“液氦”助力核磁共振

      核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。由于氦气的低温超导性，它是作为磁共振和核磁共振超导磁体的理想冷冻气体，氦气可实现-451华氏度的深冷温度，有效获取内脏器官和组织等的高分辨率图像。

      成像原理：核磁共振机使用较强大的磁场，使人体中所有水分子磁场的磁力线方向一致，这时磁共振机的磁场突然消失，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。反复多次施加磁场又突然消失，核磁共振机会得到充分的数据并运算后成像。

      简单说就相当于用手摇一摇，让水分子振动起来，再平静下来，感受一下里面的振动。所以，核磁共振(MRI)也被戏说为是摇摇看的检查。

其中，液氦可是发挥了巨大作用

      超导磁体浸在液氦环境中，液氦外边一层是液氮。液氦的作用是为了维持磁体的超导，以提供所需的磁场环境，液氦是为了在液氦与外界环境之间加一个“隔温层”，以减少液氦的挥发。

以1.5T超导磁共振制冷系统为例讲一下其工作原理

      众所周知，维持超导磁体超导状态所用的制冷剂是液氦。一个良好的、稳定的冷却系统，不仅是超导环境存在的重要保证，而且能大大降低液氦的挥发，减轻磁共振运行成本。

      超导型磁体的磁场建立是在超导环境中为超导线圈通电流而产生强磁场的。在理想状态下，磁场一旦建立，只要维持超导线圈的超低温环境，强磁场就长期存在。超导材料主要是铌，钛与铜的多丝复合线，它的工作温度为4.2K（-268.8℃）。因此我们必须建立超导环境，将超导材料置于工作温度4.2 K下。

      简而言之，超导线圈要产生稳定的磁场，必须使线圈中心的电流零阻力，只要超导线圈在真空中保持超低温（－268.8℃），就能达到零电阻，而液氦的作用就在于此。

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