Magnesia – Grécke mesto (magnetovec)

Univerzalnosť = elektrónová štruktúra Elektróny, protóny, neutróny –

magnetické momenty (spiny) Magnetizmus je všade v prírode Aj zvieratá sú ovplyvnené

magnetizmom

1. Elektromagnety, elektromotory, transformátory2. Pamäťové prvky3. Senzorika4. Spintronika5. Supravodivé magnety6. Magneto-transport7. Magnetomedicína8. Analytické metódy v chémii9. Biomagnetizmus10. Geomagnetizmus11. Paleomagnetizmus12. Komerčný magnetizmus

Využíva magnetickú kvantovú vlastnosť elektrónu- spin

Využíva aj jeho náboj Spin sám osebe prejavuje magnetické

javy

1. Kategória: Sem patria čítacie hlavy pevných diskov a prototypy MRAM, ktorých kľúčové súčiastky sú vyrobené z feromagnetických kovových zliatin.

2. kategória: Sem patria spintronické polovodiče, u ktorých prúd s polarizovanými spinmi prechádza polovodičovým prostredím.

3. kategória: Tu ide o to, ako tieto zariadenia môžu ovplyvňovať kvantové spinové stavy jednotlivých elektrónov.

1. História2. Základné fyzikálne fakty:

Protóny a spin Protóny a magnetické pole Precesia

3. Magnetická rezonancia- prístroje4. Úloha rádiofrekvenčného vlnenia5. Určenie presnej polohy signálu6. SQUIdové zobrazenie

Prvý článok o zobrazovaní bol v 16.3.1973 autorom bol Paul Lauterbur, v roku 2003 dostal Nobelovú cenu za fyziológiu

Lauterbur objavil, že gradienty v magnetickom poli môžu byť použité na vytvorenie dvojrozmerného obrazu

Rádiologická zobrazovacia metóda Zobrazuje patologické zmeny v

ľudskom organizme

Pre MR sú dôležité protóny Neustále rotujú okolo vlastnej osi- spin Každý protón tak vo svojom okolí

vytvára veľmi slabé magnetické pole, ktoré má svoj smer a pripomína tak malý magnet

Momentálne magnetická rezonancia k zobrazeniu ľudského tela využíva takmer výhradne atómy vodíka

Za normálnych okolností - mimo magnetického poľa - sú protóny rozmiestnené chaoticky

Akonáhle ich vložíme do magnetického poľa- môžu smerovať len paralelne a antiparalelne

Paralelne- energetický menej náročné Antiparalelne- energetický náročnejšie

usporiadanie Usporiadanie závisí od veľkosti

vonkajšieho magnetického poľa

Okrem rotácie a usporiadania protóny vykonávajú ešte jeden zvláštny pohyb -PRECESIA

predstavte si protón ako tyčku, ktorej jeden koniec je stále na jednom mieste podložky a druhý koniec opisuje kruhovitý pohyb, pričom protón sa valivým pohybom (rotuje i okolo svojej osi) pohybuje po jeho povrchu

prístroje s permanentným magnetom: magnetické pole vytvára trvalo magnetický materiál, na vytvorenie poľa nie je preto v podstate potrebná žiadna ďalšia energia

prístroje s elektromagnetom: magnetické pole sa vytvára elektrickým prúdom, pretekajúcim vinutou cievkou. Sú magnetické len v prípade, že nimi prechádza elektrický prúd

prístroje s hybridným magnetom: sú výhodnou kombináciou predchádzajúcich dvoch typov

prístroje so supravodivým magnetom: v súčasnosti najrýchlejšie sa rozširujúci typ

Do pacienta v MR prístroji sa vysielajú krátke elektromagnetické pulzy

frekvencia sa pohybuje v oblasti rádiových vĺn Voláme ich rádiofrekvenčné, alebo RF pulzy. Ich účelom je dodať protónom určité množstvo

energie a zmeniť charakter ich precesie. Rezonancia: Aby mohlo dôjsť k prenosu energie,

musia mať RF pulzy frekvenciu totožnú s frekvenciou precesie protónov, ktorú udáva Larmorova rovnica- musia byť v rezonancií

Po určení miesta a hrúbky rezu je ešte potrebné zistiť, odkiaľ presne z neho prichádzajú jednotlivé signály

jednotlivým pixelom v konečnom obrázku Používajú sa znovu magnetické gradienty:

“Frekvenciu kódujúci gradient“ a “Fázu kódujúci gradient“.

Vďaka týmto prídavným gradientom je možné následné spracovanie signálov, ktoré teraz obsahujú informáciu o svojej polohe vo vrstve.

Matematickým procesom, ktorý sa nazýva Fourierova transformácia sa následne zrekonštruuje celý obraz

 spôsob magnetického zobrazovania využíva techniku SQUIDu

spojené s nervovými prúdmi v mozgu môžu byť použité na zistenie epilepsie,

mozgovej porážky, na sledovanie tepov srdca plodu...

MEG prilba- používa 155 SQUID- ov na získanie obrázkov mozgových prúdov z celej hlavy

Magnetické signály sa najľahšie čítajú použitím indukčných cievok v tvare drôtených slučiek

Keď časovo premenný magnetický tok prechádza kolmo na cievku, to indikuje časovo premenný elektrický prúd vnútri drôtu (supravodivé drôty)

zariadenie, ktoré transformuje magnetické polia alebo prúdy na napätie

pracuje ako vysoko ziskový konvertor prúdu na napätie

Napätie SQUIDu je periodická funkcia magnetického toku.