标签: 梯度磁场

亥姆霍兹线圈是由两个半径、匝数、电流wan全相同的线圈，距离为半径长度，运行电流方向相同组成。 亥姆霍兹线圈是一种产生均匀磁场的线圈，其磁场特点是在内部产生均匀度较高的磁场，一般长螺线管的均匀度要优于赫姆霍兹线圈，但对两者都可以加补偿线圈来得到很高的均匀度。 具体介绍 亥姆霍兹线圈是一种由两个等半径的同轴线圈组成的电磁螺旋体。两个线圈中心之间的距离等于线圈半径，因此亥姆霍兹线圈被广泛应用于磁场探测器、电子束和带电粒子的聚焦、定向等方面。 亥姆霍兹线圈是由两个同轴的圆形线圈构成的，它们的中心轴线重合，对称的排列在一起。每个线圈都有相同的半径和匝数，且传输电流大小相等且反向，从而产生一个均匀的磁场。磁场强度的大小可以通过改变电流的大小和方向来调节。 亥姆霍兹线圈的磁场是均匀的，这是因为两个线圈的磁场叠加在一起形成了一个几乎wan全均匀的磁场。该磁场垂直于线圈轴线，并且磁感线是平行的。 亥姆霍兹线圈的优点是磁场强度均匀，易于控制和调节，可以应用于物理学实验中的精确场控制，例如粒子束聚焦和分析，以及大型加速器中的磁场校准。此外，在磁共振成像MRI中，亥姆霍兹线圈用于产生均匀的磁场，以支持体内磁共振成像的高分辨率。 除了亥姆霍兹线圈，还有许多种类的电磁线圈，例如扁平线圈、螺旋线圈、贝尔线圈等。这些线圈在物理学、天文学、地球物理学、医学、材料科学和生命科学中发挥了重要的作用。 总之，亥姆霍兹线圈是一种由两个同轴的圆形线圈构成的电磁螺旋体，磁场强度均匀易于控制和调节。它是物理学实验和磁共振成像中的重要工具，也被广泛应用于其他领域的磁场控制和研究。

梯度磁场是位于磁体腔内的几组线圈通过电流而产生，附加在主磁场上，可以增加或减弱主磁场强度，使沿梯度方向的自旋质子具有不同的磁场强度，因而有不同类型的共振频率。 主磁场的产生依赖磁体，可以有永磁，常导，超导；高场强的都是超导。超导其实就是一个大磁铁，一旦电流导入，就无需再提供电流，电流在超低温下几乎不会损耗，强大的电流产生强磁场，平时主要是补充液氦。 梯度磁场是在主磁场上附加的梯度磁场，可以单梯度，可以双梯度，可以在 X，Y，Z轴上设立。双梯度就是梯度转换更快。梯度磁场的用处主要在空间定位，包括相位编码及频率编码，可以通过梯度场明确空间上的任意位置。 而 RF射频主要是发射信号及采集信号，通过回波信号来了解组织的特性，主要是T1，T2，质子，及流动信号。 综合上述，大磁场就是静态磁场，它的用处是磁化组织，让其有序；梯度场是人为添加，用于空间定位。 通电线圈可以产生磁场，在主磁场上再附加小的磁场，让其形成某个梯度排列的磁场，此时质子的进动频率改变，在 Z轴上可以分层，在XY轴上进行平面空间定位。

梯度磁场是指磁场强度随空间位移的变化磁场强度发生变化的磁场，一维的梯度磁场可以用 dH/dx 来表示。磁场梯度方向一般我们指磁场梯度变化最大的方向，当 dH/dx 为一固定常数时我们称为线性梯度磁场，当 dH/dx=0 时，就是我们常说的均匀磁场。均匀磁场的我们可以采用永磁磁路、电磁铁、螺线管和亥姆霍兹线圈等获得，这在设计中相当广泛，设计相对成熟。 梯度磁场的设计是一个更具魅力的事情，比如在医疗手术方面，它相当于一只无形的手控制介入探头按规定路线进行游走，到达预定位置进行手术；在磁流变抛光磨床中控制梯度和磁场形状完成多面抛光等 。