核磁共振儀器包括哪些部件

① 核磁共振儀 的工作原理是什麼 工作過程是怎樣的

核磁共振主要是由原子核的自旋運動引起的。不同的原子核，自旋運動的情況不同，它們可以用核的自旋量子數I來表示。自旋量子數與原子的質量數和原子序數之間存在一定的關系，大致分為三種情況、核磁共振用NMR(Nuclear Magnetic Resonance)為代號。 I為零的原子核可以看作是一種非自旋的球體，I為1/2的原子核可以看作是一種電荷分布均勻的自旋球體，1H，13C，15N，19F，31P的I均為1/2，它們的原子核皆為電荷分布均勻的自旋球體。I大於1/2的原子核可以看作是一種電荷分布不均勻的自旋橢圓體。 編輯本段核磁共振現象 原子核是帶正電荷的粒子，不能自旋的核沒有磁矩，能自旋的核有循環的電流，會產生磁場，形成磁矩(μ)。 公式中，P是角動量，γ是磁旋比，它是自旋核的磁矩和角動量之間的比值， 當自旋核處於磁場強度為H0的外磁場中時，除自旋外，還會繞H0運動，這種運動情況與陀螺的運動情況十分相象，稱為進動，見圖8-1。自旋核進動的角速度ω0與外磁場強度H0成正比，比例常數即為磁旋比γ。式中v0是進動頻率。 微觀磁矩在外磁場中的取向是量子化的，自旋量子數為I的原子核在外磁場作用下只可能有2I+1個取向，每一個取向都可以用一個自旋磁量子數m來表示，m與I之間的關系是： m=I，I-1，I-2…-I 原子核的每一種取向都代表了核在該磁場中的一種能量狀態，其能量可以從下式求出： 正向排列的核能量較低，逆向排列的核能量較高。它們之間的能量差為△E。一個核要從低能態躍遷到高能態，必須吸收△E的能量。讓處於外磁場中的自旋核接受一定頻率的電磁波輻射，當輻射的能量恰好等於自旋核兩種不同取向的能量差時，處於低能態的自旋核吸收電磁輻射能躍遷到高能態。這種現象稱為核磁共振，簡稱NMR。 目前研究得最多的是1H的核磁共振，13C的核磁共振近年也有較大的發展。1H的核磁共振稱為質磁共振（Proton Magnetic Resonance），簡稱PMR，也表示為1H-NMR。13C核磁共振（Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance）簡稱CMR，也表示為13C-NMR。 編輯本段1H的核磁共振 1H的自旋量子數是I=1/2，所以自旋磁量子數m=±1/2，即氫原子核在外磁場中應有兩種取向。見圖8-2。1H的兩種取向代表了兩種不同的能級， 因此1H發生核磁共振的條件是必須使電磁波的輻射頻率等於1H的進動頻率，即符合下式。 核吸收的輻射能大？ 式（8-6）說明，要使v射=v0，可以採用兩種方法。一種是固定磁場強度H0，逐漸改變電磁波的輻射頻率v射，進行掃描，當v射與H0匹配時，發生核磁共振。另一種方法是固定輻射波的輻射頻率v射，然後從低場到高場，逐漸改變磁場強度H0，當H0與v射匹配時，也會發生核磁共振。這種方法稱為掃場。一般儀器都採用掃場的方法。 在外磁場的作用下，1H傾向於與外磁場取順向的排列，所以處於低能態的核數目比處於高能態的核數目多，但由於兩個能級之間能差很小，前者比後者只佔微弱的優勢。1H-NMR的訊號正是依靠這些微弱過剩的低能態核吸收射頻電磁波的輻射能躍遷到高能級而產生的。如高能態核無法返回到低能態，那末隨著躍遷的不斷進行，這種微弱的優勢將進一步減弱直至消失，此時處於低能態的1H核數目與處於高能態1H核數目相等，與此同步，PMR的訊號也會逐漸減弱直至最後消失。上述這種現象稱為飽和。 1H核可以通過非輻射的方式從高能態轉變為低能態，這種過程稱為弛豫，因此，在正常測試情況下不會出現飽和現象。弛豫的方式有兩種，處於高能態的核通過交替磁場將能量轉移給周圍的分子，即體系往環境釋放能量，本身返回低能態，這個過程稱為自旋晶格弛豫。其速率用1/T1表示，T1稱為自旋晶格弛豫時間。自旋晶格弛豫降低了磁性核的總體能量，又稱為縱向弛豫。兩個處在一定距離內，進動頻率相同、進動取向不同的核互相作用，交換能量，改變進動方向的過程稱為自旋-自旋弛豫。其速率用1/T2表示，T2稱為自旋-自旋弛豫時間。自旋-自旋弛豫未降低磁性核的總體能量，又稱為橫向弛豫。 編輯本段13C的核磁共振 天然豐富的12C的I為零，沒有核磁共振信號。13C的I為1/2，有核磁共振信號。通常說的碳譜就是13C核磁共振譜。由於13C與1H的自旋量子數相同，所以13C的核磁共振原理與1H相同。 將數目相等的碳原子和氫原子放在外磁場強度、溫度都相同的同一核磁共振儀中測定，碳的核磁共振信號只有氫的1/6000，這說明不同原子核在同一磁場中被檢出的靈敏度差別很大。13C的天然豐度只有12C的1.108％。由於被檢靈敏度小，豐度又低，因此檢測13C比檢測1H在技術上有更多的困難。表8-2是幾個自旋量子數為1/2的原子核的天然豐度。 編輯本段核磁共振儀 目前使用的核磁共振儀有連續波（CN）及脈沖傅里葉（PFT）變換兩種形式。連續波核磁共振儀主要由磁鐵、射頻發射器、檢測器和放大器、記錄儀等組成（見圖8-5）。磁鐵用來產生磁場，主要有三種：永久磁鐵，磁場強度14000G，頻率60MHz；電磁鐵，磁場強度23500G，頻率100MHz；超導磁鐵，頻率可達200MHz以上，最高可達500～600MHz。頻率大的儀器，解析度好、靈敏度高、圖譜簡單易於分析。磁鐵上備有掃描線圈，用它來保證磁鐵產生的磁場均勻，並能在一個較窄的范圍內連續精確變化。射頻發射器用來產生固定頻率的電磁輻射波。檢測器和放大器用來檢測和放大共振信號。記錄儀將共振信號繪製成共振圖譜。 70年代中期出現了脈沖傅里葉核磁共振儀，它的出現使13C核磁共振的研究得以迅速開展。 編輯本段氫 譜 氫的核磁共振譜提供了三類極其有用的信息：化學位移、偶合常數、積分曲線。應用這些信息，可以推測質子在碳胳上的位置。關於具體過程，就不太清楚了，謝謝

② 哪位小夥伴知道核磁共振掃描儀是如何製造的呢

為什麼病人在核磁共振掃描儀上躺幾秒鍾就幾百上千元，醫院還告訴你不貴，那麼它裡面究竟藏著什麼秘密？

第一、其實核磁共振掃描儀的核心是一塊磁石，它比地球的磁場還要強3萬倍。為了製造出一台核磁共振掃描儀，首先技術員會圍著雌焊接出一個旅向，為病人在磁場中心創造一條隧道。鋁箱的接縫處必須極其牢固，因為後面會在他的周圍迸入超級冷的業態，這個業態將是磁石產生非常強大的磁力。接著圍繞磁石構造第二層旅館到他將作為一層絕緣護品。然後圍繞磁石包裹一層聚酯薄膜，並在其表面鍍上一層鋁。

第四、當梯度線圈運轉發熱時，冷卻管就會迅速使其冷卻降溫。核磁共振掃描儀之所以能拍出人體內部的清晰影像，它是通過產生強磁場來實現的。強磁場使人體的氫原子對齊並向機器發送信號，最終得到一張可以得出診斷結果的影像。要捕捉和翻譯這種信號就要靠掃描儀上的高頻線圈兒。製作高頻線圈的工藝卻非常復雜。首先，技術員把塑料上升管和襯墊連接到玻璃纖維的核心。上升管和襯墊會是電路部分保持在一致的水平位置。然後將塗滿黏合劑的銅板從上升管的一端連接到另一端。這些銅帶類似於接收天線，他們會發送和接收來自人體的信號，並把信號傳送至電腦來產生核磁共振影像。

③ 核磁共振原理的共振儀

目前使用的核磁共振儀有連續波（CN）及脈沖傅里葉（PFT）變換兩種形式。連續波核磁共振儀主要由磁鐵、射頻發射器、檢測器和放大器、記錄儀等組成（見圖8-5）。磁鐵用來產生磁場，主要有三種：永久磁鐵，磁場強度14000G，頻率60MHz；電磁鐵，磁場強度23500G，頻率100MHz；超導磁鐵，頻率可達200MHz以上，最高可達500～600MHz。頻率大的儀器，解析度好、靈敏度高、圖譜簡單易於分析。磁鐵上備有掃描線圈，用它來保證磁鐵產生的磁場均勻，並能在一個較窄的范圍內連續精確變化。射頻發射器用來產生固定頻率的電磁輻射波。檢測器和放大器用來檢測和放大共振信號。記錄儀將共振信號繪製成共振圖譜。
70年代中期出現了脈沖傅里葉核磁共振儀，它的出現使13C核磁共振的研究得以迅速開展。

④ 核磁共振的五大硬體系統是什麼

1，生磁體2，梯度磁場系統3，射頻系統4，計算機系統5，其他輔助系統(包括檢查床，冷卻系統等)。

⑤ 核磁共振是什麼醫療設備檢查什麼的

磁共振指的是自旋磁共振現象。其意義上較廣，包含核磁共振、電子順磁共振或稱電子自旋共振。用於醫學檢查的主要是磁共振共像（MRI）。比如，電流通過一根導線，會在導線周圍形成磁場，當電磁波頻率與機體振動頻率一致時，會產生共振。磁共振成像技術由於其無輻射、解析度高等優點被廣泛的應用於臨床醫學與醫學研究。一些先進的設備製造商與研究人員一起，不斷優化磁共振掃描儀的性能、開發新的組件。例如：德國西門子公司的1.5T超導磁共振掃描儀具有神經成像組件、血管成像組件、心臟成像組件、體部成像組件、腫瘤程序組件、骨關節及兒童成像組件等。其具有高解析度、磁場均勻、掃描速度快、雜訊相對較小、多方位成像等優點。不是只做頭部的。

⑥ 核磁共振檢查的設備簡介

MRI是利用人體內所含質子[ ]在磁場內發生的核磁共振現象，收集MR信號，再通過空間編碼技術構成圖像，供醫生來做診斷。MR掃描設備：根據磁體的形成可分為永磁型（天然磁石構成）、電磁型及超導型三種，根據磁場的強度可分為高場、中場及低場，高場是指1.0T（Tesla 1T=10000高斯）以上的，低場是指0.3T以下的，其餘為中場的。目前高場和低場的使用最為普遍。低場主要用天然磁石（釹鐵硼）做成，而高場則用鈮鈦線圈浸在密閉的液氮中做成，由於液氮的消耗要定期補充，所以成本和維持費用皆較高。
MRI設備基本要素：
1.磁體：除上述幾種分型，尚有桶狀閉合型及開放型，後者可行介入治療。
2.梯度磁場：為空間編碼而設計的，軟體功能取決於它的強度和變化速率。
3.射頻線圈：多種類型，發射和接收射頻脈沖。
4.採集系統：程序和成像。
5.計算機：要求容量大、運算快、功能齊全，易操作。

⑦ 磁共振由哪五部分組成

1、磁體；

2、梯度磁場；

3、射頻線圈；

4、採集系統；

5、計算機

⑧ 核磁共振波譜儀主要由哪三部分組成

如果是連續波核磁共振譜儀的話，有磁體、射頻源（射頻振盪線圈）以及接收線圈。發射線圈與接收線圈緊密纏繞在稱作探頭的小裝置內，這個探頭是nmr的心臟。如果是傅里葉變換的核磁共振譜儀的話，增設了脈沖程序控制器和數據採集及處理系統。
希望對你有所幫助。

⑨ 磁共振由哪五部分組成

通常所指磁共振為醫學使用的MR核磁共振，其由以下五項要素構成：
1，磁體；
2，梯度磁場；
3，射頻線圈；
4，採集系統；
5，計算機

⑩ 核磁共振找水儀的基本結構與工作原理

（一）核磁共振找水儀的結構

吉林大學自主研製的JLMRS型地下水探測儀原理框圖如圖6－5－1所示，主要由發射系統、接收系統兩部分組成。發射系統的作用是向地下發射大功率正弦交變脈沖產生激發磁場，激發地下水中氫質子，使之產生核磁共振現象；接收系統的作用是對MRS信號進行調理和檢測。發射系統包括：直流電瓶、高壓瞬態電源、發射裝置及控制部分、配諧電容、高壓繼電器；接收系統包括：發射電流採集、MRS信號採集、放大器、微處理器等；發射和接收採用同一線圈。高壓繼電器是切換發/收狀態的開關。在發射狀態時，繼電器斷開，將信號接收裝置與大功率發射部分隔離，即此時高壓瞬態電源、發射控制裝置、配諧電容、二極體模塊、電流感測器、發射電流採集等模塊工作，通過線圈將大電流發射出去，以激發地下水。發射完畢後轉入接收狀態，繼電器吸合，使接收迴路接通線圈，信號通過放大器和MRS信號採集模塊，獲取MRS的FID（衰減正弦波包絡）信號，並實時傳送給PC控制系統，完成對數據的處理和顯示。

圖6－5－1 JLMRS型核磁共振地下水探測儀系統原理框圖

（二）核磁共振找水儀的工作原理

利用核磁共振方法探測地下含水層模型加圖6－5－2所示。野外實際工作時.利用發射單元往鋪設在地面上的回線中通以頻率等於拉莫爾頻率的交變電流，使地下含水層中的氫質子產生核磁共振現象。然後切斷電流，用同一回線作接收天線測量MRS信號。這一過程在野外一般被重復幾十到幾百次，以記錄MRS信號並進行平均以提高信噪比。由發射電流強度、測得信號的幅度和衰減時間常數經過反演後即可得到含水層深度、厚度、含水率等信息。核磁共振測試數據特徵參數與水文地質參數對比結果見表6－5－1。

圖6－5－2 地面MRS找水方法原理示意圖

表6－5－1 MRS找水系統實測參數和對應的地質解釋

野外試驗歸納出的平均衰減時間T*₂與含水地層的岩性之間有一定的近似關系，見表6－5－2。可以看出，平均衰減時間越長，含水層的孔隙也就越大。平均衰減時間與含水層顆粒大小的關系是間接的。對於具有同一大小的球狀顆粒的沉積岩層來說弛豫時間直接與顆粒大小以及孔隙大小有關；而對於不同顆粒大小的混合物來說，平均衰減時間與顆粒大小之間的關系比較復雜。

表6－5－2 實測平均衰減時間與含水地層岩性的近似關系

核磁共振地下水探測儀的工作過程是：大電流發射、能量釋放、切換和採集。大電流發射即發射瞬時大電流，激發地下水產生核磁共振現象的過程；能量釋放即釋放發射時存儲在發射天線和配諧電容中的能量；切換是利用切換開關將天線由發射迴路切換到接收迴路。

通過PC機向發射控制模塊MCU設置發射參數，包括激發時長、激發頻率、能釋時長、切換時長、採集時長。發射控制MCU根據所設置的激發頻率，通過控制時序產生激發基準信號，其餘各參數均以該基準頻率為標准獲得；控制時序依次產生發射橋路所需的發射控制時序、繼電器吸合同步、電流採集同步、信號採集同步等控制信號。

在核磁共振地下水探測方法中，需要測量MRS信號的平均弛豫時間 和縱向弛豫時間T₁。其工作模式有兩種： 測量模式和T₁測量模式。測量原理如圖6－5－3所示。

圖6－5－3 與T₁測量原理

測量模式的探測過程為：首先將高壓瞬態電源充電至所需發射電壓，採集雜訊，發射系統發射頻率與當地拉莫爾頻率相等的正弦脈沖。由於技術上的限制，儀器在野外實際工作時，在發射和接收之間需要30～40ms的間歇時間。發射電流產生激發場，經過繼電器吸合的間歇時間後，切換開關切換至接收系統，採集MRS信號，傳送給PC機。PC機經過濾除雜訊處理後，與上一次測量數據相疊加平均，實時顯示，並計算出信號的初始振幅（E₀）和平均衰減時間 循環此過程，直到獲得滿意的信號為止。循環次數也稱為疊加次數。因此在接收天線上實際測試信號的初始振幅是激發脈沖終止後到測量開始時刻的自由感應衰減信號。若要得到脈沖終止瞬間的信號振幅，可對FID衰減曲線進行零時外延處理。

每個脈沖矩（發射電流幅度與持續時間之積）對應一條核磁共振信號隨時間按指數規律變化的衰減曲線，由此曲線可以求出該激發脈沖矩探測深度內含水層的平均衰減時間 計算公式為：

地球物理找水方法技術與儀器

式中：E_m、T_m分別為某個激發脈沖矩q_i分別對應的信號的振幅值、信號衰減時間（m＝1，2，…，M）。t＝0時刻的FID信號的初始振幅可以用下式計算：

地球物理找水方法技術與儀器

T₁測量模式的探測過程：首先將高壓瞬態電源充電至所需發射電壓，採集雜訊，發射正弦脈沖，產生激發場，經過繼電器吸合的間歇時間後，切換開關至接收系統，採集一次MRS信號。高壓瞬態電源在不充電的情況下，發射系統繼續發射正弦脈沖，再經過間歇時間後切換開關至接收系統採集第二次MRS信號，傳送給PC機，PC機經過雜訊濾除處理後，與上一次測量數據相疊加，實時顯示，並計算出兩次採集信號的初始振幅E₀₁和E₀₂，循環此過程直到獲得滿意的信號為止。計算T₁表達式如下：

地球物理找水方法技術與儀器

式中：Δt為兩個脈沖之間的時間間隔。

為實現儀器兩種測量模式，採用循環測量方法，如圖6－5－4所示。在 和T₁測量模式中都要先測量一次雜訊；在測量雜訊時，採用測量信號的時序測量雜訊，但發射不是真正的發射，只是佔用發射時間，而沒有發射電流，稱為偽發射。在測量 時，將測量時序循環兩次，在測量T₁時，將採集時序循環三次，就完成了該儀器的多模式測量。

圖6－5－4 多模式測量過程