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    液氦如何助力核磁共振

    世源氣體 www.51qiti.com  更新時間:2018-6-23 10:00:58
    核磁共振是一種物理現象,作為一種分析手段廣泛應用于物理、化學生物等領域,到1973年才將它用于醫學臨床檢測。由于氦氣的低溫超導性,它是作為磁共振和核磁共振超導磁體的理想冷凍氣體,氦氣可實現-451華氏度的深冷溫度,有效獲取內臟器官和組織等的高分辨率圖像。
    核磁共振原理:核磁共振機使用較強大的磁場,使人體中所有水分子磁場的磁力線方向一致,這時磁共振機的磁場突然消失,身體中水分子的磁力線方向,突然恢復到原來隨意排列的狀態。反復多次施加磁場又突然消失,核磁共振機會得到充分的數據并運算后成像。















    簡單說就相當于用手搖一搖,讓水分子振動起來,再平靜下來,感受一下里面的振動。所以,核磁共振(MRI)也被戲說為是搖搖看的檢查。
    其中,可是發揮了巨大作用
    超導磁體浸在液氦環境中,液氦外邊一層是液氮。液氦的作用是為了維持磁體的超導,以提供所需的磁場環境,液氮是為了在液氦與外界環境之間加一個“隔溫層”,以減少液氦的揮發。
    氦氣非再生能源,請節約用氦
    2012年日本曾發生過氦氣稀缺的情況,導致東京迪士迪樂園暫停出售各種需要由氦氣填充的卡通人物氣球,醫院核磁共振檢查也需要液態氦做制冷劑,導致當時部分日本醫院停止做核磁共振檢查!
    小到氣球充氣、“變聲”搞怪,大到醫療科研、航天軍工,稀有氣體氦氣應用廣泛。
    但是,氦氣其實非常珍貴,不可再生。氦氣最主要的來源不是空氣,而是天然氣。氦氣在干燥空氣中含量極微,平均只有百萬分之五,地球引力束縛不住,排到空氣中的氦氣會直接散逸到太空,天然氣中最高則可含7.5%的氦,是空氣的一萬五千倍??墒沁@種高氦的天然氣礦藏并不多,因為天然氣中的氦氣是鈾之類的放射性元素衰變的產物。只有在天然氣礦附近有鈾礦時,氦氣才能在天然氣中匯集。
    要說缺乏氦氣最嚴重的后果,也無非是嚴重阻礙低溫技術的應用,其中受到最大影響的就是低溫超導技術了?,F在已知所有的超導材料都要在-130℃以下的低溫中才能表現出超導特性,其中應用最廣泛的那幾種(比如Nb3Sn)更是需要比液氫的沸點還低的轉變溫度,這時候只有液氦能比較簡便地實現這樣的極低溫。雖然我們完全可以用別的辦法實現同樣的低溫,但都不如液氦實惠。顯然,假如我們沒有氦,低溫超導技術的普及就會受到嚴重的阻礙;低溫超導技術如果不能普及,醫院就會用不起核磁共振成像儀(它需要超導材料制造強磁場)。


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