Ricerca di shimming passiva basata su array di fogli magnetici. a) Matrice di fogli magnetici; b) Piattaforma di implementazione e risultati. Credito:SIBET
Gli strumenti da banco di risonanza magnetica nucleare (NMR) hanno enormi scenari applicativi nel campo della sicurezza alimentare; analisi rapida in linea dei componenti in laboratori farmaceutici, biologici e chimici; rilevamento, istruzione e insegnamento della droga.
Il magnete Halbach cilindrico dipolare come struttura magnetica ad alte prestazioni è diventato la struttura principale del magnete per apparecchiature di spettroscopia NMR da banco grazie al suo elevato utilizzo del materiale e all'omogeneità del campo magnetico. Tuttavia, a causa della sua struttura complessa, vari errori di elaborazione portano a una scarsa omogeneità del campo magnetico, che incide gravemente sulla qualità del segnale della risonanza magnetica e limita lo sviluppo di apparecchiature spettrometriche di risonanza magnetica da banco basate su magneti Halbach in Cina.
Il gruppo di spettroscopia di risonanza magnetica da banco guidato da Yang Xiaodong dell'Istituto di ingegneria e tecnologia biomedica di Suzhou (SIBET) dell'Accademia cinese delle scienze ha recentemente proposto un metodo di spessoramento passivo per i magneti Halbach. I risultati sono stati pubblicati nel Journal of Magnetic Resonance .
Basandosi sulla scomposizione e sulla costruzione della funzione armonica sferica, i ricercatori hanno progettato la matrice di fogli magnetici di spessoramento che genera ciascuna armonica all'interno del 3° ordine e hanno costruito l'analisi del diagramma di campo della matrice di spessori con diverse dimensioni e posizioni per ottenere una rapida compensazione del campo magnetico.
Hanno anche descritto il funzionamento pratico ei risultati dei test di questo metodo sui magneti Halbach.
"Nell'esperimento di shimming passivo 0,5 T-Halbach, l'omogeneità del campo magnetico è stata migliorata di due ordini di grandezza rispetto al campo iniziale e l'omogeneità è stata migliorata a 4,7 ppm", ha affermato Yang.
In un altro set di magneti 0,93T-Halbach, anche l'omogeneità è stata migliorata di un ordine di grandezza, verificando l'efficacia e la ripetibilità del metodo proposto per migliorare l'omogeneità del campo magnetico.
L'array di fogli magnetici a spessoramento passivo proposto in questo lavoro ottiene una compensazione efficiente dell'omogeneità del campo magnetico dei magneti Halbach.
"I risultati forniscono un forte supporto per lo sviluppo indipendente dello spettrometro a risonanza magnetica permanente ad alta risoluzione in Cina", ha affermato Yu Yingcong, presidente del Wenzhou People's Hospital e anche autore corrispondente dello studio.
Il team ha costruito una piattaforma di risonanza magnetica ad alta risoluzione basata sul magnete 0,5T-Halbach dopo lo shimming passivo. "Condurremo esperimenti per applicazioni correlate accanto a promuovere lo sviluppo dei risultati della ricerca in applicazioni pertinenti", ha affermato Wang Ya, primo autore dello studio. + Esplora ulteriormente
