Как поймать резонанс
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Протоны атомов веществ, из которых состоит луковица,— это микромагнитики. Если какой-нибудь предмет, например ту же луковицу, поместить в однородное магнитное поле, то магнитики эти ориентируются как по полю, так и против него. Ориентация по полю выгодна протонам (однородные полюса отталкиваются, а разнородные притягиваются), а против поля — невыгодна. Если заставить протоны в магнитном поле развернуться в нем, то при этом они поглощают и излучают энергию на частотах ультракороткого диапазона волн. Это и есть ЯМР, ядерный магнитный резонанс. Интенсивность поглощения зависит от плотности вещества, то есть количества протонов, содержащихся в том или ином участке той же луковицы.
На основе ЯМР и создан прибор, позволяющий заглянуть внутрь непрозрачных предметов. В установке предмет помещают в катушку колебательного контура, настроенного на длину волны ЯМР. Колебательный контур с образцом находится в магнитном поле, однородность которого строго рассчитанным образом меняют так, чтобы ЯМР — поглощение наблюдалось лишь на небольшом участке образца. По мере перемещения этого участка по образцу интенсивность ЯМР-сигнала меняется: сигнал сильнее там, где больше протонов.
Новый прибор, учитывая координаты исследуемого участка, переводит сигналы ЯМР в цветное изображение. Яркость изображения пропорциональна интенсивности сигналов.
Кроме того, установка может не только фотографировать внутренность предмета, но и судить по тому же резонансу о химическом составе вещества, из которого предмет состоит.
Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка
При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.