Forskere foreslår passiv shimming-metode til Halbach-magneter

Benchtop Nuclear Magnetic Resonance (NMR) instrumenter har enorme anvendelsesscenarier inden for fødevaresikkerhed; online hurtig komponentanalyse i farmaceutiske, biologiske og kemiske laboratorier; narkotikapåvisning, uddannelse og undervisning.

Den dipolære cylindriske Halbach-magnet som en højtydende magnetstruktur er blevet hovedmagnetstrukturen for benchtop NMR-spektroskopiudstyr på grund af dens høje materialeudnyttelse og magnetfelthomogenitet. Men på grund af dens komplekse struktur fører forskellige fejl i behandlingen til dårlig magnetfelthomogenitet, hvilket alvorligt påvirker signalkvaliteten af ​​magnetisk resonans og begrænser udviklingen af ​​benchtop magnetisk resonansspektrometerudstyr baseret på Halbach-magneter i Kina.

Benchtop Magnetic Resonance Spectroscopy Group ledet af Yang Xiaodong fra Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology (SIBET) fra det kinesiske videnskabsakademi har for nylig foreslået en passiv shimming-metode til Halbach-magneter. Resultaterne blev offentliggjort i Journal of Magnetic Resonance .

Baseret på nedbrydningen og konstruktionen af ​​sfærisk harmonisk funktion, designede forskerne det shimming magnetiske ark array, der genererer hver harmonisk inden for 3. orden og konstruerede feltdiagramanalysen af ​​shimming array med forskellige størrelser og positioner for at opnå hurtig magnetfeltkompensation.

De beskrev også den praktiske drift og testresultater af denne metode på Halbach-magneter.

"I 0,5T-Halbach passive shimming-eksperimentet blev magnetfeltets homogenitet forbedret med to størrelsesordener sammenlignet med det oprindelige felt, og homogeniteten blev forbedret til 4,7 ppm," sagde Yang.

I et andet sæt 0,93T-Halbach-magneter blev homogeniteten også forbedret med en størrelsesorden, hvilket bekræftede effektiviteten og repeterbarheden af ​​den foreslåede metode til at forbedre magnetfelthomogeniteten.

Den passive shimming magnetiske ark-array, der er foreslået i dette arbejde, opnår effektiv kompensation af magnetfelthomogeniteten af ​​Halbach-magneter.

"Resultaterne giver stærk støtte til den uafhængige udvikling af højopløsnings permanent magnetisk resonansspektrometer i Kina," sagde Yu Yingcong, præsident for Wenzhou People's Hospital og også en tilsvarende forfatter til undersøgelsen.

Holdet har bygget en højopløselig magnetisk resonansplatform baseret på 0,5T-Halbach-magneten efter passiv shimming. "Vi vil udføre eksperimenter for relaterede applikationer dernæst for at fremme udviklingen af ​​forskningsresultaterne i relevante applikationer," sagde Wang Ya, førsteforfatter af undersøgelsen. + Udforsk yderligere

Visualisering af oprindelsen af ​​magnetiske kræfter ved atomopløsningselektronmikroskopi