Рисунок 2. Конструкция катушки основного магнита
Кроме того, несмотря на фильтрацию водопроводной воды в узких каналах проводников происходит отложение солей и мелких взвесей. Поэтому их периодически (раз в полгода) приходится чистить.
При индукции основного поля свыше 0,5 Тл применение резистивного магнита технически и экономически становится невозможным. Здесь им на смену приходят сверхпроводящие (криогенные) магниты. Катушки такого магнита помещают в кожух, заполненный жидким гелием, имеющим температуру –269оС (рис.3).
 |
Рисунок 3. Конструкция криогенного магнита
Кожух с жидким гелием охвачен кожухом, заполняемым жидким азотом с температурой –196о С. Проводники катушек из ниобия-титана, находящиеся в жидком гелии, становятся сверхпроводниками, т.е. их сопротивление становится равным нулю.
Поэтому для запуска магнита достаточно подать в его обмотку импульс тока и затем замкнуть накоротко внешнюю цепь. После этого ток в катушках магнита может циркулировать годами. Однако при эксплуатации криогенного магнита возникают другие проблемы. С течением времени количество жидкого гелия и азота уменьшается и их приходится дозаправлять. Например, в криогенном магните МРТ Мagnetom 63 фирмы «Сименс» объем жидкого гелия составляет 865 л, а жидкого азота – 500 л. В процессе работы допускается уменьшение объема гелия до 30%, а азота – до 20 % от начального.
При скорости «выкипания» гелия и азота, равных 0,4 и 1,0 л/ч, их необходимо дозаправлять соответственно через 52 и 16 дней. Это требует дополнительных (и значительных) затрат, чем и объясняется высокая плата за обследование на томографах с криомагнитами. Интервалы обновления жидкого гелия и азота расширяют, т.е. уменьшают их расход, применяя дополнительное внешнее водяное охлаждение с замкнутым циклом. Однако при этом система усложняется, и возникает дополнительный расход электроэнергии.
Большинство исследователей-практиков диагностические возможности МРТ с резистивным магнитом устроили бы вполне, если бы не его колоссальное энергопотребление и расход воды для охлаждения. Поэтому применяют постоянные магниты, имеющие сравнительно небольшую индукцию (0,1 – 0,15 Тл), но зато не потребляющих никакого тока (не считая ГКМ и РЧ катушек).
Такие магниты обычно собирают из отдельных магнитных «кирпичиков» или стержней. Они могут состоять из нескольких кольцевых магнитов (рис.4,а). Выбор и сканирование слоя в МРТ с такими магнитами организуется точно так же, как в МРТ с катушечными магнитами. Используют также постоянные электромагниты с вертикальным полем и стальным сердечником (рис.4,б) с индукцией от 0,1 до 0,6 Тл. При одинаковой индукции ток подмагничивания и расходуемая мощность у электромагнита намного меньше, чем у резистивного магнита.
Последовательность градиентных импульсов для магнитов с вертикальным полем иная, чем для магнитов с горизонтальным полем. Так, для выбора сагиттального или аксиального (поперечного) слоя вначале нужно подать градиентный импульс Gx или Gy.
Рисунок 4. Постоянные магниты МРТ.
«Платой» за энергетическую экономичность постоянных магнитов является их большой вес. Так, у постоянных магнитов с индукцией 0,1 Тл он достигает 10 т.
Особенно массивны электромагниты с индукцией 0,3 – 0,6 Тл. Это объясняется тем, что полюса вертикального электромагнита плоско-параллельны или имеют небольшую кривизну, поэтому для получения высокой однородности поля их площадь должна быть большой. Например, вес электромагнита томографа QUAD 12000 фирмы Fonar c индукцией 0,6 Тл равен 45 тоннам! Перейти на страницу: 1 2 3 4 5
Другое по теме:
Спроектировать двенадцатипульсный составной управляемый выпрямитель с параллельным включением вентилей Цель данной курсовой работы — спроектировать управляемый выпрямитель и систему импульсно-фазового управления для него. Выпрямитель — устройство, преобразующее переменный ток в постоянный. Он состоит из трансформатора, преобразующего напряжение ...