کوچک ترین دستگاه MRI جهان ساخته شد

دانشمندان با کاربرد از تکنیکی جدید، کوچک ترین تصویربرداری رزونانس مغناطیسی جهان را برای تصویربرداری از میدان مغناطیسی اتم ها بوسیله عارض انفرادی عمل کردند. این پیشرفتی باورنکردنی است که می تواند موجب پیشرفت استیناف های کوانتومی و نیز افزودن درک ما از دنیا در نمونه زیراتمی شود. آندریاس هاینریش، فیزیک دان مؤسسه ی علوم محور در سئول گفت:از این نتایج بیش هیجان زده هستم. این قطعا نقطه ی عطفی داخل حوزه ی دانش ما است و کاربردهای امیدبخش یدکی بخاطر استیناف های آینده دارد.

شما احتمالا با تصویربرداری رزونانس مغناطیسی یا MRI به عنوان روشی برای تصویربرداری از ساختارهای درونی بدن در پزشکی آشنا هستید. وسیله MRI از آهن رباهای زیاد قدرتمند برای ایجاد میدان مغناطیسی پرعضله در اطراف بدن استفاده می درنگ و موجب می شود اسپین پروتون های موجود تو هسته ی اتم های هیدروژن بدن بدون ایجاد عوارض جانبی تیمار راستای میدان مغناطیسی فراغت گیرند. سپس، روانی فرکانس رادیویی بخاطر برانگیخته شدن پروتون ها اعمال و باعث می شود آن ها در مقایسه با جهت میدان مغناطیسی زیان اور شوند. وقتی جریان قطع می شود، حسگرها می توانند انرژی آزادشده بوسیله وسیله ی پروتون هایی را تشخیص دهند که داخل حال بازگشت به حالت قبل هستند و این سیگنال را به یک تمثال تحول کنند.مقاله های مرتبط:تاسیس دستگاه اسکن MRI در نمونه اتمیهوش مصنوعی نتایج اسکن MRI را بهبود می دهددستگاه های MRI جدید باعث نشت جیوه از دندان پر شده می شوند

درون اسکنرهای پزشکی این فرایند بوسیله یک باره بخاطر میلیاردها پروتون پیوستگی می افتد. پژوهشگران برای اینکه این فرایند را درون استاندارد های کوچک خیس انجام دهند، از میکروسکوپ تونلی روبشی مصرف کردند؛ ابزاری که می تواند از سطوحی با مقیاس اتمی به وسیله ی روبش سوزنی بسیار ریز روی سطح تصویربرداری درنگ. از این افزار برای کاوش نکته سنج اتم های تیتانیوم و آهن استفاده شد؛ بدین ترتیب، با تشکیل خوشه ی کوچکی از اتم های مغناطیسی شده ی آهن که بوسیله انتهای سوزن ریز کیپ بودند، این بوسیله وسیله MRI کوچکی دگرگونی شد که در نمونه ی بررسی شده به جای پروتون ها موجب اندوه ردیف کردن الکترون ها در میدان شد. کامل کاری که پژوهشگران باید ادا می دادند، اضافه پالس های مسئله فرکانس رادیویی بود که به حسگرها رخصت می داد کارمایه آزادشده بوسیله وسیله ی الکترون ها را تشخیص دهند و تصویری از میدان مغناطیسی اتم منفرد تیتانیوم یا آهن ایجاد کنند.

تعاملات میان راسته مغناطیسی اتم و دستگاه

فیلیپ ویلکه، فیزیک دان مؤسسه ی علوم محور ی سئول توضیح می دهد:این موضوع آشکار شد که فعل و انفعالات مغناطیسی که وزن گیری کردیم، به ویژگی های هر دو اسپین، یعنی اسپین روی انتهای سوزن و اسپین روی نمونه مناسبت دارد. برای مثال، سیگنالی که برای اتم های آهن می بینیم، با آنچه برای اتم های تیتانیوم می بینیم، زیاد متفاوت است. این امر به ما رخصت می دهد بتوانیم انواع مختلف اتم ها را به دستگاه ی خصوصیت بازار مغناطیسی آن ها از بی آرامی تمایز دهیم و تکنیک خود را م قدرتمند کنیم.

علاوه پهلو توانایی اطلاع اصل فقط از روی یک اتم، این تکنیک چنان احساساتی است که می تواند بین اتم هایی تمایز قائل شود که درکنار حزن قرار گرفته اند. احمد دوک شرین، فیزیک دان مرکز پژوهش های علوم پیشرفته درون نیویورک، در مصاحبه با نیویورک تایمز گفت:این واقعا ترکیبی برجسته از تکنولوژی های تصویربرداری است. MRIهای پزشکی می توانند استاندارد ها را به نواخت توصیف کنند؛ اما در مدل بسیار کوچک نمی توانند این کار را انجام دهند.

پژوهشگران برای این طور فن شناسی کوچکی، طرح های اهمیت در سر دارند. آن ها معتقدند این تکنولوژی در مکان یابی ویژگی های مغناطیسی و اسپینی نه فقط اتم های انفرادی، بلکه ساختارهای بزرگ تری متشابه مولکول ها بی نهایت بافایده است. همچنین، این تکنیک برای توصیف و کنترل جهیز هایی کوانتومی استفاده می شود که برای مرزوبوم ی در حال ترقی ی محاسبات کوانتومی می تواند مفید باشد. هاینریش گفت:توانایی جا یابی این اسپین ها و بازار مغناطیسی آن ها با دقتی بیرون از تصور به ما اجازه می دهد خرد عمیق تری درباره ی ساختار ماده کسب کنیم و حوزه های جدیدی از پژوهش های بنیادی ایجاد می شود.

نتایج این پژوهش تو مجله ی Nature Physics منتشر شده است.بیشتر بخوانید:تراب رز؛ الهام پاره روشی هوشمند بخاطر جمع آوری و تصفیه آببینایی ماشین، ابزاری برای مبارزه با انواع آفت های محصولات کشاورزیتکنیک پیشرفته ای بخاطر افزودن ماندگاری شیر تا ۹۰ روزتکنیک جدیدی برای ساخت باتری های لیتیومی بادوامفناوری داخل حال محدودتر کردن قدم توجه بشر است