Способ определения внутреннего строения материальных объектов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУ БЛИН 09) (11) ЮС 01 И 24/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВУ ВТОРСНОМУ С(21) (22) (46) картины ри альных ионноголения(53 (56 ген атомов, мют во внеше поле,е так, чт ядер атом зируемыесформирован но ной прецессии состоят анали буждается пос сигнал свободв, из которых ат,ъекты, возо в ограникт едовател объекта,ных рилегающи стя тве а на входе преется частотный другтва одна устро выдел ядер, части емного Аильтр, ессии ннойнитном геок Вып. (54) НЕГО щий лосу частот пре щихся в огранич одерж бъект внешнем ма но ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 65941/18-2521.03.6007.09.84. Бюл. Р 33В.А.Иванов539, 143,43(088,8)1. Хараджа Ф.Н. Общий курс рен ехники. Изд. 2, М Госэнергои 1956, с. 3-364.Скрипов Ф,И. Состояние и перс вы развития ядерно-прецессионагнитометров. Сборник производ но-технической информации по зическому приборостроению.4, 1958, с. 51-58.57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВНУТРЕН СТРОЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ мущественно биологических, о т чающий с я тем, что, с целью получения объемной внутреннего строения мате объектов при исключении р поражения и выявления рас по объему различных вццов териальные объекты помеща нее неоднородное магнитноИзобретение относится к интроскопии, т.е. наблюдению внутреннего ,строения материальных объектовбез нарушения их целостности,Известен способ наблюдения внутреннего строения тел материальныхобъектов, основанный на использованиисвойства большой проникающей способности электромагнитного излучениякоротковолновой части спектра (рентгеновского, гамма лучей и т.д,) исвойства различных тел по-разномупропускать(поглощать) это излучение 1,Недостатком известного способаявляется то, что облучение рентгеновскими и гамма лучами оказывает вредноебиологическое действие на живые ор-ганизмы. Кроме того, известный способ не позволяет выявить картину распределений видов атомов в анализируе.мом объекте, что важно для оценки,например, протекающих в объекте биологических процессов.Цель изобретения - получение объем-, 25ной картины внутреннего строения материальных объектов при исключениирадиационного поражения и выявлениераспределения по объему различныхвидов атомов. 30Поставленная цель достигаетсятем, что материальные объекты помещают во внешнее неоднородное магнитное поле, сформированное так, чтосигнал свободной прецессии ядер ато- З 5мов, из которых состоят анализируемые объекты, возбуждается последовательно в ограниченных частях объекта,прилегающих одна к другой, а на входе приемного устройства имеется частотный Фильтр, выделяющий полосучастот прецессии ядер, содержащихсяв ограниченной части объекта, вовненшем магнитном поле.Известно, что многие ядра атомов 45(например, ядра атомов водорода)обладают механическими и магнитнымимоментами, Во внешнем магнитном полеНо-магнитный момент ядра начинаетпрецессировать вокруг Н с частотой 50прецессии я = НО, где- гидромаг.нитное отношение для данного ядра.Ф При создании условий, обеспечивающих прецессию всего ансамбля ядер в Аазе (путем предварительной поляризации образца, например, сильным внешним магнитным полем), прецессия может быть зафиксирована физическими: радиотехниче скими) методами. Этот принцип (зависимость частоты прецессии суммарного вектора намагниченности ансамбля ядер от внешнего магнитного поля) положен в в основу пре цизионных магнитометров 2.ЭААект прецессии вектора суммар" ной намагниченности ансамбля ядер во внешнем магнитном поле может быть использован для реализации способа наблюдения внутреннего строения материальных объектов, близкого по назначению рентгенологии.Суть предлагаемого способа состоит в том, что при помещении исследуемого объекта в сильное поляризующее поле Нп, направленное вдоль осимагнитные моменты (и соответственно спины) ядер, из которых состоит тело (материальный объект), ориентируются вдоль этого поля. При достаточно быстром уменьшении поля Нп до конечного поля Нк(Н кН) магнитные моменты ядер с одинаковым гиромагнитным отношением (т,е. вектор суммарной намагниченности ансамбля ядер) прецессируют вокруг Нк в Аазе с частотой Я = Н, Лоле Н должно быть заранее известно и направлено перпендикулярно Нп,Поле Нк в пределах исследуемого материального объекта должно быть неоднородным и сформировано таким образом, чтобы можно было выделить с помощью тех или иных его характеристик ограниченную часть исследуемого объекта. Например, оно должно иметь экстремальное значение в огра- ниченной по какому-либо правилу части пространства. Приемником с помощью входного воспринимающего устройства (антенны) и частотного фильтра можно зафиксировать сигнал прецессии с частотой Сд, соответствующей выбранному виду атомов и изветсному значению Нк, Если в пределах ограниченной части объекта Низменяется в пределах (Нк + Ь Н), то и на вход приемника поступает сигнал, являющийся набором сигналов с частотами я = Ы+ йц, где йЯ =ЬН. Для выявления распределения атомов другого вида Фильтр перестраивается на частоту прецессии их ядер в том же известном поле Н, Величина сигнала тем больше, чем больше (при одном и том же Н) ядер данного вида находится в элементарном объеме,1112266 Составитель С.РыковРедактор Н.Лжуган Техред М,Гергель Корректор В Бутяга Заказ 6449/29 Тираж 822 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3подвергающемся воздействию Н. Последовательное получение сигналов от объемов частей тела ( при сохранении общего направления вектора при его пространственном перемещении), позволяет построить картину распределения ядер данного сорта по объему тела (материального объекта) в проекции на плоскость 7,УВращая тело перед каждой серией 1 О измерений, можно получить распределение ядер в любой проекции. Совокупность проекций дает общее представление о внутреннем объемном строении тела. В связи с тем, что для получения иэображения необходимо время, целесообразно пользоваться Физическими устройствами с запоминанием (например, записью на Фотоматериалы). 4Таким образом, при использовании предлагаемого способа создаются условия, при которых ядра атомов химических элементов, из которых состоит объект, сами являются источниками сигналов. Эти сигналы являются результатом свободной процессии ядер в магнитном поле. Сигналы, соответствующие отдельным участкам наблюдаемого материального объекта, разделены один от другого и используются для получения изображения.,Предлагаемый способ безвреден вбиологическом отношении для живых организмов и позволяет получить картину распределения большинства изхимических элементов в различныхучастках исследуемых объектов.