磁共振成像系统中的磁屏蔽
磁共振机房窗铜玻璃的是屏蔽射频屏蔽还是磁屏蔽铁板可以作为核磁共振机房屏蔽材料吗
磁共振机房窗铜玻璃的是屏蔽射频屏蔽还是磁屏蔽?铁板可以作为核磁共振机房屏蔽材料吗?
前言:
日常生活当中不光是雷电能够产生电磁干扰,如高压高频传输线,高功率电机,电脑主机、显示器、强磁场,只要有电流通过的就会产生电磁场,只不过电磁场的强度大小不同而已。我们知道,长时间使用电脑会导致头晕眼花、眼花是长时间观察屏幕造成的视觉疲劳,可以理解,头晕则大多是电磁辐射日积月累造成的生理伤害则出现的身体不适。所以,作为工薪阶层或长时间使用电脑的人要采取一定的保护措施,如使用电脑屏蔽桌可以大大缓解电脑对人体的伤害。
因此磁共振机房窗铜玻璃的是屏蔽电磁辐射,磁屏蔽需要铁磁物质,比如铁皮
有关建造核磁共振机房的要求?
众所周知,核磁共振是在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂,共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程。在这个过程中,所产生的辐射是不可抗拒的硬性条件。所以,在建设核磁共振机房的过程中,是有很多方面值得注意的。以下,就是我们总结的三点建设核磁共振机房的要求,以供参考。
第一点就是有关电源方面的要求。在接地电阻符合要求的前提下,需做好与激光相机、工作站等设备有线缆连接的等电位连接。进入磁体间的电源加装了电源滤波器,磁体间内使用直流照明,避免交流电产生的交变磁场,导致成像质量下降。除此之外,为了防范突然停电和电网波动给设备带来不可估量的损害,所以还需要专门配备稳压电源和UPS。
第二点是有关环境方面的要求。通常离磁体中心点一定范围内不得有电梯、汽车等大型运动金属物体。尽量远离发电机、泵站、停车场、大型电机等震动源。这是由于核磁检查是利用人体内氢原子被射频脉冲激发后释放出射电信号的原理,而这个电信号非常微弱,易受到外界干扰。所以,这个过程对环境的要求就会比较高。
磁屏蔽的基本原理
磁屏蔽的基本原理
Magnetic shielding is the process of reducing the magnetic field in a certain space. 磁屏蔽是减少某一空间内磁场的过程。 It is a crucial technique in various fields, including electronics, medical imaging, and scientific research. 这是各种领域中的一项关键技术,包括电子、医学成像和科学研究。 The basic principle of magnetic shielding involves the use of materials that can redirect or absorb magnetic fields. 磁屏蔽的基本原理涉及使用可以重定向或吸收磁场的材料。 There are several methods and materials used for magnetic shielding, each with its advantages and limitations. 有几种用于磁屏蔽的方法和材料,各自都有其优点和局限性。
One common method of magnetic shielding is the use of ferromagnetic materials such as iron, nickel, and cobalt. 磁屏蔽的一种常见方法是使用铁、镍和钴等铁磁材料。 These materials have high magnetic permeability, which means they can absorb and redirect magnetic fields effectively. 这些材料具有高磁导率,意味着它们可以有效地吸收和重定向磁场。 Another method involves the use of superconducting materials, which can completely expel magnetic fields from their interior. 另一种方法涉及使用超导材料,它们可以完全将磁场从内部排斥出去。 However, superconducting materials require
什么是核磁共振屏蔽室、电磁屏蔽室、电镜屏蔽室、电波暗室屏蔽室?
什么是核磁共振屏蔽室?
核磁共振屏蔽室适用于永磁和超导核磁共振设备的磁场屏蔽,防止外界电磁场干扰核磁共振扫描成像仪(MRI)的正常工作,抑制MRI产生的磁场泄露影响外界设备的工作。
1
核磁共振屏蔽机房施工工艺:
(1)结构:MRI型屏蔽室设计有拼装式和焊接式两种结构。
(2)焊接工艺:0.5mm紫铜板作射频屏蔽层,焊接采用氩弧焊或铜焊,高导磁率钢板作磁屏蔽层
(3)龙骨架支撑采用铝合金,并与墙体间作绝缘处理。手动锁紧屏蔽门屏蔽门,可拆卸式铍青传指型铜簧片。
(4)高性能屏蔽观察窗双层铜网经特殊工艺制作,透光率好。
(5)其它:电源滤波器、信号转接板,空气供应及通风系统的屏蔽接口处理、同轴连接器、光纤转接盒、医疗气体波导接口、气体灭火截止波导管、心电监护系统接口或其它医疗设备接口以及室内照明等。
2
核磁共振屏蔽室设计
屏蔽体的使用寿命是20-30年,屏蔽壳体的抗震等级按照8级计算。考虑到磁场影响和拆装方便,采用铜板拼装式设计。
(1)核磁屏蔽室底面设计:
屏蔽室在核磁仪放置位置地沟要求:2.8m×2.8m×0.9m,室内其他地方挖深为:55公分,水平以下30公分用C25混凝土浇筑。对浇注地基水泥沙浆磨平,进行双层SBS防水处
理,铺设高强度的绝缘地坪,然后进行屏蔽体地面制作。
(2)屏蔽室壳体设计:
屏蔽体是用0.35mm紫铜板及优质松木框架(刷防火涂料)拼装结构。拼装模块之间夹多层铜网衬垫,采用M6*100不锈钢螺栓紧固。
3
(3)屏蔽门设计:
手动单开屏蔽门,尺寸:1.2m宽×2.1m高(外平开式);根据屏蔽室现场特点,采用单外开屏蔽门。屏蔽室门是影响整个屏蔽室屏蔽效果的最重要部位,是保持屏蔽系统总性能免于退化的最薄弱部件,也是系统中唯一可动部分,因此保持屏蔽门屏蔽效能的稳定性尤为重要。门的结构为单扇平开式,门板采用铜板、木龙骨和不锈钢框架焊接制成,门框边缘采用指型铍青铜弹片密封,使用无磁锁具。
磁共振屏蔽工程技术参数要求
磁共振屏蔽工程技术参数要求
(一)、技术要求
1. 本项目为 GE PET MRI 系统超导医用磁共振屏蔽系统,所有屏蔽,装饰装修均应满足设备厂家对MRI系统相关屏蔽要求。项目范围包括磁体室射频屏蔽,磁屏蔽(如需要);
2. 屏蔽效能满足GB12190-2006《高性能屏蔽室屏蔽效能的测量方法》;
3. 电磁辐射满足 GB8702-88《电磁辐射防护规定》;
4. 配套电器满足国家《安装工程施工及验收规范》中的配套电器配套装修的相关规定,电器满足3C标准;
5. 射频屏蔽:采用紫铜板焊接工艺,坚固耐用。
6. 增强磁屏蔽:根据设备厂家要求,如果场地需要做增强屏蔽(磁屏蔽),必须采用优质硅钢板材料,杜绝使用普通A3等板材做增强磁屏蔽;
7. 屏蔽观察窗:≧1.5米(宽)×1米(高)(大视野双层紫铜网或不锈钢网结构,透光度大于70%,无条纹反射,视野清晰),玻璃为钢化玻璃;
8. 屏蔽门:推拉式单开铜制MRI屏蔽专用门,门簧片采用铜制进口簧片屏蔽门尺寸1.2米(宽)×2.1米(高)(无磁设计)
9. MRI系统专用电源滤波器:220V 25A滤波器
10. 地面铺设绝缘板,保证壳体与地面绝缘。屏蔽室通过MR系统接地,严禁多点接地。屏蔽室对地绝缘要求大于1000欧姆;
11. 射频屏蔽需要的衰减值:>90 dB ,在频率范围15MHz-150 MHz内。
12. 屏蔽机房内顶部装饰采用铝质网孔板,吸音且无粉尘颗粒掉落隐患。
13.屏蔽机房墙面装饰必须有吸音设计,建议使用木质吸音板,材料需达到环保等级
E1级。
14.屏蔽机房地面采用塑胶地板装饰,须防滑易清洁。
磁屏蔽的基本原理和应用
磁屏蔽的基本原理和应用
磁屏蔽是一种用于减弱或阻挡磁场的技术,其基本原理是通过引入特定材料或结构,改变磁场的传播路径,从而减少磁场的影响。以下是磁屏蔽的基本原理和应用:
基本原理:
1. 磁导屏蔽:利用高导磁性材料(如铁、镍、钴等)制造磁导屏蔽结构,吸收或重定向磁场线,使磁场绕过被屏蔽区域,从而减弱磁场的影响。
2. 磁反馈屏蔽:利用磁反馈原理,通过引入特定形状和材料的结构,使磁场线在屏蔽结构内部形成闭合回路,从而减少外部磁场的渗透。
3. 磁吸收屏蔽:利用吸收材料(如软铁粉、磁性聚合物等)吸收磁场的能量,将磁能转化为热能或其他形式的能量,从而降低磁场的强度。
应用:
1. 电子设备屏蔽:在电子设备制造中,磁屏蔽可用于减少或消除电子设备之间的磁干扰,保护设备的正常工作。例如,在电子电路板中添加磁导屏蔽结构,可以防止磁场对电路的影响。
2. 医学领域:磁屏蔽技术在医学磁共振成像(MRI)中广泛应用。由于MRI需要强大的磁场来生成图像,为了防止磁场泄漏对周围环境和其他设备造成干扰,需要采用磁屏蔽技术对MRI设备进行屏蔽。
3. 磁敏感实验室:在一些磁敏感的实验室或设备中,为了保护
实验的准确性和可重复性,需要使用磁屏蔽技术来减少外部磁场的影响。
4. 航空航天领域:在航空航天器、导弹和卫星等系统中,磁屏蔽技术可用于减少磁场对设备和电子系统的干扰,确保设备的可靠性和性能。
总之,磁屏蔽技术通过引入特定材料或结构
,改变磁场的传播路径或吸收磁能,从而减少或消除磁场的影响。它在电子设备、医学、实验室和航空航天等领域有广泛的应用。
磁屏蔽的原理(一)
磁屏蔽的原理(一)
磁屏蔽
磁屏蔽是一种旨在阻止磁场干扰的技术。在电子设备中,磁场干扰可能会导致电磁信号传输失真,从而影响设备的性能。本文将介绍磁屏蔽的原理及其应用。
什么是磁屏蔽?
磁屏蔽是一种通过使用特殊材料或结构来阻止或减弱外部磁场对设备产生干扰的方法。它可以应用于各种电子设备,包括手机、计算机和电吉他等。通过屏蔽外部磁场,设备可以更可靠地工作,并提高其性能。
磁屏蔽的原理
磁屏蔽的原理可以总结为以下几个方面:
•吸收磁场能量:磁屏蔽材料通常采用磁性或导磁性材料,这些材料可以吸收磁场能量并将其转化为热能。这样一来,磁场的能量会被有效地阻止进入被保护设备的区域。
•重定向磁场:磁屏蔽技术还可以通过改变磁场的路径来减弱磁场的干扰。例如,可以使用磁屏蔽材料来引导磁场绕过设备,从而减少对设备的干扰。
•反向磁场:磁屏蔽也可以通过产生一个与外部磁场方向相反的磁场来减弱干扰。这种方法可以通过使用电磁线圈或反
磁材料来实现。
磁屏蔽的应用
磁屏蔽广泛应用于各种电子设备中,以减少或消除外部磁场的影响。以下是一些常见的应用场景:
•手机和电脑:手机和电脑中的磁屏蔽常用于减少电磁信号传输过程中的干扰。通过在设备内部添加磁屏蔽材料,可以
有效地减少邻近磁场对设备的影响,提高设备的性能和可靠性。
•音频设备:在音频设备中,磁屏蔽可以用来减少低频磁场对音质的影响。通过在扬声器或麦克风周围添加磁屏蔽材料,可以显著减少磁场引起的噪音或失真。
•医疗设备:在某些医疗设备中,如磁共振成像(MRI),磁屏蔽是至关重要的。由于MRI设备本身会产生强大
磁屏蔽的名词解释
磁屏蔽的名词解释
磁屏蔽是一种常见的物理现象,指的是通过特定的材料或结构来减弱或阻挡磁
场对周围环境或设备的影响。磁场是由磁性物体产生的一种物理力场,它在我们的日常生活和工作中无处不在。磁屏蔽的主要目的是保护设备免受外部磁场干扰,同时防止设备的磁场干扰周围环境或其他设备。
磁屏蔽材料通常具有一定的磁导率和磁饱和度,这些材料可以吸收或引导磁场,并减少或消除磁场对周围环境或设备的影响。常见的磁屏蔽材料包括磁铁、铁、钢和各种磁屏蔽合金。这些材料通过吸收和分散磁场的能量,从而减弱磁场的强度。在需要更高屏蔽性能的情况下,还可以使用特殊设计的磁屏蔽结构,如Faraday笼。
磁屏蔽在很多领域都有广泛的应用,尤其是在电子设备和通讯系统中。在电子
设备中,磁场可以对电子元件产生干扰或损坏,特别是对传感器、计算机芯片和精密仪器等敏感设备。磁屏蔽可以有效地降低这些设备受到的干扰,保证它们的正常运行。在通讯系统中,磁场干扰可能会导致信号质量下降、通信中断或数据丢失。通过采用磁屏蔽技术,可以提高通信信号的可靠性和稳定性。
除了电子设备和通讯系统,磁屏蔽还在医疗领域和科学研究中发挥着重要作用。在医疗领域,最典型的应用是磁共振成像(MRI)。MRI通过利用磁场产生的共振信号来获取人体内部的图像,而外部磁场干扰会影响图像质量和诊断准确性。因此,磁屏蔽在MRI设备的设计和施工过程中非常重要。科学研究中的磁屏蔽则主要用
于消除或减小实验室中地磁和其他外部磁场对实验结果的干扰。
尽管磁屏蔽在许多领域都有重要应用,但它并不是解决所有磁场问题的唯一方法。在设计和制造设备时,可以采取一系列其他措施来降低磁场干扰的影响,如改变线路布局、选择合适的屏蔽材料、增加电磁屏蔽设备等。此外,在日常生活中,我们也可以采取一些简单的措施来减少磁场对我们的影响,如保持距离、减少使用电子设备的时间、合理使用磁性物品等。
磁屏蔽的基本原理
磁屏蔽的基本原理
磁屏蔽是一种常见的电磁兼容(EMC)技术,用于减少电子设备对外部磁场的敏感度,或者减少电子设备产生的磁场对周围环境的影响。磁屏蔽的基本原理是通过设计和应用磁性材料,来吸收、偏转或者反射磁场,从而达到减少磁场对设备的影响的目的。
磁屏蔽的基本原理主要包括以下几个方面:
1. 磁性材料的选择,磁屏蔽通常使用铁、镍、钴等具有良好磁导性能的材料。这些材料能够有效地吸收和偏转磁场,从而减少磁场对设备的影响。
2. 磁屏蔽结构的设计,磁屏蔽结构的设计是磁屏蔽的关键。通过合理的结构设计,可以使磁性材料得到最大程度的利用,从而达到最佳的磁屏蔽效果。
3. 磁屏蔽材料的应用,磁性材料通常以覆盖层、屏蔽罩、屏蔽板等形式应用在设备的关键部位,如电源线、传感器、电路板等。这些磁屏蔽材料能够有效地减少磁场的影响,提高设备的抗干扰能力。
4. 磁屏蔽的测试和验证,磁屏蔽的效果需要通过测试和验证来进行评估。常见的测试方法包括磁场测量、屏蔽效果测试等。只有通过有效的测试和验证,才能确保磁屏蔽的效果达到预期的要求。
总之,磁屏蔽的基本原理是通过合理选择磁性材料,设计合理的屏蔽结构,并将磁性材料应用在设备的关键部位,从而达到减少磁场对设备的影响的目的。通过测试和验证,可以确保磁屏蔽的效果达到预期的要求,提高设备的抗干扰能力,保障设备的正常工作和可靠性。
磁屏蔽技术在电子设备、航空航天、通信、医疗等领域都有广泛的应用,对提高设备的抗干扰能力和可靠性具有重要意义。随着科技的不断进步,磁屏蔽技术也在不断创新和发展,为各行各业提供更加可靠和稳定的电子设备和系统。
核磁共振中的屏蔽效应
核磁共振中的屏蔽效应
1. 前言
核磁共振是现代化学和生物学领域中不可缺少的工具。其基本原
理是利用样品中部分原子核的自旋和其周围电子云中的电荷分布差异
来实现分析结构的探测,进而得到物质的化学或物理性质。
在核磁共振谱仪中,进行信号检测的是核磁共振光谱图。当中的
峰位通常代表的是一种分子结构或某个原子的振动特征。然而,在实
际应用中,往往还会遇到一些干扰。这其中之一就是屏蔽效应。
2. 屏蔽效应的基本原理
所谓屏蔽效应,是指在一个分子中,其中的一个原子核受到其周
围电荷分布的影响而导致其共振频率发生改变的现象。具体来说,当
一个原子核周围存在大量的电子云时,其自旋磁矩就会受到吸引屏蔽,因此其所需的共振能量就比较高。反之,当周围电子云较少时,原子
核的磁矩就更容易共振,其所需的共振能量就相应减小。
从这个角度看,我们可以将屏蔽效应理解为一种电子云中的“噪声”或“干扰”现象。因此,处理和解决屏蔽效应问题就成为了进一
步提高核磁共振光谱分析准确性的关键。
3. 屏蔽效应的分类
根据屏蔽效应的影响强度和影响因素的不同,其大致可分为以下
两类。
3.1 化学位移屏蔽
化学位移屏蔽是指当周围环境中存在的其他原子或功能团会对原
子核的共振频率产生影响的现象。这种屏蔽往往会导致峰位的移动和
移动幅度的不同。例如,苯环上的氢核和氧化还原态的氧原子上的氢
核就会出现不同程度的化学位移屏蔽。化学屏蔽现象的出现往往可以
加深我们对分子结构与内部相互作用的认识,从而帮助我们更好地理
解化学分子的特性。
3.2 核磁共振屏蔽
核磁共振屏蔽是指由于周围环境的电子云密度不同,导致核磁共
磁屏蔽现象探究
磁屏蔽现象探究
磁屏蔽现象是指在某些材料中,当外部磁场作用于其表面时,能够抑制磁场的穿透和扩散,从而形成局部或全面的磁屏蔽效果。这种现象在许多领域都有重要的应用,例如电子设备、电磁屏蔽材料等。磁屏蔽现象的原理是由材料的磁导率决定的。磁导率是材料对磁场的响应能力,可以分为两种情况:磁导率大于1的材料被称为磁性材料,磁导率小于1的材料被称为非磁性材料。
对于磁性材料,它们具有自己的磁性,当外部磁场作用于其表面时,磁性材料会发生磁化,形成一个与外部磁场相反的磁场,从而抵消外部磁场的作用。这种磁化过程是由材料内部的微观磁性结构决定的,例如铁磁材料中的磁畴。
对于非磁性材料,它们不具有自己的磁性,但当外部磁场作用于其表面时,非磁性材料中的电荷会发生移动,从而形成一个与外部磁场相反的磁场,从而抵消外部磁场的作用。这种移动的电荷是由材料中的自由电子或离子导致的。
根据磁屏蔽现象的原理,可以采取一些方法来增强磁屏蔽效果。一种常用的方法是通过叠加多层磁性材料或非磁性材料来构建磁屏蔽结构。另一种方法是通过改变材料的形状和结构来优化磁屏蔽效果。例如,在电子设备中,可以采用多层金属屏蔽壳来抵消外部磁场的干扰。
磁屏蔽现象在电子设备中的应用非常广泛。由于电子设备中的电子元器件对磁场非常敏感,外部磁场的干扰会导致设备性能下降甚至失效。因此,必须采取措施来屏蔽外部磁场。电子设备中常用的磁屏蔽材料包括铁磁材料、铜和铝等导电材料。这些材料具有较高的磁导率,能够有效地屏蔽外部磁场。
除了电子设备,磁屏蔽现象还在其他领域有广泛的应用。例如,在医学影像中,为了减少外部磁场对图像质量的影响,常常采用磁屏蔽设备来保护磁共振成像设备。在航空航天领域,为了保护航天器免受地球磁场的干扰,常常使用磁屏蔽材料来构建磁屏蔽舱。
MRI室的核磁屏蔽要求
MRI室的核磁屏蔽要求
电磁波作为一种信号传播方式,在医学中被广泛应用,实现成像(磁共振)、人体生理指标采集的目的。由于人体中电磁波信号是以特定频率释放出来,环境中存在的其他频率的电磁波就会给监测结果带来干扰,因此必须要做屏蔽工程。
以核磁共振设备为例。在磁共振设备成像过程中,首先要对人体组织的氢原子核发射射频信号,然后监测氢核吸收能量后释放的电磁波反应信号,这个反应信号经过计算机处理,就会变成可用于诊断的可视化现象。电磁屏蔽工程的作用首先是屏蔽外界干扰信号的渗透,保护设备的工作环境。同时,由于磁共振设备本身对于外界环境也构成干扰源,因此这种屏蔽保护即是对外也是对内的。屏蔽室就是一个用金属板或金属网制成的足够封闭的六面体房间,由于金属板对电磁波的吸收和反射,能够同时屏蔽室内外的电磁场干扰。
医疗屏蔽工程服务于两方面的专业:射频屏蔽和磁屏蔽。
射频屏蔽是指通过屏蔽体的设置来将电磁波分隔在屏蔽室内外,由于随着频率的增高,波长变得与屏蔽体上孔缝的尺寸相当,使得屏蔽体上孔缝的泄漏成为射频屏蔽最关键的控制要素。
磁屏蔽是起到对屏蔽体内外磁场分流的作用,当磁体的5高斯线超出屏蔽室范围,会对外界的人和设备造成安全隐患,此时通过在屏蔽体增加低磁阻材料能够有效改变磁力线方向,将5高斯线压缩在屏蔽室范围内。
磁屏蔽的原理
磁屏蔽的原理
磁屏蔽是一种利用特定材料或结构来阻挡磁场传播的技术。它在电子设备、电磁屏蔽房等领域都有广泛应用。磁屏蔽的原理是通过吸收或反射磁场的能量,使其无法传播到被屏蔽的区域。
磁场是由电流或磁体产生的一种物理现象。当有电流通过导线或电器设备时,会产生一个围绕着导线或设备的磁场。磁场是由磁力线组成的,它的强弱和方向决定了磁场的性质。磁场具有穿透力强、传播速度快的特点,因此在某些情况下,需要对磁场进行屏蔽,以保护周围的设备或人员不受其影响。
磁屏蔽的原理主要有两种:吸收和反射。吸收型磁屏蔽是通过将磁场能量转化为热能来实现的。在磁场作用下,磁性材料内部的微小磁区会发生磁翻转,从而将磁能转化为热能。这种磁性材料通常是由磁性颗粒填充的复合材料,它们具有高导磁率和高磁损耗,能够有效吸收磁场能量。吸收型磁屏蔽通常用于对低频磁场屏蔽,例如电力设备和变压器。
反射型磁屏蔽则是通过改变磁场传播路径来实现的。当磁场遇到磁性材料时,由于磁材料具有特定的导磁率,磁场会在磁材料表面发生反射。反射型磁屏蔽通常使用具有高导磁率的材料,如铁、钢和镍合金等。这些材料能够有效地反射磁场,将磁场能量引导到其他方向,从而实现屏蔽效果。反射型磁屏蔽通常适用于高频磁场屏蔽,如电子设备和通信设备。
除了吸收和反射,还有一种磁屏蔽的原理是隔离。隔离型磁屏蔽通过在屏蔽区域周围建立一个磁场自由传播的屏蔽区域,将磁场与被屏蔽区域隔离开来。隔离型磁屏蔽通常使用磁性材料和非磁性材料的组合,利用非磁性材料的磁导率低的特性来阻止磁场的传播。这种屏蔽原理常用于磁共振成像(MRI)设备和其他需要高精度测量的仪器。
磁屏蔽在生活中的应用
磁屏蔽在生活中的应用
磁屏蔽技术在生活中的应用非常广泛,具体包括以下几个方面:
1.电子设备:磁屏蔽在电子器件中有着广泛的应用。例如,变压器或
其他线圈产生的漏磁通会对电子的运动产生作用,影响示波管或显像管中电子束的聚焦。为了提高仪器或产品的质量,必须将产生漏磁通的部件实行静磁屏蔽。
2.手表:在手表制造中,磁屏蔽用于防止手表受外界磁场的影响,从
而保持时间的精确性。
3.医疗设备:在医疗领域,磁共振成像(MRI)设备利用强大的磁场
和射频脉冲来生成身体内部的详细图像。为了防止外部磁场对设备和患者的干扰,需要使用磁屏蔽技术。
4.军事设备:在军事领域,磁屏蔽用于保护敏感设备免受电磁脉冲
(EMP)攻击的影响。
5.通信设备:在通信基站等设备中,磁屏蔽用于防止电磁干扰,确保
信号的稳定传输。
6.电子产品:随着电子设备越来越多地应用于人们的生活和工作中,
电磁屏蔽材料用于减少电磁辐射对人体的潜在影响,同时防止设备间的电磁干扰,确保设备的正常运行。
7.研究实验室:在科研实验室中,磁屏蔽室用于创建一个没有外部磁
场干扰的环境,这对于进行高精度的物理实验至关重要。
8.音频设备:在音频设备如麦克风、扬声器等中,磁屏蔽用于防止磁
场对声音质量的影响。
9.航空航天:在航空航天领域,磁屏蔽用于保护航天器上的敏感仪器
不受地球磁场或太阳风的影响。
10.建筑领域:在一些特殊的建筑中,如数据中心或实验室,磁屏蔽材
料可能被用于墙壁和门的设计中,以减少外部电磁场的干扰。
综上所述,磁屏蔽技术在现代生活中扮演着重要的角色,其应用范围覆盖了从日常生活到高科技领域的多个方面。通过有效地控制和管理磁
磁屏蔽在生活中的应用
磁屏蔽在生活中的应用
磁屏蔽是一种常见的技术,它在我们的日常生活中发挥着重要
的作用。磁屏蔽可以用于各种不同的场合,包括电子设备、交通工
具和建筑结构等方面。它的主要作用是防止磁场对设备和材料造成
不良影响,同时也可以保护人们的健康和安全。
在电子设备方面,磁屏蔽可以帮助防止电磁干扰对设备性能的
影响。例如,手机、电脑和其他电子产品中的磁屏蔽可以防止外部
磁场对设备内部电路的干扰,从而保证设备的正常工作。此外,医
疗设备和科学仪器也需要磁屏蔽来确保其准确性和可靠性。
在交通工具方面,磁屏蔽可以用于飞机、火车和汽车等交通工
具的设计和制造中。飞机和火车需要磁屏蔽来保护导航系统和通信
设备免受外部磁场的干扰,而汽车中的磁屏蔽可以减少电子设备受
到引擎和其他电气系统的干扰。
在建筑结构方面,磁屏蔽可以用于医院、实验室和其他对磁场
敏感的场所。例如,在磁共振成像(MRI)设备周围需要进行磁屏蔽,以防止外部磁场对设备的影响,同时也可以保护设备内部的磁场不
被外部干扰。
总的来说,磁屏蔽在我们的日常生活中扮演着重要的角色,它不仅可以保护设备和材料,还可以保护人们的健康和安全。随着科学技术的不断发展,磁屏蔽的应用范围也将不断扩大,为我们的生活带来更多的便利和安全。
mri磁屏蔽工艺
mri磁屏蔽工艺
在医学影像领域中,磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)技术被广泛应用于人体内部器官和组织的无创检测和诊断。然而,MRI过程中的磁场对环境和设备可能产生干扰。为了解决这一问题,研究人员开发了MRI磁屏蔽工艺,以减轻磁场干扰对影像质量和数据精确性的影响。本文将详细描述MRI磁屏蔽工艺的步骤和原理。
一、MRI磁屏蔽工艺的步骤:
1. 设定磁屏蔽的目标:在开始实施MRI磁屏蔽工艺之前,必须明确磁屏蔽的目标。一般来说,目标是减少外部电磁干扰对MRI设备的影响,以确保获取的图像和数据具有良好的质量。
2. 分析环境中的磁场干扰源:分析环境中存在的潜在磁场干扰源是MRI磁屏蔽工艺的重要步骤。这些磁场干扰源可能来自建筑物结构、周围电气设备等各个方面。
3. 选择合适的磁屏蔽材料:根据分析结果,选择适合的磁屏蔽材料。磁屏蔽材料应具有良好的磁导率和磁导磁导率,并且能有效地吸收和反射磁场。
4. 设计磁屏蔽结构:根据实际情况,设计磁屏蔽结构。这包括墙壁、天花板和地板等各个方面。磁屏蔽结构的设计应考虑材料的厚度、形状和位置,以最大限度地减少外部磁场的干扰。
5. 安装磁屏蔽结构:按照设计进行磁屏蔽结构的安装。确保安装结构的准确性和稳定性,以保证磁屏蔽能够有效地减少外部磁场的干扰。
6. 调试和测试:安装好磁屏蔽结构后,进行调试和测试。通过测量和分析来自不同方向和位置的磁场干扰的强度和频率,以确保磁屏蔽工艺的有效性。
7. 定期维护和检查:MRI磁屏蔽工艺结束后,需要进行定期的维护和检查,以确保磁屏蔽结构的持久性和有效性。
磁共振成像系统中的磁屏蔽
磁共振成像系统中的磁屏蔽
赵喜平郑崇勋
本文作者赵喜平先生西安交通大学生物医学工程研究所博士研究生第四军医
大学西京医院磁共振室工程师郑崇勋先生西安交通大学生物医学工程研究所所长教授博士导师
关键词: MRI 磁屏蔽磁屏蔽材料
磁体是磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging MRI)系统的重要组成部分
无论是超导磁体还是永磁体或常导磁体其作用都是为MRI设备提供静磁场
B0但是由于它的磁力线将向空间各个方向散布即形成所谓的杂散磁场就有可能干扰周围环境中那些磁敏感性强的设备使其不能正常工作另一方面磁体周围环境的变化也会影响磁场的均匀程度由此可见在磁共振成像系统中磁场与环境的相互影响是一个不容忽视的问题目前广泛采用安装磁屏蔽的办法来解决本文首先介绍磁屏蔽的概念和分类然后讨论有关磁屏蔽的计算以及
制做屏蔽体可采用的最佳材料
一磁屏蔽
所谓磁屏蔽(Magnetic Screen或Magnetic Shield)就是用高饱和度的铁磁性材料来包容特定容积内的磁力线它不仅可防止外部铁磁性物质对磁体内部磁场均
匀性的影响同时又能大大削减磁屏蔽外部杂散磁场的分布以英国牛津公司
HELICON磁体(1.5T)为例安装磁屏蔽体后这种磁体的中心至5高斯线之距离在x y轴上可由9.2m内缩至4.2m z轴上则由11.6m缩小至5.8m5高斯线内缩幅度达5m左右因此增加磁屏蔽是一种极为有效的磁场隔离措施
磁屏蔽的原理可借助并联磁路的概念来说明如图1所示将一个磁导率很大的软磁材料罩壳放在外磁场中则罩壳壁与空腔中的空气就可以看作并联磁路由于空气的磁导率μ接近于1而罩壳的磁导率在几千以上使得空腔的磁阻比罩壳壁的磁阻大很多这样一来外磁场的绝大部分磁感应通量将从空腔两侧的罩壳壁内通过进入空腔内部的磁通量是很少的这就达到了磁屏蔽的目
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磁共振成像系统中的磁屏蔽
赵喜平郑崇勋
本文作者赵喜平先生西安交通大学生物医学工程研究所博士研究生第四军医
大学西京医院磁共振室工程师郑崇勋先生西安交通大学生物医学工程研究所所长教授博士导师
关键词: MRI 磁屏蔽磁屏蔽材料
磁体是磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging MRI)系统的重要组成部分
无论是超导磁体还是永磁体或常导磁体其作用都是为MRI设备提供静磁场
B0但是由于它的磁力线将向空间各个方向散布即形成所谓的杂散磁场就有可能干扰周围环境中那些磁敏感性强的设备使其不能正常工作另一方面磁体周围环境的变化也会影响磁场的均匀程度由此可见在磁共振成像系统中磁场与环境的相互影响是一个不容忽视的问题目前广泛采用安装磁屏蔽的办法来解决本文首先介绍磁屏蔽的概念和分类然后讨论有关磁屏蔽的计算以及
制做屏蔽体可采用的最佳材料
一磁屏蔽
所谓磁屏蔽(Magnetic Screen或Magnetic Shield)就是用高饱和度的铁磁性材料来包容特定容积内的磁力线它不仅可防止外部铁磁性物质对磁体内部磁场均
匀性的影响同时又能大大削减磁屏蔽外部杂散磁场的分布以英国牛津公司
HELICON磁体(1.5T)为例安装磁屏蔽体后这种磁体的中心至5高斯线之距离在x y轴上可由9.2m内缩至4.2m z轴上则由11.6m缩小至5.8m5高斯线内缩幅度达5m左右因此增加磁屏蔽是一种极为有效的磁场隔离措施
磁屏蔽的原理可借助并联磁路的概念来说明如图1所示将一个磁导率很大的软磁材料罩壳放在外磁场中则罩壳壁与空腔中的空气就可以看作并联磁路由于空气的磁导率μ接近于1而罩壳的磁导率在几千以上使得空腔的磁阻比罩壳壁的磁阻大很多这样一来外磁场的绝大部分磁感应通量将从空腔两侧的罩壳壁内通过进入空腔内部的磁通量是很少的这就达到了磁屏蔽的目
的在MRI中磁屏蔽既起到保护空腔内磁场不被其它外界因素干扰的作用又限制腔内磁场以杂散磁场的方式向周围环境中散布
应当指出的是用软磁材料制做的罩壳(称为屏蔽体)对磁场的屏蔽效果远不
如金属导体壳对静电的屏蔽效果好这是因为金属导体的电导率一般要比空气的电导率大十几个数量级而铁与空气的磁导率只差几千倍
二磁屏蔽的分类
从广义上来说MRI系统的磁屏蔽可分为有源和无源两种有源屏蔽(Active Shield)是指由一个线圈或线圈系统组成的磁屏蔽与工作线圈(内线圈)相比屏
蔽线圈可称为外线圈这种磁体的内线圈中通以正向电流以产生所需的工作磁
场外线圈中则通以反向电流以产生反向的磁场来抵消工作磁场的杂散磁场
从而达到屏蔽的目的如果线圈排列合理或电流控制准确屏蔽线圈所产生的磁
场就有可能抵消杂散磁场无源屏蔽(Passive Shield)使用的是铁磁性屏蔽体即上面所说的软磁材料罩壳它因不使用电流源而得名
根据屏蔽范围的不同无源磁屏蔽又可分为下述三种
(1) 房屋屏蔽: 即在磁体室的四周墙壁地基和天花板等六面均镶入4~8mm 厚的钢板构成封闭的磁屏蔽间这种屏蔽体的用材常达数十吨甚至上百吨因
而价格昂贵
(2) 定向屏蔽: 如果杂散磁场的分布仅在某个方向超出了规定的限度(如5高斯)则可只在对应方向的墙壁中安装屏蔽物形成杂散磁场的定向屏蔽这种方法特别适用于MRI室和CT室共用一建筑物的情形
(3) 自屏蔽(Self-Shielding): 是指仅在磁体周围安装铁磁材料屏蔽体的屏蔽方法用这种方法可以得到非常理想的屏蔽效果如果再在屋顶加装定向屏蔽则它有可能使主磁场的5高斯线完全限制在一般建筑物的楼层高度之内
全身MRI系统磁体的自屏蔽可以有板式圆柱式立柱式及圆顶罩式等多种结构形式各种结构的设计都应以主磁场的均匀性不受影响或少受影响为目的
自屏蔽的缺点是其屏蔽体重量往往多达数十吨但是它对外界磁干扰的屏蔽既有效又方便图2是英国牛津公司为其UNISTAT磁体(1.5T)设计的磁屏蔽体(立柱式)其安装重量达32吨
三无源屏蔽的效率及其讨论
屏蔽体的效率一般由屏蔽因数S确定设所有屏蔽体材料的厚度τ相同磁导率µ均匀而恒定即屏蔽体由磁导率处处相同的板材构成将这种屏蔽体置于
均匀的静磁场中则S 的定义为 S=s
B B 0 (1) 式中B 0和B s 分别为屏蔽区内给定点在屏蔽前后的场强屏蔽后已知点场强下降越多表明屏蔽效率越高(S 越大) 显然式(1)所表示的屏蔽效率是采用理想屏蔽体的情况静态屏蔽的效率主要决定于屏蔽材料的磁导率但是实际上磁导率µ的值受许多因素影响如它所在的磁场场强环境温度和屏蔽体的厚度等当内部磁感应强度增加时磁导率随之增加并达最大值; 而当饱和出现时它又迅速衰减因此为了保证屏蔽的
有效性必须保证屏蔽体不被饱和另一方面即使屏蔽体是均匀的磁力线的密度并不均匀由此可以推知: 屏蔽体磁导率的大小与它的几何形状以及在磁场中的位置有关也就是说屏蔽体的磁导率既不均匀也不可能保持恒定实践
中µ的最好确定办法就是通过实验来测定MRI 屏蔽体制造厂家通常要提供内部磁感强度B i 和µ之间的关系式因此还可通过估计屏蔽体内某点的磁感B i 来计算出µ
B i 的估计可按下述思路进行首先将磁体线圈约化为双极磁体并将其置于一个半径为R 厚度为τ由高度磁化材料制做的柱形屏蔽体中如果该屏蔽体
效率足够高它将收集磁体的所有空间磁力线由于场强与距离的立方成反比
进入屏蔽体的磁通为 ∫∞
==ΦR R C rdr r C ππ223
(2) 式中的C 是与磁体线圈匝数线圈电流以及线圈几何尺寸等因素相关的常数r 为给定点至磁体中心的距离设该磁通全部通过屏蔽体横断面由于其面积为A τπR 2因而可得屏蔽体内的磁感应强度
B i =
ττ
R B R C 02= (3) 式中的B 0是无磁屏蔽时距离R 处磁体所产生的磁感强度为了获得最大的屏蔽效率屏蔽体的厚度选择应使其磁感强度在最大磁导率范围之内即 B 0=
max B R =τ
(4) 且在任何时候上述磁感都应小于屏蔽体的饱和磁感B sat 也就是
B 0=sat B R <τ
(5) 该不等式对于许多屏蔽材料都是适用的
四 磁屏蔽材料