Passiv shimsforskning baserad på magnetisk arkmatris. a) Magnetisk arkmatris; b) Implementeringsplattform och resultat. Kredit:SIBET
Benchtop Nuclear Magnetic Resonance (NMR) instrument har enorma tillämpningsscenarier inom områdena livsmedelssäkerhet; on-line snabb komponentanalys i farmaceutiska, biologiska och kemiska laboratorier; narkotikaupptäckt, utbildning och undervisning.
Den dipolära cylindriska Halbach-magneten som en högpresterande magnetstruktur har blivit huvudmagnetstrukturen för benchtop NMR-spektroskopiutrustning på grund av dess höga materialutnyttjande och magnetfältshomogenitet. Men på grund av dess komplexa struktur leder olika fel i bearbetningen till dålig magnetfälthomogenitet, vilket allvarligt påverkar signalkvaliteten för magnetisk resonans och begränsar utvecklingen av bänk-magnetisk resonansspektrometerutrustning baserad på Halbach-magneter i Kina.
Benchtop Magnetic Resonance Spectroscopy Group ledd av Yang Xiaodong från Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology (SIBET) vid den kinesiska vetenskapsakademin har nyligen föreslagit en passiv mellanläggsmetod för Halbach-magneter. Resultaten publicerades i Journal of Magnetic Resonance .
Baserat på sönderdelningen och konstruktionen av sfärisk övertonsfunktion, designade forskarna den sfäriska magnetiska arkmatrisen som genererar varje överton inom 3:e ordningen och konstruerade fältdiagramanalysen av sfärisk array med olika storlekar och positioner för att uppnå snabb magnetfältskompensation.
De beskrev också den praktiska driften och testresultaten av denna metod på Halbach-magneter.
"I 0,5T-Halbach passiva shimming-experimentet förbättrades magnetfältets homogenitet med två storleksordningar jämfört med det initiala fältet, och homogeniteten förbättrades till 4,7 ppm," sa Yang.
I en annan uppsättning 0,93T-Halbach-magneter förbättrades homogeniteten också med en storleksordning, vilket verifierade effektiviteten och repeterbarheten av den föreslagna metoden för att förbättra magnetfältets homogenitet.
Den passiva shimsande magnetiska arkmatrisen som föreslås i detta arbete uppnår effektiv kompensation av magnetfältshomogeniteten hos Halbach-magneter.
"Resultaten ger starkt stöd för den oberoende utvecklingen av högupplöst permanent magnetisk resonansspektrometer i Kina", säger Yu Yingcong, president för Wenzhou People's Hospital och även motsvarande författare till studien.
Teamet har byggt en högupplöst magnetisk resonansplattform baserad på 0,5T-Halbach-magneten efter passiv mellanlägg. "Vi kommer att genomföra experiment för relaterade tillämpningar bredvid för att främja utvecklingen av forskningsresultaten i relevanta tillämpningar", säger Wang Ya, första författare till studien. + Utforska vidare
