Química moderna y aplicaciones

Abstracto

Campo magnético de gradiente de los escáneres de RM

Zeljko D. Vujovic*

El tema de este artículo son las partes de los dispositivos de RM modernos, en las que se encuentran los devanados magnéticos. Los imanes de los escáneres de RM están hechos de cuatro tipos de devanados electromagnéticos: El imán principal, hecho de material superconductor, crea un campo magnético variable; La bobina X, hecha de material resistivo, crea un campo magnético variable, horizontalmente, de izquierda a derecha, a través del tubo de escaneo; La bobina Y crea un campo magnético variable, verticalmente, de abajo a arriba; La bobina Z crea un campo magnético variable, longitudinalmente, de la cabeza a los pies, dentro del tubo de escaneo. Los superconductores, que crean el campo magnético principal, deben enfriarse con helio líquido y nitrógeno líquido. Los imanes principales hechos de superconductores deben utilizar criostato, con recipientes de enfriamiento con helio líquido y nitrógeno líquido, aislamiento térmico y otros elementos protectores del sistema magnético. Se analizan los tipos de imanes que existen en las configuraciones básicas de los escáneres de RM. Los escáneres en forma de cavidad cilíndrica cerrada crean sus propios campos magnéticos al pasar una corriente a través del solenoide, que se mantiene a la temperatura del superconductor. Los superconductores utilizados exclusivamente son el niobio-titanio (NbTi), el niobio-estaño (Nb ₃ Sn), el vanadio-galio (V ₃ Ga) y el diboruro de magnesio (MgB ₂ ). Sólo el diboruro de magnesio es un superconductor de alta temperatura, con una temperatura crítica de Tc=39°K.

Los tres superconductores restantes son de baja temperatura. Se han descubierto nuevos superconductores de alta temperatura, así como superconductores de temperatura ambiente. Los materiales superconductores recién descubiertos no se utilizan en los escáneres de RM. La estructura magnética del escáner de RM es compleja. La frecuencia de resonancia cambia en cada punto del campo de forma controlada. Los devanados del imán principal, hechos de material superconductor en forma de fibras microbianas, están integrados en el núcleo de cobre. El campo de gradiente no lineal se crea mediante devanados de material conductor. Se añade al campo magnético principal. De este modo, se obtiene el campo magnético resultante.