躍遷的條件是:

核磁共振的應用

一、NMR技術

NMR技術即核磁共振譜技術,是將核磁共振現象應用於分子結構測定的一項技術。對於有機分子結構測定來說,核磁共振譜扮演了非常重要的角色,核磁共振譜與紫外光譜、紅外光譜和質譜一起被有機化學家們稱為「四大名譜」。目前對核磁共振譜的研究主要集中在1H和13C兩類原子核的圖譜。

對於孤立原子核而言,同一種原子核在同樣強度的外磁場中,只對某一特定頻率的射頻場敏感。但是處於分子結構中的原子核,由於分子中電子雲分布等因素的影響,實際感受到的外磁場強度往往會發生一定程度的變化,而且處於分子結構中不同位置的原子核,所感受到的外加磁場的強度也各不相同;

這種分子中電子雲對外加磁場強度的影響,會導致分子中不同位置原子核對不同頻率的射頻場敏感,從而導致核磁共振信號的差異,這種差異便是通過核磁共振解析分子結構的基礎。

原子核附近化學鍵和電子雲的分布狀況稱為該原子核的化學環境,由於化學環境影響導致的核磁共振信號頻率位置的變化稱為該原子核的化學位移。

耦合常數是化學位移之外核磁共振譜提供的的另一個重要信息,所謂耦合指的是臨近原子核自旋角動量的相互影響;

這種原子核自旋角動量的相互作用會改變原子核自旋在外磁場中進動的能級分布狀況,造成能級的裂分,進而造成NMR譜圖中的信號峰形狀發生變化,通過解析這些峰形的變化,可以推測出分子結構中各原子之間的連接關系。

二、MRI技術

核磁共振成像技術是核磁共振在醫學領域的應用。

人體內含有非常豐富的水,不同的組織,水的含量也各不相同,如果能夠探測到這些水的分布信息,就能夠繪制出一幅比較完整的人體內部結構圖像,核磁共振成像技術就是通過識別水分子中氫原子信號的分布來推測水分子在人體內的分布,進而探測人體內部結構的技術。

與用於鑒定分子結構的核磁共振譜技術不同,核磁共振成像技術改變的是外加磁場的強度,而非射頻場的頻率。

核磁共振成像儀在垂直於主磁場方向會提供兩個相互垂直的梯度磁場,這樣在人體內磁場的分布就會隨著空間位置的變化而變化,每一個位置都會有一個強度不同、方向不同的磁場,這樣,位於人體不同部位的氫原子就會對不同的射頻場信號產生反應;

通過記錄這一反應,並加以計算處理,可以獲得水分子在空間中分布的信息,從而獲得人體內部結構的圖像。

核磁共振成像技術還可以與X射線斷層成像技術(CT)結合為臨床診斷和生理學、醫學研究提供重要數據。

三、MRS技術

核磁共振探測是MRI技術在地質勘探領域的延伸,通過對地層中水分布信息的探測,可以確定某一地層下是否有地下水存在,地下水位的高度、含水層的含水量和孔隙率等地層結構信息。

目前核磁共振探測技術已經成為傳統的鑽探探測技術的補充手段,並且應用於滑坡等地質災害的預防工作中,但是相對於傳統的鑽探探測,核磁共振探測設備購買、運行和維護費用非常高昂,這嚴重地限制了MRS技術在地質科學中的應用。

以上內容參考網路-磁共振

⑥ 磁共振技術的技術原理

NMR的基本原理是利用一定頻率的電磁波照射處於磁場中的原子核,原子核在電磁波作用下發生磁共振,吸收電磁波的能量,隨後又發射電磁波,即發出磁共振信號。由於不同原子核吸收和發散電磁波的頻率不同,且此頻率還與核環境有關,故可以根據磁共振信號來分析物質的結構成分及其密度分布。

⑦ 磁共振的工作原理是

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。

⑧ 磁共振是什麼原理

磁共振也有的地方叫核磁共振,就是利用氫質子的共振產生的信號,正常組織和病變部位的氫質子含量不同,其產生的信號強度也不一樣,對於中樞神經系統,肌肉,腹部盆腔都比較有優勢,但是肺裡面缺少氫質子,效果不好,然後體內有金屬植入物的人效果也不好

⑨ 磁共振是什麼原理能檢查的准確嗎

磁共振的基本原理是將人體置於特殊的磁場中,用射頻脈沖激發人體內氫原子核,引起氫原子核共振,並吸收能量。在停止射頻脈沖後,氫原子核按特定頻率發出射電信號,並將吸收的能量釋放出來,被體外的接受器收錄,經電子計算機處理獲得圖像,稱為磁共振成像。
磁共振成像對疾病的診斷具有很大的潛在優越性。它可以直接作出橫斷面、矢狀面、冠狀面和各種斜面的體層圖像,無電離輻射,對機體沒有不良影響。磁共振成像對以下病變能准確顯示:中樞神經系統病變,如腦內血管病變,顱腦腫瘤,顱內感染,腦部退行性變,顱腦先天發育畸形,顱腦外傷,脊椎病變,脊髓各種病變;五官病變,如眼眶內炎症、眶內腫瘤、眶內血管病變,副鼻竇炎症、腫瘤,舌部腫瘤,腮腺病變,耳部各種腫瘤,咽喉部病變;胸部病變,如心臟及大血管畸形及腫瘤,縱隔腫瘤及縱隔疝,肺部先天畸形、肺血管病變及腫瘤,乳腺炎症、增生及腫瘤;腹盆腔病變,如肝囊腫、血管瘤、肝癌,膽道結石、腫瘤,脾、腎、胰腺挫傷、炎症及腫瘤前列腺增生、腫瘤;卵巢、子宮先天畸形及腫瘤;骨關節病變,如肩關節、膝關節損傷,股骨頭缺血壞死,骨骼炎症及腫瘤。

⑩ 磁共振是什麼原理

核磁共振成像是一種利用核磁共振原理的最新醫學影像新技術

核磁共振掃描儀(MRI)
核磁共振掃描儀(MRI)是使用非常強的磁場和無線電波,這些磁場和無線電波與組織中的質子相互作用,產生一個信號,然後經過處理,形成人體圖像。質子(氫原子)可以被認為是微小的條形磁鐵,有北極和南極,繞軸旋轉——就像行星一樣。正常情況下,質子是隨機排列的,但當施加強磁場時,質子磁場方向會與這個磁場方向對齊。
用正確頻率的無線電波脈沖激發質子,使它們產生共振,擾亂磁性排列。被激發的質子以射頻信號的形式釋放吸收的能量,發射物被掃描儀上的接收線圈接收。引起質子共振的無線電頻率取決於磁場的強度。在核磁共振掃描儀中,梯度線圈被用來改變整個身體的磁場強度。這意味著身體的不同部位會以不同的頻率共振。因此,通過按順序應用不同的頻率,你可以分別對身體的各個部分進行成像,並逐漸形成一幅圖像。

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