科普一下核磁共振設(shè)備中磁場強度的概念:高斯和特斯拉

平常說到磁共振,我們一般都會說0.5T磁共振,1.5T磁共振,3.0T磁共振等等。這里的T,其實是磁場的強度單位,T的全稱是Tesla(特斯拉)。特斯拉是標(biāo)準(zhǔn)國際單位。

除了用Tesla來表示磁場強度,還有一個常用的單位:Gauss(高斯)。

本文帶你了解一下這兩個評價磁場強度的單位和換算關(guān)系。

高斯(Gauss)

高斯是一個德國數(shù)學(xué)家的名字。1832年,高斯建立了地磁場的球諧分析方法,證實了關(guān)于地磁場起源于地球本身的論斷,奠定了地磁場分析的理論基礎(chǔ)。為了紀(jì)念他,磁場強度的單位以他的名字來命名。

約翰·卡爾·弗里德里?!じ咚?


高斯的定義:

一段導(dǎo)線,若放在磁感應(yīng)強度均勻的磁場中,方向與磁感應(yīng)強度方向垂直的長直導(dǎo)線在通有1電磁系單位的穩(wěn)恒電流時,在每厘米長度的導(dǎo)線受到電磁力為1達(dá)因,則該磁感應(yīng)強度就定義為1高斯。

太南了!


看圖!

上圖是一根直導(dǎo)線,里面有電流通過,電流強度是5安培。當(dāng)導(dǎo)線有電流通過的時候,將會產(chǎn)生感應(yīng)磁場。在距離垂直導(dǎo)線一個厘米處來檢測這個磁場強度,正好是一個高斯。

也就是說1高斯為距離5安培電流的直導(dǎo)線1厘米處測量到的磁場強度。

那么1高斯有多強呢?

以我們熟悉的地球為例,地球是有地磁的。在赤道附近的磁場強度是0.3高斯,北級是0.7高斯。

特斯拉(Tesla)

平時對磁場強度的描述更多的一個單位是特斯拉。我們常說1.5T磁共振....,特斯拉是標(biāo)準(zhǔn)國際單位。

特斯拉也是一個科學(xué)家的名字。他是一位美籍塞爾維亞發(fā)明家、機械工程師、電氣工程師,是旋轉(zhuǎn)磁場的原理及其應(yīng)用的先驅(qū)。磁共振的信號探測,就用到了旋轉(zhuǎn)磁場。

在1960年巴黎召開的國際計量大會上,為紀(jì)念尼古拉·特斯拉在電磁學(xué)領(lǐng)域做出重要貢獻(xiàn),特斯拉被命名為磁感應(yīng)強度的國際單位。

尼古拉·特斯拉


以下是高斯、特斯拉的常用單位換算:

1T=10000 Gs

1T=1000mT

1mT=10Gs

延伸閱讀

對于非醫(yī)用磁共振設(shè)備,還有另外一種常見的叫法,比如20MHz核磁,300MHz核磁,400MHz核磁....,下圖是varian的一款400MHz核磁波譜儀,看箭頭標(biāo)注處。

這里的MHz(兆赫茲)是一個頻率單位,這個單位和磁場強度有相應(yīng)的換算關(guān)系。

對于這種叫法,基本都是以H質(zhì)子為基準(zhǔn)。H質(zhì)子在1Tesla的磁場強度環(huán)境中,對應(yīng)的共振頻率是42.58Mhz。

所以,400Mhz的磁共振設(shè)備,對應(yīng)的磁場強度是:400/42.58≈9.39Tesla

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