Думаю стоит еще раз отметить, речь идет о радичастотном магнитном поле, создаваемом антеннами. Статическое магнитное поле томографа есть всегда и практически не зависит от антенн, помещаемых в него. Структура связывается индуктивно с антенной «птичья клетка» и перераспределяет создаваемые ею радиочастотные поля делая ее максимально чуствительной в центре поверхности структуры. Я изучал этот вопрос помещая маленький кубик с водой (в МРТ всегда нужен объект типа коробки с водой, чтобы «видеть» поля) вдоль структуры из метаматериала. Вот такие профили для отношения сигнал-шум получились :
для трех разных направлений
здесь сигнал/шум для кубика на метаматериале поделен на ту же величину для кубика без метаматериала. Видно что максимум приходится именно на центр структуры, позволяя усилить сигнал/шум почти в 17 раз.
Разрыв в этих колечках ничто иное как конденсатор, образуемый воздухом между контактами, либо подложкой на которой вытравляют эти структуры. Обычно для таких печатных плат берут материалы типа Rogers или Arlon c высокой диэлектрической проницаемостью и низкими потерями в ВЧ диапазоне. В беличьей клетке в эти места установлены конденсаторы, хотя исторически одна из первых версий выглядела
Спасибо за отзыв!
По поводу безопасности радиочастотного излучения — это всегда животрепещущий вопрос. В усилителях мощности, применяемых в МРТ все-таки, указывается пиковая величина, и редко когда это оборудование врубают на полную катушку. Кроме того, сам характер работы оборудования — импульсный, что также уменьшает время воздействия. Уровень поглощения энергии электромагнитных волн телом пациента контролируется несколькими независимыми системами и оценивается удельным коэффициентом поглощения (или SAR), который включает в себя многие параметры, такие, как например вес пациента, время сканирования, мощность импульсов. Система жестко заблокирована на определенные пороги и не даст оператору превысить допустимые пределы.
По моему опыту изучения данного вопроса, ответ такой — разговор по мобильному телефону, поднесенному близко к голове, может быть сравним по вредности с процедурой МРТ.
Чем короче длина волны излучения — тем больше энергии может поглотиться телом человека. Однако по сравнению с ионизирующим излучением, вроде рентгеновского, длинные радиоволны гораздо более безопасны. Основной вред, который они могут нести — это нагрев тканей. В тоже время, человеческое тело имеет отличный механизм терморегуляции, так что поля определенной величины не могут приносить ему вреда (если конечно не жить под их воздействием постоянно).
Усилитель радиолюбителю приспособить скорее всего получится, но придется перелопатить всю схему, так как там много полосовых фильтров, блокирующих неиспользуемые диапазоны частот.
SNR всегда хочется иметь большой, однако есть куча мешающих факторов, таких как время сканирования, и мощность радиоизлучения не дающих выжимать максимум. Поэтому в клинических аппаратах это скорее компромисное значение. В тоже время, метаматериалы позволяют проводить оптимизацию там, где этого еще не делали — в повышении эффективности используемых для приема и передачи сигналов антенн. Антенны работают в ближнем электромагнитном поле, где магнитная компонента поля отвечает за сигнал, а электрическая — соответственно за шум и нагрев. Конструкцией, описанной в статье можно пространственно разделить места локализации магнитного поля и электрического так чтобы объект который мы сканируем не попадал в электрическое поле, и наоборот находился в максимуме магнитного. В такой ситуации произойдет как увеличение SNR, так и пространственного разрешения, так как мы сможем детектировать сигнал от ядер более отчетливо. Другое дело, что это отлично работает с маленьким объектом вроде помидора, а вот с целым человеком — увы, пока нет.
OSA103 шикарный прибор! Никакой китайский хлам типа miniVNA с наиглючнейшим ПО и рядом не стоял. Единственный его недостаток — диапазон маловат.
Кроме описанного в статье применения, осой можно измерять параметры элементов RLC, и довольно точно (сравнивал с измерителем иммитанса Е7-15), использовать как генератор, спектроанализатор, осциллограф, короче, целая лаборатория в одном маленьком корпусе!
Исследователи из США пару лет назад подумали также и разработали специальную последовательность сканирования, позволяющую получать изображение и одновременно играть музыку на градиентных обмотках. Понятное дело такой финт выходит в ущерб времени сканирования, зато делает процесс веселее.
Почитать подробнее и послушать получившиеся семплы можно тут.
Стоит упомянуть также интересный факт — гиромагнитное соотношение имеет еще и знак. Оно может быть как положительным, так и отрицательным. Это означает, что при возбуждении ядер нужно следить за поляризацией возбуждающего магнитного поля. Если вектор поля будет вращаться в противоположном спинам направлении, поглощения энергии не произойдет и соответственно никакого ответного МР-сигнала мы не увидим. Нужно учитывать это при проектировании и использовании квадратурных катушек, особенно многоядерных.
«Беличья клетка» — это общепринятое название конструкции ротора в электродвигателях. Для антенны, изображенной в статье все таки правильнее будет «птичья клетка».
Думается, речь идет скорее не о СКВИДах, а о детекторах, основанных на ином принципе (про них здесь недавно была статья). Они действительно довольно перспективны, так как не требуют серьезного охлаждения для работы.
В новой конструкции, как я понял, они смогли заставить левитировать объекты, которые больше чем длина волны излучаемого звука. Раньше было ограничение по размеру- не больше лямбда. И принцип захвата иной.
Подскажите, если не секрет, существующие модели бесконтактных глюкометров. Знаком с некоторыми концептами, но ни разу не видел готовый девайс. На каком принципе они работают?
Очень интересный материал, но по структуре не очень: имхо картинку с наручниками надо было в самое начало ставить с описанием процесса, а потом уже перейти к самой установке, тогда интерес читателя к статье будет гораздо выше и он с радостью вместе с автором пойдет в терни технических тонкостей.
Расскажите, а применяете ли вы в своей работе оптимизацию параметров с помощью алгоритмов, например автоматический поиск наилучших геометрических размеров антенны с точки зрения максимального усиления на определенной частоте?
Спасибо за отзыв! Позвольте спросить, что вы имеете ввиду под «велосипедом», касательно разработок ИТМО. Я так понял это означает, что уже есть что-то подобное?
Вы меня совершенно заинтриговали последним предложением, поэтому я взял таймаут для изучения ситуации в моей части Евросоюза (Чехия).
Не буду спорить, я сам никогда не бывал там. Знаю только что есть по крайней мере одна компания подобная нашей на территории ЕС. Как то раз даже подсказывал им, как ремонтируется один из блоков.
От себя лично могу добавить, что категорически неприемлю кустарный ремонт медицинского, лифтового, авиационного (где сам работаю) и любого другого ответственного оборудования.
Я конечно согласен, но по факту только этим и занимаюсь, что поделать.
Я совсем не врач, и боюсь в этой области советы давать не могу. В принципе, обзорное сканирование всего тела на МРТ подходит под ваши требования. Сначала смотрят все подряд — если что-то не понравится, то более детально. Цена будет конечно высокой, так как чтобы не заставлять вас лежать несколько часов, сканирование делают на аппаратах с мощным полем, ну а их время дороже соответственно.
Шикарная анимация! Это визуализация метода обратного проецирования, один из самых ранних методов построения изображений в МРТ. Сейчас правда используют более сложные, но в КТ применяют именно его.
Все дело во времени сканирования — чтобы пройти например полноценное обследование позвоночника, на аппарате с полем 1Т потребуется 40 минут. Обследовать все тело займет наверное несколько часов. Думаю Вы сами откажетесь от такого сомнительного удовольствия. Можно сделать быстрое, так сказать, обзорное сканирование. Но сомневаюсь что от него будет толк в плане диагностики.
здесь сигнал/шум для кубика на метаматериале поделен на ту же величину для кубика без метаматериала. Видно что максимум приходится именно на центр структуры, позволяя усилить сигнал/шум почти в 17 раз.
Разрыв в этих колечках ничто иное как конденсатор, образуемый воздухом между контактами, либо подложкой на которой вытравляют эти структуры. Обычно для таких печатных плат берут материалы типа Rogers или Arlon c высокой диэлектрической проницаемостью и низкими потерями в ВЧ диапазоне. В беличьей клетке в эти места установлены конденсаторы, хотя исторически одна из первых версий выглядела
и конденсаторами там служил слой плексигласа.
По поводу безопасности радиочастотного излучения — это всегда животрепещущий вопрос. В усилителях мощности, применяемых в МРТ все-таки, указывается пиковая величина, и редко когда это оборудование врубают на полную катушку. Кроме того, сам характер работы оборудования — импульсный, что также уменьшает время воздействия. Уровень поглощения энергии электромагнитных волн телом пациента контролируется несколькими независимыми системами и оценивается удельным коэффициентом поглощения (или SAR), который включает в себя многие параметры, такие, как например вес пациента, время сканирования, мощность импульсов. Система жестко заблокирована на определенные пороги и не даст оператору превысить допустимые пределы.
По моему опыту изучения данного вопроса, ответ такой — разговор по мобильному телефону, поднесенному близко к голове, может быть сравним по вредности с процедурой МРТ.
Чем короче длина волны излучения — тем больше энергии может поглотиться телом человека. Однако по сравнению с ионизирующим излучением, вроде рентгеновского, длинные радиоволны гораздо более безопасны. Основной вред, который они могут нести — это нагрев тканей. В тоже время, человеческое тело имеет отличный механизм терморегуляции, так что поля определенной величины не могут приносить ему вреда (если конечно не жить под их воздействием постоянно).
Усилитель радиолюбителю приспособить скорее всего получится, но придется перелопатить всю схему, так как там много полосовых фильтров, блокирующих неиспользуемые диапазоны частот.
И компания General Electric не отстает, недавно представив свою Air Technology, которая позволяет делать очень гибкие антенны, например,
Правда до реально беспроводных технологий дело еще не дошло.
Кроме описанного в статье применения, осой можно измерять параметры элементов RLC, и довольно точно (сравнивал с измерителем иммитанса Е7-15), использовать как генератор, спектроанализатор, осциллограф, короче, целая лаборатория в одном маленьком корпусе!
Почитать подробнее и послушать получившиеся семплы можно тут.
«Беличья клетка» — это общепринятое название конструкции ротора в электродвигателях. Для антенны, изображенной в статье все таки правильнее будет «птичья клетка».
Если имели в виду силу Ампера, то Вы забыли дорисовать внешнее магнитное поле без которого это работать не будет.
Вот такие картинки получались:
Казалось бы игрушка, но за ней скрывается весьма перспективная технология.
Не буду спорить, я сам никогда не бывал там. Знаю только что есть по крайней мере одна компания подобная нашей на территории ЕС. Как то раз даже подсказывал им, как ремонтируется один из блоков.
Я конечно согласен, но по факту только этим и занимаюсь, что поделать.