هڪ اسڪرو ڊرائيور منهنجي ڪنن تان هيٺ لهي ويو. وڏي آواز سان، هوءَ ڪرسٽٽ جي جسم تي ڄمي وئي. پاڻ کي لعنت ڪندي، مون هڪ وقفو وٺڻ جو فيصلو ڪيو. 1.5 ٽسلا جي مقناطيسي فيلڊ ۾ اسٽيل اوزار استعمال ڪندي بولٽس کي ختم ڪرڻ سٺو خيال ناهي. فيلڊ، هڪ پوشيده دشمن وانگر، مسلسل ڪوشش ڪري رهيو آهي ته اوزار کي هٿن مان کسي، ان کي پنهنجي قوت جي قطارن سان طرف رخ ڪري ۽ ان کي سپر ڪنڊڪٽر مان بند دائري ۾ هلندڙ اليڪٽرانن ڏانهن جيترو ٿي سگهي سڌو رستو ڏيکاري. تنهن هوندي، جيڪڏهن توهان حقيقت ۾ ڪيترن ئي سالن کان تيزابي مرکبات کي شڪست ڏيڻ جي ضرورت آهي، اتي گهڻو انتخاب ناهي. مان ڪمپيوٽر تي ويھي رھيس ۽ عادت طور نيوز فيڊ ذريعي اسڪرول ڪرڻ لڳس. "روسي سائنسدانن ايم آر آئي کي 2 ڀيرا بهتر ڪيو آهي!" - مشڪوڪ عنوان پڙهو.
اٽڪل هڪ سال اڳ، اسان ۽ هن جي ڪم جي جوهر کي سمجهي. مان ڏاڍي صلاح ڏيان ٿو ته توهان هن مضمون کي پڙهڻ کان پهريان ان مواد جي پنهنجي يادگيري کي تازو ڪريو.
روس ۾ اڄ به مختلف سببن لاء، تاريخي طور تي شامل آهن اهڙي پيچيده سامان جي پيداوار جيئن اعلي فيلڊ مقناطيسي گونج اميجنگ اسڪينر. بهرحال، جيڪڏهن توهان هڪ وڏي شهر ۾ رهندا آهيو، توهان آساني سان ڳولي سگهو ٿا ڪلينڪ جيڪي هن قسم جي خدمت مهيا ڪن ٿيون. ساڳئي وقت، ايم آر آئي اسڪينرز جو جهاز اڪثر استعمال ٿيل سامان جي نمائندگي ڪري ٿو، هڪ ڀيرو آمريڪا ۽ يورپ کان درآمد ڪيو ويو آهي، ۽ جيڪڏهن توهان کي اوچتو ايم آر آئي سان ڪلينڪ جو دورو ڪرڻو پوندو، ڊوائيس جي خوبصورت ظاهر کان بيوقوف نه ٿيو - ٿي سگهي ٿو ته ان جي ٻئي ڏهاڪي ۾. نتيجي طور، اهڙا سامان ڪڏهن ڪڏهن خراب ٿي ويندا آهن، ۽ هڪ ڊگهي وقت تائين آئون انهن ماڻهن مان هڪ هو، جن کي خدمت ڪرڻ لاء ٽماٽو ٽماگراف واپس آيو، ته جيئن مريض تشخيص جاري رکي سگهن، ۽ مالڪن کي فائدو حاصل ڪري سگهي.
هڪ سٺي ڏينهن تائين، وڏن مقناطيسي شعبن سان خطرناڪ تفريحن جي وچ ۾ وقفي دوران، مون کي خبرن جي فيڊ ۾ هڪ دلچسپ لکت نظر آئي: "روسي سائنسدان گڏجي ڊچ ساٿين سان گڏ. ميٽميٽريز استعمال ڪندي." چوڻ جي ضرورت ناهي، حقيقت اها آهي ته روس سامان تي تحقيق ڪري رهيو آهي، جنهن جي پيداوار ڪڏهن به ماهر نه ڪئي وئي آهي، مون کي تمام گهڻو، تمام متضاد لڳي ٿو. مون فيصلو ڪيو ته اهو صرف گرانٽس جو هڪ ٻيو دور هو، جيڪو ”نانو ٽيڪنالاجي“ وانگر سمجھ ۾ نه ايندڙ سائنسي بزدليءَ سان ڀريل هو، جنهن سان هرڪو اڳي ئي تنگ هو. ملڪي سائنسدانن جي ڪم جي موضوع تي معلومات جي ڳولا لاءِ ايم آر آئي ۽ ميٽاميٽريز سان مون کي هڪ آرٽيڪل ڏانهن وٺي ويو جنهن ۾ هڪ سادي تجربي جي وضاحت شامل هئي جنهن کي آئون آساني سان ورجائي سگهان ٿو، ڇاڪاڻ ته ايم آر آئي مشين هميشه هٿ ۾ آهي.
کان تصوير , نام نهاد "metamaterial" استعمال ڪندي ايم آر آئي سگنل کي وڌائڻ لاء وقف ڪيو ويو آهي. هڪ عام ڪلينڪ 1.5 ۾ - حرارتي اپريٽس، مريض جي بدران، ميٽميٽريل لوڊ ڪيو ويندو آهي، پاڻيء جي هڪ ٽوڙي جي صورت ۾، جنهن جي اندر هڪ خاص ڊيگهه جي متوازي تار واقع آهن. تارن تي مطالعي جو اعتراض آهي - هڪ مڇي (غير جاندار). ساڄي پاسي واريون تصويرون مڇيءَ جون ايم آر آئي تصويرون آهن، جن ۾ رنگين نقشي جي مٿان ٺهيل هائيڊروجن نيوڪلي جي سگنل جي شدت کي ظاهر ڪري ٿو. اهو ڏسي سگهجي ٿو ته جڏهن مڇي تارن تي بيٺي آهي، سگنل گهڻو بهتر آهي انهن کان سواء. اسڪيننگ جو وقت ٻنهي صورتن ۾ ساڳيو آهي، جنهن مان ثابت ٿئي ٿو ته اسڪيننگ ڪارڪردگي بهتر آهي. مضمون پڻ احتياط سان شامل ڪيو ويو آهي
فارمولا
تارن جي ڊگھائي کي ڳڻڻ لاءِ ٽوموگراف جي آپريٽنگ فریکوئنسي جي بنياد تي، جيڪو مون استعمال ڪيو. مون پنهنجو ميٽمٽيريل هڪ ڪيويٽ مان ٺاهيو ۽ تانبا جي تارن جي هڪ قطار، 3D پرنٽ ٿيل پلاسٽڪ فاسٽنرز سان ليس:
منهنجو پهريون ميٽميٽري. فوري طور تي پيداوار کان پوء ان کي 1 Tesla tomograph ۾ رکيو ويو. نارنگي هڪ شئي طور ڪم ڪيو جنهن کي اسڪين ڪيو وڃي.
بهرحال، واعدو ڪيل سگنل جي واڌاري جي بدران، مون کي نموني جو هڪ گروپ مليو جنهن تصوير کي مڪمل طور تي خراب ڪيو! منهنجي ڪاوڙ جي ڪا حد نه هئي! مضمون کي ختم ڪرڻ کان پوء، مون مضمون جي ليکڪن کي هڪ خط لکيو، جنهن جي معني کي گهٽائي سگهجي ٿو سوال "ڇا ...؟"
ليکڪن مون کي تڪڙو تڪڙو جواب ڏنو. اهي ڪافي متاثر ٿيا ته ڪو ماڻهو انهن جي تجربن کي نقل ڪرڻ جي ڪوشش ڪري رهيو هو. پهرين ته هنن هڪ ڊگهي وقت تائين مون کي وضاحت ڪرڻ جي ڪوشش ڪئي ته ميٽاميٽريز اصل ۾ ڪيئن ڪم ڪن ٿا، اصطلاحن کي استعمال ڪندي “Fabry-Perot resonances”، “Intrinsic modes”، ۽ حجم ۾ هر قسم جي ريڊيو فريڪوئنسي فيلڊز. پوءِ، بظاهر اهو محسوس ڪندي ته مون کي سمجهه ۾ نه پئي آيو ته اهي ڪهڙيون ڳالهيون ڪري رهيا آهن، انهن مون کي دعوت ڏيڻ جو فيصلو ڪيو ته جيئن آئون انهن جي پيش رفت کي زندهه ڏسي سگهان ۽ پڪ ڪري سگهان ته اهو اڃا به ڪم ڪري رهيو آهي. مون پنهنجي پسنديده سولڊرنگ لوهه کي پنهنجي پٺيءَ ۾ اڇلايو ۽ سينٽ پيٽرسبرگ ڏانهن ويو، نيشنل ريسرچ يونيورسٽي آف انفارميشن ٽيڪنالاجيز، ميڪنڪس ۽ آپٽڪس (جيئن معلوم ٿيو ته اتي نه رڳو پروگرامر تربيت يافته آهن).
سائيٽ تي منهنجو گرمجوشي سان استقبال ڪيو ويو، ۽ اوچتو، انهن مون کي نوڪري جي آڇ ڪئي، ڇاڪاڻ ته اهي تارن سان منهنجي ڊچ کان متاثر ٿيا هئا ۽ انهن کي نئين ٺاهڻ لاء هڪ شخص جي ضرورت هئي. واپسيءَ ۾، هنن واعدو ڪيو ته منهنجي دلچسپيءَ واري هر شيءِ کي تفصيل سان بيان ڪندي ۽ ريڊيو فزڪس ۽ ايم آر آءِ ۾ تربيتي ڪورس وٺڻ جو، جيڪو اتفاق سان، انهيءَ سال ئي شروع ٿيو. منهنجي علم لاءِ اُڃ هئي، ۽ پوءِ، سڄو سال، مون مطالعو ڪيو، پروجيڪٽ ڪيا ۽ ڪم ڪيو، آهستي آهستي مقناطيسي گونج جي تاريخ بابت وڌيڪ ۽ وڌيڪ نيون شيون سکي رهيو آهيان، انهي سان گڏ هن علائقي ۾ جديد سائنس جي حالت، جنهن کي مان ڪندس. هتي حصيداري ڪريو.
MRI جي تجويز ڪيل سڌاري جو طريقو، ۽ ذڪر ڪيل سائنسي مضمونن ۾ اڀياس ڪيو ويو آهي، جنهن کي "ميٽاميٽريز" سڏيو ويندو آهي. Metamaterials، ٻين ڪيترن ئي دريافتن وانگر، نظرياتي تحقيق جي بنياد تي حاصل ڪيل غير متوقع حلن جي ڪري انهن جي ظاهر ٿيڻ جو سبب آهي. سوويت سائنسدان، Viktor Veselago، 1967 ۾، هڪ نظرياتي نموني تي ڪم ڪندي، مواد جي وجود کي منفي موٽڻ واري انڊيڪس سان تجويز ڪيو. جيئن ته توهان اڳ ۾ ئي سمجهي رهيا آهيون، اسان آپٽڪس جي باري ۾ ڳالهائي رهيا آهيون، ۽ هن کوٽائي جي قدر، تقريبن ڳالهائڻ جو مطلب آهي ته ڪيتري روشني ان جي رخ کي تبديل ڪندي جڏهن مختلف ميڊيا جي وچ ۾ حد کان گذري ويندي، مثال طور هوا ۽ پاڻي. توهان آساني سان پنهنجي لاءِ تصديق ڪري سگهو ٿا ته اهو واقعي ٿئي ٿو:
هڪ سادي تجربو هڪ ليزر پوائنٽر ۽ هڪ ايڪريريم استعمال ڪندي روشنيءَ جي انحرافي کي ظاهر ڪرڻ لاءِ.
هڪ دلچسپ حقيقت جيڪا اهڙي تجربي مان سکي سگهجي ٿي اها اها آهي ته شعاع کي ان طرف ڦيرائي نه ٿو سگهجي جتان اهو انٽرفيس تي ڪري پيو، چاهي تجربيڪار ڪيتري به ڪوشش ڪري. اهو تجربو قدرتي طور تي موجود سڀني مادي سان ڪيو ويو، پر بيم صرف هڪ طرفي طور تي ضد سان ڀريل هو. رياضياتي طور تي، هن جو مطلب اهو آهي ته اضطراب واري انڊيڪس، گڏوگڏ ان جي اجزاء جي مقدار، ڊائياليڪٽرڪ ۽ مقناطيسي پارمميبلٽي، مثبت آهن، ۽ ان کي ٻي صورت ۾ ڪڏهن به نه ڏٺو ويو آهي. گهٽ ۾ گهٽ جيستائين V. Veselago هن مسئلي جو مطالعو ڪرڻ جو فيصلو ڪيو ۽ ظاهر ڪيو ته نظرياتي طور تي ڪو به سبب ناهي ته انديشي انڊيڪس منفي نه ٿي سگهي.
Wiki مان تصوير مثبت ۽ منفي انڊيڪس ميڊيا جي وچ ۾ فرق ڏيکاريندي. جيئن اسان ڏسون ٿا، روشني اسان جي روزمره جي تجربي جي مقابلي ۾، مڪمل طور تي غير فطري طور تي عمل ڪري ٿي.
V. Veselago هڪ ڊگهي وقت تائين مواد جي وجود جو ثبوت ڳولڻ جي ڪوشش ڪئي هڪ منفي اضطراب انڊيڪس سان، پر ڳولا ناڪام ٿي وئي، ۽ هن جي ڪم کي اڻڄاتل طور تي وساريو ويو. اهو صرف ايندڙ صديء جي شروعات ۾ هو ته جامع ڍانچي مصنوعي طور تي ٺاهيا ويا هئا جيڪي بيان ڪيل خاصيتن کي محسوس ڪن ٿا، پر نظرياتي ۾ نه، پر هيٺين مائڪرو ويڪرو فریکوئنسي رينج ۾. جيڪو هڪ اهم موڙ هو، ڇاڪاڻ ته اهڙي مواد جي وجود جو تمام گهڻو امڪان نئين امڪانن کي کوليو. مثال طور - تخليق ، روشنيءَ جي موج جي ڊيگهه کان به ننڍڙن شين کي ميگنائي ڪرڻ جي قابل. يا - مطلق ڇنڊڇاڻ پوشيده ڪپڙا، سڀني فوجي اهلڪارن جو خواب. نظريي ۾ وڏيون ترميمون ڪيون ويون ته نئين ڊيٽا کي نظر ۾ رکڻ لاءِ. ڪاميابي جي ڪنجي هئي گونجندڙ عناصر جي ترتيب ڏنل ساخت جو استعمال - ميٽاٽومس، جن جي سائيز تابڪاري جي موج جي ڊيگهه کان تمام ننڍو آهي جنهن سان اهي رابطي ۾ آهن. ميٽا ايٽمس جي ترتيب ڏنل ساخت هڪ مصنوعي مجموعو آهي جنهن کي ميٽاميٽري سڏيو ويندو آهي.
ميٽاميٽريز جو عملي نفاذ اڄ به ٽيڪنالاجي طور پيچيده آهي، ڇو ته گونجندڙ ذرڙن جي سائيز برقي مقناطيسي تابڪاري جي موج جي ڊيگهه کان گهٽ هجڻ گهرجي. بصري رينج لاءِ (جتي موج جي ڊيگهه نانوميٽر آهي)، اهڙيون ٽيڪنالاجيون ترقيءَ ۾ سڀ کان اڳيان آهن. تنهن ڪري، اها حيرت جي ڳالهه ناهي ته ميٽاميٽريز تصور جي پهرين نمائندن کي ريڊيو رينج کان نسبتا ڊگهي برقياتي مقناطيسي لڀن لاء پيدا ڪيو ويو آهي (جنهن جي ڊيگهه ايم ايم کان م تائين وڌيڪ واقف آهي). بنيادي خصوصيت ۽ ساڳئي وقت ڪنهن به ميٽميٽري جو نقصان ان جي جزن جي عناصر جي گونج واري فطرت جو نتيجو آهي. Metamaterial پنهنجي معجزاتي ملڪيتن کي صرف ڪجهه تعدد تي ظاهر ڪري سگهي ٿو.
محدود تعدد.تنهن ڪري، مثال طور، ايندڙ ڀيري جڏهن توهان ميٽميٽريز تي ٻڌل هڪ سپر سائونڊ جيمر وانگر ڪا شيءِ ڏسندا، پڇو ته اها ڪهڙي فريڪوئنسي رينج اصل ۾ جام ڪري ٿي.
ميٽاميٽريز جا عام مثال جيڪي برقي مقناطيسي لهرن سان رابطي جي اجازت ڏين ٿا. ڪنڊڪٽرن جون اڏاوتون ننڍيون گونجندڙن کان وڌيڪ ڪجھ به نه هونديون آهن، LC سرڪٽ جيڪي ڪنڊڪٽرن جي فضائي پوزيشن سان ٺهندا آهن.
ٿورڙو وقت گذري چڪو آهي جڏهن ميٽميٽريز جي تصور جي ظاهر ٿيڻ ۽ انهن جي پهرين عملن تي عمل ڪيو ويو آهي، ۽ ماڻهن اهو معلوم ڪيو ته انهن کي ايم آر آئي ۾ ڪيئن استعمال ڪجي. Metamaterials جو بنيادي نقصان اهو آهي ته تنگ آپريٽنگ رينج ايم آر آئي لاء ڪو مسئلو ناهي، جتي سڀئي عمل تقريبا ساڳئي ايٽمي مقناطيسي گونج فريکوئنسي تي واقع ٿينديون آهن، جيڪو ريڊيو رينج ۾ واقع آهي. هتي توهان پنهنجي هٿن سان ميٽا ايٽم ٺاهي سگهو ٿا ۽ فوري طور تي ڏسو ته تصويرن ۾ ڇا ٿئي ٿو. انهن مان هڪ پهرين خاصيتن مان جيڪي محقق ايم آر آئي ۾ ميٽاميٽريز استعمال ڪندي لاڳو ڪيا آهن سپر لينس ۽ اينڊو اسڪوپس.
اکر جي هيٺان کاٻي پاسي تي) هڪ سپرلينس ڏيکاريل آهي، جنهن ۾ پرنٽ ٿيل سرڪٽ بورڊن تي گونجندڙن جي ٽن-dimensional صفن تي مشتمل آهي. هر گونج ڪندڙ هڪ کليل ڌاتو جي انگوزي آهي جنهن ۾ هڪ سولڊر ٿيل ڪيپيسيٽر آهي، جيڪو هڪ ايل سي سرڪٽ ٺاهيندو آهي جيڪو ايم آر آئي فريڪوئنسي سان ٺهيل آهي. هيٺ ڏنل هڪ مثال آهي هن ميٽيميٽري ڍانچي کي هڪ مريض جي پيرن جي وچ ۾ رکڻ جو هڪ ٽوموگرافي جي طريقيڪار ۽، مطابق، نتيجو تصويرون. جيڪڏهن توهان اڳ ۾ ئي منهنجي اڳوڻي آرٽيڪل کي ايم آر آئي تي پڙهڻ جي صلاح کان انڪار نه ڪيو آهي، ته توهان اڳ ۾ ئي ڄاڻو ٿا ته مريض جي جسم جي ڪنهن به حصي جي تصوير حاصل ڪرڻ لاء، اهو ضروري آهي ته ڪمزور، تيزيء سان خراب ٿيڻ واري ايٽمي سگنلن کي گڏ ڪرڻ لاء ويجهي واقع استعمال ڪندي. antenna - هڪ coil.
ميٽميٽري سپر لينس توهان کي اجازت ڏئي ٿو ته هڪ معياري ڪوئل جي عمل جي حد کي وڌائڻ. مثال طور، مريض جي ٻنهي پيرن کي صرف هڪ جي بدران هڪ ڀيرو ڏسو. خراب خبر اها آهي ته سپرلينس جي پوزيشن کي هڪ خاص طريقي سان چونڊيو وڃي ٿو بهترين اثر لاء، ۽ سپرلينس پاڻ ٺاهڻ لاء ڪافي قيمتي آهي. جيڪڏهن توهان اڃا به نه ٿا سمجهو ته هن لينس کي سپر پريفيڪس ڇو سڏيو وڃي ٿو، پوءِ تصوير مان ان جي سائيز جو اندازو لڳايو، ۽ پوءِ سمجهو ته اهو اٽڪل پنج ميٽرن جي موج جي ڊيگهه سان ڪم ڪري ٿو!
خط ب) انڊوسڪوپ جي ڊيزائن کي ڏيکاري ٿو. لازمي طور تي، هڪ ايم آر آئي اينڊوسڪوپ متوازي تارن جو هڪ صف آهي جيڪو هڪ موج گائيڊ طور ڪم ڪري ٿو. اهو توهان کي مقامي طور تي ان علائقي کي الڳ ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو جتان ڪوئل نيوڪيلي کان سگنل وصول ڪري ٿي ۽ ڪوئل پاڻ ڪافي فاصلي تي - ان نقطي تائين ته وصول ڪندڙ اينٽينا مڪمل طور تي ٽماگراف جي ڪريوسٽٽ کان ٻاهر واقع ٿي سگهي ٿو، مسلسل مقناطيسي کان پري. ميدان. هيٺيون تصويرون ٽيب ب) ڏيکاريو تصويرون حاصل ڪيل هڪ خاص مائع ڀريل برتن لاءِ - هڪ پريتم. انهن جي وچ ۾ فرق اهو آهي ته "اينڊوسڪوپ" جي ليبل ڪيل تصويرون حاصل ڪيون ويون آهن جڏهن ڪوئل پريتم کان هڪ مهذب فاصلي تي هئي، جتي اينڊو اسڪوپ کان سواء نيوڪليس مان سگنل ڳولڻ مڪمل طور تي ناممڪن هوندو.
جيڪڏهن اسان MRI ۾ ميٽاميٽريز جي ايپليڪيشن جي سڀ کان وڌيڪ ترقي يافته علائقن جي باري ۾ ڳالهايون ٿا، ۽ ان جي عملي عمل جي ويجهو (جنهن ۾ آئون آخرڪار شامل ٿي چڪو آهيان) وائرليس ڪوئلز جي پيدائش آهي. اهو واضح ڪرڻ جي قابل آهي ته اسان هتي بلوٽوت يا ٻي وائرليس ڊيٽا جي منتقلي ٽيڪنالاجي بابت نه ڳالهائي رهيا آهيون. هن معاملي ۾ "وائرليس" جو مطلب آهي ٻه گونج واري جوڙجڪ جي inductive يا capacitive coupling جي موجودگي - هڪ transceiver antenna، گڏو گڏ هڪ metamaterial. تصور ۾ اهو هن طرح نظر اچي ٿو:
کاٻي پاسي ڏيکاريو ويو آهي ته هڪ ايم آر آئي عمل عام طور تي ڪيئن ٿئي ٿو: مريض هڪ يونيفارم جامد مقناطيسي فيلڊ جي علائقي ۾ ڪريوسٽٽ جي اندر آهي. ٽوموگراف سرنگ ۾ هڪ وڏو اينٽينا لڳل آهي جنهن کي ”برڊ ڪيج“ سڏيو ويندو آهي. هن ترتيب جو هڪ اينٽينا توهان کي ريڊيو فريڪوئنسي مقناطيسي فيلڊ جي ویکٹر کي هائيڊروجن نيوڪلئي جي اڳڀرائي فريڪوئنسي سان گھمڻ جي اجازت ڏئي ٿو (ڪلينڪل مشينن لاءِ اهو عام طور تي 40 کان 120 ميگاواٽ تائين هوندو آهي جامد مقناطيسي فيلڊ جي شدت جي لحاظ کان 1T کان 3T تائين، ترتيب سان)، جنهن ڪري اهي توانائي جذب ڪن ٿا ۽ پوءِ ان جي جواب ۾ توانائي خارج ڪن ٿا. ڪورز مان ردعمل سگنل تمام ڪمزور آهي ۽ وقت سان اهو هڪ وڏي اينٽينا جي ڪنڊرن تائين پهچندو آهي، اهو لازمي طور تي ختم ٿي ويندو. انهي سبب لاء، ايم آر آئي سگنل حاصل ڪرڻ لاء ويجهي فاصلي واري مقامي ڪنڊ استعمال ڪري ٿو. مرڪز ۾ تصوير، مثال طور، هڪ عام گھٹنے اسڪيننگ جي صورتحال ڏيکاري ٿي. metamaterials استعمال ڪندي، اهو ممڪن آهي ته هڪ گونج ڪندڙ ٺاهيو جيڪو پکڙيل طور تي پکين جي پنن سان گڏ هوندو. اهو ڪافي آهي ته اهڙي شيء کي مريض جي جسم جي گهربل علائقي جي ويجهو رکي، ۽ اتان کان سگنل وصول نه ڪيو ويندو، مقامي ڪنڊ کان وڌيڪ خراب ناهي! جيڪڏهن اهو تصور ڪاميابيءَ سان لاڳو ٿئي ٿو، ته مريضن کي هاڻي تارن ۾ الجھڻ جي ضرورت نه پوندي، ۽ ايم آر آئي تشخيصي عمل وڌيڪ آرامده ٿي ويندو.
اهو بلڪل اهڙي قسم جي شيءِ آهي جنهن کي مون شروعات ۾ ٺاهڻ جي ڪوشش ڪئي هئي، تارن کي پاڻي سان ڀرڻ ۽ نارنگي کي اسڪين ڪرڻ جي ڪوشش ڪندي. هن آرٽيڪل جي پهرين تصوير ۾ پاڻيءَ ۾ وسرندڙ تارون ميٽا-ايٽمز کان وڌيڪ ڪجهه به نه آهن، جن مان هر هڪ اڌ موج ڊيپول جي نمائندگي ڪري ٿو - هڪ مشهور اينٽينا ڊيزائن مان هڪ، هر ريڊيو شوقين کان واقف آهي.
انهن کي پاڻيءَ ۾ غرق ڪيو وڃي ٿو ته جيئن اهي ايم آر آئي (جيتوڻيڪ هن مقصد لاءِ به)) ۾ باهه نه وٺن، پر پاڻيءَ جي تيز ڊائليڪٽرڪ مستقل هجڻ سبب، انهن جي گونج واري ڊيگهه کي چورس جي برابر مقدار تائين گهٽايو وڃي. پاڻي جي dielectric مسلسل جو روٽ.
هي چپ گهڻي عرصي کان ريڊيو رسيور ۾ استعمال ڪيو ويو آهي، وائننگ تار فيرائٽ جي هڪ ٽڪري تي - جنهن کي سڏيو ويندو آهي. ferrit antenna. صرف فيرائٽ ۾ هڪ اعلي مقناطيسي پارمميبلٽي آهي، ۽ هڪ ڊاليڪٽرڪ نه آهي، جيڪو، بهرحال، ساڳئي طريقي سان ڪم ڪري ٿو ۽ اينٽينا جي گونج واري طول و عرض کي ان مطابق گھٽائڻ جي اجازت ڏئي ٿو. بدقسمتي سان، توهان ايم آر آئي ۾ فيرائٽ نه وجهي سگهو ٿا، ڇاڪاڻ ته ... اهو مقناطيسي آهي. پاڻي هڪ سستو ۽ پهچ وارو متبادل آهي.
اهو واضح آهي ته انهن سڀني شين کي ڳڻڻ لاءِ، توهان کي پيچيده رياضياتي ماڊل ٺاهڻ گهرجن جيڪي گونجندڙ عنصرن، ماحولياتي معيارن ۽ تابڪاري ذريعن جي وچ ۾ تعلق کي مدنظر رکي... يا توهان ترقيءَ جي ميون مان فائدو وٺي سگهو ٿا ۽ عددي برقياتي مقناطيسي لاءِ سافٽ ويئر. ماڊلنگ، جنهن کي هڪ اسڪولي ٻار به آساني سان سمجهي سگهي ٿو (سڀ کان وڌيڪ نمايان مثال - CST، HFSS). سافٽ ويئر توهان کي اجازت ڏئي ٿو 3D ماڊلز جا ريزونيٽرز، اينٽينا، برقي سرڪٽس ٺاهي، انهن ۾ ماڻهن کي شامل ڪريو - ها، حقيقت ۾، ڪجھ به، صرف سوال آهي توهان جي تخيل ۽ دستياب ڪمپيوٽنگ پاور. ٺهيل ماڊل گرڊن ۾ ورهايل آهن، جن جي نوڊس تي معروف ميڪسويل مساوات حل ڪيا ويا آهن.
هتي، مثال طور، اڳ ذڪر ڪيل پکين جي انٽينا جي اندر ريڊيو فریکوئنسي مقناطيسي فيلڊ جو هڪ تخليق آهي:
اهو فوري طور تي واضح ٿئي ٿو ته فيلڊ ڪيئن گھمندو آهي. کاٻي پاسي واري صورتحال ڏيکاريل آهي جڏهن اينٽينا اندر پاڻي جو هڪ دٻو هوندو آهي، ۽ ساڄي پاسي - جڏهن ساڳيو دٻو گونجندڙ ڊگھي تارن مان ٺهيل گونج ڪندڙ تي هوندو آهي. توهان ڏسي سگهو ٿا ته ڪيئن مقناطيسي ميدان اهم طور تي تارن کي وڌايو ويو آهي. CST ۾ مهارت حاصل ڪرڻ ۽ اتي منهنجي ڊيزائن کي بهتر ڪرڻ کان پوءِ، مون هڪ ڀيرو ٻيهر هڪ ميٽميٽري ٺاهيو، جنهن حقيقت ۾ اهو ممڪن ڪيو ته سگنل کي معياري ڪلينڪ 1.5T MRI ٽوموگراف ۾ وڌايو وڃي. اهو اڃا تائين هڪ دٻو هو (جيتوڻيڪ وڌيڪ خوبصورت، plexiglass مان ٺهيل)، پاڻيء سان ڀريل ۽ تارن جي هڪ قطار. هن ڀيري، ساخت کي گونج واري حالتن جي لحاظ کان بهتر ڪيو ويو، يعني: تارن جي ڊيگهه جو انتخاب، انهن جي پوزيشن، ۽ پاڻي جي مقدار. هتي ٽماٽو سان ڇا ٿيو آهي:
ٽماٽي جو پهريون اسڪين هڪ وڏي اينٽينا سان ڪيو ويو. نتيجو اهو هو ته صرف شور سان ظاهري طور تي ظاهر ٿيندڙ نقشن سان. ٻيو ڀيرو مون ميوو کي تازو پڪل گونج جي جوڙجڪ تي رکيو. مون رنگين نقشا يا اهڙي ڪا شيءِ نه ٺاهي آهي، ڇاڪاڻ ته اثر واضح آهي. اهڙيء طرح، منهنجي پنهنجي تجربي مان، جيتوڻيڪ مون گهڻو وقت گذاريو، مون ثابت ڪيو ته تصور ڪم ڪري ٿو.
اهو واضح آهي ته توهان ڇا سوچي رهيا آهيو - نارنگي، ٽماٽا - اهو سڀ غلط آهي، انساني آزمائش ڪٿي آهن؟
اهي واقعي هئا :
ايم آر آئي ڪرائڻ واري رضاڪار جو هٿ ساڳئي دٻي تي آهي. دٻي ۾ اصل پاڻي، ڇاڪاڻ ته ان ۾ هائڊروجن شامل آهي، پڻ واضح طور تي نظر اچي ٿو. سگنل گونجندڙ تي بيٺل کلائي واري علائقي ۾ وڌايو ويندو آهي، جڏهن ته جسم جا ٻيا سڀئي حصا خراب نظر اچن ٿا. اهو واضح آهي ته ساڳيو اثر، ۽ شايد اڃا به بهتر، معياري ڪلينڪ ڪوئلز استعمال ڪندي حاصل ڪري سگهجي ٿو. پر حقيقت اها آهي ته توهان اهڙيون شيون صرف پاڻي ۽ تارن کي گڏ ڪري، انهن کي صحيح طريقي سان گڏ ڪري سگهو ٿا، حيرت انگيز آهي. اڃا به وڌيڪ حيرت انگيز طور تي، انهي بابت ڄاڻ حاصل ڪري سگهجي ٿي بظاهر غير لاڳاپيل واقعن جي مطالعي ذريعي، جهڙوڪ روشني جي ڀڃڪڙي.
انهن لاءِ جيڪي اڃا نه ٿڪا آهنهن وقت، پاڻي جي دٻي جي ڊيزائن کي اڳ ۾ ئي بهتر ڪيو ويو آهي. هاڻي اهو صرف هڪ فليٽ پرنٽ ٿيل سرڪٽ بورڊ آهي جيڪو توهان کي توهان جي ويجهو هڪ ٻاهرين وڏي اينٽينا جي مقناطيسي فيلڊ کي مقامي ڪرڻ جي اجازت ڏئي ٿو. ان کان سواء، ان جو ڪم ڪندڙ علائقو اڳئين ڊيزائن جي ڀيٽ ۾ وڏو آهي:
رنگين ربن ظاهر ڪن ٿا مقناطيسي فيلڊ جي طاقت کي ساخت جي مٿان جڏهن برقياتي مقناطيسي لهرن جي ٻاهرين ذريعن کان پرجوش ٿئي ٿي. فليٽ ڍانچي هڪ عام ٽرانسميشن لائن آهي جيڪا ريڊيو انجنيئرنگ ۾ سڃاتي وڃي ٿي، پر ان کي ايم آر آئي لاءِ ميٽميٽري به سمجهي سگهجي ٿو. هي "وائرلیس ڪوئل" اڳ ۾ ئي اسڪين ٿيل اعتراض ۾ هڪ خاص کوٽائي تي ٺاهيل فيلڊ جي هڪجهڙائي جي لحاظ کان معياري ڪوئلز سان مقابلو ڪري سگهي ٿو:
اينيميشن ايم آر آئي ۾ پاڻي جي دٻي جي اندر سگنل جو هڪ پرت-پرت رنگ نقشو ڏيکاري ٿو. رنگ هائيڊروجن نيوڪليس مان سگنلن جي شدت کي ظاهر ڪري ٿو. مٿئين کاٻي ڪنڊ ۾، معياري پٺتي اسڪيننگ ڪوئل جو هڪ حصو وصول ڪندڙ طور استعمال ڪيو ويندو آهي. هيٺيون کاٻي ڪنڊ اهو آهي جڏهن باڪس هڪ پرنٽ ٿيل سرڪٽ بورڊ جي صورت ۾ گونج ڪندڙ تي رکيل آهي. هيٺئين ساڄي طرف - سگنل هڪ وڏي اينٽينا طرفان حاصل ڪيو ويو آهي جيڪو ٽوموگراف سرنگ ۾ ٺهيل آهي. مون مستطيل طرفان بيان ڪيل علائقي ۾ سگنل جي هڪجهڙائي جو مقابلو ڪيو. ڪجهه اونچائي تي، ميٽاميٽري سگنل جي هڪجهڙائي جي لحاظ کان ڪوئل کان بهتر ڪم ڪري ٿو. ڪلينڪل مقصدن لاءِ، اها ڪا وڏي ڪاميابي نه ٿي سگهي، پر جڏهن اها سائنسي ايم آر آئي تنصيب جي ڳالهه اچي ٿي جتي چوهڙن کي اسڪين ڪيو وڃي ٿو، اهو سگنل ۾ اضافو ۽ دلچسپ ريڊيو پلس جي گهربل طاقت ۾ گهٽتائي حاصل ڪرڻ ۾ مدد ڪري سگهي ٿو.
مضمون جي شروعات ۾ "2 ڀيرا بهتر" بابت - يقينا، اهو سائنسدانن لاء صحافين جي اڻڄاتل محبت جو هڪ ٻيو ميوو آهي، جڏهن ته، اهو پڻ غلط آهي ته اهو چوڻ آهي ته هي هڪ خالي تحقيق آهي، جنهن ۾ دلچسپي جي حمايت ڪئي وئي آهي. هي موضوع دنيا جي سائنسي گروپن ۾. حيرت انگيز طور تي، ڪم هتي روس ۾ پڻ ڪيو پيو وڃي، جيتوڻيڪ منهنجي خالص ذاتي تجربي جي بنياد تي، اهو هڪ غير معمولي استثنا آهي. ايم آر آئي ۾ ميٽاميٽريز جي استعمال سان لاڳاپيل اڃا تائين ڪيترائي حل ٿيل مسئلا موجود آهن. سٺي تصوير حاصل ڪرڻ لاءِ مقناطيسي شعبن کي مقامي ڪرڻ کان علاوه، برقي شعبن جي باري ۾ نه وساريو جيڪي ٽشو کي گرم ڪرڻ جو سبب بڻجن ٿا، ۽ انهي سان گڏ امتحان هيٺ مريضن جي ٽشوز ذريعي ريڊيو فريڪوئنسي فيلڊ توانائي کي جذب ڪن ٿا. انهن شين لاء، ڪلينڪ استعمال ۾، اتي هڪ خاص ڪنٽرول هجڻ گهرجي، جيڪو گهڻو وڌيڪ پيچيده ٿي ويندو آهي جڏهن فيلڊ-لوڪلائيزنگ گونج ڪندڙ استعمال ڪندي. هينئر تائين، ايم آر آئي لاءِ ميٽاميٽريز سائنسي تحقيق جي دائري ۾ رهي ٿو، پر حاصل ڪيل نتيجا اڳ ۾ ئي ڏاڍا دلچسپ آهن ۽ شايد مستقبل ۾، انهن جي مهرباني، ايم آر آئي جو طريقو بهتر، تيز ۽ محفوظ ٿيندو.
جو ذريعو: www.habr.com