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核磁共振技术（NMR）
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主题：【分享】探索液氦在高性能核磁共振谱仪中的关键作用

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发表于：2024/10/24 12:57:28 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
在现代医疗领域，核磁共振成像技术已成为诊断各种疾病的重要工具。这种技术能够提供高分辨率的内脏器官和组织图像，而这离不开液氦的加持。液氦的低温超导性使其成为磁共振和核磁共振超导磁体的理想冷冻气体，为医生提供了前所未有的精准诊断依据。

核磁共振机运用强大的磁场，让人体中的水分子磁场的磁力线方向一致，然后突然消失磁场，身体中水分子的磁力线方向突然恢复到原来随意排列的状态。反复多次施加磁场并让其消失，机器就能收集到充分的数据，经过计算后呈现清晰的图像。

在这一过程中，液氦扮演了不可或缺的角色。超导磁体需要浸泡在液氦环境中，外层还有液氮作为“隔温层”，减少液氦的挥发。以1.5T超导磁共振制冷系统为例，其工作原理强调了液氦的重要性。尽管磁体设计了先进的真空绝热结构，但由于结构支撑等多种原因，热传导现象仍然无法完全避免。因此，液氦会通过蒸发带走导入的热量，以维持稳定的4.2K温度。

液氦并非取之不尽的资源。2012年日本发生的氦气短缺事件提醒我们，这种稀有气体极其珍贵且不可再生。氦气最主要的来源是天然气，而天然气中的氦含量也并不丰富。更严重的是，地球上的氦气一旦排到空气中，便会直接散逸至太空，无法回收利用。氦气的稀缺对低温超导技术产生了重大影响，如果没有氦气，低温超导技术的普及将会受阻，医院也将难以承担起核磁共振成像仪的使用成本。
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