科普一下核磁共振设备中磁场强度的概念高斯和特斯拉

2024-10-06 07:58知识

平常说到磁共振，我们一般都会说0.5T磁共振，1.5T磁共振，3.0T磁共振等等。这里的T，其实是磁场的强度单位，T的全称是Tesla(特斯拉)。特斯拉是标准国际单位。

除了用Tesla来表示磁场强度，还有一个常用的单位：Gauss(高斯)。

本文带你了解一下这两个评价磁场强度的单位和换算关系。

高斯（Gauss）

高斯是一个德国数学家的名字。1832年,高斯建立了地磁场的球谐分析方法,证实了关于地磁场起源于地球本身的论断,奠定了地磁场分析的理论基础。为了纪念他，磁场强度的单位以他的名字来命名。

约翰·卡尔·弗里德里希·高斯

高斯的定义：

一段导线，若放在磁感应强度均匀的磁场中，方向与磁感应强度方向垂直的长直导线在通有1电磁系单位的稳恒电流时，在每厘米长度的导线受到电磁力为1达因，则该磁感应强度就定义为1高斯。

太南了！

看图！

上图是一根直导线，里面有电流通过，电流强度是5安培。当导线有电流通过的时候，将会产生感应磁场。在距离垂直导线一个厘米处来检测这个磁场强度，正好是一个高斯。

也就是说1高斯为距离5安培电流的直导线1厘米处测量到的磁场强度。

那么1高斯有多强呢？

以我们熟悉的地球为例，地球是有地磁的。在赤道附近的磁场强度是0.3高斯，北级是0.7高斯。

特斯拉（Tesla）

平时对磁场强度的描述更多的一个单位是特斯拉。我们常说1.5T磁共振....,特斯拉是标准国际单位。

特斯拉也是一个科学家的名字。他是一位美籍塞尔维亚发明家、机械工程师、电气工程师，是旋转磁场的原理及其应用的先驱。磁共振的信号探测，就用到了旋转磁场。

在1960年巴黎召开的国际计量大会上，为纪念尼古拉·特斯拉在电磁学领域做出重要贡献，特斯拉被命名为磁感应强度的国际单位。

尼古拉·特斯拉

以下是高斯、特斯拉的常用单位换算：

1T=10000 Gs

1T=1000mT

1mT=10Gs

延伸阅读

对于非医用磁共振设备，还有另外一种常见的叫法，比如20MHz核磁，300MHz核磁，400MHz核磁....，下图是varian的一款400MHz核磁波谱仪，看箭头标注处。

这里的MHz（兆赫兹）是一个频率单位，这个单位和磁场强度有相应的换算关系。

对于这种叫法，基本都是以H质子为基准。H质子在1Tesla的磁场强度环境中，对应的共振频率是42.58Mhz。

所以，400Mhz的磁共振设备，对应的磁场强度是：400/42.58≈9.39Tesla

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