Защо се използват криогени в ЯМР?
1. Свръхпроводимост: Магнитите, използвани в MRI скенерите, са свръхпроводящи, което означава, че провеждат електричество с нулево съпротивление. Това свойство е от съществено значение за генериране на силни магнитни полета, необходими за ядрено-магнитен резонанс. Криогени, като течен хелий, се използват за охлаждане на свръхпроводящите бобини до изключително ниски температури, обикновено под 4 Келвина (-269 градуса по Целзий). При тези температури електрическото съпротивление на намотките спада значително, което им позволява да пренасят големи количества ток, без да генерират прекомерна топлина.
2. Напрегнатост на магнитното поле: Силата на магнитното поле в MRI скенера е пряко свързана с качеството и разделителната способност на изображението. Криогенното охлаждане позволява създаването на по-силни магнитни полета, които произвеждат изображения с по-високо качество с по-голяма детайлност и чувствителност.
3. Намален шум: Криогенното охлаждане помага за намаляване на топлинния шум в MRI скенера. Топлинният шум е произволна флуктуация в електрическите сигнали, открити от MRI скенера, което може да попречи на качеството на изображението. Чрез поддържане на ниска температура термичният шум е сведен до минимум, което води до по-ясни и по-точни изображения.
4. Ефективна работа: Криогенното охлаждане подобрява ефективността на MRI скенерите чрез намаляване на количеството енергия, необходимо за генериране и поддържане на магнитното поле. Това води до по-ниски оперативни разходи и увеличени икономии на енергия.
Обичайните криогени, използвани в MRI, включват течен хелий (4 Келвина) и течен азот (77 Келвина). Тези криогени се съхраняват в специализирани контейнери, наречени криостати, които са проектирани да поддържат изключително ниските температури, необходими за свръхпроводимост.
Като цяло, използването на криогени в MRI е от решаващо значение за постигане на висока сила на магнитното поле, намаляване на шума, подобряване на качеството на изображението и осигуряване на ефективна работа на MRI скенера.
