Pensioneret MR -scanner får nyt liv ved at studere stjernerne

Et team af forskere har med succes taget en magnet fra en nedlagt MR -scanner, der bruges af en Brisbane, Australien, hospital til scanning af patienter, og genanvendte det til brug i et forsøg på CERN's ISOLDE -facilitet.

ISOLDE Solenoidal Spectrometer (ISS) -projektet vil designe og konstruere instrumenter til at undersøge de atomreaktioner, der opstår, når stjerner eksploderer i supernovaer.

Beslutningen blev taget om at tage den 15-årige magnet i brug igen, da det blev opdaget, at det kunne koste næsten 1 at bygge en ny 250, 000 CHF. I stedet, hele processen med forsendelse og idriftsættelse af den pensionerede MR-magnet var omkring 160 000 CHF (149 €, 500).

"Det er ikke let at finde en passende MR -magnet, der kan gå op til en styrke på 4 Tesla, men vi fandt ud af denne australske magnet fra vores samarbejdspartnere på Argonne National Laboratory, og det var præcis, hvad vi havde brug for, "forklarer professor Robert Page, fra University of Liverpool, der leder det internationale samarbejde ved hjælp af magneten.

ISOLDE er CERNs radioaktive ionstråleanlæg, hvor de studerer de forskellige egenskaber ved hundredvis af atomiske isotoper.

Da den superledende magnet ankom til CERN, cryogenics -teamet begyndte at køle det med flydende helium, for at se, om det stadig var i stand til at producere de stærke felter, der kræves af ISS -projektet.

Projektet, vil tage stråler af radioaktive ioner, fremstillet ved at bombardere tunge kerner med protoner fra Proton Synchrotron Booster (PSB) på CERN, og affyr dem mod et tungt brint (deuterium) mål inde i selve magneten. Da partiklerne affyres mod målet, neutroner overføres til nogle partikler for at skabe ioner med usædvanligt mange protoner og neutroner - det er de eksotiske ioner, der er undersøgt på ISOLDE.

Men denne proces efterlader protoner uden deres neutronpartner. Det stærke magnetfelt fra MR -magneten får disse protoner til at spiralere bagud og lande, bare nanosekunder senere, på en silicium detektor.

Fra protonens position på detektoren og dens energi, energiniveauet for de eksotiske ioner kan bestemmes. På denne måde håber teamet at forstå, hvordan kræfterne i atomkerner med forskelligt antal protoner og neutroner giver anledning til deres meget forskellige egenskaber, og hvordan elementer skabes af supernovaer.