Recherche de calage passif basée sur un réseau de feuilles magnétiques. a) Réseau de feuilles magnétiques ; b) Plate-forme de mise en œuvre et résultats. Crédit :SIBET
Les instruments de résonance magnétique nucléaire (RMN) de paillasse ont d'énormes scénarios d'application dans les domaines de la sécurité alimentaire ; analyse rapide de composants en ligne dans des laboratoires pharmaceutiques, biologiques et chimiques; détection des drogues, éducation et enseignement.
L'aimant Halbach cylindrique dipolaire en tant que structure d'aimant haute performance est devenu la principale structure d'aimant pour les équipements de spectroscopie RMN de paillasse en raison de son utilisation élevée des matériaux et de l'homogénéité du champ magnétique. Cependant, en raison de sa structure complexe, diverses erreurs de traitement entraînent une mauvaise homogénéité du champ magnétique, ce qui affecte gravement la qualité du signal de résonance magnétique et limite le développement d'un équipement de spectromètre à résonance magnétique de paillasse basé sur des aimants Halbach en Chine.
Le groupe de spectroscopie par résonance magnétique de paillasse dirigé par Yang Xiaodong de l'Institut d'ingénierie et de technologie biomédicales de Suzhou (SIBET) de l'Académie chinoise des sciences a récemment proposé une méthode de calage passif pour les aimants Halbach. Les résultats ont été publiés dans le Journal of Magnetic Resonance .
Sur la base de la décomposition et de la construction de la fonction harmonique sphérique, les chercheurs ont conçu le réseau de feuilles magnétiques de calage générant chaque harmonique dans le 3e ordre et ont construit l'analyse du diagramme de champ du réseau de calage avec différentes tailles et positions pour obtenir une compensation rapide du champ magnétique.
Ils ont également décrit le fonctionnement pratique et les résultats des tests de cette méthode sur des aimants de Halbach.
"Dans l'expérience de calage passif 0,5T-Halbach, l'homogénéité du champ magnétique a été améliorée de deux ordres de grandeur par rapport au champ initial, et l'homogénéité a été améliorée à 4,7 ppm", a déclaré Yang.
Dans un autre ensemble d'aimants 0.93T-Halbach, l'homogénéité a également été améliorée d'un ordre de grandeur, vérifiant l'efficacité et la répétabilité de la méthode proposée pour améliorer l'homogénéité du champ magnétique.
Le réseau de feuilles magnétiques à calage passif proposé dans ce travail permet une compensation efficace de l'homogénéité du champ magnétique des aimants de Halbach.
« Les résultats apportent un soutien solide au développement indépendant d'un spectromètre à résonance magnétique permanente haute résolution en Chine », a déclaré Yu Yingcong, président de l'hôpital populaire de Wenzhou et également auteur correspondant de l'étude.
L'équipe a construit une plate-forme de résonance magnétique à haute résolution basée sur l'aimant 0,5T-Halbach après calage passif. « Nous mènerons ensuite des expériences pour des applications connexes afin de promouvoir le développement des résultats de la recherche dans des applications pertinentes », a déclaré Wang Ya, premier auteur de l'étude. Visualisation de l'origine des forces magnétiques par microscopie électronique à résolution atomique