Page 107 - Giáo trình môn học Nguyên lý tạo ảnh

Hình 4.20. Cấu trúc một nam châm vĩnh cửu
+ Nam châm điện trở kháng : Máy cộng hưởng từ có thể sử dụng các nam
châm điện là các nam châm có từ 4 đến 6 cuộn dây lớn bọc đồng hoặc dây nhôm.
Những cuộn dây này hoạt động rất mạnh do nguồn cung cấp một chiều có công suất
lớn (40 đến 100KW), một solenoid được cuốn lại từ dây đồng là xoay chiều với nam
châm vĩnh cửu. Nam châm này có giá thành thấp, nhưng cường độ từ trường vẫn hữu
hạn và rất kém ổn định. Trở kháng của những cuộn dây này sẽ làm cho vật liệu nóng
lên, do đó cần phải sử dụng dòng nước lạnh qua cuộn dây để ngăn chặn quá nhiệt. Sự
tởa nhiệt tăng nhanh theo cường độ trường, do đó không thể sử dụng một nam châm
điện trở có cường độ từ trường từ 0.15 đến 0.3T cho tạo ảnh cộng hưởng từ. Hiện
nay, các nam châm điện trở, ít khi được sử dụng, trừ những ứng dụng chỉ cần cường
độ trường rất thấp (0.02 đến 0.06 T). Nam châm điện đòi hởi một năng lượng điện
đáng kể khi hoạt động vì vậy sẽ làm tăng giá thành. Trong thực tế, dung sai chế tạo
và trạng thái không ổn định của từ trường có nguyên nhân từ từ trường bên ngoài, ví
như lưới thép trong hệ thống quấn quanh nam châm, làm tăng thêm tính không đồng
nhất của từ trường trong vùng tạo ảnh. Giảm tính không đồng đều bằng cách sử dụng
các từ trường đệm. Một phương pháp đạt được là phương pháp đệm chủ động (active
shimming) tức sử dụng thêm các cuộn dây (các cuộn dây điện trở, các cuộn dây siêu
dẫn, hoặc một số loại khác). Khi nam châm được lắp đặt, từ trường sẽ được xác định
chính xác để chèn các cuộn dây và dòng điện trong các cuộn dây chèn là được điều
chỉnh để xóa bở hoàn toàn những số hạng trong khai triển hàm điều hòa tới các số
hạng có bậc cao hơn. Phương pháp khác là đệm bị động (passive shimming), tận
dụng các nam châm vĩnh cửu nhỏ đặt tại các vị trí thích hợp dọc theo bên trong vách
của lõi nam châm để xóa bở hoàn toàn hết các lỗi từ trường. Thiết kế này đã trở lên
lạc hậu

107