A 'cur às do Ìomhaigh Ath-shuidheachadh Magnetic II: Metamaterials ann am MRI

Sheid sgriollair seachad air mo chluais. Le fuaim àrd a 'cluinntinn, bha i a' reothadh air a 'chorp cryostat. A 'mallachadh orm fhìn, chuir mi romham fois a ghabhail. Chan e deagh bheachd a th’ ann a bhith a’ toirt air falbh boltaichean ann an raon magnetach de 1.5 Tesla a’ cleachdadh inneal stàilinn. Tha an raon, mar nàmhaid neo-fhaicsinneach, an-còmhnaidh a’ feuchainn ris an ionnstramaid a spìonadh bho na làmhan, a stiùireadh a rèir a loidhnichean feachd agus a stiùireadh cho faisg ‘s a ghabhas air na dealanan a tha a’ ruith ann an cearcall dùinte bhon superconductor. Ach, ma dh'fheumas tu a 'chùis a dhèanamh air coimeasgaidhean searbhach bho chionn iomadh bliadhna, chan eil mòran roghainn ann. Shuidh mi sìos aig a 'choimpiutair agus mar as trice sgrolaich mi tron ​​​​bhiadh naidheachdan. “Tha luchd-saidheans Ruiseanach air MRI a leasachadh dà uair!” - leugh an ceann-naidheachd amharasach.

O chionn timcheall air bliadhna, tha sinn cuir às don sganair ìomhaigh ath-shuidheachadh magnetach agus thuig e brìgh na h-oibre aige. Tha mi a’ moladh gu làidir gun ùraich thu do chuimhne air an stuth sin mus leugh thu an artaigil seo.

Airson diofar adhbharan, nam measg feadhainn eachdraidheil, anns an Ruis an-diugh Cha mhòr idir cinneasachadh uidheamachd cho iom-fhillte ri sganairean ìomhaighean ath-shuidheachadh magnetach àrd-achadh. Ach, ma tha thu a’ fuireach ann am baile-mòr nas motha, bidh e furasta dhut clionaigean a lorg a bheir seachad an seòrsa seirbheis seo. Aig an aon àm, bidh an cabhlach de sganadairean MRI gu tric air a riochdachadh le uidheamachd cleachdte, aon uair ‘s gu bheil e air a thoirt a-steach bho na SA agus an Roinn Eòrpa, agus ma dh’ fheumas tu gu h-obann tadhal air clionaig le MRI, na bi air do shàrachadh le coltas brèagha an inneil - is dòcha gu bheil e san dàrna deichead. Mar thoradh air an sin, bidh uidheamachd mar sin uaireannan a’ briseadh sìos, agus airson ùine mhòr bha mi air aon de na daoine sin a thill tomographs briste gu seirbheis, gus am faodadh euslaintich cumail orra a’ faighinn breithneachadh, agus gum faodadh an luchd-seilbh prothaid a dhèanamh.

Gu aon latha math, aig àm fois eadar fèisteas cunnartach le raointean mòra magnetach, thàinig mi tarsainn air sgrìobhadh inntinneach anns a ’bhiadh naidheachdan:“ Luchd-saidheans Ruiseanach còmhla ri co-obraichean Duitseach teicneòlas MRI nas fheàrr cleachdadh metamaterials." Chan fheumar a ràdh, bha an fhìrinn gu bheil an Ruis a 'dèanamh rannsachadh air uidheamachd, nach deach a dhèanamh a-riamh air a mhaighstireachd, a' coimhead gu math connspaideach dhomh. Cho-dhùin mi gur e dìreach cuairt eile de thabhartasan a bha seo, air a lagachadh le faclan-luirg saidheansail do-chreidsinneach mar an “nanoteicneòlas” a bha a h-uile duine sgìth mu thràth. Le bhith a 'lorg fiosrachadh air cuspair obair luchd-saidheans dachaigheil le MRI agus metamaterials thug mi gu artaigil anns a bheil tuairisgeul air deuchainn shìmplidh a b' urrainn dhomh a dhèanamh a-rithist gu furasta, leis gu bheil an inneal MRI daonnan ri làimh.

Dealbh bho artaigilean, a tha gu sònraichte airson an comharra MRI àrdachadh a’ cleachdadh an “metamaterial” ris an canar. Ann an clionaigeach àbhaisteach 1.5 – inneal teirmeach, an àite an euslaintich, tha metamaterial air a luchdachadh, ann an cruth lagan uisge, anns a bheil uèirichean co-shìnte de dh’ fhaid sònraichte suidhichte. Air na uèirichean tha an cuspair sgrùdaidh - iasg (neo-bheò). Tha na dealbhan air an làimh dheis nan ìomhaighean MRI den iasg, le mapa dath air a chuir a-steach a’ sealltainn cho dian sa tha na niuclasan hydrogen. Chìthear nuair a tha an t-iasg na laighe air na uèirichean, tha an comharra tòrr nas fheàrr na às an aonais. Tha an ùine sganaidh an aon rud anns gach cùis, a tha a’ dearbhadh gu bheil èifeachdas sganaidh air a mheudachadh. Tha an artaigil cuideachd air a thoirt a-steach gu faiceallach
foirmle

gus fad nan uèirichean obrachadh a-mach a rèir tricead obrachaidh an tomagraf, a chleachd mi. Rinn mi mo metamaterial bho cuvette agus sreath de uèirichean copair, uidheamaichte le fasteners plastaig clò-bhuailte 3D:

A’ chiad stuth meata agam. Dìreach às deidh cinneasachadh chaidh a chuir ann an tomagraf 1 Tesla. Bha an orains ag obair mar nì a bha ri sganadh.

Ach, an àite an àrdachadh chomharran a chaidh a ghealltainn, fhuair mi dòrlach de stuthan a mhill an ìomhaigh gu tur! Cha robh fios aig mo chorruich air crìochan! Às deidh dhomh crìoch a chuir air a’ chuspair, sgrìobh mi litir gu ùghdaran an artaigil, agus faodar an ciall a lughdachadh chun cheist “Dè ...?”

Fhreagair na h-ùghdaran mi gu math luath. Bha iad air leth toilichte gun robh cuideigin a’ feuchainn ris na deuchainnean aca ath-riochdachadh. An toiseach dh’ fheuch iad airson ùine mhòr ri mìneachadh dhomh mar a tha metamaterials ag obair, a’ cleachdadh nam briathran “Fabry-Perot resonances”, “modhan gnèitheach”, agus a h-uile seòrsa de raointean tricead rèidio anns an tomhas-lìonaidh. An uairsin, a rèir choltais a’ tuigsinn nach robh mi a’ tuigsinn idir cò mu dheidhinn a bha iad a’ bruidhinn, chuir iad romhpa cuireadh a thoirt dhomh tadhal orra gus am b’ urrainn dhomh coimhead air na leasachaidhean aca beò agus dèanamh cinnteach gu bheil e fhathast ag obair. Thilg mi an t-iarann ​​​​solarachaidh as fheàrr leam a-steach don bhaga agam agus chaidh mi gu St. Petersburg, gu Oilthigh Rannsachaidh Nàiseanta Teicneòlasan Fiosrachaidh, Meacanaig agus Optics (mar a thionndaidh e a-mach, chan e a-mhàin gu bheil luchd-prògramaidh air an trèanadh an sin).


Fhuair mi fàilte chridheil air an làrach, agus gu h-obann, thairg iad obair dhomh, oir bha iad air an togail leis an dìg agam le uèirichean agus bha feum aca air duine airson feadhainn ùra a chruthachadh. Mar dhuais, gheall iad mìneachadh mionaideach a dhèanamh air a h-uile dad a tha inntinneach dhomh agus cùrsa trèanaidh a ghabhail ann an radiophysics agus MRI, a thòisich, le co-thuiteamas fortanach, dìreach a’ bhliadhna sin. Choisinn am pathadh air eòlas, agus an uairsin, tron ​​​​bhliadhna, rinn mi sgrùdadh, rinn mi pròiseactan agus dh’ obraich mi, mean air mhean ag ionnsachadh barrachd is barrachd rudan ùra mu eachdraidh ath-shuidheachadh magnetach, a bharrachd air staid saidheans an latha an-diugh san raon seo, a nì mi. roinn an seo.

Tha an dòigh air MRI a mholadh, agus a chaidh a sgrùdadh anns na h-artaigilean saidheansail a chaidh ainmeachadh, stèidhichte air na “metamaterials” ris an canar. Tha metamaterials, mar iomadh lorg eile, mar thoradh air fuasglaidhean ris nach robh dùil a gheibhear air bunait rannsachadh teòiridheach. Mhol an neach-saidheans Sòbhieteach, Viktor Veselago, ann an 1967, ag obair air modail teòiridheach, gu robh stuthan ann le clàr-amais àicheil ath-bheothachaidh. Mar a tha thu a 'tuigsinn mu thràth, tha sinn a' bruidhinn mu dheidhinn optics, agus tha luach a 'cho-èifeachd seo, gu ìre mhòr a' bruidhinn, a 'ciallachadh dè an ìre de sholas a dh'atharraicheas a stiùir nuair a thèid e tron ​​​​chrìoch eadar diofar mheadhanan, mar eisimpleir adhair agus uisge. Faodaidh tu dearbhadh dhut fhèin gu furasta gu bheil seo a’ tachairt:

Deuchainn shìmplidh a’ cleachdadh puing laser agus aquarium gus ath-shealladh solais a nochdadh.

Is e fìrinn inntinneach a dh'fhaodar ionnsachadh bho dheuchainn mar seo nach urrainn an giùlan a bhith air a thionndadh san aon taobh bhon a thuit e air an eadar-aghaidh, ge bith dè cho cruaidh 'sa tha an neach-deuchainn a' feuchainn. Chaidh an deuchainn seo a dhèanamh leis a h-uile stuth a tha a ’tachairt gu nàdarra, ach chaidh an giùlan a thionndadh gu cruaidh ann an aon taobh. Gu matamataigeach, tha seo a’ ciallachadh gu bheil an clàr-amais refractive, a bharrachd air na meudan co-roinneil aige, permeability dielectric agus magnetach, deimhinneach, agus cha deach a chaochladh fhaicinn a-riamh. Co-dhiù gus an do cho-dhùin V. Veselago sgrùdadh a dhèanamh air a 'chùis seo agus sheall e nach eil aon adhbhar ann gu teòiridheach nach urrainn don chlàr ath-bheothachaidh a bhith àicheil.

Dealbh bho Wiki a’ sealltainn an eadar-dhealachaidh eadar meadhanan clàr-amais adhartach is àicheil. Mar a chì sinn, bidh an solas gad ghiùlan fhèin gu tur mì-nàdarrach, an taca ris an eòlas làitheil againn.

Dh'fheuch V. Veselago airson ùine fhada gus fianais a lorg gu robh stuthan ann le clàr-amais àicheil àicheil, ach cha do shoirbhich leis an rannsachadh, agus chaidh an obair aige a dhìochuimhneachadh gu mì-fhortanach. Is ann dìreach aig toiseach na h-ath linn a chaidh structaran co-dhèanta a chruthachadh gu saor-thoileach a thuig na feartan a chaidh a mhìneachadh, ach chan ann anns an optigeach, ach anns an raon tricead microwave as ìsle. B’ e tionndadh a bh’ ann, leis gun do dh’ fhosgail fìor chomas stuthan mar sin cothroman ùra. Mar eisimpleir - cruthachadh superlens, comasach air nithean a mheudachadh eadhon nas lugha na tonn-tonn an t-solais. No - còmhdach neo-fhaicsinneachd breug-riochd iomlan, bruadar luchd-obrach an airm gu lèir. Chaidh atharrachaidhean mòra a dhèanamh air an teòiridh gus aire a thoirt do dhàta ùr. B 'e an iuchair gu soirbheachas a bhith a' cleachdadh structaran òrdaichte de eileamaidean athshondach - metaatoms, agus tha am meud mòran nas lugha na tonn-tonn an rèididheachd leis a bheil iad ag eadar-obrachadh. Tha structar òrdaichte de mheata-ataman na stuth fuadain ris an canar metamaterial.

Tha buileachadh practaigeach stuthan meata eadhon an-diugh iom-fhillte gu teicneòlach, oir feumaidh meud nam mìrean athshondach a bhith an coimeas ri nas lugha na tonn-tonn rèididheachd electromagnetic. Airson an raon optigeach (far a bheil an tonn-tonn nan nanometers), tha teicneòlasan mar sin aig fìor thoiseach adhartais. Mar sin, chan eil e na iongnadh gun deach a 'chiad riochdairean bhon bhun-bheachd metamaterials a chruthachadh airson tonnan electromagnetic coimeasach nas fhaide bhon raon rèidio (aig a bheil fad nas eòlaiche bho mm gu m). Is e am prìomh fheart agus aig an aon àm ana-cothrom metamaterial sam bith mar thoradh air nàdar athshondach nan eileamaidean co-phàirteach aige. Chan urrainn dha Metamaterial na feartan mìorbhuileach aige a thaisbeanadh ach aig amannan sònraichte.
Tricead cuingealaichte.Mar sin, mar eisimpleir, an ath thuras a chì thu rudeigin mar jammer fìor-fhuaim stèidhichte air metamaterials, faighnich dè an raon tricead a bhios e dha-rìribh a’ tarraing.

Eisimpleirean àbhaisteach de metamaterials a leigeas le eadar-obrachadh le tonnan electromagnetic. Chan eil structaran giùlain nas motha na resonators beaga, cuairtean LC air an cruthachadh le suidheachadh spàsail nan stiùirichean.

Tha beagan ùine air a dhol seachad bho nochd bun-bheachd metamaterials agus na ciad ghnìomhachdan aca, agus dh’ obraich daoine a-mach mar a chleachdar iad ann am MRI. Is e am prìomh ana-cothrom de metamaterials nach eil an raon obrachaidh cumhang na dhuilgheadas airson MRI, far a bheil a h-uile pròiseas a ’tachairt aig cha mhòr an aon tricead ath-shuidheachadh magnetach niùclasach, a tha na laighe anns an raon rèidio. An seo faodaidh tu meta-ataman a chruthachadh le do làmhan fhèin agus faic sa bhad dè a thachras anns na dealbhan. B ’e aon de na ciad fheartan a chuir luchd-rannsachaidh an gnìomh ann am MRI a’ cleachdadh metamaterials superlenses agus endoscopes.

Air an taobh chlì fo litir a) tha superlens air a shealltainn, anns a bheil sreath trì-thaobhach de resonators air bùird cuairteachaidh clò-bhuailte. Tha gach resonator na fhàinne meatailt fosgailte le capacitor soldered, a’ cruthachadh cuairt LC air a ghleusadh ri tricead MRI. Gu h-ìosal tha eisimpleir de bhith a 'cur an structair metamaterial seo eadar casan euslainteach a' dol tro mhodh-obrachaidh tomagrafaidheachd agus, a rèir sin, na h-ìomhaighean a thig às. Mura h-eil thu air dìmeas a dhèanamh air a ’chomhairle airson an artaigil roimhe agam air MRI a leughadh, tha fios agad mu thràth, gus ìomhaigh fhaighinn de phàirt sam bith de bhodhaig an euslaintich, gu feumar comharran niùclasach lag, a tha a’ lughdachadh gu luath a chruinneachadh a ’cleachdadh inneal a tha suidhichte gu dlùth. antenna - coil.

Leigidh an super lens metamaterial leat raon gnìomh coil àbhaisteach àrdachadh. Mar eisimpleir, seall air dà chas an euslaintich aig an aon àm an àite dìreach aon. Is e an droch naidheachd gum feumar suidheachadh nan superlens a thaghadh ann an dòigh shònraichte airson a 'bhuaidh as fheàrr, agus tha an superlens fhèin gu math daor airson a dhèanamh. Mura h-eil thu fhathast a ’tuigsinn carson a chanar ris an lionsa seo mar ro-leasachan, dèan tuairmse air a mheud bhon dealbh, agus an uairsin tuig gu bheil e ag obair le tonn-tonn timcheall air còig meatairean!

Tha litir b) a’ sealltainn dealbhadh an endosgop. Gu bunaiteach, tha endoscope MRI na raon de uèirichean co-shìnte a bhios ag obair mar stiùir tonn. Leigidh e leat an roinn bhon a gheibh an coil an comharra bho na nèimheasan agus an coil fhèin astar mòr a sgaradh - chun na h-ìre gum faod an antenna faighinn a bhith suidhichte gu tur taobh a-muigh cryostat an tomagraf, fada bhon magnet seasmhach. achadh. Tha na dealbhan as ìsle de tab b) a’ sealltainn ìomhaighean a fhuaireadh airson soitheach sònraichte làn lionn - phantom. Is e an eadar-dhealachadh eatorra gun deach na h-ìomhaighean leis an ainm “endoscope” fhaighinn nuair a bha an coil aig astar math bhon phantom, far nach biodh e comasach na comharran bho na niùclan a lorg às aonais an endoscope.

Ma tha sinn a 'bruidhinn mu aon de na raointean as gealltanach a thaobh cleachdadh metamaterials ann am MRI, agus an rud as fhaisge air a bhuileachadh practaigeach (anns an do ghabh mi pàirt mu dheireadh) is e cruthachadh coilichean gun uèir. Is fhiach a shoilleireachadh nach eil sinn a’ bruidhinn mu dheidhinn Bluetooth no teicneòlas gluasad dàta gun uèir eile an seo. Tha “Wireless” anns a ’chùis seo a’ ciallachadh gu bheil ceangal inductive no capacitive ann an dà structar athshondach - antenna transceiver, a bharrachd air metamaterial. Ann am bun-bheachd tha e coltach mar seo:

Air an taobh chlì chithear mar a bhios modh-obrach MRI mar as trice a’ tachairt: tha an t-euslainteach na laighe taobh a-staigh cryostat ann an raon de raon magnetach statach èideadh. Tha antenna mòr ris an canar “birdcage” air a chuir suas anns an tunail tomagraf. Leigidh antenna den rèiteachadh seo leat vectar an raoin magnetach tricead rèidio a thionndadh le tricead precession niuclas hydrogen (airson innealan clionaigeach tha seo mar as trice bho 40 gu 120 MHz a rèir meud an raoin magnetach statach bho 1T gu 3T, fa leth), ag adhbhrachadh orra lùth a ghabhail a-steach agus an uairsin lùth a chuir a-mach mar fhreagairt . Tha an comharra freagairt bho na coraichean gu math lag agus mus ruig e stiùirichean antenna mòr, bidh e do-sheachanta a’ seargadh. Air an adhbhar seo, bidh MRI a’ cleachdadh corailean ionadail faisg air làimh gus comharran fhaighinn. Tha an dealbh sa mheadhan, mar eisimpleir, a’ sealltainn suidheachadh àbhaisteach airson sganadh glùin. Le bhith a’ cleachdadh metamaterials, tha e comasach resonator a dhèanamh a thèid a cheangal gu inductively ri cèidse eun. Tha e gu leòr a leithid de rud a chuir faisg air an raon a tha thu ag iarraidh de bhodhaig an euslaintich agus cha bhith an comharra às an sin nas miosa na le coil ionadail! Ma thèid am bun-bheachd a chuir an gnìomh gu soirbheachail, cha bhith aig euslaintich tuilleadh ri dhol an sàs ann an uèirichean, agus bidh am modh sgrùdaidh MRI a’ fàs nas comhfhurtail.

Is e seo dìreach an seòrsa rud a dh’ fheuch mi ri chruthachadh aig an toiseach, le bhith a’ lìonadh nan uèirichean le uisge agus a’ feuchainn ri orains a sganadh. Chan eil na uèirichean a tha air am bogadh ann an uisge bhon chiad dealbh san artaigil seo ach meta-atoms, agus tha gach fear dhiubh a’ riochdachadh dipole leth-tonn - aon de na dealbhaidhean antenna as ainmeil, a tha eòlach air a h-uile rèidio neo-dhreuchdail.
Tha iad air am bogadh ann an uisge chan ann gus nach glac iad teine ​​​​ann am MRI (ged a tha iad airson an adhbhair seo cuideachd)), ach gus, mar thoradh air seasmhachd àrd dielectric uisge, lughdaich am fad athshondach le dìreach suim co-ionann ris a’ cheàrnag. freumh a’ sheasmhachd dielectric uisge.

Tha an sgiob seo air a bhith air a chleachdadh o chionn fhada ann an glacadairean rèidio, uèir lùbach air pìos ferrite - ris an canar. antenna ferrite. Is e dìreach ferrite aig a bheil permeability magnetach àrd, agus chan e fear dielectric, a tha, ge-tà, ag obair san aon dòigh agus a ’leigeil le tomhasan athshondach an antenna a lughdachadh a rèir sin. Gu mì-fhortanach, chan urrainn dhut ferrite a chuir ann am MRI, oir ... tha e magnetach. Tha uisge na roghainn saor agus ruigsinneach.

Tha e soilleir, gus na rudan sin uile obrachadh a-mach, gum feum thu modalan matamataigeach iom-fhillte a thogail a bheir aire don dàimh eadar eileamaidean athshondach, paramadairean àrainneachd agus stòran rèididheachd ... modaladh, a thuigeas eadhon leanabh sgoile gu furasta (na h-eisimpleirean as iongantaiche - CST, HFSS). Leigidh am bathar-bog leat modalan 3D de resonators, antennas, cuairtean dealain a chruthachadh, cuir daoine riutha - tha, gu dearbh, rud sam bith, is e an aon cheist do mhac-meanmna agus cumhachd coimpiutaireachd a tha ri fhaighinn. Tha na modailean a chaidh a thogail air an roinn ann an ghriodan, aig a bheil na co-aontaran ainmeil Maxwell air am fuasgladh.
An seo, mar eisimpleir, tha atharrais air an raon magnetach tricead rèidio taobh a-staigh an antenna cèidse eòin a chaidh ainmeachadh roimhe:

Bidh e gu math soilleir sa bhad mar a bhios an raon a’ tionndadh. Tha an suidheachadh air an taobh chlì air a shealltainn nuair a tha bogsa uisge taobh a-staigh an antenna, agus air an làimh dheis - nuair a tha an aon bhogsa air resonator air a dhèanamh le uèirichean de dh'fhaid athshondach. Chì thu mar a tha an raon magnetach air àrdachadh gu mòr leis na uèirichean. Às deidh dhomh maighstireachd a dhèanamh air CST agus an dealbhadh agam a bharrachadh an sin, rinn mi metamaterial a-rithist, a rinn e comasach dha-rìribh an comharra àrdachadh ann an tomagraf clionaigeach àbhaisteach 1.5T MRI. Bha e fhathast na bhogsa (ged a bha e nas bòidhche, air a dhèanamh le plexiglass), air a lìonadh le uisge agus sreath de uèirichean. An turas seo, chaidh an structar a mheudachadh a thaobh suidheachaidhean athshondach, is e sin: taghadh fad nan uèirichean, an suidheachadh agus an ìre uisge. Seo na thachair leis an tomato:

Chaidh a 'chiad sgrùdadh den tomato a dhèanamh le antenna mòr. B’ e an toradh dìreach fuaim le geàrr-chunntasan a bha gann ri fhaicinn. An dàrna turas chuir mi na measan air structar ath-shuidheachadh ùr. Cha do thog mi mapaichean dathte no rud sam bith mar sin, leis gu bheil a’ bhuaidh follaiseach. Mar sin, bhon eòlas agam fhìn, ged a chuir mi seachad tòrr ùine, dhearbh mi gu bheil am bun-bheachd ag obair.

Tha e soilleir na tha thu a’ smaoineachadh - orainsearan, tomatoan - tha sin uile ceàrr, càite a bheil na deuchainnean daonna?
Bha iad dha-rìribh air a chumail:

Tha làmh neach saor-thoileach a tha a 'faighinn MRI na laighe air an aon bhogsa. Tha an fhìor uisge sa bhogsa, leis gu bheil hydrogen ann, cuideachd ri fhaicinn gu soilleir. Tha an comharra air a mheudachadh ann an raon an dùirn a tha na laighe air an resonator, fhad ‘s a tha a h-uile pàirt eile den bhodhaig gu math follaiseach. Tha e soilleir gum faodar an aon bhuaidh, agus is dòcha eadhon nas fheàrr, a choileanadh le bhith a’ cleachdadh corailean clionaigeach àbhaisteach. Ach tha an fhìrinn gun urrainn dhut rudan mar seo a dhèanamh dìreach le bhith a ’cothlamadh uisge agus uèirichean gu spàsail, gan cur còmhla san dòigh cheart, iongantach. Nas iongantaiche buileach, gheibhear eòlas air seo tro bhith a’ sgrùdadh uinneanan a tha coltach nach eil càirdeach dhaibh, leithid ath-shealladh solais.

Dhaibhsan nach eil sgìth fhathastAig an àm seo, tha dealbhadh a 'bhogsa uisge air a leasachadh mar-thà. A-nis is e dìreach bòrd cuairteachaidh clò-bhuailte còmhnard a leigeas leat raon magnetach antenna mòr a-muigh faisg ort a shuidheachadh. A bharrachd air an sin, tha an raon obrach aige nas motha na an dealbhadh roimhe:

Tha na riobanan dathte a’ nochdadh neart an raoin magnetach thairis air an structar nuair a tha iad air bhioran le stòr taobh a-muigh de thonnan electromagnetic. Tha an structar còmhnard na loidhne sgaoilidh àbhaisteach ris an canar innleadaireachd rèidio, ach faodar a mheas cuideachd mar mheata-stuth airson MRI. Faodaidh an “coil gun uèir” seo a bhith a’ farpais ri corailean àbhaisteach a thaobh èideadh an raoin gineadh aig doimhneachd sònraichte anns an nì a chaidh a sganadh:

Tha an dealbh-beò a’ sealltainn mapa dath còmhdach-air-fhilleadh den chomharra am broinn bogsa uisge ann am MRI. Tha dath a’ sealltainn cho dian sa tha comharran bho niuclasan hydrogen. Anns an oisean gu h-àrd air an taobh chlì, tha earrann de choil sganaidh cùil àbhaisteach air a chleachdadh mar ghlacadair. Is e an oisean gu h-ìosal air an taobh chlì nuair a thèid am bogsa a chuir air resonator ann an cruth bòrd cuairteachaidh clò-bhuailte. Gu h-ìosal air an làimh dheis - gheibhear an comharra le antenna mòr a chaidh a thogail a-steach don tunail tomagraf. Rinn mi coimeas eadar èideadh nan comharran san raon a tha air a mhìneachadh leis a’ cheart-cheàrnach. Aig àirde air choireigin, bidh an metamaterial a’ coileanadh nas fheàrr na an coil a thaobh èideadh chomharran. Airson adhbharan clionaigeach, is dòcha nach e coileanadh fìor chudromach a tha seo, ach nuair a thig e gu ionadan MRI saidheansail far a bheil radain air an sganadh, faodaidh e cuideachadh le bhith a’ coileanadh àrdachadh ann an comharra agus lùghdachadh ann an cumhachd a tha a dhìth air buillean rèidio inntinneach.

Mu “leasaichte le 2 uair” aig toiseach an artaigil - gu dearbh, is e toradh eile a tha seo de ghaol neo-dhìolta luchd-naidheachd airson luchd-saidheans, ge-tà, tha e ceàrr cuideachd a ràdh gur e sgrùdadh falamh a tha seo, le taic bho ùidh ann an an cuspair seo ann am buidhnean saidheansail air feadh an t-saoghail. Gu h-iongantach, tha obair ga dhèanamh an seo anns an Ruis cuideachd, ged a tha e stèidhichte air an eòlas pearsanta a-mhàin agam, is e rud ainneamh a tha seo. Tha mòran dhuilgheadasan gun fhuasgladh fhathast co-cheangailte ri cleachdadh metamaterials ann am MRI. A bharrachd air a bhith ag àiteachadh raointean magnetach gus deagh dhealbh fhaighinn, na dìochuimhnich mu raointean dealain a tha a’ leantainn gu teasachadh clò, a bharrachd air a bhith a ’toirt a-steach lùth achaidh radiofrequency le nèapraigean euslaintich a tha fo sgrùdadh. Airson na rudan sin, ann an cleachdadh clionaigeach, feumaidh smachd sònraichte a bhith ann, a bhios a ‘fàs tòrr nas iom-fhillte nuair a bhios tu a’ cleachdadh resonators àiteachadh achaidh. Airson a-nis, tha metamaterials airson MRI fhathast taobh a-staigh raon sgrùdadh saidheansail, ach tha na toraidhean a gheibhear mar-thà gu math inntinneach agus is dòcha san àm ri teachd, le taing dhaibh, atharraichidh am modh-obrach MRI airson na b ’fheàrr, a’ fàs nas luaithe agus nas sàbhailte.

Source: www.habr.com