“液氦”助力核磁共振

      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。

      成像原理：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，液氦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，液氦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。

以1.5T超導磁共振制冷系統為例講一下其工作原理

      眾所周知，維持超導磁體超導狀態所用的制冷劑是液氦。一個良好的、穩定的冷卻系統，不僅是超導環境存在的重要保證，而且能大大降低液氦的揮發，減輕磁共振運行成本。

      超導型磁體的磁場建立是在超導環境中為超導線圈通電流而產生強磁場的。在理想狀態下，磁場一旦建立，只要維持超導線圈的超低溫環境，強磁場就長期存在。超導材料主要是鈮，鈦與銅的多絲復合線，它的工作溫度為4.2K（-268.8℃）。因此我們必須建立超導環境，將超導材料置于工作溫度4.2 K下。

      簡而言之，超導線圈要產生穩定的磁場，必須使線圈中心的電流零阻力，只要超導線圈在真空中保持超低溫（－268.8℃），就能達到零電阻，而液氦的作用就在于此。

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